Registro, Resultados y Análisis de Resultados

A continuación, la tabla 1 sintetiza la información arrojada por el ensayo de carga puntual, así como también los resultados determinados a partir de los parámetros medidos.

Especimen W (mm) D (mm) Carga (KN) De (mm) De2 (mm2) Is (MPa) F Is50 (MPa) UCS f(Is50)1 - 50 1,1 50,000 2500,000 0,440 1,000 0,440 10,1202 85 55 2,09 77,152 5952,395 0,351 1,216 0,427 9,8163 - 33 11,71 33,000 1089,000 10,753 0,829 8,919 205,1415 92 60 17,988 83,835 7028,282 2,559 1,262 3,230 74,2796 60 60 3,9 67,703 4583,662 0,851 1,146 0,975 22,4297 71,5 50 6,998 67,467 4551,831 1,537 1,144 1,759 40,4648 68,5 60 8,42 72,340 5233,015 1,609 1,181 1,900 43,699

Tabla 1. Datos registrados durante el ensayo de carga puntual, junto con los valores de la resistencia a la compresión simple obtenidos.

A modo de ejemplificar el cálculo realizado, se presentan las operaciones seguidas para la obtención de la resistencia a la compresión simple del espécimen 2 (Figura 2):

W= Ancho superior+Ancho inferior2

=10cm+7cm2

=8,5cm

De2=4∗85mm∗55mmπ

=5952,395mm2→De=77,152mm

Is= 2090N5952,395mm2

=0,351MPa→ Is50=0,351∗( 77,15250 )0,45

=0,427MPa

∴UCS=23∗0,427=9,816MPa

Es posible clasificar los fragmentos de roca ensayados de acuerdo a su competencia, esto en base a la resistencia a la compresión simple calculada para cada uno de ellos. Empleando el criterio de Hoek y Brown (1997) se tiene que los especímenes 1, 2 y 6 corresponden a roca débil (Clase R2: [5-25[Mpa). Por otra parte, las muestras 7 y 8 equivalen a roca moderadamente resistente (Clase R3: [25-50[Mpa). También, se establece que los fragmentos 5, 9, 11 y 12 son roca resistente (Clase R4: [50-100[Mpa), mientras que sólo la muestra 3 se clasifica como muy resistente (Clase R5: [100-200[Mpa).

De lo anterior se desprende que el valor de la resistencia de los fragmentos 1, 2 y 6 tiene un bajo grado de confiabilidad, ya que el ensayo de carga puntual no se recomienda para roca débil. Mas aún, las muestras 1 y 2 no pueden ser analizadas bajo los criterios de la norma ASTM D5731-08 ya que no se aplica para muestras con UCS<15 MPa.

El tiempo de los ensayos practicados no superó el minuto de duración y fue mayor que 10 segundos, por lo que son válidos según la norma del laboratorio. En otro aspecto, se logró apreciar dos tipos de rupturas: aquella perpendicular al eje longitudinal del espécimen, la cual se dio en las muestras 1, 3, 6 y 9, y la falla paralela al eje longitudinal del fragmento, que se presentó en el resto de las muestras ensayadas.

Las mediciones registradas durante el desarrollo de la experiencia tienen asociadas un error instrumental que equivale a ±0,05 mm en el caso de la regla (ubicada en los ejes del pedestal), cuyo grado de injerencia sobre los resultados obtenidos se puede estudiar mediante la teoría de propagación de errores. La facilidad que conlleva el manejo del equipo de carga puntual permite minimizar los errores provenientes del operador, el cual debe procurar que el espécimen a ensayar se fije lo más centrado posible entre las puntas cónicas del bastidor, además de asegurar un sutil movimiento de la palanca al momento de generar la carga de ruptura.