DUREZA Y ABRASIVIDAD DE LAS ROCAS

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SOCIEDAD INTERNACIONAL DE MECÁNICA DE ROCAS

COMISIÓN DE

ESTANDARIZACIÓN DE LABORATORIO Y PRUEBAS DE CAMPO

MÉTODOS SUGERIDOS PARA DETERMINAR

DUREZA Y ABRASIVIDAD DE LAS ROCAS

INTRODUCCION

La Comisión de Normalización de Pruebas de Laboratorio y de Campo en Roca fue nombrada en 1967. Después de su primera reunión en Madrid en octubre de 1968, la Comisión distribuyó un cuestionario a todos los miembros de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas, las respuestas recibidas mostraron claramente un deseo general de procedimientos de prueba estandarizados. En otra reunión en Oslo en septiembre de 1969, se categorizaron las pruebas y se acordó una prioridad para su estandarización, como se indica en la Tabla 1. También se decidió que las pruebas de investigación, incluidas muchas de las pruebas de física de rocas, estaban fuera del alcance de la estandarización. Las reuniones posteriores se celebraron en Belgrado en septiembre de 1970, en Nancy en octubre de 1971, en Lucerna en septiembre de 1972, en Katowice en octubre de 1973, en Denver en septiembre de 1974, en Minneapolis en septiembre de 1975 y en Salzburgo en octubre de 1976. En la reunión de Lucerna La Comisión se subdividió en dos comités, uno sobre la normalización de las pruebas de laboratorio y el segundo sobre la normalización de las pruebas de campo. El presente documento ha sido elaborado por el Comité de Normalización de Pruebas de Laboratorio. El presente documento cubre la Categoría I (4) en la Tabla 1. Debe enfatizarse que el propósito de estos "Métodos sugeridos" es especificar los procedimientos de prueba de rocas y lograr cierto grado de estandarización sin inhibir el desarrollo o la mejora de las técnicas. Cualquier persona interesada en estas recomendaciones y que desee sugerir adiciones o modificaciones debe dirigir sus comentarios a: El Secretario General, Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas, Laboratorio Nacional de Engenharia Civil, Avenida do Brasil, Lisboa, Portugal.

ficknowicdgemen Las siguientes personas contribuyeron en la redacción de estos "Métodos sugeridos": RH Atkinson (EE. UU.), WE H: imford (Australia), E. Broch (Noruega), DU Oeere (EE. UU.), JA Franklin (Reino Unido), C. Nieble (Brasil), F. Rummel (Alemania), PJ Tarkoy (Estados Unidos) y H. van Duyse (Bélgica).

TABLA 1. CATEGORÍAS DE PRUEBA PARA LA NORMALIZACIÓN[pic 3]

Categoría I: Clasificación y caracterización

Material de roca (pruebas de laboratorio)

1. Densidad, contenido de agua, porosidad, absorción.
2. Resistencia y deformabilidad en compresión uniaxial; resistencia de carga puntual.
3. Índices de anisotropía.
4. Dureza, Abrasividad.
5. Permeabilidad.
6. Hinchazón y durabilidad de apagado.
7. Velocidad del sonido.
8. Descripciones micro petrográficas.

Masa de roca (observaciones de campo)

1. Sistemas de unión: orientación en iones, espaciado, apertura, rugosidad, geometría, relleno y alteración.
2. Recuperación del núcleo, designación de calidad de roca y separación de fracturas.
3. Pruebas sísmicas para mapeo y como índice de calidad de roca.
4. Registro geofísico de perforaciones.

Categoría II: Laboratorio de pruebas de diseño de ingeniería

1. Determinación de la envoltura de resistencia (compresión triaxial y uniaxial y pruebas de tracción).
2. Pruebas de corte directo.
3. Propiedades plásticas y dependientes del tiempo.

En el lugar

1. Pruebas de deformabilidad.
2. Pruebas de corte directo.
3. Permeabilidad de campo, presión de agua subterránea y monitoreo de flujo; muestreo de agua.
4. Determinación del estrés por roca.
5. Monitoreo de movimientos de rocas, presiones de soporte, cargas de anclaje, ruido de rocas y vibraciones.
6. Resistencia a la compresión uniaxial, biaxial y triaxial.
7. Prueba de anclaje de roca. [pic 4]

Los asteriscos indican que se han preparado borradores finales de estas pruebas

Métodos Sugeridos para Determinar

Dureza y Abrasividad de las Rocas.

PARTE 1. INTRODUCCIÓN

 Y REVISIÓN

El enfoque adoptado en este documento es revisar y haga referencia a las pruebas que han recibido un uso reciente. Las pruebas que tienen un uso bien establecido son adoptadas como "Métodos sugeridos" en la actualidad. Debido a la activa investigación en curso, especialmente en las áreas de perforabilidad y capacidad de coreabilidad de la máquina, es anticipó que se incorporarán métodos adicionales en la próxima revisión de este documento.

DEFINICIONES

La dureza y abrasividad de la roca dependen sobre el tipo y la cantidad de los diversos componentes minerales de la roca y la fuerza de unión que existe entre los granos minerales. Pruebas para cada propiedad han sido desarrollados para simular o correlacionar con Experiencia de campo. Muchas de las pruebas que ahora se usan para el rock han sido adaptados de materiales de carretera, hormigón y pruebas de metales. Se han realizado importantes investigaciones en el pasado y ahora está en marcha con respecto a estas propiedades de rock. Muchas pruebas desarrolladas en un estudio de investigación tienen no ha sido evaluado por otras organizaciones o no Se ha utilizado en aplicaciones prácticas. Muchas pruebas que han sido desarrollados son utilizadas por un solo comercial empresa u organización gubernamental, o solo se utilizan en un área geográfica limitada.

ABRASIÓN Y ABRASIVIDAD

Las pruebas de abrasión miden la resistencia de las rocas a vestir. Estas pruebas incluyen el desgaste cuando está sujeto a un material abrasivo, el desgaste en contacto con el metal y el desgaste producido por el contacto entre las rocas. Pruebas de abrasividad También puede medir el desgaste de los componentes metálicos (p. ej. cortadores de tuneladoras) como resultado del contacto con la roca. Estas pruebas se pueden agrupar en tres categorías: (1) prueba de impacto por desgaste abrasivo; (2) desgaste abrasivo con prueba de presión; y (3) prueba de desgaste.

1. Desgaste abrasivo con prueba de impacto

a) Ensayo de abrasión de Los Ángeles [1,2]. Esta prueba desarrollada para agregados de carreteras, muestra una muestra graduada a desgaste debido al desgaste entre piezas de roca y también para impactar fuerzas producidas por una carga abrasiva de Esferas de acero.

(b) Prueba de chorro de arena. La superficie de la muestra de prueba es desgastada por una explosión de aire que contiene arena de sílice o óxido de aluminio bajo condiciones especificadas. los La pérdida de peso o la profundidad de la abrasión es una medida de la resistencia a la abrasión de la roca. Este método tiene su aplicación principal en la evaluación de materiales de construcción [3].

 (c) Prueba de Burbank. Esta prueba está diseñada para determinar La abrasividad relativa de una muestra de roca sobre metal partes de equipos de minería y trituración [4]. Un solo la paleta metálica de la aleación de prueba se gira en sentido contrario 632 rev / min dentro de un tambor que contiene las rocas que se gira a 74 rev / min. Esto produce un impacto de alta velocidad y un rápido desgaste de la pala de prueba.

1. Desgaste abrasivo con prueba de presión

(a) La prueba de Dorry [5], la prueba de ASTM C-241-51 y la prueba de Dorry modificada (Norma británica BS-812). Estas presionen la muestra de roca contra un disco de acero giratorio. Un polvo de arena de sílice u óxido de aluminio se alimenta entre la superficie de roca y acero y actúa como abrasivo

medio.

(b) Pruebas de desgaste de brocas. Se han realizado varias pruebas [6-8]

ideado para determinar la resistencia a la abrasión de la roca midiendo el desgaste de una broca estándar por un período o tiempo específico bajo condiciones específicas. Estas pruebas también son medidas de capacidad de perforación.

(c) La resistencia a la abrasión de una roca y el abrasivo. El efecto de la roca sobre otros materiales se ha determinado mediante el uso de un Tabcr Abraser modelo 143 modificado. [9] Cada lado de un disco de 6 mm de espesor desde un núcleo NX se gira 400 veces debajo de una rueda abrasiva que es forzado contra el disco por un peso de 250 g. Escombros se elimina continuamente por vacío. La pérdida de peso de la roca es una medida de su resistencia a la abrasión mientras la pérdida de peso de la rueda abrasiva se toma como

medida de la abrasividad de la roca. Estos valores se han utilizado junto con datos de dureza para predecir la capacidad de coreabilidad de la máquina túnel [9].

1.  Pruebas de desgaste

El desgaste puede definirse como la resistencia de una superficie al movimiento de otra superficie que se frota sobre ella. El desgaste se produce sin impacto, presión o acción de un tercer elemento de diferente e invariablemente mayor dureza La prueba de Deval en la que el agregado de roca se cae a baja velocidad sin el abrasivo cargo de esferas de acero utilizadas en la prueba de Los Ángeles proporciona una determinación de desgaste de rocas. Esta prueba No es ampliamente utilizada en la actualidad.

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