AUTOR: Manolo Galván Ceballos

DIRECTOR: Dr. Jorge Preciado Romero

Resumen

Entre los parámetros de cálculo más importantes en la Mecánica de Rocas, se encuentra la Resistencia a Comprensión Simple, como un valor que nos ayuda a la caracterización y estudio del comportamiento de los macizos rocosos. Contar con una buena correlación entre el ensayo de Carga Puntual (PLT) y de Resistencia a Compresión Simple (RCS) puede ser de gran importancia, pues se obtienen beneficios por la realización de ensayos más rápidos y económicos, que pueden aportar la misma seguridad en los cálculos de estructuras y actuaciones en macizos rocosos. Un paso previo para poder aplicar dicha correlación es disponer de un buen método de determinación de la Resistencia a la Carga Puntual. Esa correcta determinación es bastante confiable cuando se dispone de un número suficiente de ensayos con probetas de la misma naturaleza, pero habitualmente no es así y debe aplicarse un factor de corrección por tamaño F = (D_e / 50) ^α, con un        α= 0,45. En el presente trabajo se estudia la adecuación de dicho factor y se inicia el estudio de un factor alternativo, para el que se propone una expresión en la que el exponente αes del tipo α*= C₁ – C₂ x I_s(50),F, donde I_s(50),F es el índice de resistencia a la carga puntual obtenido con el factor F normativo. También, es importante conocer antes de realizar los ensayos de PLT, las dimensiones óptimas de las probetas (relación L / D) para una adecuada aplicación de la carga (P). El trabajo se centra en las Calizas de la Comunidad Valenciana (España) porque representan un porcentaje muy elevado de las rocas existentes en esa comunidad. Para su ejecución se han realizado más de 700 ensayos entre campo y laboratorio, de los cuales 346 son ensayos de PLT, 45 ensayos de RCS y el resto son determinaciones de otros parámetros caracterizadores como son: peso específico y porosidad, durabilidad al desmoronamiento (Slake-Durability), velocidad ultrasónica, etc. Con todas estas determinaciones se pretende iniciar una base de datos para futuras investigaciones.

Palabras Clave

Resistencia a la carga puntual. Ensayo de carga puntual (PLT). Ensayo Franklin. Factor de corrección por tamaño. Resistencia a compresión simple (RCS). Correlación. Modelización. Mecánica de Rocas.

Resum

Entre els paràmetres de càlcul més importants en la mecànica de roques, es troba la resistència a la compressió simple, un valor que ens ajuda a la caracterització i l’estudi del comportament dels massissos rocosos. Disposar d’una bona correlació entre l’assaig de resistència a la compressió simple (RCS) i el de càrrega puntual (PLT) pot ser d’una gran importància, ja que s’obtenen beneficis per la realització d’assajos més ràpids i econòmics, que poden aportar la mateixa seguretat en els càlculs d’estructures i actuacions en massissos rocosos. Un pas previ per a poder aplicar aquesta correlació és disposar d’un bon mètode de determinació de la resistència a la càrrega puntual. Aquesta determinació correcta és bastant fiable quan es disposa d’un nombre suficient d’assajos amb provetes de la mateixa naturalesa, però habitualment no és així, i s’ha d’aplicar un factor de correcció per grandària F = (D_e / 50)^α, amb un α= 0,45. En aquest treball s’estudia l’adequació d’aquest factor i s’inicia l’estudi d’un factor alternatiu, per al qual es proposa una expressió en què l’exponent αés del tipus α*= C₁ – C₂ x I_s(50),F, on I_s(50),F és l’índex de resistència a la càrrega puntual obtingut amb el factor F normatiu. També, és important conèixer, abans de fer els assajos de PLT, les dimensions òptimes de les provetes (relació L / D) per a una aplicació adequada de la càrrega (P). El treball se centra en les calcàries de la Comunitat Valenciana (Espanya), perquè representen un percentatge molt elevat de les roques d’aquesta comunitat. Per a executar-lo, s’han dut a terme més de 700 assajos entre camp i laboratori, dels quals 346 són assajos de PLT, 45 assajos d’RCS i la resta són determinacions d’altres paràmetres caracteritzadors, com ara: pes específic i porositat, durabilitat a l’enfonsament (slake durability), velocitat ultrasònica, etc. Amb totes aquestes determinacions es pretén iniciar una base de dades per a futures investigacions.

Paraules clau

Resistència a la càrrega puntual. Assaig de càrrega puntual (PLT). Assaig Franklin. Factor de correcció per grandària. Resistència a la compressió simple (RCS). Correlació. Modelització. Mecànica de roques.

Abstract

Unconfined compressive strength is one of the most important engineering parameters in rock mechanics, used to characterize and study the behavior of solid rocks. A good correlation between the unconfined compressive strength test (UCS) and the point load test (PLT) can be very useful because it allows for faster and cheaper testing than others with the same security to calculate the structures and performances of solid rocks.           A preliminary step to implement the correlation is to have a good method for determining the resistance to point load.This determination is quite correct if you have enough number of tests on specimens of the same nature, but usually it does not occur and it is necessary to apply a size correction factor F = (D_e / 50)^α, with α= 0,45.  In this paper, we study how adequate this factor and begin the study of an alternative factor. The expression proposed to define this alternative factor contains an exponent α, theα^*type α^*= C₁ - C₂ xI_s(50),F, where I_s(50),F is the resistance index to the point load obtained with the normative factor (F). It is also important to know before PLT tests, the optimum size of the specimens       (L / D). This study is based on the limestone from Comunidad Valenciana (Spain) because they represent a very high percentage of their rocks. The implementation has been conducted over 700 tests between field and laboratory, of which 346 are PLT test, 45 are UCS test and the rest are other parameters such as: porosity and specific weight, Slake - Durability, ultrasonic velocity, among others.  All these determinations are intended to start a database for future research.

Keywords

Resistance to point load. Point load test (PLT). Franklin test. Size Correction factor. Uniaxial compressive strength. Correlation. Modeling. Rock Mechanic.