Determinamos el Índice de resistencia de carga puntual de la roca

2. Determinamos el Índice de
resistencia de carga puntual de la
roca
Clasificar la resistencia de la
muestra
Is(50)
Resistencia a la compresión
simple.
RCS
La ISRM indica que existe una
relación lineal directa entre la
resistencia a compresión simpe
y el índice de resistencia de
carga puntual, que varia entre 20
y 25.

3. Los especímenes
con un diámetro de
30 – 85 mm pueden
ser testeadas por
este método.
Método de prueba que se puede realizar en campo o en el
laboratorio (Máquina es portátil)
Este método se aplica a rocas de resistencia media
(resistencia a la compresión de más de 15 Ma (2200psi)

4. Inicio
Medir las
dimensiones de las
n muestras
Se calcula los
diámetros de las n
muestras

5. Cada muestra en la
máquina
Se aplica presión a la
muestra por medio de
una bomba hidráulica
hasta que la muestra
se fracture
Se registra esta
presión (en el
manómetro)
A B

6. ¿Tiene
una falla
correcta?
Se elimina la muestra
de la prueba y de los
cálculos
NO
Si
Se calcula la resistencia a
compresión
B
A

7. Ensayos
útiles >
10
Se elimina los 2 valores altos y 2
bajos, y se promedia con las
restantes
SI
Se elimina el valor alto y bajo, y
se promedia con las restantes
NO
Fin
Fin

8. Is = f( De , Carga de
rotura)
Is(50) = F x
Is
F = f( De )

9. La muestras deben ser cilíndricas (sacadas de un fragmento de sondaje), que debe
poseer una relación largo-diámetro mayor a uno.
“L” en la figura, representa la
distancia mínima a la que se debe
aplicar la Carga Puntual desde el
inicio o borde de una cara.

11. PROCEDIMIENTO DEL
ENSAYO
▪ Obtener el núcleo de roca con una relación
de longitud/radio mayor a 1.
▪ Insertar el espécimen en la prensa,
ubicando las cuñas a L de la cara
transversal del núcleo.Verificar que L es
mayor a 0.5D.
▪ Tomar la distancia D, una vez colocado el
núcleo y cerrados los platos sobre la
muestra de manera que las cuñas sostienen
el cilindro.
▪ Aplicar la carga a través de la gata
hidráulica, aplicarla de manera constante y
continua hasta que se produzca la falla

12. ▪ Verificar que la muestra haya
producido una falla aprobada, caso
contrario descartar el ensayo.Ver
ilustración 17 de fallas, donde (a)
son fallas aprobadas y (b) son fallas
descartadas.
▪ Registrar los datos de carga pico
aplicada y continuar con el resto de
las muestras.
▪ Realizado el ensayo para todas las
muestras y encontrar el esfuerzo
soportada por cada cilindro.

13. se deberá encontrar Is, que representa el índice de resistencia no corregido, este
dependerá de “D” y “De”
𝐼𝑠 =
𝑃
𝐷𝑒2
,[𝑀𝑃𝑎]
P = Carga pico de falla [N]
De = Diámetro equivalente [mm]

15. Datos obtenidos:
Formulas Usadas
Is =
P
𝐷𝑒
2
𝐼𝑠(50) = 𝐹 ∗ 𝐼𝑠
Correcciones
Resultados:
Corrección
𝐹 =
54.48
50
0.45
= 1.04
𝐼𝑠(50) = 1.04 ∗ 1480
𝐼𝑠(50) = 1539.2𝐾𝑃𝑎
𝝈𝒄 = 𝟐𝟒𝑰𝒔(𝟓𝟎) = 𝟑𝟔𝟗𝟒𝟎. 𝟖𝑲𝑷𝒂
Resistencia a la compresión

17. ▪ La muestras deben ser cilíndricas (sacadas de un fragmento de sondaje), que debe
poseer una relación largo-diámetro entre 0.3 y 1
“D” es la distancia que existirá entre las puntas cónicas,
“W” que simboliza el ancho promedio de la probeta.

18. PREPARACIÓN DE LA
MUESTRA
▪ Se recomienda que incluya o contenga
el número de muestra, el tipo de
espécimen, la cantera (de existir
muestras de más canteras) y la fecha.
▪ Se recomienda trazar múltiples líneas
en ambas caras donde se apoyarán los
platos cónicos de carga, estas líneas
deberán mostrar el centro del la
muestra cilíndrica.

19. ▪ Obtener el núcleo de roca con una relación
de longitud/radio entre 1/3 y 1.
▪ Insertar el espécimen en la prensa,
ubicando las cuñas en el eje vertical del
cilindro de roca. El núcleo indica el centro
en las caras a través del procedimiento de
preparación de muestras visto en la sección
anterior.
▪ Tomar la distancia D, una vez colocado el
núcleo y cerrados los platos sobre la
muestra de manera que las cuñas sostienen
el cilindro. Registrar de igual manera la
distancia perpendicular a la dirección de
aplicación de carga W. realizar esta
medición en tres lugares diferentes del
cilindro.
▪ Aplicar la carga a través de la gata
hidráulica, aplicarla de manera constante y
continua hasta que se produzca la falla.
PROCEDIMIENTO DEL
ENSAYO

20. ▪ Verificar que la muestra haya
producido una falla aprobada, caso
contrario descartar el ensayo.Ver
ilustración 18 de fallas, donde (a)
son fallas aprobadas y (b) son fallas
descartadas.
▪ Registrar los datos de carga pico
aplicada y continuar con el resto de
las muestras.
▪ Realizado el ensayo para todas las
muestras y encontrar el esfuerzo
soportada por cada cilindro.

21. se deberá encontrar Is, que representa el índice de resistencia no corregido, este
dependerá de “D” y “De”
𝐼𝑠 =
𝑃
𝐷𝑒2
,[𝑀𝑃𝑎]
P = Carga pico de falla [N]
De = Diámetro equivalente [mm]
𝐷𝑒2
=
4𝐴
𝜋
, [𝑚𝑚2
]

22. Para muestras con medidas cerca del estándar 50
mm, un pequeño error será introducido si se usa la
expresión:
𝐹 =
𝐷𝑒
50
0.5
, [𝑀𝑃𝑎]

23. Datos obtenidos:
Formulas Usadas
Is =
P
𝐷𝑒
2 𝐷𝑒
2 =
4𝐴
𝜋
𝐴 = 𝑊 ∗ 𝐷
𝐼𝑠(50) = 𝐹 ∗ 𝐼𝑠
Correcciones
Resultados
Corrección
𝐹 =
50.94
50
0.5
= 1.009
𝐼𝑠(50) = 1.009 ∗ 385.30
𝐼𝑠(50) = 388.7677𝐾𝑃𝑎
𝝈𝒄 = 𝟐𝟒𝑰𝒔(𝟓𝟎) = 𝟗𝟑𝟑𝟎. 𝟒𝟐𝟒𝟖𝑲𝑷𝒂
Resistencia a la compresión

24. ▪ Obtención de muestra
▪ Dimensiones de cada tipo: Igual criterio tanto para
bloques regulares e irregulares.
▪ Cantidad de especímenes: 20
20

25. Preparación de muestras
▪ Para bloques se debe trabajar con
una cortadora de disco de
diamante, para dar forma con las
dimensiones adecuadas y
aprobadas.
▪ Marcado del punto.
▪ Trazar 2 líneas perpendiculares
entre si a lo largo y ancho de la
muestra.

26. ENSAYO AXIAL
EN BLOQUE Y
BULTOS
IRREGULARES
1. Obtener la muestra de roca respetando las relaciones de longitud,
diámetro y ancho para ambos tipos de muestra. La muestra deberá
tener una distancia D de entre 30 a 85 mm, y una relación D/W de
entre 1/3 a 1 preferible más cercana a 1.Ver la ilustración 8 para
referencias.
2. Insertar el espécimen en la prensa, ubicando las cuñas. Se deberá
encontrar el punto de aplicación de carga como se indicó a través del
procedimiento de preparación de muestras visto en la sección
anterior.
3. Tomar la distancia D, una vez colocado el espécimen y cerrados los
platos sobre la muestra de manera que las cuñas sostienen la muestra.
Registrar de igual manera la distancia perpendicular a la dirección de
aplicación de carga W. De ser una muestra irregular la que se ensaya,
se deberá controlas dos distancias W, tanto en la cara superior como
en la inferior de la muestra.
4. Aplicar la carga a través de la gata hidráulica, aplicarla de manera
constante y continua hasta que se produzca la falla.
5. Verificar que la muestra haya producido una falla aprobada, caso
contrario descartar el ensayo.
6. Registrar los datos de carga pico aplicada y continuar con el resto de
las muestras.
7. Realizado el ensayo para todas las muestras y encontrar el esfuerzo
soportado.

28. Bloques de roca o
pedazos irregulares de
dimensiones entre 15 a
85 mm y de las formas
mostradas en la norma
correspondiente. La
relación D/W debe ser
entre 0.3 y 1.0,
preferiblemente
cercano a 1.0.

29. La distancia L deberá
ser de por lo menos 0.5
W. Las muestras de este
tamaño y forma serán
seleccionadas si están
disponibles o deberán
ser preparadas,
obteniéndolas de
piezas grandes.

30. El testigo es colocada
en la máquina de
ensayos y las puntas
cónicas se ajustarán
hasta hacer contacto
con la menor
dimensión del bloque o
pedazo.

31. La distancia D entre los
puntos de contacto de la
muestra con las platinas es
tomada con aproximación a
0.1 mm. El ancho W
perpendicular a la dirección
de carga es anotado con una
aproximación al mm. Si los
lados no son paralelos
entonces W es calculado
como (W1 + W2) / 2.

32. La carga debe ser
aplicada constantemente
de manera que la falla
ocurra entre los 10 y 60
segundos de iniciada la
carga. La carga última P
es anotada. El ensayo
deberá ser anulado sí la
superficie de falla no
pasa a través de los
puntos los puntos de
aplicación de la carga.
Correcto Correcto
Incorrecto
10 – 60 seg

33. ▪ Ejemplo
Datos obtenidos
Resultados
D=40.87 mm
W=53.07 mm
L=74.56 mm
P=1.23 kN
D=43.39 mm
W=47.39 mm
L=55.77 mm
P=11.82 kN
Argílica
Sílice
Muestras irregulares
Formulas Usadas
Is =
P
𝐷𝑒
2 𝐷𝑒
2
=
4𝐴
𝜋
𝐴 = 𝑊 ∗ 𝐷
A=2178.97 mm2
De2 = 2761.7 mm2
Is = 445.48 kPa
Resultados
Corrección
Argílica Sílice
𝐹 =
𝐷𝑒
50
0.5 𝐼𝑠(50) = 𝐹 ∗ 𝐼𝑠
Correcciones
𝐹 =
52.55
50
0.5
= 1.025 𝐹 =
55.51
50
0.5
= 1.05
𝐼𝑠(50) = 1.025 ∗ 445.48 𝐼𝑠(50) = 1.05 ∗ 3840
𝝈𝒄 = 𝟐𝟒𝑰𝒔(𝟓𝟎) = 𝟏𝟎𝟗𝟓𝟖. 𝟖𝟎𝟖𝒌𝑷𝒂
Resistencia a la compresión Resistencia a la compresión
𝝈𝒄 = 𝟐𝟒𝑰𝒔(𝟓𝟎) = 𝟗𝟔𝟕𝟔𝟖 𝒌𝑷𝒂
𝐼𝑠(50) = 456.61 𝐾𝑃𝑎 𝐼𝑠(50) = 4032 𝐾𝑃𝑎

36. DESCRIPCIÓN DEL ÍNDICE DE CARGA
PUNTUAL
• Donde D es el diámetro del espécimen si la
carga es aplicada en la dirección diametral de
un núcleo. En los demás casos 𝐷=2√𝐴/𝜋, donde
A es el área mínima de sección transversal de la
muestra para un plano a través de los puntos de
contacto de las puntas cónicas.

37. Para el cálculo de la RCS por medio de la prueba de
carga puntual, primero se utilizarán las dimensiones de
las muestras y la carga de falla para calcular el índice
de carga puntual no corregida

38. 𝐹 =
𝐷𝑒
50

47. Resistenia a la
compresionsimple
Sigma C

51. ▪ Hernández-Gutiérrez, L.E., Santamarta, J.C., Tomás, R., Cano, M., García-Barba, J., Cantero-Mesa,
I.E. (2013). Prácticas de Ingeniería del Terreno. Universidades de Alicante y de La Laguna.
▪ Carpio Rubio, J. D. (2019). Implementación del ensayo de Índice de resistencia de carga puntual en
rocas en especímenes irregulares y núcleos extraídos. Quito.
▪ Pompa Ramos, R., Salazar Boyd, A., Sanchez Cipriano, K., & Tacilla Llanos, N. (2014). Carga Puntual,
RQD, Martillo Schmidt, Propiedades Físicas, Corte Directo, Compresion Triaxial y Constante Elástica.
Cajamarca.
▪ Torres, C. (15 de Octubre de 2019). Youtube. Obtenido de
https://www.youtube.com/watch?v=EmN6Y9hPNZk
▪ Yin, J.-H., Wong, R., Lai, D., & Zhao, G.-S. (2017). Índice de resistencia a la carga puntual de grumos
graníticos irregulares: corrección de tamaño y correlación con la resistencia a la compresión
uniaxial. China.