Ensayos de compresión para estimación de comportamiento Post-Peak en roca: puesta en marcha y análisis de primeros ensayos en prensa mes 800

Abstract

El año 2017, el Advanced Mining Technology Center (AMTC) en conjunto con el Departamento de Ingeniería de Minas (DIMIN) de la Universidad de Chile, adquirieron una prensa servo asistida con capacidad de aplicar desde 120 kN hasta 8.000 kN de carga a la compresión, la cual permite ejecutar ensayos en probetas de roca mediante control por deformación, obteniendo registros para evaluar el comportamiento post-peak de probetas de hasta 750 mm de altura, posicionándola por estas características como única en Latinoamérica. La ejecución de estos ensayos es compleja y no ha sido ampliamente abordada a nivel mundial por lo que se requiere contar con un plan a corto, mediano y largo plazo para alinear y maximizar los beneficios de contar en Chile con equipos como este. Se presentan los primeros ensayos ejecutados en la prensa para ponerla en marcha, realizando para ello una extensa revisión bibliográfica considerando aspectos relativos al funcionamiento de la prensa en sí, la instrumentación necesaria para ejecutar este tipo de ensayos, requerimientos de las probetas tanto en su preparación, geometría, levantamiento de información, definición de velocidad de deformación a aplicar, entre otros. A partir de los ensayos se identificaron y mejoraron aspectos relativos a la instrumentación utilizada y su respectiva calibración, así como chequeos de capacidades de aplicación de velocidades de carga por fuerza y por deformación axial y radial, lo que puso en evidencia la necesidad de ajustar el equipo y los parámetros de ensayo dependiendo de las propiedades geotécnicas de las probetas y sus dimensiones. Se ejecutaron y compararon resultados de ensayos de carga a la compresión simple en el rango elástico en un cilindro de acero, ensayos de compresión simple (UCS) en probetas de roca del Complejo Máfico El Teniente (CMET) y Dacita, ambas en gran diámetro (143mm) a partir de los cuales se observó un proceso de ruptura progresivo, que estaría asociado a la presencia de vetillas. Además, se realizaron ensayos triaxiales en probetas de entre 50 mm y 60 mm de diámetro en muestras de albitofiro y pórfido cuarzo-feldespatico, obteniendo la curva completa post-peak en un 88% de las probetas ensayadas. A partir de los ensayos triaxiales, se propuso y verificó un modelo de ajuste el cual se comparó con los resultados obtenidos y con el modelo denominado cohesión Weakening Friction- Strengthening (CWFS) propuesto por Hajiabdolmajid et al. (2002), obteniendo que este último presenta una mejor correlación considerando la cantidad de parámetros requeridos para su ajuste.