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Resistencia y Ruptura - Coggle Diagram

- - - - Suelen realizarse análisis en espacios de esfuerzos en los que se determinan superficies de resistencia para las cuales se requieren realizar ensayos de resistencia a la compresión y tracción uniaxial, triaxial axisimétrico de compresión y de compresión biaxial, con lo que se puede conocer el límite entre los esfuerzos que la roca es capaz de soportar y los que no
      - También puede determinarse el círculo de Mohr, para conocer la envolvente de Mohr y así encontrar la superficie de fluencia
      - Además es posible elaborar el criterio de resistencia de 2 maneras: en un espacio de esfuerzos principales o en el espacio de esfuerzo versus esfuerzo normal
  - - - Se da en secciones donde los esfuerzos por cortante llegan a ser críticos hasta que la roca cede y se relaja al desplazarse, común en taludes cortados en rocas blandas o zonas de falla
    - - Ocurre en masas rocosas con depositación en capas que forman una estructura convexa hacia arriba
    - - Se da por pandeo el cual genera el desarrollo de grietas de tracción, con el tiempo este pandeo se desprende y cae
    - - Ocurre cuando se introduce un elemento rígido en la roca o se extraer un exceso de un pilar
  - - - Se puede reconocer que en las regiones I, II y III se presenta un comportamiento frágil, en la IV un comportamiento dúctil y en la V un comportamiento de fluencia plástica pura, todas con un modo de ruptura distinto y también tienen relevancia los minerales presentes en el espécimen
  - - - La superficie tiene una forma de paraboloide y se cierra en un ápice en el octante negativo (la roca no soporta grandes esfuerzos de tracción)
      - La superficie se abre hacia el cuadrante positivo y es posiblemente asintótica a una línea paralela a la diagonal del espacio de los valores grandes de los esfuerzos hidrostáticos
      - Las rocas isotrópicas tienen superficie de resistencia simétrica a las diagonales del espacio de esfuerzos
      - Las intersecciones con los ejes positivos de esfuerzos corresponden a la resistencia a la compresión uniaxial y usualmente es entre 8 a 10 veces el valor de la intersección de la resistencia a la tracción uniaxial
      - El esfuerzo principal intermedio puede ser expresado en 2 dimensiones en términos de los esfuerzos principales mayor y menor
- - - - En la ecuación: el esfuerzo normal y el grado de entrabamiento son los datos básicos del problema, el perfil de rugosidad puede ser supuesto mientras el entrabamiento pueda ser estimado, la resistencia a la compresión uniaxial y la razón entre resistencia a compresión unixial y resistencia a la tracción se determinan en ensayos de laboratorio, el ángulo de fricción base se obtiene al someter a corte con sierra especímenes cortados y la tasa de dilatación y la razón de área cortada son derivados empíricamente a partir del ángulo de dilatación promedio, el esfuerzo de transición y unas constantes aproximadas de 4.0 y 1.5.
  - - - En la ecuación: El coeficiente de rugosidad de la junta (JRC) varía entre 20 (muy rugosa) y 0 (lisa), el ángulo de volcamiento en el ensayo en el que hay que considerar el ángulo de fricción residual, la razón de los números de rebote del martillo Schmidt para la pared de la junta saturada y la superficie de roca seca no meteorizada, y el esfuerzo normal en la junta en el momento del deslizamiento
      - El JRC puede estimarse a partir de mediciones o puede obtenerse por un ensayo de corte directo con un gato plano de manera que se utiliza una fórmula en la que se consideran el peso propio del bloque, la componente aplicada de la fuerza cortante en el plano de deslizamiento, la componente normal del peso del bloque y el área de contacto
      - JCS es la resistencia a la compresión inconfinada si la superficie es no meteorizada o los niveles de esfuerzo normal son muy altos, pero puede reducirse incluso a una 1/4 parte si hay meteorización y el esfuerzo normal es moderado o bajo, cuando las paredes poseen gruesas cubiertas por productos de alteración o meteorización, el relleno puede muestrearse, describirse y ensayarse en el laboratorio aunque no suelen ser comparables con las juntas rellenas no disturbadas, en el caso de las paredes debilitadas pueden ser ensayadas con martillo Schmidt y utilizando una ecuación que toma en cuenta la densidad seca de la roca y el número de rebotes del martillo y cuando la capa alterada es tan delgada que resulta difícil medirla se puede utilizar 1/4 el valor para la roca inalterada
      - El ángulo de fricción base puede variar en el rango de 21° a 38°, usualmente supuesto igual a 30° y puede medirse con ensayos de resistencia al corte residual, pero si las juntas son meteorizadas debe de reemplazarse por el ángulo de fricción residual, que se calcula con una fórmula que considera los valores de rebote del martillo Schmidt en roca no meteorizada y meteorizada
      - También fueron propuestas ecuaciones que brindan resistencia al corte en la que un ángulo de dilatación pico está definido por otra ecuación con la que se puede obtener un coeficiente de daño el cual aumenta cuando el JRC aumente y el JCS disminuye