Formulario para problemas de Propiedades Físicas de Rocas

Dr. Hernán Alvarado

Notas

Picnómetro

Un picnómetro es un recipiente de vidrio, debidamente graduado de forma que, por diferencia de alturas, puede saberse el volumen de un cuerpo que se sumerge en el líquido (agua generalmente) que contiene.

Si el picnómetro no está graduado, lo que es frecuente, la diferencia de alturas, es decir, el volumen desplazado, puede hallarse pesando el picnómetro con la muestra, y el picnómetro con la muestra y lleno hasta enrase. Es muy útil para hallar V – ha y V - ha – hi (pulverizando la muestra).

Donde: Vr = V – ha y VR = V – h = V – ha - hi

DENSIDAD

Debemos diferenciar aquí el concepto de densidad de los establecidos en la física con relación a la densidad y el peso específico. Cuando estudiamos materiales de construcción y atendemos a las propiedades físicas de los mismos, los conceptos densidad o peso específico se refieren al mismo concepto, con independencia de lo que la física explica al respecto. Por definición la densidad será la relación existente entre el peso –consideraremos un peso constante, desecado y pesado al aire, en condiciones de reproducibilidad, en el Laboratorio- que llamaremos peso seco Ps y el volumen del cuerpo, eligiendo el que corresponda en cada caso: aparente, relativo o real o absoluto.

PROBLEMAS TIPO

Problema 6 Se dispone de un picnómetro que vacío pesa 40 gramos. Se desea hallar la densidad real de una roca, para lo que se hacen las siguientes medidas: a) Peso del picnómetro con la muestra de polvo de piedra seca = 82 gr. b) Picnometro lleno hasta la raya de enrase con un líquido de densidad 0,9 Kg/dm3

= 104 gr. c) Picnómetro con la muestra del polvo de piedra y la cantidad necesaria del

líquido para llegar a enrasar = 140 gr

Solución:

El volumen real de la muestra triturada sigue siendo: V – ha – hi = V – h Los datos del problema, esquemáticamente son:

Problema 13 Se desea determinar Da, Dr, C, Pa y Pr de una roca, para lo cual se extrae una muestra de la misma y se efectúan los siguientes ensayos: 1) Peso al aire de un picnómetro = P1. 2) Peso al aire de la muestra de roca = P2. 3) Peso sumergido de esa muestra, medido inmediatamente después de

sumergir = P3. 4) Peso al aire del picnómetro lleno de agua = P4. 5) Peso al aire del picnómetro con la muestra pulverizada y enrasado con

agua = P5. 6) Peso sumergido de la muestra original, manteniéndolo en agua

durante 20 horas, antes de efectuar la pesada = P6. Nota Se supone que al sumergir la muestra, el agua tarda 10 horas en llenar los poros abiertos. Solución:

Solución: (Cuando está sumergido en cualquier líquido)

Esquemas Ecuaciones

(1) ………………………………………….…………..

(2) P2 = (Peso P)

Solución: (Cuando está sumergido en agua)

Operando con las ecuaciones:

Ensayo de abrasión

• Se emplea una probeta cúbica de 50 cm2 de área cada cara (arista = 7,07 cm). Se oprime sucesivamente con 30 kg y se somete a un desgaste sobre tres de éstas que formen triedro.

• El resultado viene expresado en unidades de longitud (V/S = L3/L2=L).

• Al decir superficie ensayada, nos referimos a la suma de las tres caras ensayadas.

• Dado que variará poco el resultado, pueden despreciarse (para hallar las áreas) las variaciones de longitud que experimenta la probeta al ser desgastadas las caras.

PROBLEMA TIPO

Problema 10 Un cubo tiene caras de 50 cm2 de superficie, y se somete al ensayo de desgaste por abrasión. Las dimensiones finales de la probeta son 6,85 x 7,01 x 6,90 cm.

Hallar la resistencia a la abrasión de esa roca, expresando las unidades que se emplean.

Solución: