Diseño y construcción de un dispositivo para pruebas de corte directo inclinado en muestras de roca de geometría no convencional para el laboratorio de mecánica de rocas del Instituto Colombiano de Petróleo

Abstract

Este proyecto tiene como finalidad el diseño y construcción de un dispositivo para pruebas de corte directo inclinado en geometría no convencional que permitan medir la resistencia al corte de muestras de roca tipo disco y así evaluar el ángulo de fricción interna y la cohesión. El dispositivo de corte directo tiene la particularidad de ser inclinado debido a que se adapta al equipo MTS 815 que ejerce una carga axial que se descompone en normal y de corte en la roca en proporción del ángulo de inclinación del montaje del dispositivo. El ángulo del dispositivo se determinó en 50° después de simulaciones en ANSYS, también se construyó otro a 90° para controlar independientemente la aplicación de las cargas. El montaje consta de dos endcap que alojan y transmiten la carga a la roca de geometría no convencional de 22mm de diámetro y 8mm de altura. La técnica de corte directo en geometría no convencional es experimental y requirió del diseño del dispositivo y los protocolos de ensayo para su implementación en el laboratorio de mecánica de rocas del Instituto Colombiano del Petróleo. El protocolo de la prueba se normalizó para tipo de roca arenisca.