Ensayo triaxial de roca en celda de Hoek

Fundamento

Un testigo cilíndrico de roca, con las mismas exigencias de preparación que para la compresión uniaxial, se coloca dentro de una membrana en una celda triaxial de Hoek, una cámara de acero donde aceite a presión aplica el confinamiento lateral mientras la prensa aplica la carga axial. Se ensayan varios testigos a distintos confinamientos, típicamente hasta 20 o 40 MPa, hasta la rotura, y con los pares de tensión axial máxima y confinamiento se ajusta la envolvente de rotura, ya sea la lineal de Mohr-Coulomb (cohesión y ángulo de fricción) o la curva de Hoek-Brown (resistencia uniaxial y parámetro m de la roca intacta), que es la que usan los programas de diseño de macizos rocosos. Con galgas se miden además los módulos bajo confinamiento. En el ensayo de etapas múltiples un solo testigo se lleva cerca de la rotura a confinamientos crecientes, útil cuando hay pocos testigos.

Matriz (en qué muestra)

Testigos de roca de minas, túneles y presas; roca de yacimientos petroleros

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Celda triaxial de Hoek para testigos de 50 o 63 mm; bomba de presión de confinamiento con manómetro o transductor; prensa rígida de 1.500 kN o más con control de velocidad; sistema de adquisición; galgas o extensómetros internos.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Aceite hidráulico de la celda.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Membranas de la celda; esferas de asiento; rectificadora y sierra para la preparación de testigos.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Membranas; aceite; galgas.

Unidad

Pa · MPa de cohesión · grados de ángulo de fricción · parámetro m de Hoek-Brown

Rango de referencia

Parámetro m de roca intacta: 4 a 10 en rocas sedimentarias finas, 15 a 30 en granitos y rocas ígneas; ángulos de fricción de 30 a 55 grados

Norma que lo exige

Código de Minería y Ley 24.585 para los estudios de estabilidad de minas subterráneas y de pilares; pliegos de túneles y centrales hidroeléctricas subterráneas; estándares de reporte de recursos y reservas (JORC, NI 43-101) que exigen caracterización geotécnica del yacimientonorma internacional

Norma que describe la técnica

ASTM D7012, métodos A y B, para compresión triaxial de roca; métodos sugeridos de la ISRM para ensayos triaxiales; criterio de Hoek-Brown (Hoek, Carranza-Torres y Corkum, 2002) para el ajuste de la envolventenorma internacional

Edición y vigencia de la norma

ASTM D7012-23

Volumen de muestra

Al menos cinco testigos de 50 mm de diámetro y 10 a 12 cm de largo por litología, más los de compresión uniaxial

Conservación y transporte

Mismos cuidados que la compresión uniaxial: identificación, envoltura, cajas rígidas y humedad acordada. Los testigos con discontinuidades orientadas a 30 grados de la carga rompen por la discontinuidad y no miden la roca intacta; se registran y se analizan aparte. La presión de confinamiento se elige según la profundidad real de la excavación.

Límite de detección típico

No aplica

Incertidumbre típica

±10 % en los parámetros de la envolvente por la dispersión entre testigos

Área

Geología y minería; Física y mecánica; Ingeniería

Fecha de última actualización: 9/9/2026