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Experimental studies on the mechanical behavior of Mayan archeological rocks
Estudios experimentales del comportamiento mecánico de rocas arqueológicas Mayas
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v86n208.73581Palabras clave:
mechanical properties, rocks, failure mechanisms, acoustic emission technique (en)propiedades mecánicas, rocas, mecanismos de fractura, técnica de emisión acústica. (es)
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Mayan buildings have been the subject of significant archaeological and architectural research; however, so far there have been no relevant references concerning structural or mechanical behavior. Ancient Mayan constructors used calcareous rocks to build temples and housing that were placed systematically to withstand mechanical loads in the structures. This paper studies the mineralogical and mechanical characteristics of calcareous stony material that formed part of Mayan archeological vestiges in Yucatan area. The orientation of the rocks´ geological strata was taken into account to study mechanical behavior from cylindrical cores in compressing test. On the other hand, bars were also manufactured to simulate lintel or architrave structural performance. Compression and bending tests confirmed a high influence of the geological layer orientation, since the mechanical properties of such rocks were found to vary with direction. Acoustic emission was used to provide information referring to onset and propagation of damage in cylinder and bar samples.
Las edificaciones mayas han sido tema de importantes investigaciones arqueológicas y arquitectónicas; sin embargo, no existen referencias relevantes concernientes a comportamientos estructurales o mecánicos. Los constructores Mayas utilizaron rocas calcáreas para construir templos y viviendas que fueron colocadas sistemáticamente para resistir carga mecánica estructural. Este artículo estudia las características mineralógicas y mecánicas de rocas que formaban parte de vestigios arqueológicos mayas en el área de Yucatán. La orientación del estrato geológico fue tomada en cuenta para el estudio del comportamiento mecánico de núcleos cilíndricos en pruebas a compresión. Así mismo, barras fueron manufacturadas para simular el desempeño estructural de linteles y arquitrabes. Pruebas de compresión y flexión demostraron alta influencia de la orientación de la capa geológica, ya que las propiedades mecánicas de tales rocas varían con la dirección. La técnica de emisión acústica proporcionó información acerca del inicio y la propagación del daño en las muestras cilíndricas y las barras.
Referencias
Kwasniewski, M.A., Mechanical behavior of anistropic rocks, in: Hudson, J.A. ed., Comprehensive Rock Engineering, Pergamon Press, Oxford, 1, 1993.
Donath, F.A., Experimental study of shear failure in anisotropic rocks, the geologic. ll Society of America, Bulletin 72, pp. 985-989, 1961. DOI: 10.1130/0016-7606(1961)72[985:ESOSFI]2.0.CO;2
Donath, F.A., Strength variation and deformational behavior in anisotropic rocks, in: Judd W.R. (ed), State of stress in the earth's crust, American Elsevier Publishing Company, New York, N. Y., 1964, pp. 281- 298.
Galván-Ceballos. and, Restrepo, I.A., Resistance correlation with compression uniaxial effective humidity and porous rocks, DYNA, 83(198), pp. 9-15, 2016. DOI: 10.15446/dyna.v83n198.53151
Amadei, B., Importance of anisotropy when estimating and measuring in situ stresses in rock, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 33(3), pp. 293-325. 1996. DOI: 10.1016/0148-9062(95)00062-3 [6] McLamore, R. and Gray, K.E., The mechanical behavior of anisotropic sedimentary rocks, Journal of Engineering for Industry, 89(1), pp. 62-73, 1967. DOI: 10.1115/1.3610013
Walsh, J.B. and Brace, W.F., A fracture criterion for brittle anisotropic rocks, Journal of Geophysical Research, 69, pp. 3449-3456, 1964. DOI: 10.1029/JZ069i016p03449
Jaeger, J.C., Shear failure of anisotropic rocks, Geologic Magazine, 97, pp. 65-72, 1960. DOI: 10.1017/S0016756800061100
Goshtasbi, K., Ahmadi, M, and Seyedi, J., Anisotropic strength behavior of slates in the Sirjan-Sanandaj zone, The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, [online]. 106, pp. 71-76, 2006. Available at: https://www.saimm.co.za/Journal/v106n01p071.pdf
Meng, Q., Zhang, M., Han, L., Pu, H. and Chen, Y., Acoustic emission characteristics of red sandstone specimens under uniaxial cyclic loading and unloading compression, Rock Mechanics and Rock Engineering, 51(4), pp 969-988, 2018. DOI: 10.1007/s00603-017-1389-6
Lei, X., Masuda, K., Nishizawa, L., Liu, L., Ma, W., Satoh, T. and Kusunose, K., Detailed analysis of acoustic emission activity during catastrophic fracture of faults in rock. Journal of Structural Geology 26, pp. 247-258, 2004. DOI: 10.1016/S0191-8141(03)00095-6
Rudajev, V., Vilhelm, J. and Lokajicek, T., Laboratory studies of acoustic emission prior to uniaxial compressive rock failure, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 37, pp. 699-704, 2000. DOI: 10.1016/S1365-1609(99)00126-4
Meglis, I.L., Chow, T.T. and Young, R.P., Progressive microcrack development in tests on Lac du Bonnet granite-I. Acoustic emission source location and velocity measurements, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. 32(8), pp. 741-750, 1995. DOI: 10.1016/0148-9062(95)00014-8
Fonseka, G.M., Murrelli, S.A.F. and Barnes, P., Scanning electron microscope and acoustic emission studies of crack development in rocks, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Ahstr. 22(5), pp. 273-289, 1985. DOI: 10.1016/0148-9062(85)92060-1
Garza-Tarazona, S. and Kurjac-Bacso, E.B., Atlas Arqueológico del Estado de Yucatán, SEP-INAH, México, 1980.
Espinosa, L., Ceron, M. and Sulub, Y., Limestone rocks of the Yucatan peninsula. Description of the lithology and physical properties based on the results of exploration, investigation and laboratory tests. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 35, pp. 410-411, 1998.
Tavallali, A. and Vervoot, A., Effect of layer orientation on the failure of layered sandstone under brazzilian test condition, International Journal of Rocks Mechanics & Mining Sciencies, 47, pp. 313-322, 2010. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2010.01.001
Ordaz, M., El conocimiento técnico-constructivo de la cultura maya en la arquitectura religiosa virreinal de Yucatán, México, in Salazar-Gonzalez, G., (Ed.), Modernidad, Tecnología y Diseño., México, pp. 340-353, 2009.
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