Ciencia De Los Materiales

INTRODUCCIÓN

En el campo de la ingeniería civil y mecánica, entre otros, es muy importante saber con qué materiales se van a trabajar. Esos materiales no se escogen así como así, sino que es necesario hacerles varias pruebas para determinar si este es conveniente para la aplicación que se le quiere dar, de lo contrario, si no se le hacen las pruebas correspondientes, muy seguramente fallara absolutamente todo el proyecto al cual se ha predispuesto emplear el material seleccionado.

Unas de esas pruebas es el ensayo de compresión, dureza y flexión, que se le hace a un material para saber su resistencia a la deformación a medida que se le aplica una fuerza de compresión. Este ensayo se realiza, mayormente en probetas de hormigón y metal aunque se puede realizar sobre cualquier material.

Al haber realizado este ensayo, se obtendrán datos que serán muy importantes a la hora de seleccionar un material para una aplicación específica. Estos datos junto a los de otros ensayos realizados a los materiales son totalmente importantes, pues es en base a esto que se escogerá un material que cumpla con unos requerimientos para una aplicación específica en cualquier campo.

MARCO TEÓRICO

Ensayo de compresión

La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica principal del concreto u otro material, dada la importancia que reviste esta propiedad, dentro de una estructura convencional de concreto reforzado u otro material, la forma de expresarla es, en términos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2 y con alguna frecuencia lb/pulg2(p.s.i). La equivalencia que hay entre los dos es que 1 psi es igual a 0.07kg/cm2. Aunque hoy en día se ha acogido expresarla en MPa de acuerdo con el sistema internacional de unidades.

La forma de evaluar la resistencia del concreto u otro material es mediante pruebas mecánicas que pueden ser destructivas, las cuales permiten probar repetidamente la muestra de manera que se pueda estudiar la variación de la resistencia u otras propiedades con el paso del tiempo.

Este ensayo también se llama ensayo de compresión simple o compresión uniaxial. El ensayo consiste en el moldeo de un cuerpo de prueba cilíndrico y en su cargamento por la acción de una carga axial. La carga aplicada en una única dirección, dando libertad al cuerpo de prueba para deformarse en otras direcciones sin cualquier restricción.

El esfuerzo de compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladora o torsión actúan simultáneamente fuerzas de torsión y compresión.

Es la fuerza que actúa sobre un material de construcción, suponiendo que esté compuesto de planos paralelos, lo que hace la fuerza es intentar aproximar estos planos, manteniendo su paralelismo (propio de los materiales pétreos).

Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresión son contrarios a los aplicados al de tensión, con respecto a la dirección y sentido de la fuerza aplicada.

Tiene varias limitaciones:

• Dificultad de aplicar una carga concéntrica o axial.

• Una probeta de sección circular es preferible a otras formas.

Tipos de rotura

En un ensayo de compresión simple se pueden producir distintos tipos de rotura, los cuales son la rotura frágil y la rotura dúctil. En la primera predominan las grietas paralelas a la dirección de la carga, y la rotura ocurre de un modo brusco y bajo deformaciones muy pequeñas, presentándose después de ella un desmoronamiento de la resistencia. En la segunda la muestra se limita a deformarse, sin que aparezcan zonas de discontinuidad en ella. De forma intermedia, la rotura se produce a través de un plano inclinado, apareciendo un pico en la resistencia y un valor residual.

Ensayo de flexión

El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos.

Sin embargo y por comodidad para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la acción de este

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