Ensayo Para Pruebas Destructivas

Ensayos de Tensión y Comprensión

El ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.

• Se suele usar en materiales frágiles.

• La resistencia en compresión de todos los materiales siempre es mayor o igual que en tracción.

Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en una máquina universal.

Los términos ensayo de tensión y ensayo de comprensión se usan normalmente a la hora de hablar de ensayos en los cuales una probeta preparada es sometida a una carga mono axial gradualmente creciente (estática) hasta que ocurre la falla. En un ensayo de tensión simple, la operación se realiza sujetando los extremos opuestos de la pieza de material y separándolos. En un ensayo de comprensión, se logra sometiendo una pieza de material a una carga en los extremos que produce una acción aplastante. En un ensayo de tensión, la probeta se alarga en una dirección paralela a la carga aplicada; en un ensayo de comprensión, la pieza se acorta. Dentro de los límites de la practicabilidad, la resultante de la carga se hace coincidiendo con el eje longitudinal de la probeta.

Exceptuando algunas piezas de ensayo arbitrariamente formadas, las probetas son cilíndricas o prismáticas en su forma y de sección transversal constante a lo largo del tramo dentro del cual las mediciones se toman. Las probetas en comprensión quedan limitadas a una longitud tal que el flambeo debido a la acción columnar no constituya un factor.

Los ensayos estáticos de tensión y de comprensión son los más realizados, además de ser los más simples de todos los ensayos mecánicos. Estos ensayos implican la normalización de las probetas con respecto a tamaño, forma y método de preparación y la de los procedimientos de ensayo. El ensayo de tensión es el apropiado para uso general en el caso de la mayoría de los metales y aleaciones no ferrosos, fundidos, laminados o forjados; para los materiales quebradizos (mortero, concreto, ladrillo, cerámica, etc.) cuya resistencia a la tensión es baja, en comparación con la resistencia a la comprensión, el ensayo de comprensión es más significativo y de mayor aplicación.

Requerimientos para probetas de tensión: Aunque ciertos requerimientos fundamentales pueden establecerse y ciertas formas de probeta se acostumbran usar para tipos particulares de ensayos, las probetas para ensayos de tensión se hacen en una variedad de formas. La sección transversal de la probeta es redonda, cuadrada o rectangular. Para los metales, si una pieza de suficiente grueso puede obtenerse de tal manera que pueda ser fácilmente maquinada, se usa comúnmente una probeta redonda; para laminas y placas en almacenamiento se emplea una probeta plana. La porción central del tramo es usualmente (no siempre), de sección menor que los extremos para provocar que la falla ocurra en una sección donde los esfuerzos no resulten afectados por los dispositivos de sujeción.

La forma de los extremos debe ser adecuada al material, y tal, que ajuste debidamente en el dispositivo de sujeción a emplear. Los extremos de las probetas redondas pueden ser simples, cabeceados, o roscados. La relación entre el diámetro o ancho del extremo y el diámetro o ancho de la sección reducida, es determinada en gran parte por la costumbre, aunque para los materiales quebradizos es importante tener los extremos suficientemente grandes para evitar la falla debida a la combinación del esfuerzo axial y los esfuerzos debidos a la acción de las mordazas. Una probeta debe ser simétrica con respecto a un eje longitudinal a toda su longitud, para evitar la flexión durante la aplicación de la carga; en el siguiente dibujo se puede ver los defectos comunes en la preparación de probetas planas.

Dispositivos de montaje: La función de este dispositivo consiste en transmitir la carga desde los puentes de la máquina de ensaye hasta la probeta. El requerimiento esencial de este, es que la carga sea transmitida axialmente a la probeta; esto implica que los centros de acción de las mordazas estén alineados al principio y durante el progreso del ensayo, y que no se introduzca ninguna flexión o torsión por la acción de las mordazas. Además el dispositivo debe estar adecuadamente diseñado para soportar las cargas y no debe aflojarse durante un ensayo.

Realización de ensayos

Si han de tomarse mediciones de alargamiento, el tramo de la calibración es marcado o trazado. Sobre probetas de metal dúctil de tamaño ordinario, esto se hace con un punzón de centros; pero sobre laminas delgadas, o material quebradizo, deben usarse rayas finas. En cualquier caso, las marcas deben ser muy ligeras para no dañar el metal, influyendo así en la ruptura. Cuando se debe realizar mucho trabajo, se usa ocasionalmente una perforadora con punzón doble o múltiple.

Antes de usar una máquina de ensaye por primera vez, el operador debe familiarizarse con la maquina; antes de poner una probeta en una maquina debe comprobarse que el dispositivo de carga de la máquina de la inclinación de carga 0 y se hagan los ajustes si fuese necesario. Cuando se coloca una probeta en una máquina, el dispositivo de sujeción debe revisarse para cerciorarse de que funcione debidamente. La velocidad del ensaye no debe ser mayor que aquella de la cual las lecturas de carga y otras pueden tomarse con el grado de exactitud deseado; los métodos para especificar las velocidades de ensaye varían.

No hay datos disponibles en que basar cualquier regla simple para transferir las velocidades del puente a la velocidad de aplicación de carga, aunque un factor o “modulo” de transferencia para una maquina particular de ensaye puede determinarse experimentalmente. Más de un 50% de los laboratorios involucrados en una práctica realizada, usaban velocidades de carga dentro de los límites de 10 a 70kips/ plg2 por minuto (abreviatura de kilopound, kilolibra; su equivalente en español es klb, 1000 libras). Algunos usaban velocidades de carga hasta 1000 kips/ plg2 por minuto para el acero; una máxima velocidad de carga de 100 kips/plg2 por minuto ha sido sugerida para determinaciones del punto de cadencia de los materiales metálicos.

Después de que la probeta ha fallado, se le retira de la máquina de ensaye, y si se requieren valores de alargamiento, los extremos rotos de una probeta se juntan y se mide la distancia entre los puntos

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