Ensayo de Compresin1 OBJETIVOConocer los mtodos de mquinas para determinar el comportamiento de los materiales (piezas o partes de mquinas) que estn sometidas a cargas de compresin.

2 INTRODUCCIONEn general, cuando se somete un material a un conjunto de fuerzas se produce tantoflexin, comocizallamientootorsin, todos estos esfuerzos conllevan la aparicin de tensiones tanto detraccincomo de compresin. Aunque en ingeniera se distingue entre el esfuerzo de compresin (axial) y las tensiones de compresin.En unprisma mecnicoelesfuerzo de compresinpuede ser simplemente lafuerza resultanteque acta sobre una determinada seccin transversal al eje baricntrico de dicho prisma, lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la direccin de eje baricntrico. Las piezas prismticas sometidas a un esfuerzo de compresin considerable son susceptibles de experimentarpandeoflexional, por lo que su correcto dimensionado requiere examinar dicho tipo deno linealidadgeomtrica.Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresin son contrarios a los aplicados al de traccin, con respecto al sentido de la fuerza aplicada. Tiene varias limitaciones: Dificultad de aplicar una carga concntrica o axial, sin que aparezcapandeo. Una probeta de seccin circular es preferible a otras formas.El ensayo se realiza en materiales: Duros. Semiduros. Blandos.

3 FUNDAMENTO TEORICO Factores que contribuyen a la fractura-Friccin entre probeta y placas: dificulta y llega a impedir la expansin de los extremos de laprobeta, se atena hacia la zona central y prcticamente desaparece a una distancia de losextremos, aproximadamente igual a un dimetro:-Abarrilamiento; origina zonas internas no deformadas. Puede minimizarse con lubricacinadecuada.-Camas y bloques de apoyo. Los extremos de las probetas de compresin deben ser planaspara no causar concentraciones de esfuerzos y deben ser perpendiculares al eje de la piezapara no causar flexin debida a la carga excntrica.

Ensayo de Compresin El ensayo de compresin es un ensayo de materiales utilizado para conocer su comportamiento ante fuerzas o cargas de compresin. Es un ensayo mucho menos empleado que el ensayo de traccin, aplicndose en probetas de materiales que van a trabajar a compresin pero de forma acelerada hasta llegar al punto de ruptura con el objetivo de analizar la resistencia mxima que el mismo puede alcanzar. Este ensayo resulta esencial para determinar los esfuerzos de compresin de los materiales debido a que se usa en construcciones, tales como columnas y cimientos se encuentran a compresin, es muy similar al de tensin, ya que a una probeta de un material dado se le somete a cargas y se mide su deformacin, de modo que se obtiene una grfica similar al de traccin.

A partir de la curva citada se pueden definir tres puntos caractersticos principales:Y: Lmite defluencia: punto a partirdel cual se producen deformaciones plsticas permanentes.U: Lmite de resistencia ltima o lmite de rotura: punto en el quese alcanza la tensin mxima de compresin.F: Punto de fractura: punto en elque se produce larotura de laprobeta. La dimensin de las probetas y la necesidad de mquinas de capacidades sumamente elevadas, loque dificulta la precisin de la prueba.

Equipos, ProbetasCamas y bloques de apoyo.Los extremos de las probetas de compresin deben ser planas para no causar concentraciones de esfuerzos y deben ser perpendiculares al eje de la pieza para no causar flexin debida a la carga excntrica.Las placas sencillas de apoyo o remate deben llevar superficies maquinadas, planas y paralelas. El material de la placa de apoyo deber ser fuerte y duro en relacin con el de la probeta. Vanse ASTM E 39 y E 192 para tpicos requerimientos detallados.Usualmente un extremo de la probeta debe apoyarse en un bloque o dado esfricamente asentado. La Fig. 5.27 muestra arreglos satisfactorios de la probeta y del bloque. El objeto del bloque es contrarrestar el efecto de una pequea falta de paralelismo entre el puente de la mquina y la cara extrema de la probeta, confiriendo a la probeta una distribucin inicial de la carga tan pareja como sea posible. Es deseable que el bloque de apoyo esfricamente asentado, est en el extremo superior de la probeta. Para que la resultante de las fuerzas aplicadas al extremo de la probeta no quede excntrica con respecto al eje de la probeta, es importante que el centro de la superficie esfrica de este bloque yazca en la cara plana que se apoya en la probeta, y que la probeta misma sea cuidadosamente centrada con respecto al centro de esta superficie esfrica. Debido a la aumentada resistencia a la friccin a medida que la carga crece, el cojinete esfricamente asentado no puede confiarse en que se ajuste a s mismo a la accin flexionante que pueda ocurrir durante el ensayo. En algunas condiciones de ensayo, el bloque de apoyo esfricamente asentado puede omitirse mientras que, en otras, dos de tales bloques pueden requerirse.

Probetas Para el esfuerzo uniforme de la probeta de compresin, una seccin circular es preferible a otras formas. Sin embargo, la seccin cuadrada o rectangular se usa frecuentemente y para piezas manufacturadas, tales como el azulejo, ordinariamente no resulta posible cortar probetas que se ajusten a ninguna forma en particular.

La seleccin de la relacin entre la longitud y el dimetro de una probeta de compresin parece ser ms o menos un compromiso entre varias condiciones indeseables. A medida que la longitud de la probeta se aumenta, se presenta una tendencia creciente hacia la flexin de la pieza, con la consiguiente distribucin no uniforme del esfuerzo sobre una seccin recta. Se sugiere una relacin entre altura y dimetro de 10 como un lmite superior prctico. A medida que la longitud de la probeta disminuye, el efecto de la restriccin friccional en los extremos se torna sumamente importante; asimismo, para longitudes menores de aproximadamente 1.5 veces el dimetro, los planos diagonales a 10 largo de los cuales la falla se verificara en una probeta ms larga intersectan la base, con el resultado de que la resistencia aparente se aumenta. Comnmente se emplea una relacin entre longitud y dimetro de 2 o ms, aunque la relacin entre altura y dimetro vare para materiales diferentes.

El tamao real depende del tipo de material, del tipo de mediciones a realizar, y del aparato de ensaye disponible. Para materiales homogneos para los cuales se requiera solamente la resistencia ltima, pueden usarse probetas pequeas. El tamao de las probetas de materiales heterogneos debe ajustarse al tamao de las partculas componentes o agregados.

Los extremos a los cuales se aplica la carga deben ser planos y perpendiculares al eje de la probeta o, de hecho, convertidos as mediante el uso de cabeceo y dispositivos de montaje.

Probetas estndar.

Las probetas para ensayos de compresin de materiales metlicos recomendados por la ASTM (ASTM E 9) se muestran en la Fig. 5.25. Las probetas cortas son parausarse con metales antifriccin, las de longitud mediana para uso general y las largas para ensayos que determinen el mdulo de elasticidad. Las probetas para ensayos de compresin de lmina metlica deben cargarse en una plantilla que provee apoyo lateral contra el pandeo sin interferir con las deformaciones axiales de la probeta. Los detalles de esas plantillas y las probetas correspondientes estn cubiertos por la ASTM (ASTM E 9).

4 MATERIALES -2 probetas de yeso (5x5 cm)-2 probetas de ladrillo (5x5 cm)- Maquina universal para ensayo de compresin Para la medicin de las dimensiones indicadas en la figura se usan instrumentos convencionales de medicin. El calibrador Vernier y el micrmetro.(Instrumentos de medida)El comparador de cartula se fija de tal manera que mida directamente el desplazamiento de las caras de apoyo de la probeta. Como se ve en la figura 4, esto se logra apoyando el magneto en la placa inferior, invirtiendo el comparador y haciendo que su punta palpadora toque la cara inferior de la placa de apoyo de rtula (aditamento de compresin). Se debe guardar precaucin de retirar todo el sistema de medicin con premura cuando los desplazamientos de las placas sean grandes. Al usar este esquema de medicin el instrumento de medida trabajar a compresin y la lectura se realizar por la escala habitual del mismo.

Fig. 4 Esquema de medicin de las deformaciones de la probetaEn conclusin: la medicin de la variable deformacin se realiza con ayuda del comparador instalado entre los puentes. Esta medicin estar dada en centsimas de milmetro.5 Procedimiento

-Tomar las medidas iniciales de la muestra del material a ensayar con un calibre o instrumento similar.

-Se coloca la probeta lo ms centrada posible en la superficie de la mquina.

-Procedemos a bajar el plato superior de la mquina universal hasta que casi toque la probeta.

-Una vez hecho esto, se pone en marcha la mquina. Al aumentar las fuerzas de compresin se ve cmo va disminuyendo el tamao de la probeta.

-Al acabar el ensayo, se procede a tomar las nuevas medidas de la probeta.

ProbetasFuerzasL

Probeta de yeso F1L1=7mm

Probeta de yesoF2L2=8mm

Probeta de ladrilloF3L3=7mm

Probeta de ladrillo huecoF4L4=6mm

6 RESULTADOS

7 CONCLUSIONESEn este ensayo podemos apreciar varias propiedades mecnicas de los materiales frente ala compresin as como la deformacin que sufri nuestra probeta.La prctica fue realizada satisfactoriamente despus de seguir el procedimiento dado por elprofesor, desde como acomodar la pieza en el plato de acero que nos sirvi de base hasta laforma de tomar las medidas de la probeta despus del ensayo.Lo aprendido en la prctica nos servir a futuro ya que es experiencia que seguimosacumulando que nos puede servir en algn momento de nuestra carrera.

8 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASCiencia e Ingeniera de los materiales: estructura, propiedades y fracturaAutor: Toledano, Mar.Editorial: TrculoMateriales y procesos de fabricacinAutor: Paul de Garmohttp://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/Compresion.htm

9 CUESTIONARIO1.- Indique los tipos de probetas para este ensayo.a) Probeta Cortab) Probeta Medianac) Probeta Larga

2 Explique las propiedades fsicas y mecnicas que determina el ensayo de compresin.El ensayo de compresin presenta diferentes propiedades mecnicas y fsicas tales como: Esfuerzos cortantes, Momentos Flexionantes, Fuerza axial esfuerzo de compresin, Mdulo deElasticidad, Esfuerzo de cedencia.3 Mencione las aplicaciones del ensayo de compresin en el uso industrial.El ensayo de compresin en el uso industrial principalmente se usa para comprobar la resistencia de aceros aunque tambin es usado en hormigones para realizar construcciones mucho ms seguras.

4 Explique a que se le conoce como material maleable.

Un material maleable es aquel material que adquiere unadeformacin acuosamediante unadescompresinsinromperse. Los materiales maleables son poco frgiles, es decir, difciles de romper; las fuerzas que se aplican a ellos redundan en una deformacin de su estructura, pudindose hacer laminas con los mismos.