Contenido

1. Instrumentos de medicin1.1. Metro o flexmetro1.2. Calibrador1.3. Deformmetros1.4. Balanzas o bsculas1.5. Celdas de carga

2. Ensayos destructivos y no destructivos

3. Concretos3.1. Compresin en cilindros3.2. Tensin indirecta3.3. Modulo de elasticidad3.4. Toma de muestras3.5. Ensayo de flexin o M.R.

4. Acero4.1. Ensayo de tensin o traccin4.2. Ensayo de corte

5. Ensayo de vigas de aluminio5.1. Esfuerzo en vigas

6. Maderas6.1. Compresin I y II6.2. Traccin6.3. Corte6.4. Flexin

7. Ensayo de torsin7.1. Acero7.2. Bronce

1. Instrumentos de medidas

1.1. Metro o flexmetro

Un metro o flexmetro es un aparato de medida que consiste en una cinta flexible graduada en metros (milmetros, centmetros) y otra escala en pulgadas (1/8), generalmente vienen de 1,5 m de largo, hasta 5 m, sirve para medir en lnea recta y superficies curvas y se puede enrollar para su fcil transporte.Existen varias clases de metros entre otras: Metro de carpintero o plegable Cinta de costurero Cinta mtrica extensible. De agrimensor

Es un instrumento de medicin que se conoce como cinta mtrica, construida de una cinta metlica delgada, que se enrolla dentro de una carcasa metlica o de plstico con un sistema de freno para sostener la cinta fuera de la carcasa.

En esta ltima existen unas llamadas de agrimensor y su construccin es en acero, ya que por lo largo de su tamao se necesita una fuerza ms grande y al tensarla podra deformarse y tomar mal la medida. En estas cintas estn marcadas con remaches de cobre o bronce cada 2 dm de forma fija, utilizando un remache ms grueso en los nmeros impares y un ovulo numerado para los nmeros pares.Las partes del flexmetro son:

1: Carcasa, 2: freno, 3: cinta metlica, 4: tope de la cintaLa precisin de este aparato de medida es muy baja, ya que la medida mnima en milmetros es de 1mm y la medida mnima en pulgadas e s de 1/161.2. Calibrador pie de reyImagen tomada de www.demaquinasyherramientas.comEs ms conocido como calibrador vernier, la escala de este calibrador fue inventada por Petrus Nonius (1492- 1577), a lo cual tambin se le llama como nonius o escala nonio. El diseo de la escala deslizante se le debe a Pierre Vernier quien perfecciono esta escala.Estos calibradores se utilizan para efectuar mediciones lineales con mucha ms exactitud que el metro, tambin sirve para medir dimetros internos y externos y profundidades.El vernier es una escala auxiliar, la cual se desliza sobre la escala principal, permitiendo tomar lecturas con fracciones ms exactas de la divisin ms pequea. Para lograr esta medida el nonio est dividido en el numero de divisiones en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal, dando una precisin de 0,1, 0,02 mm, 0,05mm en la escala de mm y en el nonio de las pulgadas una precisin de 1/128, en la escala de pulgadas.

1.3. Deformmetros

Imagen tomada de www.sumincol.net

Conocido tambin como comparador de caratula o reloj comparador, porque refleja las diferencia superficiales en una caratula similar a un reloj, bsicamente es un instrumento con un dial que mide las deformaciones superficiales de cualquier pieza cilndrica o plana, aunque tambin sirve para comparar los cambios entre dos o ms componentes. Este instrumento no registra valor de la medicin, como lo hace el pie de rey, sino que indica las variaciones de dichas mediciones.Consta de una barra central (husillo cilndrico) que en el extremo inferior tiene un palpador y en el superior una cremallera dentada, transmitiendo por medio de engranajes que transmiten el movimiento a las agujas del reloj, (aguja principal y agujas cuenta vueltas), rotando en una escala reglada en la caratula, representando las variaciones superficiales de las piezas, cuando la aguja principal da una vuelta completa, la marca la aguja pequea.Su exactitud se relaciona con el tipo de medida que se quiera comparar, generalmente se miden rangos en mm o en pulgadas de 0,25 mm a 300mm (0,015 a 12 ), con resolucin de 0,001 mm o 0,00005 a 0,001 .Segn la forma de la lectura se clasifica en anlogos y digitales, los anlogos registran variaciones en milmetros o en pulgadas, mientras los digitales muestran las dos lecturas.Los comparadores digitales son ms precisos porque la divisin de ellos es de 1.0 micrmetros, mientras los anlogos son de 10 micrmetros.1.4. Balanzas y bsculas

Imagen tomada de www.google.com

La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de un cuerpo, consta de una palanca de primer gnero de brazos iguales que al estar en equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir las masas.Las mediciones se efectan bajo patrones de masa cuya exactitud depende de la precisin del instrumento.Las balanzas se clasifican en industriales o comerciales y en balanzas de laboratorio.La precisin de las balanzas comerciales es de gramos, mientras la precisin de las balanzas de laboratorio es de miligramos.Las partes de la balanza son:

Imgenes tomadas de www.instrumentosdelaboratorio.netLas balanzas renen tres condiciones Sensibilidad Exactitud FidelidadLas clases de balanzas son: De brazos iguales Balanza romana Balanza de precisin Balanza de pndulo Balanza de resorte Balanza electrnica Balanza de laboratorio1.5. Celdas de carga

Imgenes tomadas de www.paginasamarillas.comLa celda de carga es un transductor que se utiliza para convertir una fuerza en una seal elctrica, esta se efecta en dos etapas. Con un dispositivo mecnico, la fuerza que se mide, deforma una galga extensiomtrica, que es un sensor que se utiliza para medirla deformacin de presin, carga, torque, posicin y se basa en el efecto piezoresistivo. que es la propiedad que tiene ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia cuando se someten a ciertos esfuerzos y se deforman en direccin de los ejes mecnicos , un esfuerzo que deforma la galga producir una variacin en su resistencia elctrica, esta variacin puede ser por el cambio de longitud, en la seccin o en la resistividad. Este sistema fue inventado por los ingenieros Edward Simmons y Arthur ruge en 1938.Una celda se compone de cuatro galgas extensiomtricas, conectadas en una configuracin tipo puente de Wheatstone. La seal de salida es en orden de mili voltios y se amplifica mediante amplificadores de instrumentacin, y esta seal de la salida del transductor se conecta en un algoritmo para calcular la fuerza.Los tipos de celdas de carga se clasifican segn su principio de medicin y pueden ser: Resistiva Piezoelctrica Capacitancia Analgica Digital WirelessLos usos de estas celdas son: Medicin de fuerzas Basculas y balanzas Basculas electrnicas de camiones Medidores electrnicos de gras Pesado de tanques y silos Determinacin del centro de gravedad.

2. Ensayos destructivos y no destructivosLos ensayos son pruebas que se efectan a un material o a un producto, para calificar el material de acuerdo a estndares definidos en un diseo, para este proceso se cuenta con ensayos destructivos y no destructivos.En trminos generales y como lo dice su nombre, los ensayos destructivos se diferencian de los ensayos no destructivos, en cuanto a las pruebas que se efectan en un material, donde en un ensayo destructivo, se daa o se sacrifica una muestra para poder saber las condiciones tcnicas del material y si hay algn parmetro fuera de lo esperado en el diseo, se corrija, antes de sacar una produccin o antes de utilizar un material en una construccin.2.1. Ensayos no destructivosLas pruebas no destructivas, por el contrario, el material o el producto, se hace sin destruirlo, de forma visual y estadstica, con muestras representativas del material o producto y con la consabida tardanza en la correccin de cualquier problema que pueda presentar el ensayo.Las caractersticas del ensayo no destructivo son la inspeccin visual, que es la ms utilizada, para obtener una informacin visual sobre la superficie del material.Se debe contar con personas de mucha experiencia, para que conozca el material o el producto y pueda saber que problemas tiene este material en la superficie.Se cuenta con ayuda de algunos dispositivos, equipos y/o materiales adicionales para efectuar este ensayo, como lupas, videocmaras, lquidos penetrantes, partculas magnticas con las lneas de campo magntico, para materiales ferromagnticos, ultrasonido utilizando la impedancia acstica, radiografa industrial de Molgilner, con los rayos X y gamma.2.2. Ensayos destructivosLos ensayos destructivos, generalmente deforman el material despus de la prueba o ensayo y se pueden clasificar en: Ensayos de traccin, Ensayos de compresin Ensayos de torsin Ensayos de corte o cizallamiento Ensayo de flexin Ensayo de resiliencia Ensayo de fatiga de materiales Ensayo de fluencia.

2.2.1. Ensayo de traccin

Es el ensayo en que el cuerpo se somete a traccin simple, aplicndole cargas uniformemente repartidas para tender a producir alargamiento al material.Con este ensayo de traccin esttica se determinan las propiedades mecnicas de los materiales, definiendo caractersticas de resistencia y deformabilidad, permitiendo obtener el lmite de elasticidad, la carga mxima que soporta, su resistencia esttica, tensiones admisibles, fatiga y dureza.En un grafica de fuerza con respecto a desplazamiento, obtenemos unas zonas de comportamiento del material, el cual es caracterstico de cada material, como se muestra en la siguiente figura.Para estos ensayos se utilizan probetas industriales o calibradas, las cuales estn adaptadas para que en el punto de sujecin sea ms ancho que los puntos dispuestos para la ruptura que son ms delgados denominados puntos fijos de referencia, para luego de su ruptura , se pueda saber cul fue su alargamiento final.

La maquina utilizada en este ensayo es una maquina universal, donde se

Imagen tomada del laboratorio UMNGcoloca la probeta, los datos obtenidos los entrega en un programa del computador de la maquina donde salen los valores de la fuerza y al tener los datos iniciales de la probeta , podemos calcular la presin mxima admisible antes de falla la probeta.

2.2.2. Ensayo de compresin

Este ensayo consiste en aplicar una carga esttica a una probeta en su eje longitudinal, que tiende a acortar su tamao, hasta que llegue a la rotura de la probeta.Este ensayo es poco frecuente para los metales, pero en las graficas de ensayos efectuadas a metales se puede verificar el estado elstico y el estado plstico y si se contina el ensayo, llega a la ruptura.Al ver estos ensayos de metales se puede saber cules son los materiales frgiles y dctiles, de acuerdo a su composicin en el caso de los aceros2.2.3. Ensayo de torsin

El ensayo de torsin es el procedimiento que se establece cuando un material es sometido a un momento en el eje longitudinal, el rea transversal tiende a girar, generando un desplazamiento de los ejes paralelos al eje central del material, retorcindose alrededor de este eje y se caracteriza por dos fenmenos: Aparecen fuerzas tangenciales, paralelas a la seccin transversal Si el material no es circular, sino cuadrado, aparece una deformacin llamada alabeo, que hace que las secciones transversales no sean planas.2.2.4. Ensayo de corte

Tiene poca aplicacin prctica, pero permite deducir caractersticas mecnicas de los materiales.Este esfuerzo de corte va acompaado de otro esfuerzo que vendra ser el de flexin y vara de acuerdo a el procedimiento a seguir, aunque si s e usa una sola cuchilla se vuelve despreciable este valor pero tendra una influencia pequea la dureza del filo y la penetracin de la cua.En este ensayo se trata como un esfuerzo simple, aplicando la formula de tensin conocida, ya que predomina los valores de las magnitudes, despreciando los valores de los efectos secundarios.

2.2.5. Ensayo de flexin

El esfuerzo de tensin puro o simple se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares al eje longitudinal de la probeta, haciendo que el material se pandee. Este ensayo se puede comportar como una viga simplemente apoyada con la carga concentrada en un punto intermedio.En estas condiciones en este ensayo se produce un momento de flexin, un esfuerzo cortante, el cual varia de acuerdo a la distancia entre apoyos, aumentando los momentos flectores pero los esfuerzos cortantes se mantienen constantes. Por estas circunstancias se ha normalizado la luz entre apoyos para que la accin del esfuerzo de corte se desprecie y para hacerlos ms precisos, estos ensayos, se aplican dos fuerzas y as se logra una flexin pura.

2.2.6. Ensayo de resiliencia

La resiliencia de un material es la energa de deformacin que puede ser recuperada de un cuerpo cuando cesa el esfuerzo que causa la deformacin. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para deformar cualquier material hasta que llegue al lmite elstico.El ensayo de impacto o resiliencia permite evaluar la resistencia del material frente al impacto. El ensayo Charpy, permite el clculo de la energa disipada al ser golpeada una probeta al ser golpeada por un pndulo en cada libre.Este valor se da en Joules y pueden diferir bruscamente por la diferencia de temperaturas.Este ensayo consiste en dejar caer un pndulo pesado, el cual al caer golpea una probeta paralelolpeda que se ubica en la base de la maquina, esta probeta posee un entalle estndar para iniciar el inicio de la fisura, llamada, V-Notch, despus de ser golpeada la probeta , el pndulo prosigue su camino logrando cierta altura, que depende de la cantidad de energa disipada al golpear la probeta.Hay probetas que fallan rompindose en dos mitades para lo cual se considera un material frgil y las probetas que se doblan sin romperse, se consideran de material dctil.

2.2.7. Ensayo de fatiga

Imagen tomada de www.iberisa.com

La falla que se produce a travs del tiempo por condiciones repetitivas de tensiones ya sea de traccin, compresin, flexin o torsin se llama fatiga, aunque se identifica comnmente como roturas por tensiones repetidas.Los ensayos de fatiga se clasifican en: Ensayo de fatiga de amplitud constante Ensayo de fatiga de amplitud variableLos ensayos de amplitud constante califican el comportamiento de la fatiga mediante ciclos predeterminados de carga o deformacin, se utilizan bajos o altos ciclos, para poder identificar la capacidad de vida del material hasta llegar a la fatiga, con una amplitud y frecuencia constante. Esta prueba se suele denominar como resistencia a la fatiga a la mxima tensin antes de romper el material y depende del nmero de ciclos de acuerdo al material utilizado.El ensayo de fatiga de amplitud variable, se evala el efecto del dao acumulado debido a la variacin de la amplitud del esfuerzo en el tiempo, se caracterizan por ser ensayos de alto nmero de ciclos con el control de la carga, que se asemeja a las condiciones de uso del material.En el fenmeno de rotura por fatiga de forma prematura se puede decir que se produce por sometimiento de un material a tensiones repetitivas o vibratorias , teniendo varias teoras al respecto pero la que mas d se acepta es que la fractura por fatiga se debe a deformaciones plsticas de la estructura y tambin en deformaciones mono direccionales producto de cargas estticas.Estos daos generalmente aparecen en la superficie de material, produciendo efectos como extrusin e intrusin, en es te caso de la intrusin, la traccin acelera la propagacin de la fisura y la compresin la retarda.Esta falla puede producirse tambin por deficiencia en el material, por discontinuidades en la superficie y por el tratamiento de las superficies.

2.2.8. Ensayo por deformacin por fluencia

Imagen tomada de www.upv.es

La deformacin por fluencia es el incremento de deformacin que se presenta en un material visco elstico cuando experimenta alargamiento creciente en funcin del tiempo con cargas constantes.Los ensayos de fluencia se realizan para caractersticas resistentes en los materiales visco elsticos, estos comportamientos es caracterstico de materiales plsticos a temperatura ambiente y en algunos metales en determinados rangos de temperaturas.El equipo de ensayo es una maquina de ensayos de traccin provista de un horno donde se pone la probeta y tiene control de temperatura para tener diferentes temperaturas en la probeta.La fractura en fluencia es de tipo dctil, fibrosa, gris y con alta estriccin.Se consideran tres periodos: transitorio, donde el alargamiento es muy alto en corto tiempo, secundario, donde las deformaciones mantienen cierta linealidad con el tiempo de ensayo y terciario que es cuando el material llega a la fractura , es un periodo irreversible, indicando la mxima deformacin.

3. Concretos

3.1. Compresin del concreto

3.1.1. ObjetivosEl objetivo principal del ensayo a compresin de cilindros de concreto u hormign, es determinar la resistencia a la compresin de cilindros normales de hormign o concreto, para poder observar el comportamiento de la probeta al ser sometida a una carga axial determinada.La resistencia a compresin se puede definir como la resistencia mxima a la que se puede someter una probeta de mortero a una carga axial. Esta resistencia se expresa en Kg/cm^2, aunque hoy en da se a acogido expresarla en Mega Pascales, (MPa), de acuerdo al Sistema Internacional de Unidades.

3.1.2. Metodologa Imgenes tomadas en laboratorio UMNGLa metodologa para efectuar el ensayo de compresin en un cilindro de concreto es: Los ensayos de compresin del concreto debes ser lo mas pronto posible ,despus de tomadas la muestra, sacada del almacenamiento hmedo Las muestras deben permanecer humedad todo el tiempo, inclusive durante el ensayo debe estar en condicin hmeda. Todos los especmenes de ensayos, para una edad del ensayo deben romperse dentro de las tolerancias de tiempo admisibles.

Se deben tomar tres probetas por edad, 14 y 28 das. La muestra debe estar al 100% + factor de seguridad a los 28 das. Hay tres tamaos de muestra grande, mediano y pequeo Estas muestras se llenan en tres etapas y se aplican 25 golpes en cada capa. Se debe ubicar el bloque de apoyo plano con su cara endurecida hacia arriba sobre la mesa de la mquina de ensayo, debajo del bloque de asiento esfrico superior y entre estas dos placas se coloca la probeta alineando los ejes de la probeta con el centro de empuje superior Se debe verificar que el indicador de carga se encuentre en cero y si no es as de debe ajustar segn el procedimiento de cada mquina. La velocidad de carga debe ser continua y sin impactos y se mide desde la platina hasta la cruceta y corresponde a una velocidad de esfuerzo sobre la probeta es de 0,25 MPa/s +/- 0,05 MPa/s y esta debe ser mantenida durante la ltima mitad de la fase de carga anticipada. Durante la primera mitad de carga anticipada se debe permitir una velocidad de carga mayor, aplicada de manera controlada de tal forma que la probeta no se someta a un impacto. No se deben hacer ajustes de velocidad de movimiento cuando la probeta este alcanzando la carga ultima y la velocidad de esfuerzo decrece debido a la fisuracin de la probeta. Aplicar la carga de compresin hasta que el indicador de carga muestre que la carga esta decreciendo y la probeta muestre un patrn de fisura, (tipo 1 a 4), se debe sostener la carga hasta que registre un valor menor al 95% del valor de la carga pico. Se debe tomar nota del tipo de fisura obtenido.

Imagen tomada de la norma NTC 673

3.1.3. Interpretacin de los resultados

Masa de la muestra: 125 KgVolumen de un cilindro: Dimetro de la muestra: D1=152mm, D2= 153 mm, D3=151mm,Promedio: Dp =152mmAltura h= 300 mm

= 2250,28 Kg/m3

Carga mxima realizada en el ensayo= 342 KN Resistencia: fc = 18,72 MPa que corresponde a 191 Kg /cm2Modulo de elasticidad: Ec = 0,043 Wc es el peso volumtrico del concreto en nuestro caso es de 2250, Kg/m3

Me= 0,034 * = 63.436,6En este ensayo podemos verificar por el tipo de falla es tipo 3 con fisuras verticales encolumnadas a travs de ambos extremos, conos mal formados.Podemos verificar que con este ensayo es la forma ms fcil y comprobable de saber la resistencia del concreto, sirviendo como base para saber si esta cumpliendo las condiciones tcnicas esperadas en el diseo.Podemos darnos cuenta que el concreto es un material poco elstico y al ver al falla se denota que es un material de buena calidad con alta resistencia a la compresin sometido a cargas axiales.Se puede ver que la teora de la compresin es fcilmente aplicable a la prctica, porque con los datos obtenidos en el laboratorio se pueden calcular los esfuerzos, el modulo de elasticidad y dems datos que calculamos en la practica.Con este ensayo podemos llegar a verificar que el material de diseo es el requerido y esperado para ejecutar cualquier obra y tener la certeza de su buen desempeo.

3.2. Ensayo de tensin indirecta

Imagen tomada de http://www..blogspot.com

Este ensayo se utiliza para determinar la resistencia a la compresin diametral del concreto por medio de una prueba indirecta (prueba brasilea).La probeta se carga a compresin en un plano diametral vertical de la misma, para poder cargar esta probeta se requiere un dispositivo de sujecin de la probeta para que se obtenga este plano de carga. Como parte de este dispositivo y en contacto directo con las generatrices diametralmente opuestas de la probeta, hay dos elementos que se encargan de evitar que la probeta se rompa localmente durante el ensayo para esto se utilizan unas placas de apoyo curvo, con el mismo radio de curvatura de la probeta para que la distribucin de las tensiones no se altere y para que los clculos del modulo de elasticidad y la relacin de Poisson se facilite teniendo constante el ancho de carga.La velocidad de desplazamiento del sistema durante la carga ser uniforme e igual a 50,8 mm/min, que es igual a la usada ppr la prensa en el ensayo Marshall.En este ensayo, la temperatura es una variable mas para tener en cuenta que en este caso es de 25 +/- 1C, teniendo valides este ensayo para materiales elsticos y lineal y se recomienda no exceder las temperaturas de los materiales del punto de reblandecimiento del ligante de las mezclas.

3.2.1. El material utilizado en este ensayo es: Maquina universal Cilindros de 15X30 Tira de madera de 30 cm de largo por 2,5 de ancho y 3mm de espesor3.2.2. Procedimiento Se centra una de las tiras de madera a lo largo del plato inferior de la maquina universal Se coloca la probeta encima de la tira de madera y luego se coloca la otra tira de madera longitudinalmente sobre la probeta y que las lneas queden centradas con el eje de la probeta y se asegura el conjunto. Todo el conjunto debe quedar en un mismo eje con la aplicacin de la fuerza Se aplica una carga constante a una velocidad constante,hasta la falla de la probeta. Se anota el tipo de falla visto y la apariencia del concreto.El resultado de la falla y la forma de la falla en el cilindro se ve alrededor de los puntos de carga debido a las tensiones de compresin y no debido a las tensiones de traccin en la parte central, sin embargo estas tensiones de compresin d se distribuyen a lo largo de la placa de carga, cambiando las tensiones horizontales a lo largo del dimetro vertical de traccin, quedando una distribucin de tensiones.En este ensayo se puede concluir que la rotura no se ve afectada por la superficie de la probeta y la falla se inicia uniformemente en una regin.

3.3. Modulo de elasticidadEl modulo de elasticidad est definido por la ecuacin E = esfuerzo/ deformacin unitaria; E = / Es una medida de la rigidez del concreto o sea la resistencia a la deformacin del concreto.El hormign es un material poco elstico, pero al estar endurecido y cargado en forma adecuada tiene una curva de esfuerzo/ deformacin que se comporta como una recta dentro del campo de los esfuerzos usuales de tarbajo.El modulo de elasticidad del hormign estructural varia entre

Y generalmente se asume como

El modulo de elasticidad se determina a partir de las pruebas de compresin del concreto y los diferentes valores pueden determinarse a partir de una prueba incluyendo el modulo tangente inicial, el modulo secante y el modulo cuerda

Imagen tomada de www.ingenierocivilinfo.com

Una ecuacin de amplio uso es la que relaciona el modulo de elasticidad con la resistencia a la compresin y el peso unitario del hormign, satisface cuando el Wc est entre 1500 y 2500 Kg/m3

Para un hormign de peso normal, el modulo de elasticidad puede considerarse como:

El modulo tangente , su valor es variable en cada punto y viene medido por al inclinacin de la tangente a la curva en dicho punto.

Cuando se toma el punto 0,0 se denomina modulo tangente inicial.El modulo secante, su valore es variable en cada punto y e medido por la inclinacin de la recta que une el origen con este punto:

3.4. NTC 454,Toma de muestras, hormign fresco

3.4.1. Mtodo Una muestra de concreto fresco se coloca en un molde tronco cnico y se compacta mediante una varilla, el molde se levanta permitiendo que el concreto se asiente.El asentamiento corresponde a la diferencia entre la posicin inicial y la desplazada de la superficie superior del concreto.las mediciones se deben tomar en el centro de la cara superior del concreto y esta medida ser el asentamiento del concreto.3.4.2. Equipos

3.4.2.1. MoldesEl molde debe ser resistente al ataque de la pasta de cemento con un calibre No. 16, si es repujado no debe tener un espesor menos de 1.14 mm.El molde debe tener una forma de tronco de cono de 203 mm por 102 mm de las bases paralelas abiertas y 305 mm de altura, debe tener agarraderas y dispositivo para sostenerlo con el pie, libre a de abolladuras, liso, sin remaches.3.4.2.2. Varilla compactadoraDebe ser de acero, cilndrica, lisa, de 16 mm de dimetro y con una longitud de 600 mm, el extremo debe ser hemisfrico de 16 mm de dimetro.3.4.3. MuestraLa muestra debe representar la totalidad de la bachada y se obtien segn norma NTC 454.3.4.4. Procedimiento Se humedece el molde. colocndolo en una superficie plana, horizontal, rgida y no absorbente, sujetndola firmemente con los pies y se llena con la muestra de concreto en tres capas, de 1/3 del volumen cada una. Cada capa se compacta con 25 golpes de varilla distribuidos uniformemente en forma de espiral hacia el centro, atravesando todo su espesor, lo mismo los otros dos tercios, atravesando ligeramente la capa anterior Al llenar el molde se debe apilar el concreto y adicionar si es necesario, alisando con la varilla compactadora al borde e inmediatamente se levanta el borde en direccin vertical sin producir ningn movimiento lateral o de torsin, esta operacin debe hacerse sin interrupcin durante un tiempo mximo de 2 min, 30 seg. Inmediatamente se mide el asentamiento, determinando la diferencia vertical y el centro desplazado de la superficie superior de la muestra, si ocurre derrumbamiento o desprendimiento del concreto hacia algn lado se debe rechazar la muestra y efectuarlo nuevamente.Si ocurren dos fallas consecutivas sobre el concreto, probablemente este carece de plasticidad y cohesin necesaria para que el ensayo sea aplicable. 3.4.5. InformeEl asentamiento se debe anotar en milmetros con aproximacin a 5 mm y se determina:Asentamiento = 305 altura en milmetros despus de asentado el concreto.3.4.6. Precisin y sesgoPara este ensayo no se ha determinado ningn programa de ensayos en laboratorio porque estn en diferentes sitios y no es posible tenerlo libre de errores de fuentes diferentes a las medidas de asentamiento y el sesgo no se ha establecido debido que solo se define solamente por este mtodo de ensayo.3.4.7. MuestreoEn esta norma se establece procedimientos para obtener muestras representativas de concreto fresco, la norma incluye muestreo en mezcladoras estacionarias, pavimentadoras, camiones mezcladores, equipos agitadores y no agitadores.Las unidades se establecen en la norma NTC 1000Se requieren muestras compuestas, se recomienda muestreos aleatorios.Cuando se requiere remover agregado de tamao mayor designado, se recomienda efectuar la remocin de agregado grueso mediante tamiz hmedo.Las normas a consultar son: NTC 32, NTC 550, NTC 1000.MuestreoEl tiempo total transcurrido entre la obtencin de la primera y ltima muestra debe ser corto y no exceder de 15 min.La muestra compuesta se conforma por varias porciones de una misma bachada.Se llevan muestras a donde se efectan los ensayos o donde s e moldean, estas d se combinan y se remezclan con pala cumpliendo con los tiempos estipulados.Se inicia el ensayo de contenido de aire o de asentamiento, dentro de los 5 min siguientes a la obtencin de la muestra, se inicia el moldeo de los especmenes para el ensayo de resistencia, NTC 550, dentro de los 15 min siguientes a la elaboracin de la muestra. Se protege la muestra del sol, aire o de cualquier otra fuente rpida de evaporacin y descontaminacin mediante una cubierta.El tamao de la muestra para ensayos de resistencia debe ser como mnimo de 28 lit, se puede permitir muestras ms pequeas para ensayos de rutina de asentamiento y contenido de aire y debe determinarse su tamao para el tamao mximo del agregado.Los procedimientos para la obtencin de la muestra debe ser:El muestreo de las mezcladoras estacionarias o en una bomba de concreto, se efecta tomando dos porciones o ms a intervalo de tiempo regularmente espaciados durante la descarga media de la bachada o en aquella porcin que garantice la homogeneidad del mezclado.En llas mescladoras de pavimentacin, se efecta el muestreo del concreto despus de descargar el contenido de las pavimentadoras, se obtienen por lo menos 5 porciones de la bachada, evitando la contaminacin de la sub rasante, colocando tres contenedores sobre la sub rasante y descargando el concreto en ellos.En los camiones mezcladores con tambor giratorio, se efecta en dos partes o ms a intervalos de tiempo igual en la bachada media, se toman muestras antes que se haya aadido a la mezcla evitando ser la primera y ltima porcin de mezcla, con el producto totalmente terminado, incluido los aditivos. En los concretos con agregados de gran tamao se hace tamizado hmedo cuando el tamao es superior al del tamao para los moldes.Se debe tener en cuenta el efecto del tamizado hmedo que puede hacer perder pequeas cantidades de aire.

3.5. Ensayos de flexin

La resistencia a la flexin es una medida de la resistencia a la traccon del concreto, es la medida de la resistencia a la falla por medio de una loza o viga de concreto.La resitencia a la flexin se expresa como el Modulo de Rotura (MR) en Kg/cm2.Se mide mediante ensayos de vigas de concreto aplicandoles cargas en los tercios de su claro apoyo ASTM C78 o cargada en el punto medio ASTM C293 .El ensayo de resistencia a la flexin de vigas se utiliza como un ensayo de control de campo pero presenta dificultades en el momento de la evaluacion, por eso , se hace correlacin entre compresin y flexin y utilizar el ensayo de compresin para calificar la calidad de un concreto.Este ensayo se hace de acuerdo a las exigencias de la norma NTC 2871.Este metodo se usa para determinar la resistencia a la flexin de probetas preparadas y curadas de acuerdo a normas ASTM C42 o ASTM C31 o ASTM C192, los resultados se calculan y reportan como modulo de rotura.Los resultados de este ensayo se pueden usar para determinar el cumplimiento de especificaciones o como base para operaciones de dosificacion, mezcla y colocacion de concretos y se usa para la construccion de lozas y pavimentos.La maquina de ensayo debe cumplir la norma ASTM E4, no se permite otro tipo de maquinas.El metodo de carga en los tercios se debe utilizar en la ejecucion de ensayos de flexin al concreto empleando bloques de soporte que garanticen que la s fuerzas aplicadas a la viga sean perpendiculares a la cara de la probeta y se apliquen sin excentricidad.Todos los aparatos para realizar los ensayos de flexin del concreto deben tener capacidad para mantener constante la distancia entre apoyos especificada y la distancia entre los bloques de aplicacin de carga y soportes.El especimen del ensayo debe cumplir todos los requisitos de la norma ASTM C42, 31 o192. Aplicables aespecimenes de vigas y prismas y debe tener una distancia entre apoyos equivalente a tres veces su altura, las caras deben formar ngulo recto con la parte superior e inferior. Todas las superficies deben ser lisas y libres de asperezas, huecos o marcas.Los tecnicos que efectuen el ensayo deben estar certificados como tecnicos AS grado II y el laboratorio puede ser evaluado con la norma ASTM C1077.El ensayo se debe efectuar inmediatamente despus de ser retitrada la muestra del ambiente humedo, porqu el secado superficial produce reduccion de la resistencia a la flexin.Cuando el material es fundido se coloca lateralmente a la posiocion en que se fundio y si es cortado debe ponerse la cara superior o inferior dond efue cortado el material base.Se coloca los bloque de aplicacin de carga en contacto con la superficie en los tercios medios y se aplica una carga entre el 3% y 6% de la carga ultima estimada, se verifica con una galga que no queden espacios y si es el caso se refrentan los bloques o se colocan cuas. El refrentado se debe hacer segn norma ASTM C617.Se carga el especimen sin impactos y se debe aplicar la carga constante hasta el punto de roturaLa tasa de carga se calcula asR = S b d 2 /LDonde.R= tasa de aplicacin de la carga MN/minS= tasa de incremento en el esfuerzo extremo de la fibra MPa/min b = ancho promedio del especimen en mm d= altura promedio del especimen en mmL = distancia entre apoyos en mmEl calculo del modulo de rotura se hace si la fractura se inicia en el tercio medio de la distancia entre apoyos as:R = P L / b d2, donde: R es el modulo de rotura en MPaP es la carga maxima aplicada indicada por la maquina en NL es la distancia entre apoyos en mm b es el ancho promedio de la probeta y d es la altura promedio de la probeta. El peso de la viga no esta incluido en el calculo anterior.Si la fractura ocurre por fuera del tercio medio en no mas de un 5% se calcula como:R = 3 Pa/ bd2Dond ea es la distancia promedio entre la lnea de fracturay el soporte mas cercano en mm.Si la fractura ocurre fuera del tercio medio de la distancia de los apoyos en mas del 5 %, estano se puede tener en cuenta en el resultado del ensayo.El informe debe incluir: Numero de identificacion Ancho promedio Altura promedio Distancia entre apoyos Carga maxima aplicada Modulo de rotura calculado Historia del curado y condicion de humedad Si el especimen fue refrentado, pulido o se utilizan cuas e cuero Edad del especimenLa precisin del ensayo no debe diferenciarse de un ensayoa otro en mas del 16% y si es de diferente laboratorio nos ediferencvia mas del 19%.El sesgo no se establece porque no hay norma aceptada para pla determinacion del sesgo.4. Acero4.1. Ensayo de tension o traccinEl acero es el material mas utilizado en la construccion de estructuras, donde se encuentra sometido a muchas fuerzas y condiciones en que puede hacerlo fallar y es por eso que se efectuan estudios del comportamiento del material y en laboratorio se pueden efectuar pruebas que nos garanticen su buen desempeo en el sitio deonde lo vamos a usar.

Imagen tomada de www.apta.com .es

Las barra de acero estructural tiene las siguientes caractersticas:El marcado de las barras es:Pais de origenNumero de designacionTipo de aceroDefinicion de la fluencia minima

Dentro de las caractersticas de las barras de acero estructural estn en la siguiente tabla:

Fuente www.gerdau.com.couna caracterstica del aceroe structural es que se presenta en una barra corrugada con unaresistencia de 60.000 psi , 420 MPa, que representa una alta resistencia a la tension.El porcentaje de carbono esta en un 0,3 %.La curva dteorica del ensayo de tension es:

Imagen tomada de www.monografias.com

4.2. Objetivo del laboratorio

Imagen tomada en laboratorio UMNG Observar el comportamiento de la barra de acero estructutal a traccin bajo cargas axiales

4.3. Equipos Maquina universal Deformimetros Probeta de acero Calibrador pie de rey Cinta metrica4.4. Procedimiento Tomar medidas de la probeta Colocar la probeta en la prensa con los collares con deformimetro Cargar la prensa y tomar medidas de deformacin

4.5. Datos obtenidos en laboratorio Barra estructural # 4 Longitud de la probeta 602 mm Dimetro de la probeta 12,25 mm rea de la probeta 145, 04 mm2 Fuerza maxima 314,7 N/mm2= F = * A = 314,7 * 145, 04 = 45644 psiLa fuerza maxima que nos da en el ensayo es de 45644 psiEl alargamiento de la probeta es de 23,44 mm con un dimetro de 6,5 mm

Imagen tomada en laboratorio UMNG

5. Ensayos en vigas de aluminio

5.1.flexion en vigas de aluminio

Imagen tomada en laboratorio de UMNG

5.1.1. ObjetivosAplicar fuerzas a gtres tipos de vigas de alumino para determinar el modulo de elasticidad del aluminio de forma practica

5.1.2. Metodologia Toma de las medidas de las vigas de aluminio Colocacion de la barra de aluminioo en la prensa universal con los soportes debidamente espaciados , (600 mm) Se aplica la carga en forma ascendente en la parte central de la barra, midiendo la deformacin en cada aplicacin de carga y liego se descarga

5.1.3. Calculos

CARGAPROBETA 1"X1"PROBETA 1"X1/2"PROBETA 1X1/4"X1/4"X1/4

PSIKgDEFORMACIN mmDEFORMACIN mmDEFORMACIN mm

CARGADESCARGACARGADESCARGACARGADESCARGA

0000,16900,10500,83

1140,4280,4550,6450,8422,363,28

2250,5690,6061,051,363,814,34

3370,8710,8911,691,694,615,07

4481,151,272,142,145,495,49

5591,321,32XXXX

PROBETA 1 ALUMINIOCARGAPROBETA 1"X1"MEDIDAS(m)REA m2ESFUERZO

PSIKgKg-FDEFORMACIN mmLARGO ANCHOALTO

CARGADESCARGA0,60,0250,02540,00064516

00000,1690,0250,02540,00064516

114137,340,4280,4550,0250,02540,00064516212877,426

225245,250,5690,6060,0250,02540,00064516380138,26

337362,970,8710,8910,0250,02540,00064516562604,625

448470,881,151,270,0250,02540,00064516729865,46

559578,791,321,320,0250,02540,00064516897126,294

= 1, 86 GPa

PROBETA 2 ALUMINIOCARGAPROBETA 1"X1/2"MEDIDAS(m)REA m2ESFUERZO

PSIKgKg-FDEFORMACIN mmLARGO ANCHOALTO

CARGADESCARGA0,60,01270,02540,00032258

0000O,0150,01270,02540,00032258

114137,340,6450,842

0,01270,02540,00032258425754,852

225245,251,051,360,01270,02540,00032258760276,521

337362,971,691,690,01270,02540,000322581125209,25

448470,882,142,140,01270,02540,000322581459730,92

XXXXXX

= 0,825 GPa

PROBETA ALUMINIO 3

CARGAPROBETA 1"X1/4"X1/4X1/4MEDIDAS(m)REA m2ESFUERZO

PSIKgKg-FDEFORMACIN mmLARGO ANCHOALTO

CARGADESCARGA0,60, 006350,02540,0001613

0000, 006350,02540,0001613

114137,342,363,28

0, 006350,02540,0001613851456,913

225245,253,814,340, 006350,02540,00016131520458,77

337362,974,615,070, 006350,02540,00016132250278,98

448470,885,495,490, 006350,02540,00016132919280,84

XXX

= 0,461GPa

6. Madera

6.1. Compresin

6.1.1. Ensayo a compresin paralela a las fibras

DEFORMACIN EN mmCARGA EN KN

0,9516,9

2,0349,3

2,7960,1

3,7560,1

5,9163,4

7,363,4

= 30GPa

DEFORMACIN EN mmCARGA EN KN

0,768,2

1,6519,9

4,8926,5

6,9229,5

9,2732,5

6.2. Flexin

DEFORMACIN EN mmCARGA EN KNREA mESFUERZO

LARGO ANCHO ALTO

1,330,40,70,050,050,4

4,562,60,70,050,052,6

6,033,30,70,050,053,3

10,355,60,70,050,055,6

16,517,40,70,050,057,4

30,7332,10,70,050,0532,1