Que es el ensayo de compresión

• Que es el ensayo de compresión

En teoría el ensayo de compresión es lo contrario de el de tensión con respecta a la dirección o el sentido del esfuerzo aplicado. Es un ensayo técnico que estudia el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo de compresión, es decir, un esfuerzo producido por cargas aplastantes progresivamente crecientes hasta llegar a la rotura o aplastamiento según sea la clase del material.

Existen sin embargo, varias limitaciones especiales del ensayo de compresión a los cuales se debe dirigir la tensión:

  La dificultad de aplicar una carga verdaderamente concéntrica o axial.

  El carácter relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la carga tenista. Existe siempre una tendencia el establecimiento de esfuerzos flexionantes y a que el efecto de las irregularidades de alineación accidentales dentro de la probeta se acentúa a medida que la carga prosigue.

  La fricción entre los puentes de la máquina de ensayo o lasa placa de apoyo y las superficies de los extremos de la probeta debido a la expansión lateral de esta esto puede alterar considerablemente los resultados que se obtendrían si tal condición de ensayo no estuviera presente.

  Las áreas secciónales, relativamente mayores de la probeta para ensayo de compresión para obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Esto se traduce en la necesidad de una máquina de ensaye de capacidad relativamente grandes o probetas tan pequeñas y por lo tanto, cortas que resulta difícil obtener de ellas mediciones de deformación de precisión adecuada se supone que se desean las características simples del material y no la acción de los miembros estructurales como columnas, de modo que la tensión se limita aquí al bloque de compresión corto.

• Como se hace el ensayo de compresión

Este ensayo consiste en aplicar a la probeta, en la dirección de su eje longitudinal, una carga estática que tiende a provocar un acortamiento de la misma y cuyo valor se irá incrementando hasta la rotura o suspensión del ensayo.

 Este procedimiento es realizado mediante máquinas hidráulicas en las cuales se posiciona la probeta y ejercen grandes cargas sobre los materiales.

• Para que se hace el ensayo de compresión

El ensayo de tensión es un método utilizado para evaluar la resistencia de los materiales (probetas de metal, aleaciones, concreto u otros) y así poder interpretarlas y concluir con sus propiedades.

• Qué resultados arroja el ensayo de compresión

Como respuesta a la carga aplicada, el material obtiene cierta deformación hasta el punto de quedar totalmente aplastado o con falla de ruptura dependiendo a sus propiedades. Siempre que se convierta la carga en esfuerzo y la distancia entre las marcas de calibración en la probeta se convierta en deformación; el resultado principal que arroja el ensayo de compresión es la curva denominada esfuerzo vs. Deformación a la compresión; y así poder conocer ciertas propiedades mecánicas del material en general, tales como: su resistencia, su rigidez y su ductilidad.

• Cómo interpretar los resultados que arroja el ensayo de compresión

La interpretación de los resultados que arroja el ensayo a compresión, conlleva a una serie de procedimientos que se basan en analizar la curva generada, mediante el límite elástico, el límite de fluencia, entre otros. Por tal motivo es de suma importancia conocer de manera profunda sus características; y así poder concluir respecto a sus propiedades. Este método de análisis se explicará posteriormente.

• Fallas del acero

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Figura 6.52. Tipos de falla en ensayos triaxiales (Whitlow, 1994).

(a) Falla frágil (corte). (b) Falla parcial al corte. (c) Falla de flexibilidad plástica o en barril.

A medida que se acorta verticalmente la probeta bajo la carga axial el diámetro irá incrementándose. En suelos densos o muy sobreconsolidados el espécimen se cortará claramente a lo largo de una superficie de deslizamiento bien definida, al alcanzar el esfuerzo máximo la probeta fallará de la forma que muestra la Figura 6.52a, a este tipo de fallas se la llama falla frágil o de deslizamiento por cortante puro. En un suelo ligeramente sobreconsolidado en general el corte será menos definido como muestra la Figura 6.52b y en suelos sueltos o normalmente consolidados se presentará flexibilidad plástica sin el desarrollo de una superficie de deslizamiento, produciendo una forma abarrilada como se muestra en la Figura 6.52c. En el último de los casos puede no discernirse un valor definido último del esfuerzo desviador por lo que puede ser difícil identificar el momento de la falla; por lo tanto se puede tomar un valor arbitrario de falla que corresponda a una deformación unitaria axial de 20% donde generalmente se produce la falla.

• Fallas del concreto

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Anexo 1. Tipos de falla

Cónica

Se presenta cuando se logra una carga de compresión bien aplicada sobre unespécimen de prueba bien preparado.

 Transversal

Se presenta comúnmente cuando las caras de aplicación de carga se encuentran enel límite de desviación (perpendicularidad) tolerada especificada de 0,5°

 Columnar

Se presenta en especímenes que presentan una superficie de carga convexa ydeficiencia del material de refrentado; también por concavidad del plato de cabeceo oconvexidad en una de las placas de carga.

Se presenta en especímenes que presentan una cara de aplicación de carga cóncavay por deficiencias del material de refrentado; también por concavidad de una de lasplacas de carga.

Se presenta cuando se producen concentraciones de esfuerzos en puntossobresalientes de las caras de aplicación de carga y deficiencia del material derefrentado, por rugosidades en el plato en el que se realiza el refrentado o por deformación de la placa de carga.

 Cónica y dividida

Se presenta en especímenes que presentan una cara de aplicación de carga convexay deficiencias del material de refrentado o rugosidades del plato de refrentado.

 Cónica y transversal

Se presenta cuando las caras de aplicación de carga del espécimen están ligeramentefuera de las tolerancias de paralelismo establecidas o por ligeras desviaciones en elcentrado del espécimen con respecto al eje de carga de la máquina.

• Que es el límite elástico proporcional

 “P” También conocido como límite de proporcional; es la ordenada del punto máximo esfuerzo, que se puede producir durante un ensayo de tensión sin desviarse de la proporcionalidad rectilínea entre el esfuerzo. En otras palabras, es el máximo esfuerzo en el extremo de porción recta de la curva esfuerzo vs. Deformación. (Zona elástica)

• Límite de fluencia

Es la ordenada del punto Y  en el que se produce un aumento de deformación sin aumento de tensión. Cuando la carga ha aumentado hasta el punto Y, se dice que se produce fluencia. Algunos materiales presentan en la curva esfuerzo-deformación dos puntos en los que hay aumento de deformación sin que aumente la tensión. Se les conoce como límites de fluencia superior e inferior.

• Módulo de resilencia

Resiliencia es un término que se usa para indicar la cantidad de energía absorbida al esforzar un material hasta el límite elástico proporcional. La energía almacenada por unidad de volumen en el límite elástico proporcional se denomina como módulo de resilencia, que representa una medida de la resistencia a la energía elástica del material. Este valor se determina como el área bajo el diagrama esfuerzo vs. Deformación en la zona o rango elástico.

• Módulo de poisson

μ relaciona la deformación elástica longitudinal producida por un esfuerzo simple a tensión, con la deformación lateral que ocurre simultáneamente. En general, la relación de poisson es de aproximadamente de 0.3.

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• Que es el ensayo de tensión indirecta

El ensayo es someter a prueba a tracción indirecta  probetas cilíndricas. Sometiéndolas a una fuerza de compresión aplicada en una banda estrecha en toda su longitud, en  consecuencia, el resultado de la fuerza de tracción ortogonal resultante origina que la probeta se rompa a tracción.

Aunque el ensayo está previsto efectuarlo sobre probetas cilíndricas, la norma también prevé la posibilidad de llevarlo a cabo utilizando probetas prismáticas o cúbicas. En este caso hay que tener en cuenta los coeficientes de corrección de los resultados que insinúa la propia norma.

• Como se hace el ensayo de tracción indirecta

Consiste en someter a compresión diametral una probeta cilíndrica, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos líneas o generatrices opuestas hasta alcanzar la rotura. Para ello se necesita máquinas hidráulicas en las cuales se posiciona la probeta y se le aplica la carga. Esta configuración de carga provoca un esfuerzo de tracción relativamente uniforme en todo el diámetro del plano de carga vertical, y esta tracción es la que agota la probeta y desencadena la rotura en el plano diametral [6].  

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