LFNaboratorio-de-Mecanica-de-Materiales

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Estudios Superiores Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
 
CLASE “ mecánica de materiales” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:2804 
 
 
 
NOMBRE DE LA PROFESORA: MARTHA BERENICE FUENTES 
FLORES 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 DE FEBRERO DEL 2023 
 
 
 
 
 
 
 
INDICE 
1. OBJETIVOS: .................................................................................................................................. 3 
1.1. Objetivo General ..................................................................................................................... 3 
1.2. Objetivos Específicos .............................................................................................................. 3 
2. MARCO TEÓRICO: ...................................................................................................................... 3 
3. NORMAS TÉCNICAS ................................................................................................................... 4 
4. PROBETAS NORMALIZADAS (PROBETAS DE HORMIGÓN) .............................................. 5 
4.1. Factores que influyen en el valor de la Resistencia del Hormigón ......................................... 6 
4.2. Estimación de la resistencia del hormigón mediante ensayos de probetas testigo .................. 7 
5. EQUIPOS (SOFTWARE INTERNO Y EXTERNO) ..................................................................... 7 
5.1. Máquinas de ensayo a compresión .......................................................................................... 7 
5.2. Software WinTest32 - Versión WINTEST.HOR®............................................................... 10 
5.2.1. Modos de trabajo ........................................................................................................... 11 
6. APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ....................................................................................... 12 
7. CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 14 
8. RECOMENDACIONES ............................................................................................................... 14 
9. ANEXOS ...................................................................................................................................... 15 
 
 
 
 
 
 
 
ENSAYO DE COMPRESIÓN 
1. OBJETIVOS: 
1.1. Objetivo General 
• Comprender la metodología del ensayo de compresión así como sus normas, equipos y pruebas 
realizadas en distintas industrias. 
1.2. Objetivos Específicos 
• Interpretar los resultados que se obtengan cuando se realice los experimentos. 
• Calcular las propiedades del material. 
• Analizar las resistencias a la flexión de los materiales comúnmente usados en ingeniería. 
2. MARCO TEÓRICO: 
El ensayo de compresión es un ensayo de materiales utilizado para conocer su comportamiento ante 
fuerzas o cargas de compresión. Es un ensayo mucho menos empleado que el ensayo de tracción, 
aplicándose en probetas de materiales que van a trabajar a compresión pero de forma acelerada hasta 
llegar al punto de ruptura con el objetivo de analizar la resistencia máxima que el mismo puede alcanzar. 
Este ensayo resulta esencial para determinar los esfuerzos de compresión de los materiales debido a que 
se usa en construcciones, tales como columnas y cimientos se encuentran a compresión, es muy similar 
al de tensión, ya que a una probeta de un material dado se le somete a cargas y se mide su deformación, 
de modo que se obtiene una gráfica similar al de tracción. 
 
Figura 1. Diagrama de esfuerzo vs deformación. 
A partir de la curva citada se pueden definir tres puntos característicos principales: 
 Y: Límite de fluencia: punto a partir del cual se producen deformaciones plásticas permanentes. 
 U: Límite de resistencia última o límite de rotura: punto en el que se alcanza la tensión máxima de 
compresión. 
 F: Punto de fractura: punto en el que se produce la rotura de la probeta. 
La dimensión de las probetas y la necesidad de máquinas de capacidades sumamente elevadas, lo que 
dificulta la precisión de la prueba. 
3. NORMAS TÉCNICAS 
Existe una numerosa normativa internacional que define con detalle los parámetros del ensayo, 
requisitos de la máquina de ensayo, cálculos a realizar sobre los valores obtenidos en el ensayo de 
compresión, etc. 
En función del tipo de material, su proceso de fabricación, aplicación y condiciones de trabajo, existe 
una normativa concreta: 
✓ EN 196-1: Resistencia mecánica de cementos y morteros. 
✓ ASTM C109: Resistencia a compresión de morteros de cementos con probetas de 2”. 
✓ ASTM C349: Resistencia a compresión de morteros de cemento usando prismas partidos a flexión. 
✓ ISO 679: Determinación de la resistencia del cemento. 
✓ EN 12390-3: resistencia a compresión del hormigón. 
✓ EN 12390-4: Características de la máquina de ensayo para determinación de resistencia del 
hormigón. 
✓ ISO 4012: Determinación de resistencia del hormigón a compresión. 
✓ ASTM C39: Determinación de la resistencia en ensayo de compresión de probetas cilíndricas de 
hormigón. 
✓ ASTM E-9: Ensayo de compresión sobre materiales metálicos. 
✓ ASTM D-695: Ensayo de compresión sobre plásticos. 
✓ ASTM E 9: Pruebas de comprensión de materiales metálicos a temperatura ambiente. 
✓ DIN 50106: Prueba de compresión, prueba de materiales metálicos. 
✓ ASTM E 209: Pruebas de compresión de materiales metálicos a temperaturas elevadas con tasas de 
calentamiento y velocidad de calentamiento convencionales o rápidas. 
4. PROBETAS NORMALIZADAS (PROBETAS DE HORMIGÓN) 
El ensayo a compresión simple de probetas de hormigón es un ensayo destructivo (ED) que nos 
proporciona el valor de la resistencia a compresión del hormigón con una gran fiabilidad ya que es una 
medida directa sobre el hormigón que se está investigando. 
Los ensayos destructivos (ED) son técnicas de determinación o análisis que producen, en mayor o 
menor medida desperfectos o tensiones en la pieza ensayada, pudiendo implicar la destrucción completa 
de dicha pieza. Aunque no haya destrucción de la pieza, sí se modifican sus propiedades o características 
de uso. Los ensayos previos, característicos y de control del hormigón que se especifican en la EHE 
(Instrucción de Hormigón Estructural) se refieren a probetas cilíndricas de 15 x 30 cm, fabricadas, 
curadas y ensayadas a compresión a 28 días de edad según UNE 83301:91, UNE 83303:84 y UNE 
83304:84. 
4.1. Factores que influyen en el valor de la Resistencia del Hormigón 
El valor de la resistencia obtenido en el ensayo de compresión, independientemente de la calidad del 
hormigón, depende de varios factores, como son: 
❖ Diámetro de la probeta: las normas españolas recomiendan un diámetro mínimo de 100 mm. En 
cualquier caso se recomienda que el diámetro mínimo del testigo sea entre 3 y 4 veces el tamaño 
máximo del árido con el que se fabricó el hormigón a estudiar. 
❖ Esbeltez de la probeta en el momento de ser ensayada: Las probetas se han de extraer con una 
longitud tal que la esbeltez (relación entre la altura y el diámetro) sea de 2, que sería la esbeltez 
ideal, aunque se pueden aceptar valores comprendidos entre 1 y 2. 
❖ Dirección de extracción de la probeta con relación a la dirección de hormigonado: La dirección de 
extracción de las probetas testigo depende del tipo de pieza que se estudia y de la dificultad de 
emplazamiento del operario respecto al punto de extracción. Esto significa, en definitiva, que 
normalmente la extracción de los testigos se produce en dirección perpendicular a la del 
hormigonado. En estas condiciones, los valores de los ensayos presentan una disminución entre el 
5 y el 10% del valor de compresión que se obtiene en piezas extraídasen la dirección paralela a la 
del hormigonado. 
❖ Humedad de la probeta testigo en el momento del ensayo: la resistencia a compresión del hormigón 
es mayor cuanto menor el grado de saturación, habiendo una diferencia de resistencia entre el 
hormigón seco y el húmedo entre el 10 y el 20%. Sin embargo, el módulo de deformación del 
hormigón (Ec) es menor en hormigones secos que en hormigones saturados. 
❖ Armadura embebida en la probeta testigo y su posición, en el momento del ensayo: la norma UNE 
advierte de que los valores que obtengamos en una probeta testigo que contenga armadura embebida 
pueden ser distintos de los obtenidos en probetas sin armadura. Si la barra no se encuentra en 
dirección perpendicular a las caras de presión de la probeta, ésta se puede considerar como la 
incidencia que ocasionaría un árido. 
4.2. Estimación de la resistencia del hormigón mediante ensayos de probetas testigo 
Respecto a la estimación de la resistencia del hormigón mediante ensayos de probetas testigo, la 
Instrucción de Hormigón Estructural EHE se refiere en su Artículo 89. º Ensayos de información 
complementaria del hormigón. 
 
Figura 2. Probetas de Hormigón. 
En la EHE se señala que, en el caso de requerir estimar la resistencia del hormigón de una parte 
determinada de la obra, podrán extraerse testigos del hormigón de la estructura para evaluar dicha 
resistencia. 
Este requerimiento aparece bien por existir riesgo de daños bien porque se quiere afinar el momento de 
desencofrado, desmolde o descimbrado, o bien ensayos de control del hormigón con resultados no 
aceptables. 
Para decidir la localización del testigo de hormigón, es imprescindible la inspección de la zona mediante 
un pachómetro, con objeto de detectar las barras de refuerzo. Una vez realizada la toma de muestras, se 
procederá a la reparación y tapado de las catas con materiales adecuados de alta adherencia y resistencia. 
5. EQUIPOS (SOFTWARE INTERNO Y EXTERNO) 
5.1. Máquinas de ensayo a compresión 
Las máquinas de ensayos a compresión mEHLC, han sido concebidas y fabricadas específicamente para 
cumplir con todos los requisitos de la normativa europea UNE-EN 12390-4 y EN 722-1, prestando 
especial atención a las siguientes características: 
➢ Rigidez y estabilidad del marco de ensayos 
➢ Sistema de rótula autoblocante 
➢ Axialidad de la carga 
➢ Auto alineamiento y bloqueo del plato superior 
➢ Dureza, planeidad y paralelismo de los platos de compresión. 
IBERTEST garantiza por escrito el estricto cumplimiento de los requisitos exigidos en la norma UNE-
EN 12390-4. 
Con cada máquina se entrega un certificado emitido por nuestro Dpto. de metrología, realizado con 
aparatos calibrados con trazabilidad a patrones internacionales. 
IBERTEST garantiza la precisión de lectura en clase 1 (o incluso clase 0,5) según la norma ISO 7500-
1 y/o UNE-EN 12390, en toda nuestra serie de máquinas mEH LC. 
 
Figura 3. Equipo MEH-3000. 
Descripción de la zona de ensayos: 
1. Placa superior, fabricada en acero macizo. 
2. Plato superior de compresión. Fabricado en acero templado y rectificado, con dureza superficial > 
550 HV30. Con asiento a rótula autoblocante y lubricación por aceite. 
3. Columnas de acero (4 columnas), precargadas 
4. Protección contra proyecciones: Fabricada en policarbonato de alta resistencia al impacto. Puerta 
delantera con cierre eléctrico de seguridad 
5. Bandeja para recogida y vertido de residuos. Sirve para recoger y evacuar los restos de las probetas 
ensayadas. 
6. Plato inferior. Dispone de marcas de centrado para la correcta situación de las probetas. La distancia 
entre los platos superior e inferior es de 340 mm, ajustable mediante la inserción de bloques 
espaciadores opcionales). 
7. Conjunto camisa-pistón. Con sistema de bridas móviles, que permiten el correcto centrado del pistón 
con el eje de máquina. El pistón es de acero macizo convenientemente rectificado. La perfecta 
alineación del pistón es compor medio de un transductor de fuerza multicomponente de 4 puentes 
extenso métricos, según norma UNE-EN 12390-4. 
8. Placa inferior. De acero macizo de gran espesor, donde se aloja el conjunto camisa–pistón. 
9. Patas niveladoras. 
10. Ordenador PC “Todo en Uno”, con pantalla táctil y software de ensayos WinTest32. 
11. Pupitre hidráulico, con parada de emergencia. 
En el interior del pupitre se encuentra el grupo hidráulico, que incluye los siguientes elementos. 
• Depósito, con llave de vaciado, tapón-filtro e indicador de nivel. 
• Grupo moto-bomba, con servoválvula de altas prestaciones con control en lazo cerrado la 
velocidad de aplicación de carga y de descarga. Fundamental en ensayos de elasticidad de 
materiales a compresión. (Young-Poisson). 
• Electroválvula de descarga rápida, filtro de aspiración con sistema antirretorno, válvula 
limitadora de seguridad, mangueras y racordajes de alta presión. 
12. Cuadro eléctrico en el lateral del pupitre hidráulico. 
En el cuadro de control se incluye el módulo de control mD y la placa base de control de maniobras. 
 
Figura 4. Máquina de ensayo a compresión con sus partes. 
5.2. Software WinTest32 - Versión WINTEST.HOR® 
Paquete de software de 32-bit, bajo Windows® diseñado especialmente para ensayos de hormigón, 
bloques, ladrillos y otros materiales de construcción en general. 
El software de ensayos puede ser configurado para realizar cualquier ensayo actual o futuro, bajo 
normas internacionales EN, ASTm, ISO, etc. 
 
Figura 5. Programa de WinTest32. 
Visualización del desarrollo del ensayo: 
Interior del pupitre, 
 
Visualización directa, en tiempo real, de los parámetros del ensayo: gráfica de velocidad de aplicación 
de fuerza aplicada (KN), resistencia alcanzada (Mpa) tiempo de ensayo. 
Configuración y programación del ensayo: 
➢ Selección del tipo de ensayo, con o sin norma, compresión, flexión, flexotracción (Brasileño), ciclos 
de carga y descarga, etc. 
➢ Datos de identificación de las probetas, con la posibilidad de usar códigos de barras (opcional). 
➢ Datos de identificación del cliente 
➢ Programación de ensayos en serie 
Manejo de la máquina mediante PC “All in one”: 
La introducción de datos y gestión del ensayo puede ser realizada mediante el uso de la pantalla táctil 
y un teclado QWERTY virtual o mediante un teclado y ratón (USB o inalámbrico). 
5.2.1. Modos de trabajo 
✓ Modo completo: todas las prestaciones y posibilidades del software WINTEST32 se encuentran 
habilitadas. 
✓ Modo simplificado: reduce al mínimo los pasos necesarios para configurar el ensayo. Incrementa 
la productividad. 
 
Figura 6. Programa en el ordenador All in One. 
Características ordenador All in One: 
❖ Pantalla táctil 15“ 
❖ Procesador dual Core: 1,66 GHz. 
❖ RAM: 2Gb 
❖ Disco duro: 250 Gb 
❖ Salidas: VGA, 2 puerto serie, 1 puerto paralelo 
❖ 4 puertos USB 2.0 para la conexión de periféricos (teclado, ratón, memorias USB-drive, etc.) 
❖ Elementos integrados: lector de tarjetas 4 in 1, webcam, micrófono y altavoz. 
❖ Conectividad Wi-Fi y puerto Ethernet para conexión a Internet o red local, control remoto, 
telediagnosis, etc. 
❖ Consumo: 40 W 
❖ Sistema de refrigeración sin ventilador, muy limpio y silencioso. 
6. APLICACIONES EN LA INDUSTRIA 
Teniendo en cuenta la capacidad máxima de la máquina, así como los diferentes dispositivos opcionales 
que pueden ser incorporados, estas máquinas permiten realizar, entre otros, los siguientes tipos de 
ensayo: 
 
 Compresión de hormigón (probetas cúbicas y cilíndricas), según EN 12390-4, ISO 4012, ASTM 
C39, ASTM C683, etc. 
 Compresión de ladrillos, bloques y materiales de construcción, según EN 772-1 
 Ensayos de compresión en roca natural o artificial. 
 Determinación de MÓDULO DE YOUNG y/o COEFICIENTE DE POISSON, mediante 
accesorios y software adicionales, opcionales 
 Flexión, en tres y cuatro puntos, sobre probetas prismáticas de hormigón, según EN 12390-5, ISO4013, ASTm C78, C293, C683, etc. 
 Tracción indirecta (ensayo brasileño) sobre probetas de hormigón, según UNE-EN 12390-6, ISO 
4108, ASTm C496, etc. 
 Tracción indirecta de adoquines de cemento y hormigón, según UNE-EN 1338 
 
Figura 7. Elasticidad en compresión: determinación del módulo de Young y Coeficiente de Poisson. 
 
Figura 8. Resistencia a la flexión de hormigón, según EN 12390-6. 
 
Figura 9. Tracción indirecta de adoquines EN 1338. 
 
 
Figura 10. Tracción indirecta según EN 12390-6 (Ensayo Brasileño). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. CONCLUSIONES 
❖ En los ensayos se pueden apreciar varias propiedades mecánicas de los materiales frente a la 
compresión así como la deformación que sufren las probetas. 
❖ Se realizaron ensayos en los equipos donde se demuestra que son necesarias las máquinas para 
realizar un buen ensayo de compresión. 
❖ Lo aprendido en la práctica servirá a futuro ya que son experiencia que se acumulan y que nos 
pueden servir en algún momento de nuestra carrera. 
8. RECOMENDACIONES 
❖ Se necesitan de medidas exactas para un buen ensayo y por eso es necesario los equipos. 
❖ Es necesario un estudio profundo de los equipos para poder manejarlos a nivel profesional, ya que 
la mayoría de estos son complejos. 
❖ Las experiencias obtenidas son escasas en diversas universidades ya que no cuentan con equipos 
necesarios para realizar un buen ensayo. 
9. ANEXOS 
 
Anexo 1. Fuente de información sobre diversos ensayos. 
 
Anexo 2. Ensayo realizado en un laboratorio especializado. 
 
 
 
Anexo 3. Alzado del ensayo ILTS donde se describen algunas dimensiones y parámetros (ASTM D-
6415).