PRACTICA 9 PRUEBA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE

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2 | P á g i n a
PRACTICA 9 “PRUEBA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE”
El correcto funcionamiento de un sistema constructivo se relaciona a la calidad del material
empleado. Los ensayos de compresión simple son herramientas de evaluación de los materiales. El
objetivo de la práctica es determinar la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de roca
por medio de una prueba de compresión simple, además del conocer las características y modo de
elaborar una probeta cilíndrica de mortero para la correcta ejecución del ensayo. El alumno adquiere
herramientas de evaluación en materiales para identificar la relevancia de aplicar ensayos en
materiales para conocer su respuesta ante esfuerzos específicos.
Primera parte
El alumno describe porque es importante adoptar la práctica de ensayos en la arquitectura derivado
de un acercamiento previo en clase. Se plante la discusión del tema y se fomenta la participación de
los alumnos. 
Segunda parte
El alumno identifica procedimientos para evaluar materiales para su implementación constructiva,
reconociendo diferentes aplicaciones del material. 
Tercera parte
El alumno conoce procedimientos de evaluación para materiales y construye probetas con la ayuda
de herramientas y materiales didácticos. 
Cuarta parte
El alumno adquiere vocabulario técnico, reconoce el uso de normas y referencias de estudios que
fundamentan la validación del uso de materiales y sistemas constructivos.
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O
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La práctica consiste en determinar la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de roca
por medio de una prueba a compresión simple. Con lo cual, el alumno aprenderá las
características que deberán tener las caras de la probeta cilíndrica, siendo estas las superficies
de contacto sobre las cuales se aplicará la carga mecánica de la prueba, las dimensiones de
altura respecto a la base, la posición como se coloca la probeta para ser ensayada, los datos
requeridos por los equipos para realizar la prueba, los esfuerzos y deformaciones que tendrá el
material.
Al finalizar la prueba, el alumno realizará el cálculo para obtener la resistencia a la compresión del
material, utilizando los valores que arroja el equipo y los datos físicos de la probeta, obtenidos por
el alumno.
I N T R O D U C C I Ó N
Existen dos tipos de ensayos de laboratorio, los destructivos y no destructivos, las pruebas de
compresión simple se encuentran dentro de la clasificación de los ensayos destructivos, siendo
estos aquellos que, una vez realizado el ensayo para determinar las características físicas,
químicas o mecánicas, el material ensayado no puede volver a ser utilizado para los fines para los
que fue concebido.
La resistencia a la compresión simple es la propiedad mecánica de mayor importancia para
aquellos elementos o materiales que trabajan o son sometidos a cargas axiales, este valor o
esfuerzo se expresa en kg/cm2, sin embargo, también se expresa el mismo valor, pero en las
unidades de Megapascales (MPa) utilizando el Sistema Internacional de Unidades.
El procedimiento para evaluar la resistencia a la compresión de un material es por medio de un
ensayo mecánico de compresión simple, donde uno de los principales problemas surge al no
poder aplicar una carga uniformemente distribuida o axial, derivado de imperfecciones
geométricas que pueda presentar la probeta o un mal montaje de esta. Por lo anterior, la probeta
a ensayar deberá tener los dos extremos en donde se aplicarán las cargas perfectamente
paralelos y perpendiculares al eje.
La resistencia de la roca se calcula dividiendo la carga máxima aplicada antes de la falla entre el
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área de contacto de la sección.
D I A G R A M 
A
D 
E
F A L L A 
S
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Las pruebas de laboratorio para determinar la resistencia a la compresión del concreto o mortero
se realiza por medio de cilindros de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura, pero no siempre se
podrá obtener estas probetas por la densidad que puedan presentar. Por lo anterior, la presente
actividad contempla el desarrollo de la prueba a compresión simple de probetas cilíndricas, 
Para garantizar una distribución uniforme se procedió a rectificar los extremos de la probeta
probetas no deben presentar desviaciones con respecto a la perpendicular del eje mayores al
0.5%.
Antes de la prueba, la probeta se colocará en el centro de los platos de compresión, durante la
prueba se deberá mantener una carga y velocidad constante hasta llevar el material a la falla
mecánica. Después de la práctica se retirará la probeta para analizar el tipo de falla que esta
presenta en relación con los diferentes diagramas de fallas en las probetas y determinar el tipo de
falla y sus posibles consecuencias.
D I A G R A M 
A
D 
E
F A L L A 
S
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Se produce cuando se 
logra una carga 
uniformemente distribuida
en un espécimen de 
prueba bien preparado.
Este tipo de falla se da 
cuando las caras de la 
muestra presentan 
irregularidades en su 
plano horizontal.
Se presenta en muestras 
con una superficie 
convexa donde se aplica 
la carga.
Se presenta en aquellas 
muestras con superficies 
cóncavas, también son 
provocadas por una 
concavidad en las placas 
de carga.
Se produce cuando las caras del 
espécimen donde se aplica la 
carga están ligeramente fuera de 
la tolerancia de paralelismo 
establecido o por ligeras 
desviaciones en el centrado de la 
muestra con respecto al eje de 
carga del equipo.
Se presenta en aquellas muestras
con superficies convexas, 
también son provocadas por una 
deficiente aplicación en el 
material de cabeceo.
Se presenta en aquellas muestras
con concentraciones de esfuerzos
en sus puntos sobresalientes de 
las caras de contacto o 
deformaciones en la placa de 
carga.
M A T E R I A L E 
S
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 Probeta de roca con geometría cilíndrica, utilizar una relación 2 a 1, donde la altura de la
probeta será dos veces el diámetro. Las dos caras del cilindro deberán de ser paralelas
entre sí, y estas deberán ser perpendiculares al eje vertical de la probeta
 Vernier. para realizar las mediciones de la probeta.
 Figura1
Figura 2
P R E P A R A C I Ó 
N
D E 
L
M A T E R I A 
L
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Medir el diámetro de la probeta (Figura 2) y verificar que la altura es dos veces el
diámetro (Figura 3). Lijar las caras de la probeta para retirar imperfecciones (Figura 4) y
garantizar la perpendicular de las caras respecto al eje del cilindro (Figura 5),
conservando la relación 2 a 1 después de lijar las caras. Si se ensayaran más de una
muestra identificarlas previamente.
Figura 2 Diámetro
Fig ura 4 Probeta con imperfecciones
1
Se procede a rectificar la probeta
Figura 3 Altura
2
P R E P A R A C I Ó 
N
D E 
L
M A T E R I A 
L
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Medir el diámetro en dos posiciones (Figura 6) y repetir el proceso en la parte superior,
media e inferior del cilindro (Figura 7), anotando los seis valores en la tabla 1 del
apartado “Análisis de resultados”, con ellos calcular el promedio y el área de contacto
(Figura 8).
Después de tener todas las medidas, pesar la probeta y reportar su densidad en la
tabla 1, para identificar si existe una correlación entre la densidad y la resistencia.
Figura 6 Medición del diámetro
Figura 8 Área de contacto
Figura 7 Partes de la probeta
Inferior
Media
Superior
D E S A R R O L L 
O
D 
E
L 
A
P R Á C T I C 
A
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1Montar la muestra en la máquina de compresión, colocando la probeta al centro del
plato de carga, manteniendo la verticalidad del eje del espécimen (Figura 9). Solicitando
el valor de carga máxima para el cálculo del esfuerzo a la compresión. Anotar este valor
en la tabla 1 del apartado “Análisis de resultados”.
Figura 9 Probeta montada en el equipo antes de la prueba
D E S A R R O L L 
O
D 
E
L 
A
P R Á C T I C 
A
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Ejecutar la prueba hastapropiciar la falla en el material. Retirar la muestra para
analizar el tipo de falla que presento la probeta (Figura 10) en relación del diagrama de
fallas de esta práctica.
 Figura10 Figura11 Figura14
 
Figura12 Figura13 Figura15
A N Á L I S I 
S
D 
E
R E S U L T A D O 
S
12 | P á g i n a
Con los datos obtenidos en la prueba llenar la tabla siguiente.
Muestra
Ø
 in
fe
rio
r
un
o
Ø
 in
fe
rio
r
do
s
Ø
 m
ed
io
un
o
Ø
 m
ed
io
do
s
Ø
 s
up
er
io
r
un
o
Ø
 s
up
er
io
r
do
s Peso
de la
probeta
Diámetro
Promedio
Área de 
Contacto
Carga 
máxima
Resistencia
a la
compresión
kg/cm2
2 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 559.8g 4.8 18.10cm2 1.594T 9.020 in/cm2
 
 
Tabla 1 Resultados de la prueba de compresión simple en mezclas de mortero
A= área π= (3.1416)(2.40)2=18.10cm2
D=4.8cm
Altura=12cm
r=2.40cm
V=(18.10)(12.00)=217.20cm3
W/V=559.8/217.20=258 g7cm3
W/V 559.8/217.20=258g/cm
F/A=9.020 / 18.10 =0.498 
ton/cm2
𝜎= esfuerzo máximo de compresión
F= carga máxima
A= área de contacto
A N Á L I S I 
S
D 
E
R E S U L T A D O 
S
Tiempo (s) Carga
(Ton) Tiempo (s) Carga (Ton) Tiempo (s) Carga (Ton)
0.05 0.198 1.6 0.085 3.15 0.085
0.1 0.199 1.65 0.085 3.2 0.085
0.15 0.198 1.7 0.085 3.25 0.085
0.2 0.195 1.75 0.084 3.3 0.085
0.25 0.186 1.8 0.084 3.35 0.085
0.3 0.166 1.85 0.083 3.4 0.085
0.35 0.133 1.9 0.083 3.45 0.085
0.4 0.114 1.95 0.083 3.5 0.085
0.45 0.103 2 0.083 3.55 0.085
0.5 0.096 2.05 0.083 3.6 0.084
0.55 0.091 2.1 0.082 3.65 0.084
0.6 0.088 2.15 0.082 3.7 0.084
0.65 0.087 2.2 0.082 3.75 0.083
0.7 0.087 2.25 0.082 3.8 0.083
0.75 0.087 2.3 0.082 3.85 0.083
0.8 0.087 2.35 0.082 3.9 0.083
0.85 0.087 2.4 0.082 3.95 0.082
0.9 0.087 2.45 0.082 4 0.082
0.95 0.087 2.5 0.082 4.05 0.082
1 0.087 2.55 0.082 4.1 0.082
1.05 0.087 2.6 0.083 4.15 0.082
1.1 0.087 2.65 0.083 4.2 0.082
1.15 0.087 2.7 0.083 4.25 0.081
1.2 0.087 2.75 0.083 4.3 0.081
1.25 0.087 2.8 0.084 4.35 0.081
1.3 0.087 2.85 0.084 4.4 0.081
1.35 0.087 2.9 0.084 4.45 0.081
1.4 0.087 2.95 0.084 4.5 0.081
1.45 0.086 3 0.085 4.55 0.082
1.5 0.086 3.05 0.085 4.6 0.082
1.55 0.086 3.1 0.085 4.65 0.082
Muestra del Equipo 2
Gradiente: 2.5 kg/cm²/s
Carga inicio: 1.0 Ton
Carga rotura: 10%
Área: 18.10 cm²
RESULTADOS
Carga máxima: 1.594 Ton
Resistencia máxima:
9.020 
kg/cm²
A N Á L I S I 
S
D 
E
R E S U L T A D O 
S
Tiempo (s) Carga (Ton) Tiempo (s) Carga (Ton) Tiempo (s) Carga (Ton)
4.7 0.082 6.3 0.081 8.05 0.105
4.75 0.082 6.35 0.081 8.1 0.107
4.8 0.083 6.4 0.081 8.15 0.109
4.85 0.083 6.45 0.081 8.2 0.111
4.9 0.083 6.5 0.082 8.25 0.113
4.95 0.083 6.55 0.082 8.3 0.115
5 0.084 6.6 0.082 8.35 0.116
5.05 0.084 6.65 0.082 8.4 0.117
5.1 0.084 6.7 0.082 8.45 0.117
5.15 0.084 6.75 0.082 8.5 0.117
5.2 0.084 6.8 0.083 8.55 0.117
5.25 0.084 6.85 0.083 8.6 0.118
5.3 0.084 6.9 0.083 8.65 0.119
5.35 0.084 6.95 0.083 8.7 0.122
5.4 0.084 7 0.083 8.75 0.123
5.45 0.084 7.05 0.083 8.8 0.125
5.5 0.084 7.1 0.083 8.85 0.128
5.55 0.083 7.15 0.084 8.9 0.129
5.6 0.083 7.2 0.085 8.95 0.13
5.65 0.083 7.25 0.086 9 0.131
5.7 0.083 7.3 0.087 9.05 0.133
5.75 0.082 7.35 0.088 9.1 0.136
5.8 0.082 7.4 0.089 9.15 0.14
5.85 0.082 7.45 0.09 9.2 0.146
5.9 0.081 7.5 0.092 9.25 0.152
5.95 0.081 7.55 0.093 9.3 0.16
6 0.081 7.6 0.094 9.35 0.168
6.05 0.081 7.65 0.096 9.4 0.177
6.1 0.081 7.7 0.097 9.45 0.186
6.15 0.081 7.75 0.099 9.5 0.193
6.2 0.081 8 0.105 9.55 0.202
A N Á L I S I 
S
D 
E
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STiempo (s) Carga (Ton) Tiempo (s) Carga (Ton)
9.6 0.208 11.1 1.311
9.65 0.211 11.15 1.356
9.7 0.222 11.2 1.412
9.75 0.232 11.25 1.474
9.8 0.243 11.3 1.535
9.85 0.249 11.35 1.594
9.9 0.261 11.4 1.578
9.95 0.276 11.45 1.57
10 0.289 11.5 1.567
10.05 0.305 11.55 1.565
10.1 0.317 11.6 1.561
10.15 0.327 11.65 1.55
10.2 0.338 11.7 1.46
10.25 0.35 11.75 1.372
10.3 0.361
10.35 0.374
10.4 0.393
10.45 0.418
10.5 0.442
10.55 0.472
10.6 0.511
10.65 0.561
10.7 0.613
10.75 0.674
10.8 0.75
10.85 0.841
10.9 0.953
10.95 1.08
11 1.167
11.05 1.279
11.05 1.279
0.05 0.8 1.55 2.3 3.05 3.8 4.55 5.3 6.05 6.8 7.55 8.3 9.05 9.8 10.55 11.3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
Prueba de Compresión Simple 
Tiempo (segundos)
Ca
rg
a 
(T
on
)
A N Á L I S I 
S
D 
E
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SCómo observaciones podemos destacar que el tamaño, la esbeltes y el cómo se encuentra la
muestra es muy importante. Se deben tener aparatos respectivamente calibrados y que se
encuentren funcionando cómo lo estipula la normativa con la cuál se aplica esta práctica. Cortando
la roca y haciendo un buen cabeceo aseguramos que el área de contacto sea la máxima a la hora de
que se introduzca a la prueba de compresión simple y así la prueba nos de su resistencia máxima,
en el caso de nuestro experimento, nuestra roca no tuvo un buen cabeceo previamente lo cuál
resultó en que se fracturara por corte relativamente rápido en un tiempo de 11.35 segundos bajo una
carga de 1.594 Ton lo cuál resultó en la más frágil de las 3 muestras realizadas en el laboratorio.
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