UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y

MATEMÁTICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES I

ENSAYO No. 2

COMPRESIÓN DE MADERA Y HORMIGÓN

Lucero Rosero Josué David

Fecha de ejecución:

Fecha de entrega:

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MARCO CONTEXTUAL

MADERA

La madera es un material ortotrópico encontrado como principal contenido

del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada

año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas

que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Como la madera la producen y utilizan las plantas con fines estructurales, es un

material muy resistente, y gracias a esta característica y a su abundancia natural, es

utilizada ampliamente por los humanos ya desde tiempos muy remotos.

Una vez cortada y secada, la madera se utiliza para muchas y diferentes

aplicaciones. Una de ellas es la fabricación de pulpa o pasta, materia prima para

hacer papel. Artistas y carpinteros tallan y unen trozos de madera con herramientas

especiales para fines prácticos o artísticos. La madera, es también un material de

construcción muy importante desde los comienzos de las construcciones humanas y

continúa siéndolo hoy.

En la actualidad y desde principios de la revolución industrial, muchos de los usos

de la madera han sido cubiertos por metales o plásticos. Sin embargo, es un material

apreciado por su belleza y porque puede reunir características que difícilmente se

conjuntan en materiales artificiales.

HOMIGÓN

El hormigón, también denominado concreto en algunos países de Iberoamérica, es

el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante)

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con áridos (piedra, grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena

y agua se denomina mortero.

El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con

propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un

material de consistencia pétrea.

La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien

los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos

de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo

asociado al acero, recibiendo el nombre de hormigón armado, comportándose el

conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.

Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se

pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos:

colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes,

impermeabilizantes, fibras, etc.

Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se establecen las

dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos, y el acero que hay

que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones

ambientales a que estará expuesto.

Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios,

puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya

estructura principal se realiza en acero, su utilización es imprescindible para

conformar la cimentación.

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OBJETIVO

1. Observar cómo reacciona la madera al someterla a esfuerzos de compresión paralela

y perpendicular a sus fibras.

2. Observar cómo reacciona el hormigón a esfuerzos de compresión, determinando

alguna de sus propiedades mecánicas.

MATERIAL UTILIZADO

1. Probetas:

Madera 1 - 200 x 50 x 50 [mm]

Madera 2 - 100 x 50 x 50 [mm]

Hormigón 1 y 2 - 300 x 150 [mm]

EQUIPO UTILIZADO

1. Deformímetro A 0,01 [mm]

2. Máquina Universal de 30 [Ton]

3. Máquina Universal de 100 [Ton]

4. Calibrador A 0,001 [mm]

PROCEDIMIENTO

1. Tomar las medidas de cada una de las probetas de madera, valiéndose del

calibrador.

2. Disponer el deformímetro en la probeta de manera No. 1 que la lectura sea lo más

clara posible.

3. Colocar la probeta sujeta al deformímetro en la máquina de ensayo, tomando

medidas de deformación cada 5 [kN] de carga para esfuerzos paralelos a las fibras

hasta que la probeta falle.

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4. Disponer el deformímetro en la probeta de madera No. 2 sujetándolo de manera

adecuada.

5. Colocar la probeta con el deformímetro en la máquina de ensayo, tomar lecturas de

carga perpendicular a las fibras cada 100 [1 x 10-3 mm] hasta que la probeta falle.

6. Disponer del cilindro de hormigón sobre la máquina universal de 100 [Ton] hasta la

rotura, de esta manera se conocerá el valor del esfuerzo a compresión de falla de

ese cilindro, útil para un nuevo cilindro.

7. Colocar un nuevo cilindro en el cual irá colocado el deformímetro y se medirá los

valores de deformación cada 10 [kN] de carga.

8. Registrar los valores obtenidos en tablas y dibujar diagramas de esfuerzo vs.

deformación específica.

9. Responder al cuestionario posteriormente detallado.

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CONCLUSIONES:

El valor calculado tg α corresponde a la pendiente de la curva en la parte

proporcional de las gráficas y representa el modulo de rigidez de la probeta.

En los dos ensayos, el valor de la pendiente no es la misma y esto es debido a la

posición en que se ensayó a la madera. La posición paralela a las fibras se la

podría llamar “ideal” para el uso de la madera.

Al ensayar la madera confirmamos que los materiales aun en la rotura poseen

una capacidad elástica puesto que después de la compresión tendió a recuperar

en gran porcentaje su forma original.

De los diagramas “Esfuerzos vs Deformaciones” se puede obtener algunas de

las propiedades mecánicas de los materiales.

RECOMENDACIONES:

la madera como material de construcción tiene buenas características pero se

debe evitar su uso por razones ecológicas.

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CÁLCULOS TÍPICOS (CARGA PARALELA) :

ÁREA RESISTENTE

A = a*b

= (50 mm * 50 mm )

= 2500 mm2

CARGA

P = 500 Kg * 10 N/Kg

= 5000 N

ESFUERZO

σ = P / A

= (5000 N /2500 mm2)

= 2 MPa

DEFORMACIONES

ξ = L / L0

= (2.5*10-2 mm / 150mm))

= 1.67*10-4mm/mm

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