Mecanica

Tema 6: Caracterización mecánica de los
Materiales.
1. Ensayos de resistencia.
2. Ensayos de rigidez.
3. Ensayos de dureza superficial.
4. Desgastabilidad: pavimentos y áridos
5. Caracterización dinámica de materiales: Ensayos de
impacto y fatiga.
6. Caracterización de propiedades a largo plazo: fluencia.
7. Ensayos de adhesión.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Curso 2007-2008. EUAT. Campusde Guadalajara
Profesor Gonzalo Barluenga Badiola

Objetivos Docentes del Tema 6:
• “Conocer los tipos de acciones mecánicas y
los procedimientos de caracterización,
mediante ensayos, de las propiedades
mecánicas de materiales, interpretando los
resultados obtenidos experimentales.”

Ensayos de caracterización mecánica
• El comportamiento mecánico de los materiales se
caracterizamediante ensayos sobre muestras o probetas.
• Pueden ser:
– destructivos (se rompe la probeta) o no destructivos (la
probeta se puede ensayar de nuevo).
– Estáticos o dinámicos.
– Instantáneos o a largo plazo.

• Los resultados de los ensayos nos permiten conocer las
resistencias, rigidez, dureza y el comportamiento
dinámico de los materiales.
• Es necesario realizar series de ensayos paracalcular los
valores característicos y medios de cada propiedad.

Ensayos de resistencia
• Se somete a una probeta de material de dimensiones
conocidas a cargas mecánicas hasta fallo (rotura).
• La geometría del ensayo y la probeta y el tipo de carga
depende del tipo de material y tipo de esfuerzo:
(Tracción, compresión, cortante, flexión, torsión, etc.)
• Se mide la carga y eldesplazamiento sufrido y se
calcula la tensión y la deformación.
• Conocida la curva σ/ε , se puede calcular el Módulo de
Young, límite elástico, ductilidad, tenacidad y
mecanismos de deformación principales.

Ensayos de resistencia

Ensayo de resistencia a compresión

Equipo de ensayo de compresión
Probeta de hormigón ensayada a
compresión

Ensayo de resistencia a tracción

Ensayo deresistencia a tracción

Ensayo de resistencia a cortante

Ensayo a cortante de una probeta de madera

Ensayo de resistencia a flexión

Mecanismo del ensayo

Probeta de hormigón a flexión

Ensayo de resistencia a flexión

Ensayos de rigidez mecánica
• Existen ensayos no destructivos que permiten conocer,
de manera indirecta la rigidez de los materiales.

Ensayo de rigidez de unhormigón por ultrasonidos

Ensayos de rigidez mecánica

Ensayos de comportamiento dinámico
• La resistencia de los materiales depende de la
velocidad de carga y del número de repeticiones.
• Ensayos de impacto: Se aplica una carga muy rápida
(impacto), se mide la deformación producida y se
calcula la Resiliencia (energía absorbida).
• Ensayos de fatiga: cargas repetidas inferiores a laresistencia estática y repetidamente hasta rotura.
La rotura se produce después de un número de ciclos.
Se repite el ensayo para diferentes cargas.
• Algunos materiales presentan una Ley de fatiga
(resistencia bajo cargas repetidas < bajo carga estática)

Ensayos de impacto

Probetas ensayadas a impacto
Péndulo de Charpy

Ensayos de impacto

Ensayo de
impacto (caída
de bola)

C.Vielba

Ensayos de fatiga
Mecanismo de ensayo
de fatiga a tracción

Gráfica de ensayo de un
material con límite de fatiga

Ensayos de fatiga
(fractura)

Ensayos de fluencia
(largo plazo)

Ensayos de Dureza superficial
• Se utilizan para conocer la resistencia superficial de los
materiales frente a la penetración de un elemento
agudizado.
• Se aplica una carga conocida con elelemento agudizado
(punta) sobre la superficie de una probeta.
• Se mide la huella dejada en la probeta.
• Existen diferentes puntas y escalas de medida
adecuadas a cada material.
(Rockwell,
Vickers,
Brinell, Shore)

Ensayos de Dureza
1. Tipos de Dureza
A) Dureza al Rayado:
a) Método de Comparación
b) Método Durómetro de Martens.
B) Dureza a la Penetración:
a) Macrodureza (Brinell,...