ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS BASADO EN NCh 973

LABORATORIO N° 2 DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS:

ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA

Se establece el procedimiento para realizar el ensayo de compresión paralela a las fibras de la madera, determinando sus propiedades resistentes.

Este procedimiento debe ser aplicado a probetas libres de defectos con un contenido de humedad superior al punto de saturación de las fibras (estado verde) y/o a probetas con un contenido de humedad de 12±1% (estado seco).

DEFINICIONES *Límite de Proporcionalidad: Punto del gráfico carga-deformación, en la cual la curva se desvía de la recta inicial. *Módulo de Elasticidad: Medida de la resistencia a la deformación axial. Se determina como la pendiente de la zona lineal del gráfico carga-deformación por debajo del límite de proporcionalidad. *Tensión máxima o de Rotura: Carga máxima por unidad de superficie, soportada por la probeta cuando se aplica una carga de compresión, de dirección paralela a las fibras. UNIDADES Las tensiones y los módulos se deben expresar en Megapascales (MPa) PROBETAS Las probetas deben ser paralelepípedos de 50x50x200 mm medidos con una precisión de ± 0.3%, no deben presentar fallas ni defectos. Las secciones transversales extremas de la probeta deben ser paralelas entre sí y perpendiculares a su eje longitudinal. Debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de sus caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento. RESUMEN DEL MÉTODO El método consiste en aplicar una carga continua en dirección paralela a las fibras de la madera sobre una sección transversal extrema de la probeta, midiendo las deformaciones producidas por dicha carga, hasta llegar al punto de falla.

PROCEDIMIENTO 1. Medir el ancho a, y el espesor e, de la probeta en ambos extremos y en el

centro de ella. 2. Aplicar la carga en forma continua con una velocidad del cabezal de la

máquina de 0,6[mm/min], no variando más allá de un 25[%].

LABORATORIO N° 2 TECNOLOGÍA DE LA MADERA

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3. Medir las deformaciones por compresión paralela σ, que se producen en el tramo central (L =150[mm]) de la probeta.

4. Medir las deformaciones con una precisión de 0,002[mm], para cargas

progresivas, con intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se obtengan permitan efectuar la determinación del Límite de proporcionalidad1, Plp, en el gráfico carga – deformación.

5. Anotar la carga máxima Q, obtenida durante el ensayo de la probeta. 6. Para obtener resultados satisfactorios y uniformes, es necesario que las

roturas no se produzcan en los extremos de la probeta. CÁLCULOS Y RESULTADOS

1.- Con los datos de cargas P, y las deformaciones σ, dibujar un gráfico de carga (ordenada) versus deformación (abscisa). Determine el punto (Plp, σlp), en el cual se determina el límite de proporcionalidad.

2.- Determinar la tensión de compresión paralela en el límite de

proporcionalidad fc,lp [Mpa], mediante la fórmula:

Plp fc,lp = a·e Donde: Plp = Carga en el límite de proporcionalidad. a = Promedio de los anchos medidos. e = Promedio de los espesores medidos.

3.- Determinar para cada probeta la tensión máxima o de rotura de compresión Rc, paralela, mediante la fórmula:

Q Rc = a·e Donde: Q = carga máxima aplicada.

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4.- Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad de compresión paralela Ec, mediante la fórmula:

Plp·L Ec = σlp·a·e Donde: L = Tramo central de la probeta, de 150[mm] de longitud, en el cual se han medido las deformaciones. σlp= Deformación en el límite de proporcionalidad.

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MÉTODO SECUNDARIO Se puede usar este método cuando sólo se dispone de árboles relativamente pequeños (diámetros de 300 mm) y cuando en ellos se dificulta la extracción de probetas, debido a la presencia de nudos, fibras torcidas, curvaturas, etc.

PROBETAS Deben ser probetas de 25x25x100 mm, medidos con una precisión de 0.3%. No deben presentar fallas ni defectos. PROCEDIMIENTO

1. Medir el ancho a, y el espesor e, de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella.

2. Aplicar la carga en forma continua con una velocidad del cabezal de la

máquina de 0,6[mm/min], no variando más allá de un 25[%]. 3. Medir las deformaciones por compresión paralela σ, que se producen en el

tramo central (L =50[mm]) de la probeta. 4. Medir las deformaciones con una precisión de 0,002[mm], para cargas

progresivas, con intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se obtengan permitan efectuar la determinación del Límite de proporcionalidad2, Plp, en el gráfico carga – deformación.

7. Anotar la carga máxima Q, obtenida durante el ensayo de la probeta. 8. Para obtener resultados satisfactorios y uniformes, es necesario que las

roturas no se produzcan en los extremos de la probeta. La expresión de resultados es de la forma especificada para las probetas de 50x50x200 mm.