ALGUNOS MATERIALES EXHIBEN UN COMPORTAMIENTO DRAMÁTICAMENTE DIFERENTE EN COMPRESIÓN QUE EN TENSIÓN Y EN ALGUNOS CASOS ESTOS MATERIALES SE UTILIZAN PRINCIPALMENTE PARA RESISTIR ESFUERZOS DE COMPRESIÓN. EJEMPLOS TÍPICOS SON EL CONCRETO Y LAS PIEDRAS UTILIZADAS EN CONSTRUCCIÓN. SE NECESITA ENTONCES DATOS DEL ENSAYO DE COMPRESIÓN EN MUCHAS APLICACIONES DE INGENIERÍA. LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN TIENEN MUCHAS SIMILITUDES CON LOS ENSAYOS DE TRACCIÓN EN LA FORMA DE CÓMO SE CONDUCE EL ENSAYO Y EN EL ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS. COMO LOS ENSAYOS DE TRACCIÓN SE DISCUTIERON CON SUFICIENTES DETALLES, LA DISCUSIÓN AQUÍ SE ENFOCARÁ A AQUELLAS ÁREAS EN DONDE LOS DOS ENSAYOS DIFIEREN.
 
 

UNA DISPOSICIÓN TÍPICA DE UN ENSAYO DE COMPRESIÓN SE MUESTRA EN LA FINURA 22. EN UNA FORMA SIMILAR AL ENSAYO DE TRACCIÓN, SE APLICAN RATAS UNIFORMES DE DESPLAZAMIENTO EN COMPRESIÓN, EXCEPTO POR SUPUESTO EN LA DIRECCIÓN DE LA CARGA. EL ESPÉCIMEN ES SENCILLAMENTE UN CILINDRO QUE TIENE UNA RELACIÓN DE LONGITUD A DIÁMETRO, 4 D, EN EL RANGO DE 1 A 3. SIN EMBARGO, A VECES SE UTILIZAN VALORES DE 4 D HASTA 10 CUANDO EL OBJETIVO PRINCIPAL ES LA DETERMINACIÓN PRECISA DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD EN COMPRESIÓN. SE PUEDE ENSAYAR ESPECIMENES DE SECCIÓN RECTA CUADRADA O RECTANGULAR.

LA ESCOGENCIA DE LA LONGITUD DEL ESPÉCIMEN REPRESENTA UN COMPROMISO. PUEDE OCURRIR PANDEO SI LA RELACIÓN 4 D ES BASTANTE GRANDE. SI ESTO SUCEDE, EL RESULTADO DEL ENSAYO CARECE DE SIGNIFICADO COMO MEDIDA DEL COMPORTAMIENTO A LA COMPRESIÓN DEL MATERIAL. EL PANDEO SE PROMUEVE POR LAS PEQUEÑAS IMPERFECCIONES INDESEABLES EN LA GEOMETRÍA DEL ESPÉCIMEN DE ENSAYO Y POR EL DESALINEAMIENTO CON RESPECTO A LA MÁQUINA DE ENSAYO. POR EJEMPLO, LOS EXTREMOS DEL ESPÉCIMEN PUEDEN SER CASI PARALELOS PERO NUNCA PERFECTOS.

SIMILARMENTE, SI 4 D ES PEQUEÑO, EL RESULTADO DEL ENSAYO ESTÁ INFLUIDO POR LOS DETALLES DE LAS CONDICIONES DE LOS EXTREMOS. EN PARTICULAR, CUANDO EL ESPÉCIMEN SE COMPRIME, EL DIÁMETRO AUMENTA DEBIDO AL EFECTO DE POISSON PERO LA FRICCIÓN RETARDA ESTE MOVIMIENTO EN LOS EXTREMOS LO QUE RESULTA EN UNA DEFORMACIÓN DE FORMA DE BARRIL. AUNQUE ESTE EFECTO SE PUEDE MINIMIZAR CON UNA LUBRICACIÓN APROPIADA EN LOS EXTREMOS, ES MUY DIFÍCIL DE EVITARLO COMPLETAMENTE. COMO RESULTADO, EN LOS MATERIALES QUE SON CAPACES DE GRANDES DEFORMACIONES EN COMPRESIÓN, LA ESCOGENCIA DE UNA RELACIÓN 4 D MUY PEQUEÑA PUEDE RESULTAR EN UNA SITUACIÓN EN DONDE EL COMPORTAMIENTO DEL ESPÉCIMEN ES DOMINADO POR LOS EFECTOS DE LOS EXTREMOS DE ÉSTE. NUEVAMENTE, EL ENSAYO NO MIDE EL COMPORTAMIENTO A LA COMPRESIÓN DEL MATERIAL.

CONSIDERANDO TANTO E1 DESEO DE TENER UNA RELACIÓN 4 D PEQUEÑA PARA EVITAR EL PANDEO Y UNA RELACIÓN 4 D PARA EVITAR LOS EFECTOS DE LOS EXTREMOS, UNA RELACIÓN RAZONABLE HA SIDO 4 D = 3 PARA MATERIALES DÚCTILES. VALORES DE 4 D =1.5 Ó 2 SON ACONSEJABLES PARA MATERIALES FRÁGILES EN DONDE LA PEQUEÑA DEFORMACIÓN QUE OCURRE CAUSA MENORES DIFICULTADES CON LOS EFECTOS DE LOS EXTREMOS.
 
 

ALGUNOS EJEMPLOS DE ESPECIMENES DE COMPRESIÓN DE VARIOS MATERIALES TANTO ANTES COMO DESPUÉS DEL ENSAYO SE MUESTRAN EN LA SIGUIENTE FIGURA. EL ACERO DÚCTIL MUESTRA UN COMPORTAMIENTO TÍPICO DÚCTIL, ESPECÍFICAMENTE, GRANDES DEFORMACIONES SIN FRACTURARSE. EL HIERRO GRIS Y EL CONCRETO SE COMPORTAN DE UNA MANERA FRÁGIL Y EL DE LA ALEACIÓN DE ALUMINIO SE DEFORMA CONSIDERABLEMENTE PERO LUEGO SE FRACTURA. LA FRACTURA EN COMPRESIÓN, GENERALMENTE OCURRE EN UN PLANO INCLINADO.

LAS PORCIONES INICIALES DE LAS CURVAS DE ESFUERZO-DEFORMACIÓN EN

COMPRESIÓN TIENEN LA MISMA NATURALEZA GENERAL DE LAS MISMAS EN

TENSIÓN. POR LO TANTO, SE PUEDEN DEFINIR VARIAS PROPIEDADES DE LOS

MATERIALES DE LA PORCIÓN INICIAL DE LA MISMA MANERA QUE SE HIZO EN

TENSIÓN, TALES COMO EL MÓDULO ELÁSTICO, E, EL LIMITE PROPORCIONAL Y EL

ESFUERZO DE CEDENCIA.

EL COMPORTAMIENTO DE LA ÚLTIMA RESISTENCIA EN COMPRESIÓN DIFIERE EN FORMA CUALITATIVA DE AQUELLA EN TENSIÓN. NÓTESE QUE EL DECREMENTO DE LA CARGA ANTES DE LA FRACTURA FINAL EN CI ENSAYO DE TRACCIÓN ESTÁ ASOCIADO CON EL FENÓMENO DE “CUELLO”. POR SUPUESTO QUE ESTO NO OCURRE EN COMPRESIÓN.

EN EFECTO, OCURREN EFECTOS OPUESTOS, EN EL SENTIDO DE QUE EL AUMENTO DE LA SECCIÓN RECTA DEL ÁREA CAUSA QUE LA CURVA DE ESFUERZO-DEFORMACIÓN AUMENTE O SE ELEVE RÁPIDAMENTE EN VEZ DE MOSTRAR UN MÁXIMO.

COMO RESULTADO DE LO ANTERIOR, NO EXISTE UNA CARGA MÁXIMA EN COMPRESIÓN ANTES DE LA FRACTURA Y LA RESISTENCIA ÚLTIMA DE INGENIERÍA ES LA MISMA QUE LA RESISTENCIA A LA FRACTURA DE INGENIERÍA. LOS MATERIALES FRÁGILES Y LOS MODERADAMENTE DÚCTILES SE FRACTURARÁN EN COMPRESIÓN, PERO MUCHOS METALES DÚCTILES Y POLÍMEROS NUNCA SE FRACTURARÁN; MÁS BIEN. EL ESPÉCIMEN SE DEFORMA EN UNA FORMA DE PANCAKE MUY GRANDE EN DIÁMETRO Y DE ESPESOR DELGADO HASTA QUE LA CARGA REQUERIDA PARA CONTINUAR LA DEFORMACIÓN SE HACE TAN GRANDE QUE EL ENSAYO SE DEBE SUSPENDER.

LA DUCTILIDAD SÉ PUEDE MEDIR EN COMPRESIÓN DE UNA MANERA ANÁLOGA A LA UTILIZADA EN TENSIÓN. TALES MEDIDAS INCLUYEN LOS CAMBIOS PORCENTUALES EN LA LONGITUD Y EN EL ÁREA COMO TAMBIÉN LA DEFORMACIÓN EN FRACTURA TANTO DE INGENIERÍA COMO VERDADERA. LAS MISMAS MEDIDAS DE LA CAPACIDAD DE ENERGÍA SE PUEDEN UTILIZAR COMO TAMBIÉN LAS FORMAS DE LAS CONSTANTES PARA LAS CURVAS VERDADERAS DE ESFUERZO-DEFORMACIÓN DADAS POR LA ECUACIÓN.
 

LOS METALES DÚCTILES DE INGENIERÍA GENERALMENTE TIENEN PORCIONES INICIALES DE LAS CURVAS ESFUERZO-DEFORMACIÓN EN TENSIÓN Y EN COMPRESIÓN CASI IDÉNTICAS COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 25. DESPUÉS DE GRANDES DEFORMACIONES LAS CURVAS AÚN PUEDEN CONCORDAR SI SE GRAFICAN ESFUERZOS Y DEFORMACIONES VERDADERAS.

MUCHOS MATERIALES QUE SON FRÁGILES EN TENSIÓN EXHIBEN ESTE TIPO DE COMPORTAMIENTO PORQUE CONTIENEN GRIETAS O HUECOS QUE CRECEN Y SE COMBINAN HASTA PRODUCIR LA FALLA A LO LARGO DE LOS PLANOS DE MÁXIMA TENSIÓN; ESTO ES, PERPENDICULAR AL EJE DEL ESPÉCIMEN. EJEMPLOS DE ESTOS CASOS SON LAS LÁMINAS DE GRAFITO EN EL HIERRO GRIS, GRIETAS EN LAS INTERFASES DE LOS AGREGADOS DEL CONCRETO Y FISURAS EN LAS PIEDRAS NATURALES QUE LO COMPONEN. ESTAS GRIETAS O HUECOS TIENEN UN EFECTO MUCHO MENOS EN COMPRESIÓN DE TAL MANERA QUE LOS MATERIALES QUE SE COMPORTAN DE UNA FORMA FRÁGIL EN TENSIÓN GENERALMENTE TIENEN UNA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN CONSIDERABLEMENTE MUCHO MÁS ALTA.

CUANDO OCURREN FALLAS POR COMPRESIÓN, GENERALMENTE ESTÁN ASOCIADAS A ESFUERZOS DE CIZALLADURA DE TAL MANERA QUE LA FRACTURA ES INCLINADA A 45 CON EL EJE DEL ESPÉCIMEN. ESTE TIPO DE FRACTURA ES EVIDENTE PARA EL HIERRO GRIS, LA ALEACIÓN DE ALUMINIO Y EL CONCRETO EN LAS FIGURAS 23 Y 24. COMPÁRESE LOS PLANOS DE FRACTURA DEL HIERRO GRIS CON LOS DE TENSIÓN EN LA FIGURA 14. EL PLANO DE FRACTURA EN TENSIÓN ESTÁ ORIENTADO NORMAL AL ESFUERZO DE TENSIÓN APLICADO, LO CUAL ES TÍPICO DE COMPORTAMIENTO FRÁGIL EN TODOS LOS MATERIALES.