Ensayos Primarios de Materiales Compuestos Empleando Fibras Naturales Nacionales

Abstract

Se desarrollan pruebas para determinar las propiedades mecánicas básicas de las siguientes fibras naturales ecuatorianas: cabuya, yute y caña guadua. Luego, se determinaron experimentalmente las propiedades mecánicas de compuestos (resina epóxica + fibra natural) que sirvieron para comprobar ciertas relaciones analíticas Micromecánicas y Macromecánicas, y de resistencia, siguiendo el modelo de material ortotrópico. Los primeros ensayos permitieron determinar las propiedades mecánicas básicas, Módulo de Young, y, Esfuerzo y Deformación unitaria en la rotura, de las fibras naturales mencionadas. La más rígida es la cabuya, con módulo de Young, aproximadamente cinco veces menor que los correspondientes a fibras sintéticas tipo S-G, como se resume en la tabla 14. Se desarrollaron luego ensayos de flexión y corte, con probetas de materiales compuestos, para determinar las propiedades mecánicas, en función de la dirección de la aplicación de la carga. Se pretendía comprobar tanto las relaciones Micromecanicas (propiedades del compuesto en función de las propiedades de los componentes individuales), como las Macromecánicas (dependencias de las propiedades mecánicas en términos de la dirección de aplicación de las cargas). En general el módulo de Young en función de la dirección se predice adecuadamente con la ecuación (1.11), mientras que el módulo de corte y la razón de Poisson, presentan la tendencia adecuada, pero se diferencian un poco en valor estimado. Las pruebas de tensión permitieron comprobar un modelo sencillo de resistencia de los materiales compuestos. Se presentan dos puntos o esfuerzos de “falla”: el primero al alcanzarse el esfuerzo de rotura de la matriz (resina), y el segundo, cuando se rompe finalmente la fibra.