Concreto Presforzado

CONCRETO PRESFORZADO

se denomina concreto presforzado a la tipología de construcción de elementos estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados y anclados al hormigón.

Esta técnica se emplea para superar la debilidad natural del hormigón frente a esfuerzos de tracción,1 2 y fue patentada por Eugène Freyssinet en 1920.

El objetivo es el aumento de la resistencia a tracción del hormigón, introduciendo un esfuerzo de compresión interno que contrarreste en parte el esfuerzo de tracción que producen las cargas de servicio en el elemento estructural.

El esfuerzo de pretensado se puede transmitir al hormigón de dos formas:

• Mediante armaduras pretesas (generalmente barras o alambres), método utilizado mayoritariamente en elementos prefabricados.

• Mediante armaduras postensadas o postesas, (generalmente torones, grupos de cables), utilizadas mayoritariamente en piezas hormigonadas in situ.

Normalmente al aplicar esta técnica, se emplean hormigones y aceros de alta resistencia, dada la magnitud de los esfuerzos inducidos.

Según se ha indicado el pretensado se puede lograr de dos maneras: pretensado con armaduras pretesas y pretensado postensado.

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE PRETENSADO Y POSTENSADO

las dos formas en que se puede presforzar un elemento estructural son las siguientes:

• Pretensado

• Postensado

El término pretensado se utiliza para describir el método de presfuerzo en el cual los cables se tensan antes de colar el concreto. Se requiere de anclajes y moldes (bloques de concreto enterrados en el suelo) que sean capaces de soportar el total de la fuerza de presfuerzo durante el colado y curado del concreto antes de cortar los cables y que la fuerza pueda ser transmitida al elemento.

El postensado es el método de presfuerzo que consiste en tensar los cables y anclarlos en los extermos de los elementos después de que el concreto ha fraguado y alcanzado la resistencia necesaria.

En ESCOSA se utilizan ambos tipos de presfuerzo aplicando cada uno de acuerdo a la necesidad y tipo de elemento.

Descripción del sistema

A diferencia del hormigón armado ordinario, las armaduras no están directamente en contacto con el hormigón en el momento del hormigonado, ya que de lo contrario le transmitirían la tensión de tracción por adherencia entre la armadura y el hormigón. Es por ello que las armaduras se colocan dentro de vainas de plástico o metal. Estas vainas se posicionan dentro del encofrado (el molde) formando una línea curva definida en la fase de diseño, en función de la forma de la pieza y de las cargas a las que estará sometida.

Una vez que se les ha aplicado la tensión de trabajo a las armaduras, se anclan a la estructura mediante piezas especiales en sus dos extremos. Finalmente, caben dos opciones:

• en el sistema "adherente", se rellena el interior de las vainas con mortero de alta resistencia a presión, de manera que la armadura queda adherida al hormigón formando una sección monolítica. A su vez, el mortero asegura la protección del acero frente a la corrosión.

• en el sistema "no adherente", las vainas no se rellenan, por lo que el único contacto entre el tendón y el hormigón se produce a través del cabezal de anclaje.

El hormigón postensado suele requerir además cierta cantidad de armaduras pasivas (sin tensión aplicada).

Hormigón pretensado con armaduras pretesas

Stressed ribbon pedestrian bridge, Grants Pass, Oregon, USA

El hormigón se vierte alrededor de tendones tensados. Este método produce un buen vínculo entre el tendón y el hormigón, el cual protege al tendón de la oxidación, y permite la transferencia directa de tensión. El hormigón o concreto fraguado se adhiere a las barras, y cuando la tensión se libera, es transferida hacia el hormigón en forma de compresión por medio de la fricción. Sin embargo, se requieren fuertes puntos de anclaje exteriores entre los que el tendón se estira y los tendones están generalmente en una línea recta. Por lo tanto, la mayoría de elementos pretensados de esta forma son prefabricados en taller y deben ser transportados al lugar de construcción, lo que limita su tamaño. Elementos pretensados pueden ser elementos balcón, dinteles, losas de piso, vigas de fundación o pilotes.

Hormigón postensado

Es el término descriptivo para la aplicación de compresión tras el vertido y posterior proceso de secado in situ del hormigón. En el interior del molde de hormigón se coloca una vaina de plástico, acero o aluminio, para seguir el trazado más conveniente en el interior de la pieza, siguiendo la franja donde, de otra manera, se registrarían tracciones en el elemento de estructural. Una vez que el hormigón se ha endurecido, los tendones se pasan a través de los conductos. Después dichos tendones son tensados mediante gatos hidráulicos que reaccionan contra la propia pieza de hormigón. Cuando los tendones se han estirado lo suficiente, de acuerdo con las especificaciones de diseño (véase la ley de Hooke), estos quedan atrapados en su posición mediante cuñas u otros sistemas de anclaje y mantienen la tensión después de que los gatos hidráulicos se retiren, transfiriendo así la presión hacia el hormigón. El conducto es rellenado con grasa o lechada de cemento para proteger los tendones de la corrosión. Este método es comúnmente utilizado para crear losas monolíticas para la construcción de casas en los lugares donde los suelos expansivos crean problemas típicos para el perímetro de la cimentación. Todas las fuerzas producidas por la expansión temporal y asentamiento del suelo subyacente son absorbidas por la losa pre-tensada, que soporta la construcción sin flexión importante. El postensado también se utiliza en la construcción de puentes, siendo prácticamente imprescindible en los sistemas de construcción por voladizos y dovelas.

Ventajas del hormigón pretensado

La resistencia a la tracción del hormigón convencional es muy inferior a su resistencia a la compresión, del orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fácil notar que si deseamos emplear el hormigón en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir tracciones, es necesario encontrar una forma de suplir esta falta de resistencia a la tracción.

Normalmente la escasa resistencia a la tracción se suple colocando acero de refuerzo en las zonas de los elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones. Esto es lo que se conoce como hormigón armado convencional. Esta forma de proporcionar resistencia

...