HISTORIA DEL CONCRETO PRETENSADO

1 HISTORIA DEL CONCRETO PRETENSADO

Se considera a Eugene Freyssinet como el padre del concreto presforzado. Él pensó que el presfuerzo podría ser muy útil al tener disponibilidad de acero de alta resistencia con concreto de alta calidad. Pero fue hasta 1928 cuando logró conseguir una patente de estos, los ingenieros de esa época supusieron que era una idea novelesca ya que nunca alcanzaría éxito.

Sin embargo, hubo algunos como Mangel en Bélgica y Hoyer en Alemania que reconocieron su futuro haciendo surgir ideas básicas de los sistemas de presforzados, los ingenieros europeos encabezaron el nuevo método de construcción. En Estados Unidos se usó este material en tuberías, pilotes, depósitos para agua, etc. Pero no fue hasta 1951 que realmente se utilizó el verdadero concreto presforzado al hacer el primer puente vehicular de este material.

Al concreto presforzado también se le conoce como precomprimido; esto significa que antes de empezar su vida de trabajo se le aplican esfuerzos de compresión en aquellas zonas donde se desarrollarán esfuerzos de tensión bajo cargas de trabajo. Dos de las aplicaciones más importantes que tiene el presforzado se han realizado y desarrollado al construir grandes estructuras marítimas y estaciones de energía nuclear.

Asimismo, es posible que el concreto presforzado incremente su participación en la construcción de puentes y los defensores del concreto de alta resistencia compitan con los defensores del concreto aligerado sobre la mejor forma de construcción.

HISTORIA DEL ACERO

La fecha en que se descubrió la técnica de fundir el mineral de hierro no es conocida con exactitud. Los primeros artefactos encontrados por arqueólogos datan del año 3.000 A. de C. en Egipto. Sin embargo, los Griegos a través de un tratamiento térmico, endurecían armas de hierro hacia el 1.000 A. de C.

Los primeros artesanos en trabajar el hierro, producían aleaciones que hoy se clasificarían como hierro forjado, esto mediante una técnica que implicaba calentar una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un gran horno con tiro forzado, de esta manera se reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria de impurezas metálicas, junto con cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía incandescente, dándole fuertes golpes con pesados martillos para poder expulsar la escoria y soldar el hierro. Ocasionalmente esta técnica de fabricación, producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierros forjado.

A partir del siglo XIV el tamaño de los hornos para la fundición aumentó considerablemente, al igual que el tiro para forzar el paso de los gases de combustión para carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro forjado. El arrabio se refinaba después para fabricar acero.

La actual producción de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios mini hornos que emplean electricidad para producir acero a partir de chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones de altos hornos continúan siendo esenciales para producir acero a partir de mineral de hierro.

Más allá de la monumentalidad, en sus aplicaciones para la industria de la construcción el acero es un material cotidiano, versátil y amigable, que cada día encuentra nuevos y variados usos a partir del desarrollo de productos con propiedades mejoradas, acabados y formas diferentes, nuevas aleaciones y recubrimientos.

SISTEMAS DE ANCLAJES

Los anclajes son elementos a través de los cuales se transmite al concreto la fuerza de pretensado concentrada en el extremo del tendón. Los anclajes suelen consistir en placas metálicas, cuñas y elementos de protección frente a la corrosión. El efecto de anclaje de los tendones se consigue en la mayoría de los casos mediante cuñas de acero que se disponen entre el tendón y el orificio de la placa de anclaje. Una vez el tendón se ha tesado se colocan cuñas, clavándolas ligeramente; cuando el gato de tesado suelta el cordón, éste intenta retroceder, clavando más estas cuñas que a su vez impiden el movimiento del tendón. Existen diversos tipos de anclajes para tendones de pretensado en edificación.

Actualmente los anclajes son una de las principales herramientas que tiene la ingeniería para resolver problemas de estabilidad, como ejemplos de aplicación de las estructuras ancladas como:

• Estabilización de taludes.
• Estabilización de excavaciones profundas.
• Control de levantamiento de cimentaciones.
• Construcción de presas.
• Estabilización de túneles.

CLASIFICACIÓN DE LOS ANCLAJES.

• SEGÚN SU APLICACIÓN EN FUNCIÓN DE SU TIEMPO DE SERVICIO:

• Anclajes Permanentes: Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientes de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión. Es el caso de los muros de contención en carreteras, donde los anclajes son barras de acero con tratamiento anticorrosivo para evitar su deterioro.

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• Anclajes Temporales: Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos resistentes que lo sustituyan.

• SEGÚN SU FORMA DE TRABAJAR:

• Activos: es un elemento pre-tensionado poco tiempo después de su instalación a un porcentaje entre el 50% y 90% de la carga de trabajo considerada en el diseño, permitiendo que el anclaje aporte gran resistencia rápidamente. el anclaje se tensa durante su instalación hasta la carga admisible
• Pasivos: no se tensiona luego de su instalación, permitiendo movimientos en el material circundante inestable hasta lograr el tensionamiento previsto durante el diseño. el anclaje empieza a trabajar al producirse el movimiento del bloque o terreno
• Anclaje Mixto: debido a que son pre-tensionados a un bajo porcentaje, permite deformaciones hasta lograr el tensionamiento de diseño. el anclaje se tensa con una carga inferior a su tensión admisible

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• Anclajes Inyectados: estos tipos de anclaje son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados, cementadas mediante inyecciones de la lechada de cemento o mortero.

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FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL ANCLAJE.

• Pretensado Con Armadura pretensada:

En el pretensado con armadura pretensa, el acero de la armadura activa se tensa y se bloquea sobre dos soportes fijos por intermedio de un bloqueador en cada soporte. El conjunto soporte-bloqueador constituye, en esta primera fase constructiva  la pieza, el sistema de anclaje. Después de vaciado el concreto, del endurecimiento del mismo y de la transferencia de fuerza, es el mismo concreto de la pieza que, por efecto de la adherencia entre armadura activa y concreto impide el acortamiento de la armadura tensa. La porción cercana a la sección terminal de la pieza es la que funciona como un sistema de anclaje; esa zona, que frecuentemente requiere de una armadura especial, se llama zona del cabezal y corresponde a la porción de la pieza donde todavía no se ha normalizado el régimen de tensiones creado por la fuerza de pretensado.

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