Concreto Precomprimido

Hormigón pretensado

Se denomina hormigón pretensado (en América 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.

Hormigón pretensado con armaduras pretesas

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.

Armadura pasiva

Se denomina así a las armaduras no sometidas a presfuerzo. Lasarmaduras pasivas equivalen a las utilizadas en el diseño de elementosreforzados y no son de acero de alta resistencia, por lo que no seránextensamente tratadas en este trabajo.

ARMADURAS ACTIVAS

Las armaduras activas son las que soportan la aplicación del presfuerzo yestán hechas de acero de alta resistencia.

Se entiende por armaduras activas aquéllas mediante cuyo tensado se introducen tensiones previas en el hormigón. En el caso particular de los forjados pretensados, éstos se construyen casi sin excepción con armaduras pretensas, es decir, que se tensan con anterioridad al hormigonado y se anclan posteriormente al hormigón cuando éste ha alcanzado un cierto grado de endurecimiento.

Las armaduras activas de uso habitual en forjados son las siguientes:

ALAMBRE

Es el producto de sección maciza, procedente de un estirado en frío o trefilado de alambrón. Normalmente se presenta en rollos.

En general, los alambres se fabrican en tres tipos superficiales: alambres lisos, alambres ondulados y alambres grafilados. Estos dos últimos tipos se muestran en la figura 15 en sus modalidades más frecuentes.

TORZAL

Es el producto formado por dos o tres alambres enrollados helicoidalmente.

CORDON

Es el producto formado por un cierto número de alambres del mismo diámetro arrollados helicoidalmente alrededor de un alambre central.

Durante muchos años, se dudó en emplear cordones como armaduras pretensas, especialmente por sus condiciones de adherencia. El desarrollo de la prefabricación ha acabado imponiendo su uso por las ventajas tanto técnicas como económicas que representan. Su empleo en forjados queda naturalmente reducido a piezas de cierta magnitud, como es el caso de forjados especiales tales como losas, piezas de sección p, etc.

Anclajes

Los anclajes son los elementos que transfieren al concreto la fuerza depresfuerzo y conservan el estado de tensión en la armadura activa. Losanclajes pueden ser pasivos o activos.

Características mecánicas del acero

 Límite elástico y Resistencia a la tracción

La determinación de las propiedades mecánicas en el acero, como el límite elástico (fy), la resistencia a tracción (fu), así como de otras características mecánicas del acero como el Módulo de Elasticidad (E), o el alargamiento máximo que se produce en la rotura, se efectuará mediante el anteriormente definido ensayo de tracción normalizado en la UNE-EN 10002-1. El valor de la tensión última o resistencia a la tracción se calcula a partir de este ensayo, y se define como el cociente entre la carga máxima que ha provocado el fallo a rotura del material por tracción y la superficie de la sección transversal inicial de la probeta,

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