PRETENSADO Y POSTENSADO
Principios Básicos del Concreto Preesforzado
• El preesforzado es la aplicación de fuerzas permanentes a un elemento o estructura para contrarrestar los efectos de las cargas aplicadas con posterioridad
• El preesforzado aplicado al concreto es en forma de precompresión, por lo general para eliminar las desventajas que surgen de la debilidad del concreto en tensión
Principios Básicos del Concreto Preesforzado
• Como resultado, toda la sección transversal de la pieza de concreto, está disponible para resistir la tensión y la flexión, mientras que en las construcciones de concreto armado el concreto en tracción se considera inefectivo. Por ello es muy ventajoso usar concreto de alta resistencia para el concreto preesforzado.
Principios Básicos del Concreto Preesforzado
• Se requiere acero de alta resistencia para preesforzar el concreto, para que la pérdida de esfuerzo debida al escurrimiento plástico y la contracción del concreto y a otros factores, sea un pequeño porcentaje del esfuerzo aplicado.
• Los tubos y tanques de concreto preesforzados se hacen envolviendo cables de acero a alta tensión , alrededor de cilindros de concreto
Principios Básicos del Concreto Preesforzado
• Las vigas y losas se preesfuerzan en sentido lineal, con cables de acero anclados en sus extremos, o por adherencia con el concreto. Los pilotes también se preesfuerzan en sentido lineal, por lo general, para contrarrestar los esfuerzos durante el manipuleo.
• La precompresión final del concreto no es igual a la tensión inicial aplicada a los cables
Pasos para el pretensado
Funcionamiento del anclaje por adherencia en el concreto pretensado
Diferencia entre concreto armado y concreto preesforzado
• En una viga de concreto armado la armadura es una parte integrante de la sección; en cierto modo es un concreto ficticio, provisto de resistencia a la tracción y destinado a reemplazar por completo al concreto sometido a tracción, cuando se haya roto a causa de alargamientos que no puede soportar
Diferencia entre concreto armado y concreto preesforzado
• En una viga de concreto preesforzado, el acero no es una armadura, es una fuerza. El cable que se coloca en la viga es sólo un elemento de equilibrio entre dos reacciones creadas en los extremos. Esta fuerza es prácticamente independiente de la presencia de carga.
Diferencia entre concreto armado y concreto preesforzado
• En el concreto armado el acero desempeña un papel pasivo 8no impide los efectos destructores de las cargas, pero después del golpe detiene sus consecuencias); mientras que en el concreto preesforzado, el acero desempeña una papel activo; gracias a él se crean las fuerzas que se opondrán a los esfuerzos destructores
Tensiones en sucesivos estados de carga de una viga
Fabricación de elementos de concreto preesforazado
• Hay dos métodos generales para preesforzado: el pretensado y el postensado y se pueden utilizar ambos para el mismo elemento
• El pretensado, en el cual se ponen en tensión los cables, antes de sumergirlos en el concreto y la transferencia de esfuerzos del acero al concreto, suele ser por la adherencia, es muy útil para la producción en masa de elemento prefabricados.
Fabricación de elementos de concreto preesforazado
• El postensado se usa con frecuencia para elementos vaciados in-situ y para elementos a flexión con claros largos. Se colocan cables o varillas en los encofrados, dentro de ductos flexibles, para evitar la adherencia con el concreto. Después de vaciado el concreto y que ha alcanzado suficiente resistencia se aplica tensión a los cables, por medio de gatos contra el elemento y se anclan en él.
Anclaje de cuñas cónicas para alambres preesforzados
Anclaje en los extremos para alambres con cabeza de botón
Anclajes de extremo para varillas
Conexión para anclar los cables
Ventajas del concreto preesforzado• Supresión de la fisuración y comportamiento
elástico de la sección completa• Aumento del rendimiento del material, debido
a la utilización total de la sección, lo que redunda en ventaja económica
• Aligeramiento de los elementos preesforazados, debido a la posibilidad de compensar las cargas permanentes, mediante un aumento de la excentricidad del cable.
Ventajas del concreto preesforzado• Permite la construcción de vigas de gran luz
con anchos y peraltes reducidos, si se compara con las vigas de concreto armado. Esto también supone ventaja económica
• La posibilidad de empleo de aceros de límites elásticos elevados y disminución de las secciones de concreto, permite reducir considerablemente las cuantías de las armaduras principales
Ventajas del concreto preesforzado• Posibilidad de ensamblar bloques y elementos
aislados, permitiendo el empleo en gran escala, de piezas prefabricadas.
MATERIALESCABLES• Para preesforzar el concreto es necesario usar acero
de alta resistencia, para que la pérdida de esfuerzo debida al escurrimiento plástico y la contracción del concreto, sea un pequeño porcentaje del esfuerzo aplicado
• Los cables deben tener características específicas además de una alta resistencia, para satisfacer los requisitos del concreto preesforzado
MATERIALES
CONCRETO• El concreto a utilizar en la fabricación que
serán preesforzados, será de alta resistencia. El diseño de mezcla debe contemplar un tamaño máximo de agregado grueso, compatible con la menor dimensión de la pieza a fabricar
MATERIALESCONCRETO• Al establecer los esfuerzos permisibles para el
concreto preesforzado, los códigos para el diseño reconocen dos etapas de carga: aplicación del esfuerzo inicial y carga en condiciones de servicios
• Los códigos permiten mayores esfuerzos para las cargas temporales durante la etapa inicial
MATERIALES
CONCRETO• Al establecer los esfuerzos permisibles para el
concreto preesforzado, los códigos para el diseño reconocen dos etapas de carga: aplicación del esfuerzo inicial y carga en condiciones de servicios
• Los códigos permiten mayores esfuerzos para las cargas temporales durante la etapa inicial
MATERIALESCONCRETO• Se consideran temporales los esfuerzos
debidos a la fuerza de los gatos y los producidos en el concreto y en el acero, inmediatamente después de la transferencia del preesfuerzo o del anclaje de los cables, pero antes de las pérdidas debidas a escurrimiento plástico y contracción
MATERIALESMANDRILES• Están constituidos por unos tubos de plástico
(antiguamente eran de caucho), que se hinchan con agua antes del vaciado del concreto y pasan por los conos de anclaje, colocados en los extremos de las piezas, o por mandriles de plástico macizo, armado con una varilla de metal maleable. Una vez fraguado el concreto lo necesario y suficiente se deshinchan los tubos, lo cual permite retirar el plástico.
MATERIALES
PRODUCTOS DE DESLIZAMIENTO• También llamados betunes, la misión de estos
productos, es rebajar el valor del coeficiente de rozamiento, en los puntos de contacto de los alambres del cable con la pared que resiste las acciones transversales debidas al tensado
MATERIALESPRODUCTOS DE DESLIZAMIENTOSe deben cumplir las condiciones sgtes:• La actuación del producto de deslizamiento se
limitará al tiempo que dure el tensado, el cual tiene velocidad reducida.
• La presencias del producto de deslizamiento no debe afectar al comportamiento de los cables (o sus alambres), una vez aplicada la inyección de mortero de cemento
MATERIALESPRODUCTOS DE DESLIZAMIENTO• El producto debe ser fácil de aplicar, de acuerdo
al alcance de las posibilidades prácticas de la obra
• No debe acelerar el ataque de la corrosión al acero; por el contrario debe colaborar en la conservación y protección del mismo
SUJECIÓN DE CABLES O MANDRILES QUE FORMAN LOS CONDUCTOS DE PASO
CONOS DE ANCLAJE
• Cono Hembra• Cono Macho
• OPERACIÓN DE TENSADO• OPERACIONES DE ACABADO, INYECCIONES Y
SELLADO