El concreto presforzado se patentó en 1888 por Monier Doehring, quien trabajó en la idea de la precompresión entre alambres y mortero. En ese entonces, no fue posible que superara las pruebas, debido a la calidad del concreto.
A partir de ahí se realizaron estudios y testeos constantes hasta que se pudo hacer un armado que soportara las cargas y presiones de la construcción, el cual es utilizado en la actualidad.
Por eso, según el momento en que se tensionan los torones o barras de acuerdo con el vaciado de concreto, se le puede llamar pretensado o postensado. De acuerdo con la relación entre el concreto y los cables puede ser adherido o no, o según la localización de los elementos que generan las fuerzas puede ser exterior o interior.
El antecedente de esta técnica se dio con el atado de cintas o bandas metálicas en duelas de madera para formar barriles, ya que se creaba una fuerza que permitía crear un esfuerzo de compresión con presiones internas.
Desde entonces, esta técnica se ha vuelto importante porque brinda seguridad a la estructura, cuyas aplicaciones son variadas, dándose las primeras en 1958 en el puente construido sobre el estrecho de Bering (Puente Intercontinental de la Paz), el Centro de Convenciones en San Francisco, el puente Guandu en Taiwán y el techo del Hipódromo Nacional de Caracas, Venezuela (1).
Definición y aplicaciones del concreto pretensado
El concreto u hormigón pretensado es una técnica que se realiza a través de tensar acero antes de colocar el concreto que se trabajará (1). Esto se logra mediante un estudio detallado de repartición de aceros de presfuerzo.
Esto sigue el principio básico según el cual se introducen esfuerzos para mejorar el comportamiento y resistencia del elemento. Una de las principales aplicaciones es el diseño del concreto estructural.
Esto se logra considerando el restiramiento o tensión de los apoyos que forman parte de las instalaciones de la planta, con tendones de cable torcido o torones de varios alambres.
A su vez, las principales aplicaciones de este concreto se dan en dinteles, paneles para cubiertas, entrepisos, viguetas, vigas y pilotes, ocupados en edificios, puentes, gimnasios y estadios, cuyas características son:
• Prefabricados de concreto, como durmientes, vigas, ballenas.
• Los presfuerzos se aplican antes que las cargas.
• El acero debe tener trayectorias rectas.
• Las piezas están apoyadas, como elementos estáticos.
• El anclaje se da por adherencia.
• La acción del presfuerzo es interna.
Como ves, estas aplicaciones requieren condiciones específicas de diseño en cuanto a cargas y tensiones, para que la estructura se mantenga estable, en cuyo caso contrario, puede tener efectos costosos a nivel humano y económico para tu negocio.
En PSI Concreto tomamos todas las medidas y previsiones para que los resultados sean de alta calidad en el manejo de este elemento. Contáctanos para saber más detalles.
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Beneficios del concreto pretensado
Las principales ventajas de manejar el concreto pretensado en la construcción, son estas:
• Mejora el comportamiento y resistencia estructural.
• Usa de manera eficiente los materiales, por lo que se reduce el peso y costo de la estructura.
• Genera mayor resistencia frente a fenómenos como la fatiga.
• Reduce la posibilidad de deformación y las fisuras del concreto.
• Aumenta la vida útil del elemento y la durabilidad de la obra.
• Libera el peso de pilares y fundaciones.
• Se puede ejecutar la obra con rapidez y poco personal.
• Disminuye las alturas y secciones de los elementos.
• Tiene mayores posibilidades de diseño en un sentido estético.
Frente a estas ventajas, es necesario considerar otros aspectos, ya que para la fabricación del concreto pretensado se necesitan equipos e instalaciones especiales, además de materiales de alta calidad (acero y concreto) y procesos de control desde la producción hasta el montaje.
Es por ello que en PSI Concreto desarrollamos proyectos sofisticados de alta calidad, llevando el control y detalle de los procesos constructivos y los requerimientos de ingeniería. Contáctanos para poner a disposición nuestros materiales, procesos y técnicas en tu negocio.
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Diferencias con el concreto postensado
Es muy importante aclarar que en el concreto presforzado existen dos tipos: pretensado y postensado, por lo que las diferencias entre ellos son de proceso.
En el caso del pretensado, se refiere al método o técnica donde los tendones se tensan antes de colocar el concreto, mientras que el postensado se refiere al estado especial de esfuerzos y deformaciones inducidas después del fraguado.
Además, en el caso del pretensado el objetivo es destensar después del fraguado para transferir esfuerzos de compresión al concreto por medio de la fricción en estado fresco.
En el caso del postensado, al hacerse después del fraguado y durante el endurecimiento, la tensión y el anclaje son transmitidos ininterrumpidamente para anular los esfuerzos de tracción por cargas de servicio en la estructura.
Por otra parte, en el proceso de postensado, se hace uso de conductos huecos para contener los cables metálicos, con sistemas de anclaje permanente, a diferencia del pretensado.
El producto final del postensado es un concreto de mayor resistencia mecánica que el pretensado porque desde la fabricación es imprescindible usar concreto de alta resistencia.
Asimismo, las aplicaciones de ambos difieren, teniendo al pretensado como muy útil en losas, cimentaciones y pilotes, mientras que el postensado es más usado en estructuras completas o superestructuras, como puentes, voladizos o dovelas.
Como ves, ambas técnicas son muy importantes al momento de trabajar con el concreto, según el tipo de proyecto que tengas. En PSI Concreto trabajamos llave en mano; esto es, de principio a fin en tu proyecto, con todo lo que necesitas para hacerlo seguro y funcional. Escríbenos y coticemos ahora.
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Tipos de concreto y acero utilizados
Para esta técnica se requiere un concreto de mayor resistencia para el proceso de pretensado. Esto porque el concreto de alta resistencia está menos expuesto a las grietas por contracción, que suelen aparecer en el de baja resistencia, incluso antes de aplicarse el presfuerzo.
También se sugiere usar un buen vibrado y agregar aditivos apropiados (fibra para concreto, fibra de acero o de polipropileno), además de desmoldantes para mejorar la capacidad de maniobra del elemento, y usar una cantidad baja de cemento para disminuir la contracción interna. En todos los casos es muy importante seguir las indicaciones y especificaciones de cada proyecto.
Adicionalmente, se puede usar el curado a vapor, que acelera la ganancia de resistencia en edad temprana, lo que, además, permite agregar calor y humedad al concreto. Este tipo de curado puede ser a baja o alta presión, según se trate de grandes o pequeñas unidades prefabricadas, respectivamente.
Lo más común es el uso de acero ordinario para concreto pretensado, con resistencia nominal de 4 mil 200 kg/cm2, que sirve para aumentar la ductilidad y resistencia, y restringir el agrietamiento y las deformaciones a largo plazo.
En el caso del acero, se recomienda el de presfuerzo para provocar de manera activa momentos y esfuerzos que tengan la capacidad de contrarrestar las cargas. Este acero puede ser de tres formas: alambres paralelos atados, cables torcidos en torones o varillas de acero.
Para el primer caso de los alambres, estos se fabrican individualmente al laminar en caliente lingotes de acero hasta convertirlos en alambres redondos. Después de enfriarse, pasan por troqueles para reducir su diámetro, de acuerdo con el requerido por el proyecto.
El estirado se realiza en frío, lo que incrementa su resistencia y propiedades mecánicas. Sus medidas en diámetros pueden ser de 3 a 7 milímetros, además de 9.4 y 10 mm con resistencias desde los 16 mil hasta 19 mil kg/cm2.
En el caso del torón, se fabrican con siete alambres torcidos. En este caso, las propiedades mecánicas mejoran, además de la adherencia. El rango de tamaños va desde ⅜” hasta 0.6” de diámetro.
Para las varillas de acero de aleación, estas se obtienen mediante la introducción de algunos minerales de ligazón durante su fabricación. Después, las varillas se trabajan en frío para incrementar la resistencia. Se fabrican en diámetros de ½” hasta 13/8”.
Con estos elementos es posible garantizar las condiciones mínimas en la técnica de pretensado. En PSI Concreto nos encargamos de todo el proceso completo, desde la fabricación del concreto hasta su instalación y mantenimiento. Escríbenos para comenzar a trabajar en tu proyecto de construcción.
Referencias
[1] Lorena Meza Quintanilla. Aspectos fundamentales del concreto presforzado. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN), s/f. Consultado el 9 de junio de 2021.
[2] Becosan. ¿Cuál es la diferencia de hormigón pretensado y postensado? Becosan, s/f. Consultado el 9 de junio de 2021.
[3] Redacción 360 en Concreto. El ABC del concreto preesforzado. 360 en Concreto, s/f. Consultado el 9 de junio de 2021.
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