“MATERIALES DEL HORMIGON PRETENSADO”
CONCEPTO. Cuando no es suficiente con armar el hormigón ( grandes luces o cargas) , se usa hormigón pretensado. Se denomina pretensado por que dicho proceso se realiza antes de que la estructura tome cargas externas. A su vez , las armaduras ar maduras pueden puede n ser pretesas o postesas según se ponga en tensión antes o después de hormigonar . El hormigón pretensado consiste en eliminar los esfuerzos de tracción del hormigón mediante la introducción de tensiones artificiales de compresión antes de la aplicación de las cargas exteriores y que, superpuestas con éstas, las tensiones totales permanentes, y para todas las hipótesis consideradas queden comprendidas entre los límites que el material puede soportar indefinidamente.
MATERIALES. a) Hormigón: La EHE establece en el artículo 30.1 una limitación general al contenido total del ion cloruro que puede contener el hormigón. Esta limitación ya aparecía en las Instrucciones precedentes, si bien ahora se incorpora la limitación correspondiente a los hormigones en masa cuando tengan armaduras para reducir la fisuración. La suma del ion cloruro aportada por cada uno de los componentes del hormigón no puede exceder los límites siguientes:
Hormigón pretensado 0,2% del peso de cemento
Hormigón armado 0,4% del peso de cemento
Hormigón en masa con armaduras para reducir fisuración 0,4% del peso de cemento
a.1.- cemento Como en Instrucciones anteriores, al cemento utilizado en la fabricación del hormigón se le exige cumplir con la vigente Instrucción para la recepción de cementos (actualmente la RC-97) y que sea de clase resistente 32,5 N/mm² o superior. Asimismo, se indican los tipos de cemento que pueden utilizarse en función del tipo de hormigón, de acuerdo con la siguiente tabla:
Tipo de hormigón
Tipo de cemento
Hormigón en masa
Cementos Comunes Cementos para usos especiales
Hormigón armado
Cementos comunes
Hormigón pretensado Cementos comunes del tipo CEM I y CEM II/A-D
De acuerdo con la Instrucción RC-97 los cementos comunes son los denominados: Tipo de cemento
Denominación
Designación
CEM I
Cemento portland
CEM I
CEM II
Cemento portland con escoria
CEM II/A-S CEM II/B-S
CEM II
Cementoportland con humo de sílice
CEM II/A-D
CEM II
Cemento portland con puzolana
CEM II/A-P CEM II/B-P
CEM II
Cemento portland con ceniza volante
CEM II/A-V CEM II/B-V
CEM II
Cemento portland con caliza
CEM II/A-L
CEM II
Cemento portland mixto
CEM II/AM CEM II/B-M
CEM III
Cemento de horno alto
CEM III/A CEM III/B
CEM IV
Cemento puzolánico
CEM IV/A CEM IV/B
CEM V
Cemento compuesto
CEM V/A
Los cementos para usos especiales están normalizados en la UNE 80307:96, y están especialmente concebidos para el hormigonado de grandes masas de hormigón, como puede ser el caso de las presas, o la utilización en la técnica de carreteras para la estabilización de suelos o la ejecución de bases tratadas con cemento.
a.2.- agua: La EHE sólo introduce como variación, respecto a las Instrucciones anteriores, una disminución en el límite máximo de contenido del ion cloruro que pasa de los 6 a los 3 gramos/litro para el caso del hormigón armado, prescripción que se hace extensiva a los hormigones en masa que tengan armaduras para reducir la fisuración. Se prohibe de forma explícita el uso de agua de mar o de aguas salinas en el amasado o curado de hormigones armados o pretensados, excepto en el caso en que estudios especiales lo justifiquen.
a.3.- los aridos: Las principales variaciones que se introducen están en la denominación y en el tamaño máximo del árido a utilizar en determinados casos. Los áridos se denominan de acuerdo con el formato: d/D, donde d representa el tamaño mínimo y D el tamaño máximo en milímetros. Respecto al tamaño máximo de los áridos, las modificaciones introducidas son que éste debe ser menor:
A 1,25 veces (antes 1,30) la distancia existente entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo no mayor de 45° con la dirección del hormigonado.
A 0,4 veces (antes 0,5) el espesor mínimo de la losa superior de los forjados.
Tanto la EH-91 como la EP-93 establecían las cantidades máximas de sustancias perjudiciales que podían contener los áridos. LA EHE añade a la lista las siguientes limitaciones (tabla 1 )
Otra de las novedades importantes introducidas ha sido el tamaño máximo de la arena, que se ha reducido de 5 a 4 mm, adaptándose así a la futura normativa europea sobre áridos. Asimismo, se ha definido un huso granulométrico para el árido fino, de manera que la granulometría de las arenas utilizadas debe estar dentro del mismo, a menos que se justifique experimentalmente que la granulometría propuesta no afecta a las propiedades más relevantes del hormigón. Tabla .Huso granulométrico del árido fino
La Instrucción indica que las limitaciones de contenido de finos (% retenido en el tamiz de 0,063 mm) de esta tabla se pueden extender al árido de machaqueo dolomítico, siempre que se haya comprobado (mediante examen petrográfico y ensayo de reactividad álcalicarbonato) que no presenta reactividad potencial con los silicatos del cemento.
a.4.- aditivos y adiciones: En el hormigón armado y pretensado se prohibe de forma explícita la utilización de aditivos en cuya composición intervengan cloruros, sulfuros, sulfitos u otros componentes químicos que puedan ocasionar o favorecer la corrosión de armaduras. Expresamente se prohibe la utilización del cloruro cálcico.
Para poder utilizar un aditivo éste deberá suministrarse correctamente etiquetado (UNE 83275:89 EX) y con un certificado de garantía del fabricante firmado por persona física. Las adiciones que contempla la EHE se amplían respecto de las Instrucciones precedentes con la incorporación del humo de sílice. Éste puede utilizarse tanto en hormigones armados como pretensados, mientras que las cenizas volantes sólo se pueden utilizar en el caso de hormigones armados, estando expresamente prohibida su utilización en el hormigón pretensado. Estas adiciones sólo se pueden incorporar en hormigones fabricados con cemento del tipo CEM I. Además, en el caso de edificación el contenido de adiciones se limita a un máximo del 35% del peso de cemento, para el caso de ceniza volante, y del 10% para el caso del humo de sílice.
b) Acero Si bien el acero de armaduras para hormigones armado , lisas o de alta adherencia , se puede poseer una calidad corriente. Por el contrario , el acero de pretensado debe satisfacer cierto numero de condiciones que se exigen a un producto de alta calidad: sus características mecánicas deben ser elevadas , debe presentar ductilidad y tenacidad suficiente. Al mismo tiempo que una resistencia a la corrosión lo mejor posible para asegurar la seguridad de las construcciones . Además , su precio debe ser moderado para permitir que el hormigón pretensado sea competitivo con otros materiales de construcción.
Características geométricas 1. Alambres Los alambres son armaduras en que la mayor dimensión transversal es inferior o igual a 12 mm; se expenden en rollos , cuyos diámetros es por lo menos igual a 250 veces la menor dimensión transversal del alambre.
Esto permite que el alambre sea autodesplegable , lo que significa que el desarrollo del alambre sea aproximadamente rectilíneo y no conserve apenas deformación, debido a la flexion a que esta sometido.
Alambres redondos y lisos
La superficie de los alambres redondos y lisos , es la de un cilindro circular. El alambre esta definido por su diámetro nominal D ; que el fabricante garantiza las tolerancias del diámetro y ocasionalmente , el calibrado del alambre. Los diámetros de los alambres mas corrientes son 5,7 8 y 12 mm; los alambres de 5 mm mas utilizados anteriormente están hoy dia menos extendidos , al igual que los alambres de 12 mm que solo se emplean para algunos casos especiales , tales como el pretensado vertical de almas de vigas con monoalambres. Propiedades mecanicas
Alambre entallado
El alambre entallado de acero alto carbono baja relajación para pretensado . alambre de alto carbono trefilado y entallado con tratamiento térmico mecanico, se utiliza en la fabricación de vigas , postes , durmientes , etc. Propiedades mecánicas
Alambres trenzados
Cordones de dos y tres alambres relevados de tensión , son trenzas de alambre trefilado, constituidos por 2 o 3 alambres del mismo diámetro arrollados helicoidalmente y con paso uniforme , alrededor de su eje longitudinal y que se utilizan en su mayoría para la fabricación de viguetas y losas huecas
Propiedades mecanicas
2. Barras Las barras se definen como las armaduras de acero redondo , liso , de diámetro superior a 12 mm o de acero no redondo o corrugado que no pueda suministrarse en rollo. Las tolerancias sobre el diámetro y la sección son las mismas que para los alambres redondos, es decir: (- 0.00 mm :
+ 0.20 mm )
sobre el diámetro.
(-0%:
+8%)
sobre la sección
Las barras corrugadas están dotadas de muescas o relieves destinados a mejorar su adherencia o bien de asperezas continuas en hélice que forman un verdadero fileteado , de modo que pueda permitir la unión o la fijación por medio de manguitos apropiados. Las barras mas utilizadas son las de 26 mm de diámetro ( es decir 531 mm de sección). Tambien se encuentran barras de 18 mm y de 32 mm de diámetro. La longitud máxima de las barras esta limitada por las dimensiones del horno , en el que se someten a tratamientos térmicos , aproximadamente 18 m.
3. Cordones
Un cordon es un conjunto de alambres dispuestos en hélice de manera estable, por medio de una operación ejecutada en fabrica , el cordoneado , la cual provoca una deformación permanente de los alambres. Los cordones que se utilizan actualmente son de tres alambres simétricamente arrollados los unos sobre los otros o bien de 7 alambres formados por una capa de 6 arrollados simétricamente alrededor de un alambre central , que tiene a menudo un diámetro ligeramente superior al de los alambres periféricos. Propiedades mecanicas
“TIPOS DE ANCLAJES”
CONCEPTO Se denominan anclajes los dispositivos de sujeción de los extremos de las armaduras activas. Pueden ser activos o pasivos, según se efectúe desde ellos el tesado o estén situados en un extremo del tendón por el que no se tese. Los anclajes deberán ser capaces de retener eficazmente los tendones, resistir su carga unitaria de rotura, y transmitir al hormigón una carga, al menos, igual a la máxima que el correspondiente tendón pueda proporcionar, tanto bajo solicitaciones estáticas como dinámicas. Para ello deberán cumplir las siguientes condiciones: a) El coeficiente de eficacia de un tendón anclado será, al menos, igual a noventa y dos
centésimas (0,92), en el caso de tendones adherentes y a noventa y seis centésimas (0,96), en el caso de tendones no adherentes. b) Los sistemas de anclaje por cuñas serán capaces de retener los tendones de tal forma que,
una vez finalizada la penetración de cuñas, no se produzcan deslizamientos respecto al anclaje. c) Donde se prevean efectos de fatiga o grandes variaciones de tensión se utilizaran anclajes
adecuados, capaces de resistir sin romperse tales acciones. Los anclajes deberán entregarse convenientemente protegidos para que no sufran daños durante su transporte, manejo en obra y almacenamiento. Se guardaran convenientemente clasificados por tamaños y adoptarán las precauciones necesarias para evitar su corrosión o que puedan ensuciarse o entrar en contacto con grasas, aceites no solubles, pintura o cualquier otra sustancia perjudicial.
1) Anclajes activos Son los anclajes para los cuales se efectua la puesta en tensión del cable. Se descomponen en 3 partes:
Una placa de reparto sobre la que se suelda un tubo supletorio para alojar la cabeza del anclaje antes de la tensión del cable ( se llama trompeta) y los zunchos para el refuerzo local del hormigón bajo el apoyo.
Una cabeza de anclaje y una cabeza de tracción que constituyen los puntos fijos sobre el cable.
Un juego de calzos para bloquear la cabeza de anclaje en su posición definitiva.
Después de la puesta en tensión , el gato se bloquea sobre la cabeza de tracción por medio de un cerrojo de bayoneta y se apoya la placa. Al finalizar la puesta en tensión , la cabeza de anclaje sale de la trompeta y el espacio que queda entre la placa y la cabeza se completa después por medio de una sucesión de calzos.
2) Anclaje pasivo Los anclajes pasivos solo poseen una cabeza de anclaje. Esta se aplica directamente sobre una placa sin interposición de calzos.
3) Enlazadores Los enlazadores están formados por un anclaje activo en que la valva de la cabeza del anclaje se halla fileteado y por un anclaje pasivo sin placa , cuya valva tambien esta fileteada. El acoplamiento se efectua por medio de un manguito de acero.
