Download - Concreto Postensado
Concreto Postensado
ALUMNO:Miguel Palacios Delgado
DOCENTE: Ing. Cesar Cachay Lazo
CURSO:Tecnología del Concreto
UNIVERSIDAD:USAT
Chiclayo Octubre del 2010SUMARIO
INTRODUCCION
MARCO TEORICO
Definición:
o Postensado
o RNE E- 060.18
o Especificaciones Técnicas
o Usos
Recomendaciones de Uso:
o Ventajas
o Precauciones
Sistema de postensado
Sistema no adherido Postensado
o Elementos constituyentes
o Proceso constructivo
Sistema adherido postensado
o Proceso constructivo
Aplicaciones
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION
Se denomina concreto postensado aquel concreto al que se somete,
después del vertido y fraguado, a esfuerzos de compresión por medio de
armaduras activas (cables de acero) montadas dentro de vainas. A
diferencia del concreto pretensado, en el que las armaduras se tensan antes
del hormigonado, en el postensado las armaduras se tensan una vez que el
concreto ha adquirido su resistencia característica.
Al igual que en el concreto pretensado, la ventaja del postensado
consiste en comprimir el concreto antes de su puesta en servicio, de modo
que las tracciones que aparecen al flectar la pieza se traducen en una
pérdida de la compresión previa, evitando en mayor o menor medida que el
concreto trabaje a tracción, esfuerzo para el que no es un material
adecuado.
MARCO TEORICO
DEFINICION:
El Postensado o preesfuerzo se define
como un estado especial de esfuerzos
y deformaciones que es inducido para
mejorar el comportamiento estructural
de un elemento.
Se esfuerzan los tendones después de
que ha endurecido el hormigón y de
que se haya alcanzado suficiente
resistencia, aplicando la acción de los
gatos contra el miembro de concreto
mismo.
La ventaja del postensado consiste en
comprimir el hormigón antes de su
puesta en servicio, disminuyendo su
trabajo a tracción, esfuerzo para el
que no es un material adecuado.
Por medio del preesfuerzo se aumenta la capacidad de carga y se disminuye
la sección del elemento. Se Inducen fuerzas opuestas a las que producen
las cargas de trabajo mediante cable de acero de alta resistencia al ser
tensado contra sus anclas.
La aplicación de estas fuerzas se realiza después del fraguado, utilizando
cables de acero enductados para evitar su adherencia con el concreto
Postensado:
Contrario al pretensado el Postensado es un método de
presforzado en el cual el tendón que va dentro de unos
conductos es tensado después de que el concreto ha fraguado.
Así el presfuerzo es casi siempre ejecutado externamente
contra el concreto endurecido, y los tendones se anclan contra
el concreto inmediatamente después del presforzado. Esté
método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados
como colados en sitio.
Generalmente se colocan en los moldes de la viga conductos
huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que
siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto, como se
ilustra en la siguiente figura:
RNE E- 060.18:
Los elementos preesforzados deben cumplir con los requisitos
de resistencia especificados en esta Norma.
En el diseño de elementos preesforzados deben contemplarse
la resistencia y el comportamiento en condiciones de servicio
durante todas las etapas de carga durante la vida de la
estructura, desde el momento en que el preesforzado se
aplique por primera vez.
Deben tomarse medidas con respecto a los efectos provocados
por el preesforzado sobre las estructuras adyacentes debidos a
deformaciones plásticas y elásticas, deflexiones, cambios de
longitud y rotaciones. También deben considerarse los efectos
por cambios de temperatura y retracción.
Debe considerarse la posibilidad de pandeo de un elemento
entre los puntos en que el concreto y el acero de preesforzado
estén en contacto intermitente en un ducto de mayor tamaño
que el necesario, al igual que la posibilidad de pandeo de almas
y alas delgadas.
Al calcular las propiedades de la sección antes de la adherencia
del acero de preesforzado, debe considerarse el efecto de la
pérdida de área debida a los ductos abiertos.
Especificaciones Técnicas:
Usos:
En losas postensadas, en las cuales se requiera un esfuerzo
mínimo de compresión de 175 kg/cm2 para el tensado a 72
horas (tres días) y de 161 kg/cm2 a 48 horas (2 días).
Recomendaciones de Uso:
• Cumplir con las normas y recomendaciones existentes
para los procedimientos de colocación, manejo,
vibrado, protección y curado.
• Cumplir con las normas básicas del manejo de
concreto certificado.
• Tener en cuenta prácticas de acabado o nivel superior
del concreto en el elemento, con el fin de minimizar
rajaduras.
• Garantizar el sellado de formaletas y el uso de
materiales que eviten deformaciones, con el fin de
disminuir desperdicios.
Ventajas:
• Calidad comprobada
• Rapidez en la construcción
Reducción de los materiales de construcción hasta un 40%
de hormigón y un 75% de acero.
• Rentabilidad por rendimiento en la obra
Eficiencia en la utilización del concreto.
Reducción de acero de refuerzo a cantidades mínimas.
Aligeramiento de la estructura.
Menor peso de estructura.
Menos peso de cimientos.
Disminuye los efectos de sismo.
Precisión en diseño utilizando el “Método de Elemento Finito
Dimensionar las fuerzas reactivas del presfuerzo con gran
precisión.
Precauciones:
Por ser un proceso realizado en obra, es importante prever:
- La falta de coordinación en el transporte de los
elementos, puede encarecer el montaje
- Se debe planear y monitorear cuidadosamente el
proceso constructivo, sobre todo en las etapas de
montaje y colados en sitio
SISTEMA DE POSTENSADO
Materiales:
Concreto: El concreto empleado es
normalmente de resistencia y calidad más
alta que el de las estructuras reforzadas, el
concreto de alta resistencia está menos
expuesto a las grietas por compresión, que
implica el postensado.
Las diferencias en el módulo de elasticidad, capacidad de
deformación y resistencia deberán tomarse en cuenta en el diseño y
las características de deterioro asumen una importancia crucial en el
diseño.
Resistencia: Por lo general para
obtener una resistencia de 350
Kg/cm2, es necesario usar una relación
de agua-cemento no mucho mayor que
0.45. Puesto que con una cantidad
excesiva de cemento se tiende a aumentar la contracción, es
deseable siempre un factor bajo de cemento.
Trabajabilidad: Pueden emplearse ventajosamente aditivos
apropiados. (auto-compactantes y fluidificantes)
Acero: El uso de acero de alta resistencia es necesario por razones
físicas básicas. Las propiedades mecánicas de este acero son algo
diferentes de aquellas del acero convencional usado para el refuerzo
del concreto, existen tres formas comunes de emplear el acero de
presfuerzo: alambres, torón y varillas de acero de aleación
Alambres de acero templados: Se
fabrican en caliente. El proceso de
estirado, se ejecuta en frío lo que
modifica notablemente sus propiedades mecánicas e
incrementa su resistencia, posteriormente se les libera de
esfuerzos residuales mediante un tratamiento continuo de
calentamiento hasta obtener propiedades mecánicas
superiores.
Los alambres se fabrican en diámetros de 3, 4, 5, 6, 7, 9.4 y 10
mm y las resistencias varían desde 16,000 hasta 19,000
kg/cm2.
Torón: Se fabrica con siete alambres
firmemente torcidos. Sus propiedades
mecánicas comparadas con las de los
alambres mejoran notablemente, sobre
todo la adherencia.
La resistencia a la ruptura es de 19,000
kg/cm2
Los torones pueden obtenerse entre un rango de tamaños que
va desde 3/8 hasta 0.6 cm de diámetro, siendo los más
comunes los de 3/8 y de 1/2 con áreas nominales de 54.8 y
98.7 mm2, respectivamente.
Varillas de acero de aleación: Su
alta resistencia se obtiene mediante la
introducción de algunos minerales de
ligazón durante su fabricación
Adicionalmente se efectúa trabajo en
frío en las varillas para incrementar aún más su resistencia.
Después de estirarlas en frío se les libera de esfuerzos para
obtener las propiedades requeridas, las varillas de acero de
aleación se producen en diámetros que varían de 1/2" hasta
13/8”.
SISTEMA NO ADHERIDO POSTENSADO
El sistema postensado por el sistema No-adherido, se compone de un
mono-filamento cubierto con grasa inhibidora de corrosión y protegido con
una capa-funda de plástico, que permite el libre movimiento del cabo dentro
de ella. En este sistema el tendón tiene un contacto más directo con el
hormigón, pero la desventaja radica, en que una eventual falla de los
anclajes, provocaría el deslizamiento del tensor al interior, produciendo la
rotura de la losa, pues la fuerza de tensión depende casi exclusivamente de
sus extremos
o Elemen
Elementos constituyentes:
o Molde de posición y cuñas (lado activo):
a. Molde de posición: Se clava al moldaje
para posteriormente al hormigonado
retirarlo de manera que podamos tensar el
cable.
b. Cuñas: Una vez retirado el molde de posición se
introducen verticalmente dos cuñas que nos permitirán
tensar el cable.
o Anclaje del cable postensado (lado pasivo):
a. Anclaje Standard: habitualmente viene dispuesto en el
cable o tendón desde fábrica, se trata del lado desde el cual
no se va a estirar el tendón. Este modelo no deberá
utilizarse si la obra se encuentra en zona de ambiente
marino o de ambiente agresivo.
b. Anclaje encapsulado: posee con tubo protector y tapa
engrasada, utilizado en entornos de clima agresivo o
ambientes marinos, pues evita la entrada de agua,
humedad o salinidad.
o Cable o Tendones (no adheridos):
monofilamento de 7 alambres para la
ejecución de losas postensadas
mediante el sistema no adherido PTE
o Separadores o Sillas: Son de diferentes tamaños y se utilizan
para conseguir la curvatura necesaria especificada en el
cálculo estructural, para lograr las flechas y esfuerzos
deseados. Se colocan previamente al vertido del hormigón
o Equipo de Tesado:
Gata gato de tesado y una bomba hidráulica
Manómetro, para controlar la presión, del cable
Huincha de medir metálica, para verificar que el exceso de
cable, coincida con los cálculos previstos
Proceso constructivo: Trayectoria postensados se ubica donde
deberían encontrarse las vigas.
Los capiteles
que evitan el
apuntalamiento en la losa y a su vez
aportan estructuralmente en
conjunto con el postensado, pues en
la mayoría de sus partes estos dos
sistemas combinados hacen prescindir de la presencia de vigas, en
cuanto al sismo es absorbido casi en su totalidad por el núcleo central
rígido.
Proceso:
1. Disposición
de los moldajes, en
la base y el perímetro.
2. Se cubre con la rejilla de fierro.
3. Se instala el sistema de tendones. Tanto el lado pasivo
como el
activo deben
fijarse convenientemente a la armadura de refuerzo y al
moldaje.
4. Se dispone de una segunda rejilla, si el cálculo estructural lo
especifica.
5. Se vierte el hormigón.
6. Una vez fraguado, y que el hormigón haya alcanzado una
resistencia del 80%, se procede al tensado de los tendones
7. Tensado: Una vez que el
hormigón ha fraguado y alcanzado su resistencia necesaria
(80%), se procede a la aplicación de compresión a la
estructura, a través de la tensión de los cables
Primero se extraen los moldes de posición (de
plástico) y se ajusta el cable con las cuñas.
Los tendones son estirados a través de una gata
hidráulica que reaccionan contra la propia pieza
de hormigón, y comienza a observarse el exceso
de cable.
La gata es retirada y transfiriendo la presión hacia
el hormigón
Etapa de Transferencia: Al liberar los anclajes de
la presión de la gata hidráulica se transfieren las
fuerzas al concreto que comúnmente ha alcanzado
el 80% de su resistencia. Aquí ocurren las pérdidas
instantáneas y deslizamientos inevitables, los
cuales están previstos por el cálculo estructural,
las acciones a considerar son el esfuerzo que
actúa en ese instante y el peso propio del
elemento.
Se debe supervisar que la tensión del cable sea la
especificada por los planos de cálculo, midiendo
el exceso de cable y a continuación se corta
Etapa final: Se considerarán las condiciones de
servicio tomando en cuenta esfuerzos permisibles,
deformaciones y agrietamientos, y las condiciones
de resistencia última de tal manera que además
de alcanzar la resistencia adecuada se obtenga
una falla dúctil (el elemento cuando alcanza su
resistencia máxima empieza a tener
deformaciones, pero mantiene el nivel de
resistencia)
SISTEMA ADHERIDO POSTENSADO
Se diferencia en el recubrimiento del Tensor (vaina), que
posteriormente al tensado, es rellenado con un mortero que asegura
la protección del tensor de acero y la adherencia al resto de la
estructura, este sistema es más seguro que el sistema no adherido,
pues el tensado no dependerá exclusivamente de sus anclajes, sino
también de la adherencia de su superficie
Proceso constructivo: Se procede a cementar los ductos con
mortero, para proteger los tendones de la corrosión, mientras que en
sistema no adherido se procede inmediatamente al ajuste de los
anclajes.
La lechada para inyección debe ser de cemento Portland y agua, o de
cemento Portland, arena y agua, para mejorar la manejabilidad y la
contracción, pueden usarse aditivos que no sean dañinos ni a la
lechada ni al acero ni al concreto, y no debe utilizarse NaCl.
El contenido del agua será el mínimo necesario para que la lechada
pueda bombearse adecuadamente, pero la relación agua-cemento en
peso no será mayor que 0.45. No se podrá emplear agua para
incrementar la fluidez de la lechada si aquella fue disminuida por
retraso en su colocación.
Partes del Tendón:
1 - Placa de cuñas
2 - Placa de apoyo
3 - Tensor
4 - Punto De Rotura
5 - Tubo primario de inyección
6 - Distanciador
7 - Lechada de cemento, dentro de ducto corrugado
Lechadoras: Son equipos particularmente aptos para inyectar
lechadas de cemento, consolidar o impermeabilizar paredes, rocas,
túneles; bombardear productos para anclajes y sellados. Una
máquina lechadora o inyectora-mezcladora de cemento, permite el
paso de áridos de hasta 8mm, y una presión de inyección de hasta 40
Bar. Existen quipos de accionamiento neumático y eléctrico.
Lechadoras Eléctricas: Lechadoras con bomba progresiva
(camisa de goma y gusano de acero), verticales y horizontales.
Lechadoras Neumáticas de Pistón: Diseñadas para inyectar
lechada de cemento a presión con sistemas de filtros en línea y
dispositivos lubricadores incorporados, los cuales protegen al
equipo utilizado en faenas mineras y grandes obras.
APLICACIONES
Cimentaciones por losa monolíticas, lugares de suelos expansivos
(tales como arcilla) que crean problemas típicos para el perímetro de
la cimentación.
Losas: La característica de las lozas pretensadas es que salvan
grandes luces y pueden auto soportarse.
Puentes Construidos por Voladizo: para rigidizar la fase ya construida
y para resistir las flexiones y cortantes en la fase de servicio.
Puentes Empujados: Para unir dovelas entre si y para resistir las
flexiones y cortantes durante el empuje.
Puentes
por Dovelas
Prefabricadas: Para unir dovelas entre si y para tomar flexiones y
cortantes en servicio.
CONCLUSIONES
Con este método se minimizan materiales en un 40% en concreto y
un 75% en fierro, alcanzando altas resistencias en tiempos cortos.
Son utilizados por lo general en puentes con grandes dimensiones.
Bibliografía
1. http://www.edingaps.com/soluciones_constructivas/
2. Seguimiento de obra, edificio de oficinas, Holanda 100,
Providencia, julio 2009
3. http://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-
basicos/113-clasificacion-y-tipos.html
4. Repair and strengthening of concrete structures, Fédération
internationale de la précontrainte