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.