gabriela marcano estructura iii historia del concreto
1. ESEÑA HISTÓRICA DEL CONCRETO
PRETENSADO Y POSTENSADO
1 9 D E M A R Z O 2 0 2 4
B A C H I L L E R :
G A B R I E L A .
M A R C A N O
C I : 2 7 . 0 0 0 . 2 8 5
República bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión - Porlamar
Estructura III
3. Los romanos usaban la técnica de "opus caementicium" con
barras de hierro para mejorar la resistencia a la tracción.
S I G L O I A . C
James Watt patentó un método para pretensar con barras de
hierro.
1 8 2 4
P.H. Jackson patentó un sistema de pretensado con cables de
acero.
1 8 8 6
P R E C U R S O R E
4. 1928
Eugène Freyssinet (Francia)
introduce el hormigón
pretensado moderno
utilizando alambres de alta
resistencia.
1940-1950
Freyssinet construye varios
puentes emblemáticos con
hormigón pretensado,
como el Pont de Térénez
(Francia).
1948
Gustave Magnel (Bélgica)
desarrolla el sistema Magnel
de pretensado con
adherencia.
1950-1970
El hormigón pretensado se
expande a nivel mundial,
con aplicaciones en
puentes, edificios, y otras
estructuras.
5. DESARROLLO DEL CONCRETO
PRETENSADO
1896
C.A.P. Turner patentó un
sistema de postesado con
barras de acero.
1904
Emil Mörsch (Alemania)
introduce el sistema
Freyssinet de postesado
con gatos hidráulicos.
1951
Freyssinet utiliza el
postesado por primera vez
en el puente de Morandi
(Italia).
1960-1980
El hormigón postensado se
utiliza en grandes
estructuras como estadios,
centrales nucleares, y
plataformas marinas.
6. EVOLUCIÓN ACTUAL:
Se desarrollan nuevos materiales y técnicas para el
pretensado y postensado.
1980-PRESENTE
Se busca reducir la huella de carbono del hormigón
pretensado y postensado.
ENFOQUE EN LA SOSTENIBILIDAD
Se utilizan herramientas digitales para el diseño, análisis y construcción
de estructuras con hormigón pretensado y postensado.
IMPLEMENTACIÓN DE TECNOLOGÍAS DIGITALES
7. IMPORTANTES
Construcción del
Puente de Morandi
(Italia), el primer puente
postensado del mundo.
1951
Construcción del
Sydney Opera House
(Australia), una de las
estructuras más
emblemáticas con
hormigón pretensado.
1967
Inauguración del Burj
Khalifa (Dubai), el
edificio más alto del
mundo, con elementos
de hormigón
pretensado.
2010
Hitos
8. DESARROLLO DE
MATERIALES MÁS
AVANZADOS
Se espera que los materiales de alta
resistencia y los composites tengan un
papel importante en el futuro del
hormigón pretensado y postensado.
IMPLEMENTACIÓN DE LA
IMPRESIÓN 3D
La impresión 3D de hormigón podría
revolucionar la forma en que se
construyen las estructuras con este
material.
ENFOQUE EN LA
SOSTENIBILIDAD
Se buscará desarrollar soluciones más
sostenibles para la producción y el uso del
hormigón pretensado y postensado.
EL FUTURO
del Concreto Pretensado y Postensado
10. PRETENSADO:
PRETENSADO:
1. Pretensado por adherencia:
Preparación del Acero: Se utilizan cables o barras de acero de alta
resistencia, conocidos como tendones, que se estiran y se anclan en un
banco de pretensado antes de verter el concreto.
Vertido del Concreto: El concreto se vierte alrededor de los tendones
estirados en moldes que definen la forma final de la pieza de concreto.
Adherencia: Una vez que el concreto ha alcanzado la resistencia deseada,
los tendones se liberan. La adherencia entre el acero y el concreto se
logra gracias a la textura de la superficie del acero y la composición del
concreto.
Transferencia de Esfuerzos: Al liberar los tendones, los esfuerzos de
pretensado se transfieren al concreto, comprimiéndolo y permitiendo
que el elemento estructural soporte mejor las cargas de servicio.
Control de Pérdidas: Se deben considerar y controlar las pérdidas de
pretensado debidas a la relajación del acero, el acortamiento elástico, la
fluencia y la retracción del concreto.
11. PRETENSADO:
2. Pretensado por lechada:
Preparación de la Lechada: La lechada de cemento es una mezcla de cemento y agua, a veces con
aditivos como arena fina, que se utiliza para diferentes propósitos en la construcción. La proporción
agua-cemento debe ser cuidadosamente controlada para obtener la consistencia deseada.
Colocación de los Torones: Antes de verter el concreto, se cortan y colocan los torones o aceros de
tensar en la cama o pista de tensar, asegurándose de que cumplan con las especificaciones
requeridas.
Tensado de los Torones: Se utiliza un gato de tensar para estirar los torones antes de verter el
concreto. Es crucial mantener el equipo en óptimas condiciones y seguir los protocolos de seguridad
para evitar accidentes.
Vertido del Concreto: Una vez que los torones están tensados, se vierte el concreto alrededor de ellos.
La lechada de cemento puede usarse para rellenar juntas o para inyecciones en mejoras del terreno.
Curado y Tensión Final: Después de que el concreto ha alcanzado la resistencia inicial, se aplica la
tensión final a los torones. Esto implica ajustar la presión y calcular la fuerza de tensión adecuada para
el pretensado.
Protección y Acabado: Se deben tomar medidas para proteger los torones y la lechada durante el
curado y proporcionar los acabados necesarios para la estructura de concreto.
12. PRETENSADO:
3. Pretensado sin lechada:
Preparación de los Tendones: Se colocan los tendones de acero, que
pueden ser alambres o barras, en los ductos dentro del molde antes
de verter el concreto.
Vertido del Concreto: Se vierte el concreto alrededor de los
tendones y dentro de los ductos, asegurándose de que los tendones
queden correctamente posicionados.
Tensado de los Tendones: Una vez que el concreto ha alcanzado la
resistencia adecuada, se procede a tensar los tendones. Esto se
realiza aplicando una fuerza de tensión a los tendones,
generalmente con un gato de tensar.
Transferencia de Esfuerzos: Después del tensado, se transfiere la
fuerza de los tendones al concreto. En el pretensado sin lechada,
esta transferencia se realiza mediante anclajes mecánicos que
mantienen los tendones en su lugar.
Control de Pérdidas: Al igual que en otros métodos de pretensado,
es importante controlar las pérdidas de pretensado que pueden
ocurrir debido a la relajación del acero, el acortamiento elástico, la
fluencia y la retracción del concreto.
13. POSTENSADO:
1. Postensado con gatos:
Preparación de la Cama de Tensar: Antes de comenzar, es esencial preparar la cama o pista de tensar
donde se colocarán los torones o aceros de tensar.
Colocación y Corte de los Torones: Los torones deben cortarse y colocarse con precisión,
asegurándose de que no tengan un saliente menor al límite mínimo permitido para evitar accidentes.
Preparación del Gato de Tensar: Es fundamental mantener el gato de tensar en óptimas condiciones,
realizando comprobaciones cada seis meses y asegurándose de que el nivel de aceite sea el adecuado
antes de su uso.
Tensado de los Torones: Utilizando el gato de tensar, se estiran los torones hasta alcanzar la fuerza de
tensión deseada. Durante este proceso, se deben tomar precauciones para evitar accidentes, como
asegurarse de que nadie toque el control de mando del gato o introduzca las manos en la abertura de
apoyo.
Cálculo de la Fuerza de Tensión: Antes de colocar el gato sobre el torón, se debe ajustar la presión y
calcular la fuerza de tensión adecuada, teniendo en cuenta el deslizamiento o rozamiento de los
aceros.
Anclaje de los Torones: Una vez tensados, los torones se anclan a la sección de hormigón, asegurando
que la tensión aplicada se mantenga y transfiera correctamente al concreto.
Protección del Tendón: Si se utiliza, el tendón se recubre con una grasa o material bituminoso para
evitar su adherencia al hormigón y protegerlo de la corrosión. En algunos casos, los tendones se
colocan en mangueras metálicas flexibles antes de ser puestos en el encofrado.
Relleno de Lechada: Después del tensado, el espacio entre el tendón y la vaina se rellena con lechada
para asegurar la unión del tendón al hormigón y prevenir la corrosión del acero.
14. POSTENSADO: 2. Postensado por
monotorones:
Preparación: Se prepara el concreto y se vierte en la
forma deseada, dejando ductos o vainas para los
tendones de acero.
Colocación de Tendones: Una vez que el concreto ha
alcanzado la resistencia adecuada, se colocan los
tendones de acero dentro de los ductos previstos.
Tensado con Monotorones: Utilizando un gato de
tensar monotorón, se aplica tensión a cada torón de
acero individualmente. Esto permite un control más
preciso de la tensión aplicada y facilita ajustes
específicos para cada torón.
Anclaje: Después de alcanzar la tensión deseada, los
tendones se anclan firmemente al concreto utilizando
dispositivos de anclaje mecánicos.
Protección contra Corrosión: Se toman medidas para
proteger los tendones de acero de la corrosión, lo cual
puede incluir el relleno de los ductos con grasa
protectora o lechada de cemento.
Control de Calidad: Se realizan pruebas y controles de
calidad para asegurar que la tensión aplicada y el
anclaje de los tendones cumplan con los estándares
requeridos.
15. POSTENSADO:
POSTENSADO: 3. Postensado por adherencia:
Preparación del Concreto: Se utiliza concreto de alta
resistencia, que debe alcanzar una resistencia definida antes de
iniciar el tensado de los cables.
Colocación de Tendones: Los tendones, que son cables de
acero, se insertan en ductos plásticos o metálicos dentro del
concreto.
Tensado de los Tendones: Una vez que el concreto ha
alcanzado la resistencia necesaria, se tensan los cables
utilizando gatos hidráulicos.
Inyección de Lechada: Después de tensar los tendones, se
inyecta lechada de cemento (Grout) en los ductos para adherir
los tendones al concreto y protegerlos de la corrosión.
Anclaje de los Tendones: Los tendones tensados se anclan
firmemente al concreto con dispositivos de anclaje mecánicos.
Transferencia de Esfuerzos: Los esfuerzos de tensión de los
tendones se transfieren al concreto, mejorando así su
capacidad de carga y resistencia a la tensión.
16. POSTENSADO: 4. Postensado con barras:
Preparación del Concreto: Se vierte el concreto en la forma
deseada, dejando espacios para las barras de acero postensadas.
Colocación de Barras: Después de que el concreto ha alcanzado la
resistencia inicial requerida, se colocan las barras de acero dentro
de los ductos previamente formados en el concreto.
Tensado de las Barras: Utilizando gatos hidráulicos, se aplica
tensión a las barras de acero. Este paso se realiza después de que el
concreto ha endurecido lo suficiente para soportar la tensión
aplicada.
Anclaje de las Barras: Una vez que se ha aplicado la tensión
deseada, las barras se anclan al concreto utilizando dispositivos de
anclaje mecánicos.
Protección contra Corrosión: Se aplican medidas para proteger las
barras de acero de la corrosión, lo cual puede incluir el relleno de
los ductos con grasa protectora o lechada de cemento.
Control de Calidad: Se realizan pruebas y controles de calidad para
asegurar que la tensión aplicada y el anclaje de las barras cumplan
con los estándares requeridos.
17. CONCLUSION
En conclusión, el concreto pretensado y postensado han experimentado un desarrollo significativo a lo largo de la
historia, desde sus inicios en el siglo XIX hasta las técnicas modernas y sofisticadas de la actualidad. La evolución de los
métodos de producción ha permitido la construcción de estructuras más esbeltas, eficientes y duraderas, con un impacto
considerable en la ingeniería civil.
Las diferentes técnicas de pretensado y postensado, como el pretensado por adherencia o el postensado con gatos,
ofrecen soluciones adaptables a las necesidades específicas de cada proyecto. La elección del método adecuado dependerá
de diversos factores, como el tipo de estructura, la capacidad de producción, los costos y la disponibilidad de mano de obra
especializada.
El futuro del concreto pretensado y postensado se perfila hacia la innovación, con la implementación de materiales de
última generación, tecnologías digitales y un enfoque en la sostenibilidad. La constante evolución de este campo abre nuevas
posibilidades para la construcción del futuro, impulsando la eficiencia estructural y la responsabilidad ambiental.
18. REFERENCIAS
American Concrete Institute. (2014). Building code requirements for structural concrete (ACI 318-14) and
commentary. Farmington Hills, MI: American Concrete Institute.
Fernández Cánovas, M., & Martí, P. (2012). Hormigón pretensado. Madrid: Ediciones Paraninfo.
Nawy, E. G. (2007). Prestressed concrete: A fundamental approach. New York: John Wiley & Sons.
