REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO"SANTIAGO MARINO"SEDE-BARCELONAINGENIERA CIVIL

CONOCIMIENTO Y MANEJO DEL MATERIAL DE LABORATORIO

Profesor:Realizado Por:Gloria BejaranoParabavire Jhoangel C.I.: 25.860.644Gerardo Aguache C.I.: 25.056.835 Barcelona, 12 de noviembre 2014

indice

Introduccin

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

OBJETIVO ESPECIFICO:Concreto de cemento naturalHormign medievalEl siglo XVIIIEl siglo XIX:El Hormign ArmadoDiseo de estructuras de concreto armadoHormigones De Altas Prestaciones Ms alto, ms largo, ms ancho y ms bello.El siglo XXILa Cultura MedioambientalHISTORIA DEL CONCRETO PRETENSADO.ORGENES DE CONCRETO DE PRETENSINMtodos de pres-forzado PretensadoPos-tensado Mtodo del pos-tensadoMARCO TERICO DE LOS PRE-TENSADOSConcreto pretensadoEl esfuerzo de pretensado se puede transmitir al hormign:Ventajas del concreto pretensadoConcreto pretensado con armaduras pretensasAplicacionesTipos de concreto utilizados para el concreto pre-tensionado.Cordn de acero de pretensado El concreto pretensado tiene los siguientes mritos:La especificacin cubre dos tipos de alambres: Construccin de concreto pretensado tiene las siguientes desventajas:Ventajas del concreto pretensadoCONCLUSINBibliografa

IntroduccinEl concreto es la mezcla de cemento agregados inherentes arena agua y grava, el cual se endurece al cierto tiempo formando una piedra artificial. Los elementos activos del concreto son el agua y el cemento de los cuales ocurre una reaccin qumica que despus de fraguar alcanza un estado de gran solidez, y los elementos inertes que son la arena y la grava cuya funcin es formar el esqueleto de la mezcla, ocupando u gran porcentaje del volumen final del producto.

Este material de construccin es el ms extensamente utilizado, por varias razones, posee una gran resistencia a la accin del agua sin sufrir un serio deterioro adems de que puede ser moldeado para dar una gran variedad de formas y tamaos gracias a la trabajabilidad de la mezcla.

Durante el proceso de fraguado y de endurecimiento del concreto ocurre un cambio de volumen conocido como contraccin por secado y que generalmente se expresan por unidades de longitud en vez de hacerlo en unidades de volumen debido a la comodidad y fcil manejo de las unidades longitudinales.

Los sistemas "pretensados" y "postensados" son dos tipos de sistemas constructivos de elementos de concreto prefabricado comnmente, aunque actualmente tambin ambos sistemas se pueden dar en sitio, es decir en la obra si esta es factible por varios aspectos para su fabricacin, vamos a hablar de los prefabricados que son los ms comunes .Para ambos casos se usa acero de refuerzo especial para este tipo de construcciones, y es un acero de mayor resistencia al normal y es acero que se le llama "torones" que est conformado de varios "hilos. Estos sistemas constructivos, como te mencione se utilizan para elementos de concreto prefabricados, y el sistema constructivo es muy similar .Para ambos casos se hace el molde del elemento de concreto, se coloca el acero de refuerzo (en caso de que el clculo estructural as lo solicite), se colocan los "torones, hasta ah es el mismo procedimiento constructivo despus: Para el sistema de pretensados: Se "tensan" los torones, es decir se estiran por medio de una sistema hidrulico en un extremo, se cuela el concreto y una vez que el concreto est listo se cortan los torones.

Sistemas de postensado que existen actualmente en el mercado, tienen como objetivos principales ofrecer productos que garanticen la transmisin y anclaje de las fuerzas de pretensado y la durabilidad de los mismos durante toda la vida de servicio de la estructura.

En este apartado se realiza una descripcin de los diferentes materiales y elementos constructivos utilizados en la construccin de losas postensadas.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Tener un breve conocimiento sobre el cemento, en una breve investigacin como gran elemento de trabajo en diferentes procesos de construccin y diferentes usos de cada uno de sus clases, y lograr de esta manera, soluciones estticamente estructuradas.

OBJETIVO ESPECIFICO:

Conocer los diferentes tipos de Concretos. Identificar sus diferentes aplicaciones en cada proceso. Como se origina el concreto pre-tensado y pos-tensado.

HISTORIA DEL CONCRETOLa historia del hormign constituye un captulo fundamental de la historia de la construccin. Cuando el hombre opt por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o ptreos, surgi la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables. Inicialmente se emplearon pastas elaboradas con arcilla, yeso o cal, pero se deterioraban rpidamente ante las inclemencias atmosfricas. Se idearon diversas soluciones, mezclando agua con rocas y minerales triturados, para conseguir pastas que no se degradasen fcilmente. As, en el Antiguo Egipto se utilizaron diversas pastas obtenidas con mezclas de yesos y calizas disueltas en agua, para poder unir slidamente los sillares de piedra; como las que aun perduran entre los bloques calizos del revestimiento de la Gran Pirmide de Giza.

Concreto de cemento naturalEn la Antigua Grecia, hacia el ao 500 a. C., se mezclaban compuestos de caliza calcinada con agua y arena, aadiendo piedras trituradas, tejas rotas o ladrillos, dando origen al primer hormign de la historia, usando tobas volcnicas extradas de la isla de Santorini. Los antiguos romanos emplearon tierras o cenizas volcnicas, conocidas tambin como puzolana, que contienen slice y almina, que al combinarse qumicamente con la cal daban como resultado el denominado cemento puzolnico (obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio). Aadiendo en su masa jarras cermicas o materiales de baja densidad (piedra pmez) obtuvieron el primer hormign aligerado,[1] con este material se comenz por construir por sobre todo tuberas e instalaciones portuarias fabricaciones las cuales se han encontrado restos hasta el da de hoy. Y en las que destacan construcciones como los diversos arcos del Coliseo romano, los nervios de la bveda de la Baslica de Majencio, con luces de ms de 25 metros,[2] las bvedas de las Termas de Caracalla, y la cpula del Panten de Agripa, de unos cuarenta y tres metros de dimetro, la de mayor luz durante siglos.[3]

Hormign medievalTras la cada del Imperio romano, el hormign fue poco utilizado, posiblemente debido a la falta de medios tcnicos y humanos, la mala calidad de la coccin de la cal, y la carencia o lejana de tobas volcnicas; no se encuentran muestras de su uso en grandes obras hasta el siglo XIII, en que se vuelve a utilizar en los cimientos de la Catedral de Salisbury, o en la clebre Torre de Londres, en Inglaterra. Durante el renacimiento su empleo fue escaso y muy poco significativo.

Civilizaciones PrecolombinasEn algunas ciudades y grandes estructuras, construidas por Mayas y Aztecas en Mxico o las de Machu Pichu en el Per, se utilizaron materiales cementantes.[]

El siglo XVIIIEn el siglo XVIII se reaviva el afn por la investigacin. John Smeaton, un ingeniero de Leeds fue comisionado para construir por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construccin monoltica que soportara la constante accin de las olas y los hmedos vientos; fue concluido en 1759 y la cimentacin an perdura.

El siglo XIX:Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, obtenido de caliza arcillosa y carbn calcinados a alta temperatura denominado as por su color gris verdoso oscuro, muy similar a la piedra de la isla de Prtland. Isaac Johnson obtiene en 1845 el prototipo del cemento moderno elaborado de una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura, hasta la formacin del clinker; el proceso de industrializacin y la introduccin de hornos rotatorios propiciaron su uso para gran variedad de aplicaciones, hacia finales del siglo XIX.[]

El Hormign ArmadoEl hormign, por sus caractersticas ptreas, soporta bien esfuerzos de compresin, pero se fisura con otros tipos de solicitaciones (flexin, traccin, torsin, cortante); la inclusin de varillas metlicas que soportaran dichos esfuerzos propici optimizar sus caractersticas y su empleo generalizado en mltiples obras de ingeniera y arquitectura.

La invencin del hormign armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicit en 1854 la patente de un sistema que inclua armaduras de hierro para la mejora de la construccin de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego. El francs Joseph Monier patent varios mtodos en la dcada de 1860, pero fue Franois Hennebique quien ide un sistema convincente de hormign armado, patentado en 1892, que utiliz en la construccin de una fbrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895.[

Diseo de estructuras de concreto armadoHennebique y sus contemporneos basaban el diseo de sus patentes en resultados experimentales, mediante pruebas de carga; los primeros aportes tericos los realizan prestigiosos investigadores alemanes, tales como Wilhem Ritter, quien desarrolla en 1899 la teora del Reticulado de Ritter-Mrsch. Los estudios tericos fundamentales se gestarn en el siglo XX.

A principios del siglo XX surge el rpido crecimiento de la industria del cemento, debido a varios factores: los experimentos de los qumicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemn Michalis, que logran producir cemento de calidad homognea; la invencin del horno rotatorio para calcinacin y el molino tubular; y los mtodos de transportar hormign fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907. Con estos adelantos pudo elaborarse cemento portland en grandes cantidades y utilizarse ventajosamente en la industria de la construccin.Maillart proyecta en 1901 un puente en arco de 38 metros de luz sobre el ro Inn, en Suiza, construido con vigas cajn de hormign armado; entre 1904 y 1906 disea el puente de Tavanasa, sobre el ro Rin, con 51 metros de luz, el mayor de Suiza. Claude A.P. Turner realiza en 1906 el edificio Bovex de Minneapolis (USA), con los primeros pilares fungiformes (de amplios capiteles).

Le Corbusier, en los aos 1920, reclama en Vers une Architecture una produccin lgica, funcional y constructiva, despojada de retricas del pasado; en su diseo de Casa Domino, de 1914, la estructura est conformada con pilares y forjados de hormign armado, posibilitando fachadas totalmente difanas y la libre distribucin de los espacios interiores.

Los hangares de Orly (Pars), diseados por Freyssinet entre 1921 y 1923, con 60 metros de luz, 9 de flecha y 300 de longitud, se construyen con lminas parablicas de hormign armado, eliminando la divisin funcional entre paredes y techo. En 1929 Frank Lloyd Wright construye el primer rascacielos en hormign.

Hormigones De Altas Prestaciones En la dcada de 1960 aparece el hormign reforzado con fibras, incorporadas en el momento del amasado, dando al hormign isotropa y aumentando sus cualidades a flexin, traccin, impacto, fisuracin, etc. En los aos 1970, los aditivos permiten obtener hormigones de alta resistencia, de 120 a ms de 200 MPa; la incorporacin de monmeros, genera hormigones casi inatacables por los agentes qumicos o indestructibles por los ciclos hielo-deshielo, aportando mltiples mejoras en diversas propiedades del hormign.

Ms alto, ms largo, ms ancho y ms bello.Los grandes progresos en el estudio cientfico del comportamiento del hormign armado y los avances tecnolgicos, posibilitaron la construccin de rascacielos ms altos, puentes de mayor luz, amplias cubiertas e inmensas presas.Su empleo ser insustituible en edificios pblicos que deban albergar multitudes: estadios, teatros, cines, etc. Muchas naciones y ciudades competirn por erigir la edificacin de mayor dimensin, o ms bella, como smbolo de su progreso que, normalmente, estar construida en hormign armado.

Los edificios ms altos del mundo poseen estructuras de hormign y acero, tales como las Torres Petronas, en Kuala Lumpur, Malasia (452 metros, 1998), el edificio Taipei 101 en Taiwn (509 metros, 2004), o el Burj Dubai de la ciudad de Dubi (818 metros, 2009), en el siglo XXI.

El siglo XXILa Cultura MedioambientalEl uso de materiales reciclados como ingredientes del hormign est ganando popularidad debido a la cada vez ms severa legislacin medioambiental. Los ms utilizados son las cenizas volantes, un subproducto de las centrales termoelctricas alimentadas por carbn. Su impacto es significativo pues posibilitan la reduccin de canteras y vertederos, ya que actan como sustitutos del cemento, y reducen la cantidad necesaria para obtener un buen hormign. Como la produccin de cemento genera grandes volmenes de dixido de carbono, la tecnologa de sustitucin del cemento desempea un importante papel en los esfuerzos por aminorar las emisiones de dixido de carbono.

HISTORIA DEL CONCRETO PRETENSADO.

El principio bsico del pretensado fue aplicado a la construccin quizs hace siglos, cuando se ataban cintas o bandas metlicas alrededor de duelas de madera para formar los barriles. Cuando se apretaban los cinchos, estaban bajo una fuerza que creaba un esfuerzo de compresin entre las duelas y las habilitaban para resistir la tensin en arco, producida por la presin interna del lquido contenido.Aunque con el tiempo se han hecho diversos intentos para disminuir el agrietamiento del hormign bajo traccin, las contribuciones ms importantes a su solucin suelen atribuirse al ingeniero francs Eugne Freyssinet, quien convirti en realidad prctica la idea de pretensar los elementos de hormign. Segn Freyssinet, pretensar un elemento estructural consiste en crear en l, mediante algn procedimiento especfico, antes o durante la aplicacin de las cargas externas, esfuerzos de tal magnitud que, al combinarse con los resultantes de dichas fuerzas externas, anulen los esfuerzos de tensin o los disminuyan, mantenindolos bajo las tensiones admisibles que puede resistir el material.

1886: En este ao es aplicado el principio anterior al hormign cuando P. H. Jackson, un ingeniero de San Francisco,California, obtuvo las patentes para atar varillas de acero en piedras artificiales y en arcos de hormign que servan como losas de pisos.1888: Hacia este ao, C. E. W. Dohering, de Alemania, asegur una patente para hormign reforzado con metal que tena aplicado un esfuerzo de tensin antes de que fuera cargada la losa.1908: C. R. Steiner, de los Estados Unidos, sugiri la posibilidad de reajustar las barras de refuerzo despus de que hubiera tenido lugar cierta contraccin y fluencia del hormign, con el objeto de recuperar algunas de las prdidas.1925: R. E. Dill, deNebraska, ensay barras de acero de alta resistencia cubiertas para evitar la adherencia con el hormign. Despus de colocar el hormign, se tensaban las varillas y se anclaban al hormign por medio de tuercas en cada extremo.1928: Se inicia el desarrollo moderno del hormign pretensado en la persona de Eugne Freyssinet, de Francia, quien empez usando alambres de acero de alta resistencia para el pretensado. Tales alambres contaban con una resistencia a la ruptura tan elevada como 18,000 kg/cm, y un lmite elstico de ms de 12,600 kg/cm.1939: Freyssinet produjo cuas cnicas para los anclajes de los extremos y dise gatos de doble accin, los cuales tensaban los alambres y despus presionaban los conos machos dentro de los conos hembra para anclarlos a las placas de anclaje. Este mtodo consiste en estirar los alambres entre dos pilares situados a varias decenas de metros, poniendo obturadores entre las unidades, colocando el hormign y cortando los alambres despus de que el hormign adquiera una resistencia de diseo especfica.1945: La escasez de acero en Europa durante la Segunda Guerra Mundial le dio mpetu al desarrollo del hormign pretensado, puesto que se necesitaba mucho menos acero para este tipo de construccin con respecto a las convencionales en hormign armado.Si bien Francia y Blgica encabezaron el desarrollo del hormign pretensado, Inglaterra, Alemania, Suiza, Holanda, Rusia e Italia rpidamente lo continuaron. Cerca del 80% de todos los puentes que se construyen en Alemania son de hormign pretensado.En 1945 Pacadar prefabrica la primera viga pretensada en Espaa.1949: Se empieza a trabajar enEstados Unidos con el pretensado lineal al llevarse a cabo la construccin del afamado puente Filadelfia Walnut Lane Bridge. La Bureau of Public Roads(Oficina de caminos pblicos), ha investigado y mostrado que durante los aos 1957-1960 se autorizaron para la construccin 2052 puentes de hormign pretensado, totalizando una longitud de 68 m, con un costo total de 290 millones de dlares.1951: Se construye el primer puente pretensado en Mxico. Siendo la ciudad de Monterreyla madrina de tal acontecimiento, al llevarse a cabo la construccin del puente "Zaragoza" que cuenta con 5 tramos de 34mcada uno y cuya finalidad es la de proporcionar circulacin a travs del ro Santa Catarina.1952: Hay una reunin en Cambridge, en la cual se crea una sociedad internacional bajo el nombre de Fdration Internationale de la Prcontrainte (FIP). El objetivo principal de este grupo de ingenieros visionarios era diseminar el mensaje e iluminar al mundo acerca del concepto relativamente desconocido de la construccin con hormign pretensado, lo cual se llevara a cabo alentando la integracin de grupos nacionales en todos los pases que tuviesen particular inters en el asunto y facilitando un foro internacional para el intercambio de informacin.1958: Se construye el puente Tuxpan (carretera Mxico - Tuxpan) con una longitud total de 425 m. Estructura principal de tres luces de 92 m de hormign pretensado, construidos con el procedimiento de doble voladizo (primer puente de este tipo en Amrica Latina).1962: Se construye el puente Coatzacoalcos con una longitud total de 996 m. Tramos de vigas pretensadas de 32 m y un tramo de armadura metlica levadizo de 66 m de luz, apoyados en pilas de hormign armado.

ORGENES DE CONCRETO DE PRETENSINEl concreto armado es utilizado desde hace ya ms de un siglo y medio, habiendo sido aplicado inicialmente en los edificios industriales y conquistando progresivamente los elementos arquitectnicos tradicionales. Dicho material revolucion la arquitectura, posibilitando la creacin de obras insospechadas antes de su invencin y convirtindose hoy en da en una de las tcnicas constructivas ms utilizada en todo mbito arquitectnico. Se trata de la combinacin de la masa de concreto y un conjunto de armaduras de acero. El concreto como masa material posee una muy buena resistencia a la compresin pero es dbil frente a los esfuerzos de traccin (del orden de 1/12 de su resistencia a la compresin), por lo que es reforzado con varillas de acero en las zonas donde pueden aparecer estas tensiones, para suplir dicha falta de resistencia. En el concreto armado se trata de que todos los esfuerzos de traccin sean absorbidos por la armadura metlica y los de compresin por el hormign. Pese a esto, el concreto que recubre las armaduras est fraccionado al igual que stas, y no puede acompaarlas en su alargamiento sin romperse. Como consecuencia, inevitablemente aparecen fisuras, cuya abertura puede ser controlada al escoger el dimetro y la tensin del acero.El acero queda slidamente unido al concreto formando as una pieza solidaria, sin que se produzca deslizamiento de un material sobre el otro. Esto se debe a la adherencia entre ambos materiales y al anclaje que se realiza del acero en las extremidades del elemento de hormign. Debido a la adherencia mencionada, el concreto esta tambin sometido a traccin, y esta por lo tanto, trabajando en condiciones desfavorables; y es el acero quien impide la disgregacin del material ptreo.

Frente a esta observacin, aparece una nueva posibilidad de comprimir el concreto previamente al trabajo: El concreto pretensado corresponde a una forma especial de construccin en concreto armado que tiene por objeto evitar la formacin de fisuras bajo la carga de trabajo y al mismo tiempo utilizar mejor los materiales. Por sus caractersticas de flexibilidad y reducida seccin, aparece (en ciertas situaciones) como el material ms apto para sustituir ventajosamente al concreto armado.

Si bien en gran parte de las obras arquitectnicas se recurre a la utilizacin del concreto armado tradicional como sistema constructivo, no siempre representa una solucin econmica y/o prctica.

Existen variadas situaciones en las que es ms conveniente, y hasta a veces necesaria, la utilizacin de otros sistemas que brinden determinadas caractersticas y propiedades que ste no posee. Los concreto pretensionados aaden al sistema tradicional cualidades estructurales y resistentes necesarias en obras de mayores exigencias, posibilitando la realizacin de estructuras de gran porte que no seran viables utilizando el mtodo tradicional, ya que conduciran a elementos demasiado pesados, rgidos y difciles de operar. En el concreto armado las partes fraccionadas de concreto son tiles solamente para recubrir el acero, constituyendo su peso un inconveniente tan grande que, para vigas de grandes luces, la estructura metlica resulta generalmente ms econmica.El concreto pretensionado es un sistema estructural en el cual se introducen esfuerzos internos de tal magnitud y distribucin, que los esfuerzos resultantes de las cargas externas se equilibran hasta un grado deseado.

Gracias a la combinacin del concreto y el acero fraccionado es posible producir, en un elemento estructural, esfuerzos y deformaciones que contrarresten total o parcialmente a los producidos por las cargas gravitacionales que actan en el elemento, logrndose as diseos ms eficientes.

Se trata de someter al concreto a unas compresiones superiores a las tracciones que va a soportar en las secciones ms desfavorables de la pieza, con el objetivo de que trabaje exclusivamente a compresin. Para lograr esto se otorga a las armaduras una traccin previa a la puesta en servicio de la pieza estructural. Una vez liberadas las armaduras que fueron estiradas, tendern a recuperar su dimensin original, provocando en el volumen del concreto un esfuerzo de compresin contrario al esfuerzo de traccin al que ser sometido por las cargas externas luego de su puesta en servicio.

A diferencia de lo que sucede en las piezas de concreto armado, donde el concreto se fisura en las partes fraccionadas aunque no sea ste el que resista el esfuerzo, en las piezas de hormign pretensionado, el hormign usualmente no se fisura.

En los elementos de concreto pretensionado, la deformacin y el agrietamiento disminuyen, o incluso desaparecen (con un riguroso clculo estructural), debido a la compresin y al momento producidos por los tendones. Esto se aprecia esquemticamente en la siguiente figura que muestra el estado de deformacin y agrietamiento de dos vigas sometidas a una misma carga vertical, una de concreto armado y otra de concreto pretensionado. Por lo tanto nos encontramos ante elementos ms eficientes desde el punto de vista estructural y esttico.Mtodos de pres-forzado En el concreto presforzado existen dos categoras: pretensado o postensado. Los miembros del concreto pretensado presforzado se producen restirando o tensando los tendones entre anclajes externos antes de vaciar el concreto y al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero. Cuando el concreto alcanza la resistencia requerida, se retira la fuerza presforzante aplicada por gatos, y esa misma fuerza es transmitida por adherencia, del acero al concreto. En el caso de los miembros de concreto postensado, se esfuerzan los tendones despus de que ha endurecido el concreto y de que se haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la accin de los gatos contra el miembro de concreto mismo.

PretensadoEl trmino pretensado se usa para describir el mtodo de pretensionado en el cual las armaduras activas de la pieza se tesan antes del vertido del concreto. El concreto se adhiere al acero en el proceso de fraguado, y cuando ste alcanza la resistencia requerida, se retira la tensin aplicada a los cables y es transferida al concreto en forma de compresin. Este mtodo produce un buen vnculo entre las armaduras y el concreto el cual las protege de la oxidacin, y permite la transferencia directa de la tensin por medio de la adherencia del concreto al acero. La mayora de los elementos pretensados tienen un tamao limitado debido a que se requieren fuertes puntos de anclaje exteriores que estarn separados de la pieza a la distancia correspondiente a la que se debern estirar las armaduras. Consecuentemente, stos son usualmente prefabricados en serie dentro de plantas con instalaciones adecuadas, donde se logra la reutilizacin de moldes metlicos o de concreto y se pueden pretensar en una sola operacin varios elementos.

Las piezas comnmente realizadas con concreto pretensados son dinteles, paneles para cubiertas y entrepisos, vigas, viguetas y pilotes, aplicados a edificios, naves, puentes, gimnasios y estadios principalmente. Los tendones, generalmente son de cable torcido con varios torones de varios alambres cada uno, se restiran o se tensan entre apoyos. Se mide el alargamiento de los tendones, as como la fuerza de tensin aplicada con los gatos. Con la cimbra en su lugar, se vaca el concreto en torno al tendn esforzado. A menudo se usa concreto de lata resistencia a corto tiempo, a la vez que es curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento. Despus de haberse logrado la resistencia requerida, se libera la presin de los gatos. Los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados al concreto por adherencia. En esta forma la fuerza de presfuerzo es transferida al concreto por adherencia, en su mayor parte cerca de los extremos de la viga.

Con frecuencia se usan uno, dos o tres depresores intermedios del cable para obtener el perfil deseado. Estos dispositivos de sujecin quedan embebidos en el elemento al que se le aplica el presfuerzo.

Pos-tensado El concreto pos-tensado se diferencia del concreto pretensado, por el retraso de aplicacin de la tensin a los tendones en el proceso de ejecucin. El postensado es el mtodo de pre-tensionado que consiste en tesar los tendones y anclarlos en los extremos del elemento despus de que el concreto ha fraguado y alcanzado su resistencia necesaria.

En este sistema, los cables de pres-fuerzo sern colocados con la trayectoria deseada, lo que permite variar la excentricidad dentro del elemento a lo largo del mismo para lograr las flechas y esfuerzos deseados.6F6F7 Al hacer las trayectorias del acero de pres-fuerzo curvas, se logra disear con mayor eficiencia los elementos hiperestticos y evitar esfuerzos en los extremos del elemento.

En el proceso de pos-tensado, se colocan en los encofrados de las piezas, vainas de plstico, acero o aluminio que contienen los tendones sin tensionar, antes del vertido del concreto Los conductos se atan con alambres a los estribos constructivos auxiliares para prevenir su desplazamiento accidental, y luego se vierte el concreto Cuando ste alcanza la resistencia necesaria, los tendones son estirados de acuerdo a las especificaciones de diseo, y mediante cuas u otros sistemas de anclaje quedan atrapados en su posicin. Despus de que los gatos hidrulicos se retiran, los tendones, que mantienen la tensin aplicada, transfieren la presin hacia el concreto.

Este procedimiento permite prescindir de anclajes exteriores apartados una determinada distancia de los elementos estructurales para este estiramiento, gracias a la existencia del concreto endurecido que ejerce de soporte para aplicar el esfuerzo de traccin.

Existen dos formas de encarar el pos-tensado de una losa: el pos-tensado adherente y el no adherente. En el primero, los ductos sern rellenados con mortero o lechada de cemento una vez que el acero de pres-fuerzo haya sido tensado y anclado. Las funciones primordiales del mortero o lechada son las de proteger al acero de la corrosin y evitar movimientos relativos entre los cables durante cargas dinmicas. Este sistema en muchos casos no resulta competitivo y no ha tenido mucha difusin en construcciones edilicias.

El pos-tensado no adherente es un sistema ms moderno que ha tenido una enorme aceptacin, existiendo hoy en da ms de 10 millones de m2 de losas pos-tensadas construidas en EEUU. El sistema consta de cables individuales cubiertos con grasa y protegidos por una vaina de plstico lisa. Existen en el mercado cables de 0.5 y 0.6, siendo el primero el ms utilizado, pudindose tesar a 14 o 15 Ton.

Este pos-tensado puede emplearse tanto para elementos fabricados en planta, a pie de obra o colados en sitio. Las aplicaciones ms usuales son para vigas de grandes dimensiones, dovelas para puentes, losas con pre-tensionado bidireccional, vigas hiperestticas y tanques de agua, entre otros.

Cuando se hace el pre-forzado por pos-tensado, generalmente se colocan en los moldes de las vigas ductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto. Los tendones pueden ser alambres paralelos atados en haces, cables torcidos en torones, o varillas de acero. El ducto se amarra con alambres al refuerzo auxiliar de la viga (estribos sin reforzar) para prevenir su desplazamiento accidental, y luego se vaca el concreto. Cuando ste ha adquirido suficiente resistencia, se usa la viga de concreto misma para proporcionar la reaccin para el gato de esforzado. La tensin se evala midiendo tanto la presin del gato como la elongacin del acero. Los tendones se tensan normalmente todos a la vez bien utilizando el gato monotorn. Normalmente se rellenen de mortero los ductos de los tendones despus de que stos han sido esforzados. Se forza el mortero al interior del ducto en uno de los extremos, a alta presin, y se continua el bombeo hasta que la pasta aparece en el otro extremo del tubo. Cuando se endurece, la pasta une al tendn con la pared interior del ducto.

Mtodo del pos-tensadoEl uso de acero de alta resistencia para el pres-fuerzo es necesario por razones fsicas bsicas. Las propiedades mecnicas de este acero tal como lo revelan las curvas de esfuerzo-deformacin, son algo diferentes de aquellas del acero convencional usado para el refuerzo del concreto.

Las varillas de refuerzo comunes usadas en estructuras no pres-forzadas, tambin desempean un papel importante dentro de la construccin del pre-forzado. Se usan como refuerzo en el alma, refuerzo longitudinal suplementario, y para otros fines.

El concreto empleado en miembros pres-forzados es normalmente de resistencia y calidad ms alta que el de las estructuras no pres-forzadas. Las diferencias en el modulo de elasticidad, capacidad de deformacin y resistencia debern tomarse en cuenta en el diseo y las caractersticas de deterioro asumen una importancia crucial en el diseo.

MARCO TERICO DE LOS PRE-TENSADOSConcreto pretensadoSe denomina concreto pretensado a la tipologa de construccin de elementos estructurales de hormign sometidos intencionadamente a esfuerzos previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados y anclados al hormign.

Esta tcnica se emplea para superar la debilidad natural del hormign frente a esfuerzos detraccin,1 2 y fue patentada por Eugne Freyssinet en 1920.

El objetivo es el aumento de la resistencia a traccin del hormign, introduciendo un esfuerzo de compresininterno que contrarreste en parte el esfuerzo de traccin que producen las cargas de servicio en el elemento estructural.

El esfuerzo de pretensado se puede transmitir al hormign: Mediante armaduras pretensas (generalmente barras o alambres), mtodo utilizado mayoritariamente en elementos prefabricados. Normalmente al aplicar esta tcnica, se emplean hormigones y aceros de alta resistencia, dada la magnitud de los esfuerzos inducidos. Segn se ha indicado el pretensado se puede lograr de dos maneras: pretensado con armaduras pretensas y pretensado postensado.

Ventajas del concreto pretensadoLa resistencia a la traccin del hormign convencional es muy inferior a su resistencia a la compresin, del orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fcil notar que si deseamos emplear el hormign en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir tracciones, es necesario encontrar una forma de suplir esta falta de resistencia a la traccin.

Normalmente la escasa resistencia a la traccin se suple colocando acero de refuerzo en las zonas de los elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones. Esto es lo que se conoce como hormign armado convencional. Esta forma de proporcionar resistencia a la traccin puede garantizar una resistencia adecuada al elemento, pero presenta el inconveniente de no impedir el agrietamiento del hormign para ciertos niveles de carga.

Concreto pretensado con armaduras pretensasEl hormign se vierte alrededor de tendones tensados. Este mtodo produce un buen vnculo entre el tendn y el hormign, el cual protege al tendn de la oxidacin, y permite la transferencia directa de tensin. El hormign o concreto fraguado se adhiere a las barras, y cuando la tensin se libera, es transferida hacia el hormign en forma de compresin por medio de la friccin. Sin embargo, se requieren fuertes puntos de anclaje exteriores entre los que el tendn se estira y los tendones estn generalmente en una lnea recta. Por lo tanto, la mayora de elementos pretensados de esta forma son prefabricados en taller y deben ser transportados al lugar de construccin, lo que limita su tamao. Elementos pretensados pueden ser elementos balcn, dinteles, losas de piso, vigas de fundacin o pilotes.

AplicacionesEl concreto pretensado es el material predominante en puentes de vigas, en puentes construidos "in situ" de largos tramos entre pilas, o construidos por mtodos especiales como voladizos, empuje, entre otros. Tambin es muy empleado en pisos de rascacielos, en cmaras de reactores nucleares, as como en los pilares y ncleos resistentes de edificios preparados para resistir un alto grado de terremoto y proteccin contra explosiones.

Una ventaja del hormign pretensado es el menor coste de construccin gracias al empleo de elementos ms ligeros, como losas delgadas especialmente importante en los edificios altos en los que el ahorro de peso del piso puede traducirse en plantas adicionales para el mismo y menos coste.

El aumento de las longitudes aumenta el espacio utilizable en los edificios; disminuyendo el nmero de juntas, lo que conduce a la disminucin de los costes de mantenimiento durante la vida de diseo de un edificio, ya que dichas juntas son el principal escenario de debilidad en los edificios de hormign.

El primer puente de hormign pretensado en Amrica del Norte es el Walnut Lane Puente Memorial en Filadelfia(Pensilvania). Se termin y se abri al trfico en 1951.

Tipos de concreto utilizados para el concreto pre-tensionado.Generalmente se requiere un concreto de mayor resistencia para el trabajo de pre-tensionado que para el concreto armado. Un factor por el que es determinante la necesidad de concreto ms resistente, es que el concreto de alta resistencia est menos expuesto a las grietas por contraccin que aparecen frecuentemente en el concreto de baja resistencia antes de la aplicacin del pres-fuerzo.

Es importante seguir todas las recomendaciones y especificaciones de cada proyecto a fin de cumplir con las solicitaciones requeridas. Puesto que con una cantidad excesiva de cemento se tiende a aumentar la contraccin, es deseable siempre un factor bajo de cemento. Con este fin, se recomienda un buen vibrado siempre que sea posible, y para aumentar la maniobrabilidad pueden emplearse ventajosamente aditivos apropiados.

Cordn de acero de pretensado

Es el elemento principal del tendn. Se encarga de almacenar la fuerza introducida normalmente mediante un gato hidrulico y aplicarla a la estructura. El cordn de acero se fabrica utilizando un alambrn de acero de alto contenido en carbono, el cual se trata superficialmente, se limpia y se somete a un trefilado y estirado en fro para aumentar su resistencia a traccin. Tambin se somete a un tratamiento termo-mecnico que le confiere propiedades ms uniformes as como un mayor lmite elstico, menores prdidas por relajacin y un alargamiento permanente.

Puede estar formado por 2, 3 o 7 alambres de acero. No obstante en forjados pos-tensados se usa nicamente el cordn de 7 alambres. ste se puede encontrar bsicamente en tres dimetros: 0,5 (13 mm), 0,6 (15,2 mm.) y 0,62 (16 mm.) y debe satisfacer las especificaciones de la norma EN 10138-3.En la construccin en Espaa se emplea usualmente el cordn de 15,2 mm y en ocasiones el de 16 mm mientras que el cordn de 13 mm ha quedado relegado casi exclusivamente a prefabricados.

El concreto pretensado tiene los siguientes mritos: Desde la tcnica del pretensado elimina grietas del concreto en todas las etapas de carga, toda la seccin de las estructuras de toma parte en la resistencia a la carga externa. En contraste con esto, en el concreto armado, slo parte de lo concreto por encima del eje neutro es eficaz. Como el concreto no se agrieta, la posibilidad de acero a la corrosin y el deterioro de concreto se reduce al mnimo. Ausencia de grietas resulta en una mayor capacidad de la estructura para soportar la carga de esfuerzos, impactos, vibraciones y golpes En vigas de concreto pretensado, las cargas muertas son prcticamente neutralizado. Las reacciones se requieren por lo tanto mucho ms pequea que la requerida en concreto armado. El peso muerto de la carga reducida de la estructura da resultados en el ahorro en los costes de las cimentaciones. La neutralizacin de la carga muerta es de importancia en los grandes puentes. El uso de los tendones y la curva antes de la compresin del concreto ayuda a resistir al corte. La cantidad de acero necesario para pretensado aproximadamente 1 / 3 de la requerida para el concreto armado, aunque el acero para el pretensado debe ser de alta resistencia. En concreto pretensado, bloques prefabricados y elementos pueden aceptarse y utilizarse como una unidad. Esto ahorra en el costo de encofrado y el centrado de grandes estructuras. Con la llegada de concreto pretensado, que ha sido posible ahora para la construccin de grandes luces. Estas estructuras tienen bajo costo y estn salvo de grietas.

Concreto pretensado se puede utilizar con ventaja en todas las estructuras donde la tensin se desarrolla, como la corbata y tirantes de una viga de cuerda del arco, traviesas de ferrocarril, postes elctricos, la cara aguas arriba de la presa de gravedad, entre otras. Las vigas de hormign pretensado la desviacin suele ser baja

La especificacin cubre dos tipos de alambres: El primero denominado alambres BA (Button Anchorage) es empleado para aplicaciones en las cuales la deformacin del extremo trabajado en fro es usada para propsito de anclaje. El tipo WA (Wedge Anchorage) es usado para aplicaciones en las cuales los extremos estn anclados por cuas, y ninguna deformacin del extremo trabajada en fro es necesaria.

Construccin de concreto pretensado tiene las siguientes desventajas: Se requiere alta calidad de concreto denso de alta resistencia. calidad del concreto perfecto en la produccin, colocacin y compactacin que se requiere. Se requiere de acero de alta resistencia, que es de 2.5 a 3.5 veces ms costoso que el acero suave. Se requiere complicadas tensin equipos y dispositivos de anclaje, que suelen ser cubiertos por los derechos patentados. La construccin requiere supervisin perfecta en todas las etapas de la construccin.

Ventajas del concreto pretensadoLa resistencia a la traccin del concreto convencional es muy inferior a su resistencia a la compresin, del orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fcil notar que si deseamos emplear el concreto en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir tracciones, es necesario encontrar una forma de suplir esta falta de resistencia a la traccin.Normalmente la escasa resistencia a la traccin se suple colocando acero de refuerzo en las zonas de los elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones.

Esto es lo que se conoce como concreto armado convencional. Esta forma de proporcionar resistencia a la traccin puede garantizar una resistencia adecuada al elemento, pero presenta el inconveniente de no impedir el agrietamiento del concreto para ciertos niveles de carga.

NORMAS COVENIN USADAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO

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CONCLUSIN

Aunque desde los primeros casos del concreto siempre hubo inters por su durabilidad fue en las ltimas dcadas cuando adquiri mayor relevancia por las erogaciones requeridas para dar mantenimiento a las numerosas estructuras que se deterioraron prematuramente. Durante algn tiempo, este problema se asocio principalmente con los efectos dainos al resultar de los ciclo de congelacin y deshielo del concreto, por lo cual no se le considero la debida importancia en las regiones que por su situacin geogrficos no experimenta clima invernal severo.La moderna tecnologa del concreto exige que la estructura del concreto resulte tan resistente como se desee y que a la vez soporte las condiciones de exposicin y servicios a la que severa sometido durante su vida til.

Para lograr lo anterior se requiere de los conocimientos del comportamiento de todos los ingredientes que interviene en el concreto y su correcta dosificacin

En el concreto pres-forzado existen dos categoras: pretensado o pos-tensado. Los miembros del concreto pre-tensado pres-forzado se producen restirando o tensando los tendones entre anclajes externos antes de vaciar el concreto y al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero. Cuando el concreto alcanza la resistencia requerida, se retira la fuerza pres-forzante aplicada por gatos, y esa misma fuerza es transmitida por adherencia, del acero al concreto. En el caso de los miembros de concreto pos-tensado, se esfuerzan los tendones despus de que ha endurecido el concreto y de que se haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la accin de los gatos contra el miembro de concreto mismo.Los sistemas "pretensados" y "pos-tensados" son dos tipos de sistemas constructivos de elementos de concreto prefabricado comnmente, aunque actualmente tambin ambos sistemas se pueden dar en sitio, es decir en la obra si esta es factible por varios aspectos para su fabricacin, vamos a hablar de los prefabricados que son los ms comunes. El concreto empleado es normalmente de resistencia y calidad ms alta que el de las estructuras reforzadas, el concreto de alta resistencia est menos expuesto a las grietas por compresin, que implica el pos-tensado. Las diferencias en el mdulo de elasticidad, capacidad de deformacin y resistencia debern tomarse en cuenta en el diseo y las caractersticas de deterioro asumen una importancia crucial en el.

Bibliografa

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