¿Qué es el hormigón postensado?

El postensado, postesado o pretensado es una técnica constructiva utilizada para reforzar el hormigón y aumentar su resistencia a los esfuerzos de tracción. Normalmente se habla genéricamente de hormigón pretensado, aunque como veremos tecnológicamente hay diferencias en los prefijos pre y pos.

De forma común llamamos hormigón pretensado a la tecnología de construcción de elementos estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Veamos en qué consisten las diferentes opciones:

Hormigón pretensado con “armadura pretesa”, en donde el hormigón es vertido con las barras en carga y estas desarrollan su tensado al hormigón por adherencia entre el acero y el hormigón. Esta técnica es muy usada en elementos prefabricados (vigas prefabricadas, viguetas para edificación…).

Este tipo de hormigón se usó por primera vez en 1886 en los Estados Unidos para unir dos bloques de hormigón. Se patentó en 1920 por el francés Eugène Freyssinet y posteriormente esta técnica se fue desarrollando hasta 1940 hasta llegar a la tecnología que se usa hoy en día.

Hormigón pretensado con “armadura postesa”, en donde el hormigón recibe los esfuerzos de compresión una vez que se tensan las barras o los cables de acero protegidos y contenidos por tubos, conductos o vainas de plástico, acero o aluminio, incluidos en el interior del encofrado. Esta armadura se cubre por el vertido de hormigón y cuando este alcanza aproximadamente el 70% de la resistencia, antes de su fraguado total, se procede a tensar mediante cilindros hidráulicos, bien un extremo o ambos extremos del cable que posteriormente se anclan a la estructura. Esta técnica es la usada en la construcción con hormigón in situ.

Los cables permanecen tensados y anclados durante la vida útil del elemento estructural para así transmitir ininterrumpidamente esfuerzos de compresión que anulan los esfuerzos de tracción producidos por las cargas de servicio en la estructura. El hormigón logra su máxima eficiencia resolviendo así su debilidad natural a la hora de someterse a los esfuerzos de tracción producidos por las cargas.

Diferencia entre postensado y pretensado

Aunque genéricamente se habla de “hormigón pretensado”, sí es conveniente diferenciar entre sistemas de postensado (armadura postesa) y pretensado (armadura pretesa) por ser esta su correcta denominación tecnológica. La diferencia entre el sistema de postensado y el sistema pretensado reside en el momento en que se procede a tensar los cables metálicos. La técnica de postensado se ejecuta in situ y consiste en tensar los cables una vez que el hormigón alcanza el final del fraguado y un endurecimiento suficiente. El pretensado, al contrario, consiste en el tensado de los cables o barra antes del vertido y fraguado, transfiriendo esfuerzos de compresión al hormigón por medio de la adherencia entre el acero y el hormigón.

Características y uso del postensado

La principal característica o propiedad que confiere el hormigón postensado a la viga o a la losa, la resistencia y un aumento considerable de la capacidad de carga, hace que sea utilizado en estructuras que reciben elevadas cargas y que presentan grandes luces o distancias entre los apoyos. El método de postensado se utiliza para crear elementos estructurales de obra civil o edificación sometidos a esfuerzos de tracción importantes.

Aunque el hormigón postensado se utiliza sobre todo en la construcción de puentes en voladizo, viaductos y dovelas, también se utiliza en la construcción de estructuras que tengan grandes luces como auditorios, edificios industriales, hoteles, complejos deportivos o terminales de aeropuertos, entre otros.

En la técnica de hormigón postensado, una vez estirados los tendones de acuerdo a las especificaciones técnicas de diseño, se fijan mediante cuñas u otros sistemas de anclaje y mantienen la tensión, transfiriendo así la presión hacia el hormigón.

Tipos de postensado

El material con el que se rellena el conducto para proteger los tendones de la corrosión y la oxidación, que puede ser grasa soluble, cera o lechada de cemento, determina en gran medida si el postensado es adherente o no adherente.

Postensado adherente o adherido

Una vez ejercida la tensión sobre los cables, los conductos o vainas normalmente de chapa corrugada, se rellenan a presión con hormigón de alta resistencia quedando el cable adherido a la vaina formando un único conjunto. De esta manera, el anclaje de acero fundido y el cable de acero quedan protegidos de la humedad, evitando así su oxidación.

El postensado de tipo adherente es habitual en construcciones de obra civil, como proyectos de puentes o estructuras viales. Así, es habitual su utilización en la construcción de puentes de hormigón, siendo prácticamente imprescindible en los sistemas de construcción por voladizos, empuje y dovelas prefabricadas.

Postensado no adherente o no adherido

En el sistema no adherido, el cable se distribuye a lo largo de la losa dentro de una vaina de tubo de plástico sin adherirse a la misma.  Este cable, está envuelto en grasa soluble o cera y va incluido dentro de un forro de polietileno de alta densidad. En contraposición al anterior, en este sistema la vaina no se rellena ni es inyectada con un material que proporcione adherencia, de manera que los cables tensados solamente se conectan al hormigón por medio de los cabezales del anclaje.

En lugares donde se registra actividad sísmica, el postensado no adherente es el sistema obligatorio para las vigas ya que aporta una mayor flexibilidad. Este sistema es más común en la edificación de estructuras de gran altura como viviendas, centros comerciales, oficinas o en estructuras por debajo de la cota de rasante, como cimentaciones por losa, aparcamientos subterráneos, o edificaciones industriales, entre otros. En Estados Unidos, el país donde más sistema de hormigón postensado se utiliza en el mundo, el 95% de las estructuras se hace mediante sistema no adherido.

Ventajas y desventajas del hormigón postensado:

Entre las ventajas más destacables que ofrece la técnica constructiva del hormigón postensado en losas y vigas, está la notable reducción del peso y de las dimensiones de la estructura.

Mediante la técnica de postensado se consigue una reducción significativa del acero y otros materiales, reduciendo el peso de la estructura con lo que se requiere, por ejemplo, una menor excavación y una cimentación de menor profundidad.

La reducción notable de la masa total de la estructura es especialmente beneficiosa para la edificación en zonas sísmicas. Así, por ejemplo, el espesor de las losas postensadas es menor al de las losas convencionales, siendo este método una buena solución por su excelente comportamiento ante seísmos.

Se consigue una mayor flexibilidad en el diseño arquitectónico. Los espacios son más diáfanos, livianos, limpios y con grandes luces. El número de columnas requeridas y secciones de losas y vigas es menor, haciendo más sencilla y flexible la planificación y diseño de cualquier proyecto de construcción.

La durabilidad y seguridad de la estructura con hormigón postensado es mayor ya que hay una menor probabilidad de agrietamiento y deflexión de las losas, debido a la mayor integración y consistencia de la estructura por la continuidad y por la resistencia ofrecida por los tendones.

Sin embargo, una de las desventajas que ofrece la técnica del hormigón postensado consiste en que requiere un alto grado de especialización y complejidad para el estudio o el cálculo de cada proyecto. Por otro lado, dada la alta tensión que soportan los materiales, compuestos principalmente por cables, anclajes y cuñas, deben ser de alta resistencia y calidad, además de estar sujetos a estrictos controles de calidad.

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