Ventajas del Postensado de Elementos Estructurales

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19 mayo, 2022
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Ventajas del Postensado de Elementos Estructurales

Revista Costos conversó con los ingenieros Alfredo Sotil y Efraín Sueldo, especialistas de la empresa Freyssinet, sobre la importancia de la aplicación del postensado en estructuras y las innovaciones e investigaciones realizadas que hacen de esta solución una de las más fiables en el sector construcción por sus grandes ventajas y su facilidad de ser aplicada a diferentes tipos de proyectos.

El método del postensado en estructuras, ya sea en edificaciones o infraestructuras, tiene como finalidad principal reforzar el concreto y otros materiales, mediante el empleo de cables o barras de acero de alta resistencia, las cuales tendrán una función similar al “tendón”. Las estructuras ejecutadas con este método requieren menor mantenimiento y presentan mayor resistencia y durabilidad en comparación a estructuras desarrolladas mediante otros sistemas constructivos.

Según los ingenieros Alfredo Sotil y Efraín Sueldo, profesionales de la empresa Freyssinet, el proceso de presforzado de las estructuras, sea pretensado o postensado, consiste en la ejecución de una fuerza compensatoria a las solicitaciones a las que estará sometida la estructura para poder eliminar los esfuerzos de tracción en la misma, aumentado, de esta manera, su capacidad estructural.

“Muchas veces el concreto postensado se confunde como un ‘material independiente’, pero, teóricamente, este no es más que un proceso de aplicación de una fuerza antes de su puesta en servicio para lograr un elemento estructural con mayor resistencia y esbeltez. Este proceso ha sido estudiado hace más de 75 años, desde su invención, estudio y patente por el ingeniero arquitecto francés, Eugène Freyssinet, conocido académicamente como el ‘padre del hormigón presforzado’”, indican.

La gran durabilidad y mínimo mantenimiento que requieren las estructuras postensadas impulsan su, cada vez, mayor acogida como solución en los proyectos. Los ingenieros Sotil y Sueldo indican, además, que estos beneficios son aún más evidentes en proyectos de difícil acceso.

Otra cualidad de las estructuras postensadas es que pueden lograrse capacidades de resistencia muy altas. Esto −según los especialistas de Freyssinet− “gracias a la adaptación de la gama de anclajes de postensado, pudiendo alojar desde un cable por tendón, hasta más de 55 unidades, en caso sea estructuralmente requerido”.

También, remarcan que otro factor importante a considerar del postensado en estructuras es el rango de los precios de los servicios de suministro, instalación y tensado, los cuales sumados a los elementos de concreto armado tienden a ser menores a los elementos de estructura metálica. Sin embargo, indican que “esta generalidad debe estudiarse para cada proyecto de forma independiente, ya que hay factores cualitativos y cuantitativos que puedan invertir este beneficio”.

Gran Versatilidad

De acuerdo con los especialistas de Freyssinet, el sistema postensado puede ser aplicado a diversos tipos de proyectos de construcción. Se aplica principalmente a puentes de vigas, puentes de dovelas por volados sucesivos, edificios de oficinas, edificaciones habitacionales, entre otras.

Además, resaltan que el postensado es muy útil en proyectos de mayor complejidad, ya sea en la construcción de tanques de gas líquido, centrales nucleares y plataformas off shore.

Igualmente, sostienen que también viene siendo aplicado, en los últimos años, como solución para el reforzamiento estructural de infraestructuras existentes, sean puentes, reservorios, etc.

Para esta última aplicación señalada, los ingenieros Sotil y Sueldo subrayan que es necesario contar con “con un potente departamento de investigación y desarrollo e ingeniería, para amoldar los diversos elementos a estas condiciones estructurales y operativas que no son las mismas que para una obra nueva”.

Asimismo, añaden: “Por ejemplo, Freyssinet ha diseñado y patentado anclajes 1R15 que puedan adaptarse a reforzamiento de postensado exterior para vigas longitudinales en puentes, siendo estos muy ligeros y versátiles al momento de su instalación y ya se han tenido experiencias exitosas en nuestro país”.

Innovación

Freyssinet es una de las empresas más importantes, no solo en cuanto soluciones de postensado de estructuras, sino también en relación a la innovación e investigación de las mismas. Los especialistas de esta empresa señalan que una de las grandes ventajas de los sistemas que diseña Freyssinet es que basan “todo el desarrollo de los componentes de sus sistemas en pilares de durabilidad, calidad y resistencia”.

Aseguran que, actualmente, la fabricación “in-house” de anclajes postensados de Freyssinet ya es industrializada y robotizada. Esto, subrayan, “nos brinda homogeneidad en este componente, garantizando luego la seguridad de operación de tensado en obra para lograr las fuerzas estables de diseño”.

Otra novedad resaltada es que, en la actualidad, las placas de apoyo y las tromplacas o trompetas de transferencia han sido unidas y optimizadas en una sola pieza con menores dimensiones. Esto, de acuerdo a Sotil y Sueldo, facilita mucho el proceso constructivo. Cabe recordar que hace no muchos años atrás, los anclajes estaban compuestos por el bloque, una placa de apoyo y una tromplaca.

Los voceros de la empresa manifiestan que, en proyectos internacionales, se ha reemplazado el uso de gatos hidráulicos convencionales de acero por los gatos hidráulicos fabricados en base a fibra de carbono. Este cambio ha generado mayor ligereza y maniobrabilidad.

“Una unidad convencional (CC350 o CC500) pesa aproximadamente entre 400 y 500 kg, cuando su equivalente en fibra de carbono puede llegar a pesar entre 80 a 100 kg, una reducción bastante considerable”, anotan.

El proceso de industrialización al que apunta el sector construcción a nivel mundial también juega un rol importante en las innovaciones que se desarrollan en cuanto al postensado. Este propósito ha generado, según los ingenieros Sotil y Sueldo, la implementación de enfiladoras, los cuales tienen el objetivo de reducir las horas hombre de mano de obra para la instalación de los cables dentro de los ductos interiores del elemento estructural.

Otro desarrollo innovador es la digitalización de los procesos de tesado de cables. Los especialistas de Freyssinet, comentan la experiencia de la empresa de la siguiente manera:

“En el año 2019, Freyssinet en colaboración con Menard desarrollaron un proyecto piloto de un sistema de tesado con registro digital. En este proyecto se sustituyeron los registros físicos de alargamientos de tendones, control de presiones y notas durante operaciones de tesado, por un registro digital donde se podía visualizar desde un dispositivo computarizado (tablet). Gracias al uso de estas herramientas, la relación real entre esfuerzos-deformaciones de cables se podían comparar en tiempo real con las deformaciones teóricas estimadas por el departamento técnico. Para este proyecto, todas las operaciones de tesado fueron realizadas de manera digital y se logró entregar los documentos de control de calidad al cliente de manera sencilla y directa a través de esta tecnología”.

Investigación y Desarrollo

Desde su creación, el concreto postensado ha sido ampliamente estudiado y, gracias a esta constante investigación, se han desarrollado soluciones innovadoras para permitir nuevos usos y sectores de aplicación.

Así lo afirman el Ing. Sotil y el Ing. Sueldo, quienes brindan detalles de dos proyectos internacionales en los que se aplicó soluciones novedosas gracias a la investigación previa.

En el proyecto del Viaducto Hammersmith, que se ejecutó en Londres (Reino Unido), según los especialistas de Freyssinet, se realizó un reforzamiento con postensado exterior −solución que consiste en añadir cables de forma externa a la superestructura, los cuales al ser tensionados permiten recuperar deformaciones e incrementar la capacidad de flexión en la estructura en magnitudes que no se lograrían con otro sistema de reforzamiento− en este puente postensado de viga cajón de peralte variable. Con ello se logró reforzar y proveer dos tercios de la capacidad requerida en el puente. Sotil y Sueldo explican que para instalar los anclajes de los cables externos a la superestructura fue necesario optar por una un sistema de blísters de concreto prefabricado de ultra alta resistencia. “Estos elementos específicos permitieron reducir los tiempos de intervención considerablemente por su facilidad de instalación”, añaden.

El segundo caso sucedió en Argentina. Aquí también se aplicó el reforzamiento con postensado exterior, pero esta vez en la cubierta de un supermercado. Los ingenieros Sotil y Sueldo comentan que la cubierta de este centro comercial presentaba un problema en las vigas por deficiencia de resistencia.

Ante ello, explican que la propuesta de refuerzo no debía afectar el uso del local y las soluciones deberían ser ligeras, prefabricables y de alta calidad, además de considerar la minimización del impacto visual y de los plazos. Todo esto se logró con la aplicación de la solución de refuerzo activo de postensado exterior en trabajos totalmente nocturnos.

Fuente: Revista PS DE LA CONSTRUCCIÓN -COSTOS (Año 24 Edición 21, Mayo 2022)

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