Prefabricación y Pretensado en Construcción: Características, Ventajas y Procesos

Prefabricado

Producto producido a partir de un **método industrial** cuya construcción se produce en planta o fábrica y su posterior instalación en la obra.

Ventajas

• Relación precio/esfuerzo resistido.
• Calidad técnica.
• Aumenta la seguridad.
• Posibilidad de llevar a cabo ensayos en piezas.
• Calidad estética.
• Reducción de plazos de construcción.
• Las piezas llegan a la obra terminadas y con capacidad resistente suficiente para soportar la carga de otros elementos.
• Posibilidad de poder aplicar técnicas de pretensado o de curado.
• Reducción de residuos en la construcción.
• Ahorro de materiales empleados en obra.

Inconvenientes

• Rigidez que provocan los elementos prefabricados en el diseño del proyecto, ya que no ofrecen la misma gama de formas que la construcción in situ.
• Incompatibilidades entre los modelos de las distintas marcas comerciales.

Pretensado

Aplicación controlada de una tensión al hormigón mediante el tesado de tendones de acero. Es una técnica que consiste en introducir en la estructura fuerzas que producen unas tensiones contrarias a las que producen las acciones aplicadas y, de esta forma, mejorar la capacidad resistente y su comportamiento.

Valor característico de la fuerza de pretensado: Pk= Po – Δpi – Δpdif.

Situaciones de Proyecto

• Situaciones persistentes: Condiciones de uso normal de la estructura.
• Situaciones transitorias: Se producen durante la construcción o reparación de la estructura.
• Situaciones accidentales: Condiciones excepcionales.

Estado Límite de Servicio

Son coeficientes de seguridad de las acciones de comprobación, de forma que si se superara dicho coeficiente, la estructura dejaría de ser apta para el uso que estuviera destinada. En situaciones transitorias en estructuras con un control intenso pretensadas con armadura pretesa, se puede aceptar como coeficiente de seguridad yp=1,00, ya sea desfavorable o favorable la acción. Algunos estados límite dependen de la evaluación de las pérdidas iniciales y diferidas de pretensado. La incertidumbre cuando evaluamos pérdidas es menor en armadura pretesa.

Combinación de Acciones

Conjunto de acciones compatibles que se consideran actuando a la vez para una comprobación determinada, compuesta por acciones permanentes, una o varias acciones variables concomitantes y una acción variable determinante.

Pretensado con Armaduras Pretesas

El hormigonado tiene lugar una vez después de haber tesado y anclado las armaduras en elementos fijos. Cuando el hormigón ya tiene suficiente resistencia, las armaduras son liberadas de sus anclajes y se transfiere al hormigón la fuerza que se introdujo al principio en las armaduras.

Pretensado con Armaduras Postesas

El hormigonado tiene lugar antes del tesado de las armaduras activas. Cuando el hormigón tiene suficiente resistencia, pasamos al tesado y al anclaje de las armaduras.

El tendón puede ser, desde el punto de vista de las condiciones de adherencia:

• Adherente: Existe adherencia entre la armadura activa y el hormigón del elemento.
• No adherente: Se produce en el pretensado con armaduras postesas.

Prefabricación de Piezas Pretensadas en Mesas

El proceso de prefabricación de piezas de hormigón pretensado se lleva a cabo en mesas de prefabricación en línea. Al principio, las piezas eran reducidas y las fuerzas de pretensado necesarias eran pequeñas. Luego, se pasó a una mesa ligera debido al aumento de las fuerzas de pretensado y de la altura del centro de gravedad (CDG). De aquí, se pasó a la **mesa universal**, que se diferenciaba de la anterior en que las cabezas metálicas de anclaje no estaban hormigonadas en la mesa, sino que eran independientes. El siguiente paso fue la **mesa universal de longitudes múltiples**, que permitía colocar cabezas de anclaje.

Los tendones se anclan en los barriletes, que a su vez están apoyados en una placa de acero. Esta placa está apoyada mediante tornillos en las cabezas de anclaje. Cuando desatornillamos los tornillos, se produce la transferencia de pretensado de las cabezas de anclaje a las piezas. Los anclajes llevan un muelle para reducir la penetración de cuñas sobre el tendón.

Cubas Aéreas

Recogen el material en la planta de prefabricación y lo llevan mediante carriles aéreos a la tolva de vertido. El proceso de vertido tiene lugar por volteo.

Tipos de Cemento para Hormigón Pretensado

Por orden de mayor a menor adecuación:

1. Cemento Portland.
2. Portland con humo de sílice.
3. Con ceniza volante.
4. Con puzolana.
5. Con varias adiciones.

Áridos más Recomendables

Basaltos, ofitas, cuarcitas, sienitas, riolitas, calizas de alta calidad.

Limitación al Tamaño Máximo del Árido

Viene determinado por la condición más restrictiva:

• 0,80 veces la distancia horizontal libre que hay entre vainas o armaduras que formen un ángulo mayor de 45 grados con respecto a la dirección de hormigonado.
• 1,25 veces la distancia entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo no superior a 45 grados respecto a la dirección de hormigonado.
• 0,25 veces la dimensión mínima de la pieza, excepto en losas superiores de los forjados, donde el tamaño será menor de 0,4 veces el espesor mínimo, y en piezas de ejecución muy cuidada, en este caso será menor de 0,33 veces el espesor mínimo.

Contenido de Ion Cloruro

• Hormigón Armado (HA): <0,05% del peso de árido.
• Hormigón Pretensado (HP): <0,03% sobre el peso del árido.

El ion cloruro es más restrictivo en prefabricación que en otros hormigones. El contenido total de cloruros en HP será <0,2% del peso del cemento y en el HA el límite está establecido en 0,4%.