Hormigón Pretensado

El hormigón pretensado es aquel que combina el concreto con refuerzos elabordos mediante cables compactos o alambres de acero (torones) en su estructura. Las combinaciones de cables, alambres o hierrros de denominan estructuras prearmadas, y son las encargadas de transmitir al hormigón el esfuerzo.

El hormigón pretensado es aquel que combina el concreto con refuerzos elabordos mediante cables compactos o alambres de acero (torones) en su estructura. Las combinaciones de cables, alambres o hierrros de denominan estructuras prearmadas, y son las encargadas de transmitir al hormigón el esfuerzo de dos maneras distintas; la primera de ellas consiste en emplear armaduras pretensas (generalmente alambres), y constituye el método empleado por lo general en construcciones pre-fabricadas; por su parte el método de empleo de armaduras postensas (generalmente torones, grupos de cables o de hierros de construcción delgados), es el método preferido y adecuado para utilizarse en piezas hormigonadas en la misma obra, por lo que no necesitan traslado de transporte (un ejemplo se muestra en la construcción del intercambio víal Habich en Lima, ver foto inferior).

Por lo general y es norma común, emplear el presfuerzo por medio de la incorporación de cables de acero de alta resistencia, que se tensan y a continuación se anclan (se emplean máquinas especiales para ello conocidas como tensadoras neumáticas). Los torones deben ser capaces de precomprimir el hormigón mediante la adherencia de los mismos con este material, como ocurre en el hormigón pretensado. También se pueden dejar intencionadamente conductos con un perfil predeterminado dentro del elemento para luego pasar cables de acero por los mismos, y posteriormente aplicarles la fuerza de pretensado mediante gatos hidráulicos, una herramienta que empleando la fuerza de una compresora de gran capacidad “estira” los cables hasta obtener la fuerza requerida en las especificaciones; luego de este proceso los torones son anclados a los extremos de la estructura. Este procedimiento, cuando no lleva hormigón inyectado, se conoce como hormigón postensado. Normalmente al aplicar esta técnica, se emplea hormigón y acero de altas resistencias para resistir los enormes esfuerzos inducidos.


El término pretensado se usa para describir el método de presfuerzo en el cual los tendones se tensan antes de colar el concreto, de esta manera deberán emplearse moldes de metal y el método de fabricación exige que las piezas sean elaboradas en serie contando con instalaciones adecuadas a este fin, las mismas que deben ser capaces de soportar el total de la fuerza de presfuerzo durante el colado y curado del concreto antes de cortar los tendones y que la fuerza pueda ser transmitida al elemento. Ahora este método se emplea comúnmente en la elaboración de viguetas, trabes, losas y gradas, aplicados a edificios, naves, puentes, fábricas, estadios, etc.

Las características del hormigón, le permiten soportar los efectos de la compresión y comportarse muy bien en cuanto a su empleo en estructuras. Por otro lado el hormigón es un material muy resistente, aunque en este punto presenta algunos inconvenientes relacionados con resistencia desigual la cual es muy pequeña contra la tracción. Este motivo obliga a suplir esta carencia mediante armaduras que tomen las tensiones de tracción resultando de esta manera el material estructural conocido como hormigón armado.

La idea del pretensado es la de introducir un estado de tensión, previo a la carga de la estructura, de manera tal que anule, o disminuya, las tensiones de tracción en el hormigón. Esta idea puede ser comprendida fácilmente mediante un ejemplo. Considérese una viga isostática simple con una carga uniformemente distribida (q), como en la grafica siguiente.

Viga simple apoyada en carga distribuida

El principio es el mismo que el aplicado en el hormigón postensado. Se trata de lograr que las tracciones que producirían las cargas de servicio se reduzcan a una disminución de la compresión ya existente en el material, pero se diferencia de aquel en que los cables o alambres son tensados antes del vertido del hormigón fresco. Esta es la razón por la cual este método de construcción se emplea para confeccionar piezas prefabricadas por lo general no muy amplias como columnas, vigas, viguetas, pequeñas losas, etc.

Entre las ventajas que ofrece el uso del hormigón pretensado puedo señalar:

Permite aprovechar materiales de alta resistencia, lo que conduce a estructuras más esbeltas y livianas;
Presenta deformaciones reducidas, manteniendo su nivel de estado no fisurado (estado I).
Presenta una alta resistencia a la fatiga, la cual depende de la relación entre la variación de tensiones y las tensiones medias.
Soporta mejor excesos de carga sin sufrir daños que puedan considerarse permanentes, donde la fuerza P cierra las fisuras en el momento en desaparece la sobrecarga que las originó.

Tipos de pretensado

Existen varios tipos de pretensado, dependiendo de la modalidad de construcción y condiciones específicas de obra:

El primero de estos tipos es el “pretensado en banco o pretensado con adherencia inmediata”, el cual es aquel que lleva a cabo en las piezas pre-fabricadas. Como dijimos anteriormente, se requieren plantas donde se coloca el cable en el molde de la pieza; se pone en tensión; luego se hormigona y cuando el hormigón está seco y ha endurecido se corta los extemos del cable que trata de contraerse poniendo así en tensión al hormigón. En general los cables son rectos, pero podemos formar torones en forma helicoidal o poligonal, dependiendo del tipo de resistencia, ya que esto aumentará la fuerza de soporte obteniéndose un estado de pretensión circunferencial.

El segundo tipo se refiere al “pretensado con adherencia posterior”, el cual se basa en un método del postesado, ya que requiere que la estructura de concreto tenga tubos por donde circularan los torones; dichas vainas incluidas en la pieza de hormigón, permitirán la inserción de los cables para pretensado, los mismos que se ponen en tensión mediante gatos. Alcanzada la tensión se anclan los cables a la estructura a través de dispositivos específicos denominados anclajes (los cuales son de acero). Ahora lo que lo hace pretensado es que el espacio entre la vaina y el cable se rellena inyectando mortero.

En cuanto al grado de pretensado, el sistema puede mostra un “pretensado total”, relacionado con que la fuerza P se coloque de manera de eliminar completamente las tensiones de tracción del hormigón; por otro lado el “pretensado limitado”, indica que no se ha eliminado completamente la tracción en el hormigón, pero se mantiene los valores de tensión por debajo de la resistencia a tracción del hormigón. Se presenta también en algunos casos un “pretensado parcial”, el cual no elimina la tracción y tampoco se mantiene por debajo de la resistencia del hormigón, este pretensado requiere colocar una armadura convencional (no tesada) para evitar la fisuración a manera de un pretensado moderado.