Proceso de tensado de armaduras en postes de hormigón pretensado: entender el principio en un solo artículo

Un poste de hormigón se erige junto a la línea y debe soportar la tracción de los conductores, la oscilación provocada por el viento e incluso impactos accidentales ocasionales. Si las armaduras de su interior solo estuvieran atadas de forma ordinaria, el hormigón de la zona traccionada se agrietaría con facilidad; una vez aparecidas las grietas, penetran la humedad y el aire, se acelera la corrosión de la armadura y la vida útil del poste se reduce. El proceso de tensado previo resuelve precisamente este problema fundamental: antes de que el poste soporte cargas, se somete primero el hormigón a compresión anticipada, retrasando considerablemente la aparición de grietas. ¿Cuál es el principio de este proceso, qué diferencia hay entre el método de pretensado y el de postensado y cómo se controlan la calidad y la seguridad durante el tensado? Este artículo lo desglosa por capas con un lenguaje sencillo.

I. Por qué hay que comprimir el hormigón de antemano

El hormigón se caracteriza por resistir mal la tracción y bien la compresión. Su resistencia a compresión es alta, pero su resistencia a tracción es muy baja; cuando se tracciona directamente, a menudo se agrieta antes de desarrollar una capacidad portante significativa. El tensado previo consiste en lo siguiente: primero se estira la armadura hasta un nivel muy superior a la tracción que probablemente habrá de soportar en el futuro y, en ese estado tensado, se hormigona. Cuando el hormigón endurece y sujeta firmemente la armadura, se sueltan los equipos de tensado. La armadura tiende a retraerse, pero el hormigón la retiene; así, en la armadura queda una tensión de tracción, mientras que el hormigón es comprimido por la tendencia de la armadura a retraerse y adquiere una tensión de compresión preexistente. Cuando este poste soporta realmente cargas externas, el hormigón de la zona traccionada debe neutralizar primero esa compresión previa antes de empezar a traccionarse. En otras palabras, la tensión de compresión previa proporciona al hormigón un margen de reserva que lo hace menos propenso a agrietarse, y tanto la resistencia al agrietamiento como la rigidez del poste aumentan de forma notable.

II. Dos rutas tecnológicas: pretensado y postensado

El método de pretensado es la forma más tradicional y extendida en la producción nacional de postes pretensados en China. Su lógica es tensar primero la armadura y hormigonar después. Tras colocar la jaula de armadura en el molde de acero, el equipo de tensado aplica tracción a la armadura principal; el tensado se completa después de cerrar el molde y antes del moldeo por centrifugación, tensando la armadura entre ambos extremos del molde. A continuación se hormigona, se realiza el moldeo por centrifugación y el curado al vapor. Cuando el hormigón alcanza resistencia suficiente para sujetar firmemente la armadura, se libera el tensado y la fuerza de retracción de la armadura queda bloqueada dentro del hormigón. El método de postensado consiste en hormigonar primero dejando conductos o vainas; una vez que el hormigón endurece hasta la resistencia de diseño, se introducen las armaduras pretensadas o los torones y se tensan, y finalmente se bloquea la fuerza de tracción en los extremos del poste mediante anclajes.

III. El núcleo del proceso de tensado: control por tensión y verificación por alargamiento

Tanto en el pretensado como en el postensado, el principio central de la operación es controlar principalmente por tensión y verificar mediante el alargamiento. ¿Por qué es tan importante el alargamiento? Si el alargamiento real se desvía demasiado del valor teórico, ello indica que puede haber problemas en el sistema de tensado o en la propia armadura; seguir tensando podría generar riesgos ocultos. Normalmente se exige que la desviación entre el alargamiento real y el teórico se mantenga dentro de ±6 %; si se supera ese intervalo, hay que suspender el tensado, determinar la causa y ajustar antes de continuar. La práctica normalizada del tensado consiste en aplicar primero una tensión inicial, aproximadamente del 10 % al 25 % de la tensión de control; a partir de ese punto se mide el alargamiento y luego se suma el alargamiento estimado por debajo de la tensión inicial para obtener el alargamiento total real. Esto se hace para excluir de la medición la etapa inicial en que la armadura pasa del estado flojo al de estiramiento, de modo que los datos sean más representativos.

IV. Control de calidad y seguridad: detalles que se pasan por alto con facilidad

La calidad del tensado depende en última instancia de si el pretensado bloqueado es fiable. Tras completar el anclaje, normalmente se exige que la desviación entre el pretensado efectivo realmente establecido y el valor de diseño se mantenga dentro de ±5 %. Los platos de tensado, las placas de suspensión de armaduras y otras piezas extremas no deben presentar una inclinación evidente, y después del tensado no debe haber rotura de armaduras. Estos requisitos aparentemente menores inciden directamente en si el poste puede mantener durante su operación prolongada la resistencia al agrietamiento prevista en el diseño. El deslizamiento y la rotura de torones son las dos anomalías que más deben vigilarse durante el tensado. El deslizamiento de torones significa que la armadura se escapa silenciosamente dentro del anclaje y no se logra establecer la fuerza; la rotura de torones es el fallo de la armadura durante el tensado. La clave para prevenir el deslizamiento está en la limpieza y la alineación: las cuñas del anclaje y la superficie de los torones no deben tener grasa, óxido superficial ni lechada de cemento; los dientes de las cuñas deben estar intactos; el gato debe estar alineado con el anclaje para evitar cargas unilaterales. Marcar los torones antes del tensado también es un método práctico para detectar deslizamientos. Ante cualquier anomalía, no se debe forzar el tensado; hay que detener el equipo e investigar.

En esencia, el proceso de tensado de los postes de hormigón pretensado consiste en adelantar al hormigón una parte de la tracción futura antes de que aprenda a resistir esfuerzos. El pretensado, mediante “tensar primero y hormigonar después”, bloquea el pretensado en postes de producción masiva; el postensado, mediante “hormigonar primero y tensar después”, deja margen para requisitos de carga más altos. Pero cualquiera que sea la ruta, la doble verificación de tensión y alargamiento, la calibración periódica de los equipos, la vigilancia frente al deslizamiento y la rotura de torones y el cumplimiento estricto de la prohibición de situarse en ambos extremos conforman juntos la cadena completa que lleva esta tecnología del principio al producto fiable.