El formigó pretensat és un tipus de formigó que s'ha precarregat estratègicament amb forces de compressió per millorar la seva resistència estructural i el seu rendiment. El formigó pretensat és un dels materials de construcció més innovadors dels darrers anys, i ha revolucionat la moderna tecnologia de construcció i disseny.
Les tècniques implicades en la creació de formigó pretensat impliquen l'ús de tendons d'acer d'alta resistència que es tensen dins del formigó. Aquest mètode augmenta la capacitat de càrrega del formigó i millora la seva resistència a les esquerdes i la deflexió, convertint-lo en una solució versàtil i popular en la construcció i el disseny moderns.
Què és el formigó pretensat?
La creació de formigó pretensat implica comprimir-lo, o "pretensar-lo" durant la producció, de manera que contraresca millor les forces externes quan es col·loqui. La compressió del formigó es produeix amb tendons d'acer que els fabricants col·loquen dins o adjacents al formigó per millorar-ne el rendiment. Els fabricants utilitzen dos tipus principals de tendons d'acer: tendons pretensats i tendons posttensos.
Amb els tendons pretensats, els fils o fils d'acer utilitzats com a tendons s'esforcen abans de la colada del formigó. Els fabricants estiren els tendons entre els ancoratges i després els apliquen tensió. Un cop apliquen força als tendons, aboquen el formigó al seu voltant. A mesura que el formigó s'asseca, s'adhereix als tendons. El formigó pretensat és comú per a elements prefabricats de formigó com bigues, parets i lloses.
Els tendons post-tensionats s'esforcen després que el formigó s'ha endurit. Un cop s'ha assecat el formigó, els tendons s'afegeixen en un conducte dins del formigó i es tensen amb gats hidràulics. Els tendons estan ancorats per mantenir la tensió. Els tendons post-tensats són més habituals per a estructures de formigó colades al lloc i ofereixen més flexibilitat de disseny.
Innovacions en formigó pretensat
Les primeres tècniques per reforçar el formigó amb acer es van produir al llarg del segle XIX i principis del XX. Alguns dels primers dissenys de pretensat van sorgir gràcies al treball de l'enginyer civil francès Eugene Freysinnet, que va fer molt per avançar en les idees de pretensat del formigó. L'enginyer belga Gustave Magnel i l'enginyer alemany Eugen Morsch van introduir i desenvolupar de manera independent el concepte de formigó pretensat a la dècada de 1930.
El Prestressed Concrete Institute es va fundar als Estats Units l'any 1954. Aquesta organització va tenir un paper important en l'avenç del coneixement i les tècniques en la indústria del formigó pretensat. Actualment, hi ha organitzacions similars a tot el món al Canadà, el Regne Unit, Austràlia, Sud-àfrica i Europa.
Al llarg dels anys, importants avenços en materials i producció han creat noves innovacions en la tecnologia del formigó pretensat. El desenvolupament de tendons d'acer d'alta resistència i sistemes d'ancoratge millorats han augmentat la resistència del formigó pretensat. El disseny assistit per ordinador i la tecnologia millorada també han millorat la precisió i l'optimització de les estructures pretessades.
Usos del formigó pretensat
Hi ha nombroses i àmplies aplicacions per al formigó pretensat pels seus avantatges.
Ponts
El formigó pretensat és popular en la construcció de ponts per la seva capacitat d'abastar llargues distàncies i la seva immensa força. Els ponts pretensats poden abastar llargues distàncies mantenint la integritat estructural i minimitzant el nombre de molls de suport necessaris.
Edificis
Els arquitectes utilitzen àmpliament formigó pretensat en el disseny d'edificis de gran alçada, especialment en elements com lloses, columnes i bigues. La càrrega de càrrega millorada del formigó pretensat fa que permeten traves més llargues i redueix la necessitat de suport intermedi que també suposa un estalvi de costos important. És popular tant per a edificis residencials com comercials.
Instal·lacions nuclears i d'explosió
Els enginyers han arribat a confiar en la resistència del formigó pretensat en estructures de contenció d'alta pressió com les plantes nuclears i les estructures de tancs d'explosió petroquímics. Per a aquests usos, els fabricants creen components pretensats especialitzats per augmentar la seva resistència a les esquerdes i les fuites.
Estructures d'aparcament i paviment
Els garatges i les voreres dels aparcaments estan subjectes a una càrrega constant, de manera que els enginyers utilitzen regularment formigó pretensat per minimitzar les esquerdes i garantir un rendiment a llarg termini. Aquesta resistència a les esquerdes permet als constructors abocar lloses més grans que no pas amb formigó armat normal. Això permet un espai de juntes més ampli per reduir els costos d'unió i el manteniment de les juntes.
Estructures relacionades amb l'aigua
L'aigua exerceix una pressió i fricció enormes, de manera que les aplicacions d'aigua són ideals per al formigó pretensat. El formigó pretensat és comú per utilitzar-se en preses i estructures offshore, com ara plataformes petrolieres, parcs eòlics i infraestructures offshore. És vital en aquestes aplicacions que la protecció contra la corrosió s'apliqui a qualsevol tendó d'acer exposat per garantir la durabilitat a llarg termini.
Estadis i instal·lacions esportives
La llarga envergadura i la capacitat d'alta resistència del formigó pretensat fan que sigui ideal per a arenes, estadis i altres instal·lacions esportives. Com que el formigó pretensat no requereix tant de suport, els arquitectes poden permetre més espai obert per a una visualització sense obstacles i dissenys oberts per disposar de seients flexibles.
Qualitats del formigó pretensat
El formigó pretensat té moltes qualitats valuoses que el converteixen en un material de construcció ideal per a dissenys particulars, però també hi ha inconvenients que els constructors també han de tenir en compte a l'hora de decidir el material de construcció òptim a utilitzar.
Força
El formigó pretensat ofereix una resistència millorada en comparació amb altres tipus de formigó armat. El pretensat introdueix forces comprimides que contraresten les forces externes permetent una construcció amb traves més llargues i capacitats de càrrega més altes.
Durabilitat millorada
El pretensat d'aquest tipus de formigó ajuda a minimitzar l'esquerdament, el pandeig i la deformació a causa de les càrregues pesades. Això significa una major durabilitat i resistència als factors externs que deteriorarien la integritat de la seva estructura, com ara la contracció, la fluència i la fatiga. El formigó pretensat, ben mantingut, té una vida útil més llarga que altres formigós.
Eficiència estructural
La resistència del formigó pretensat significa que els constructors poden utilitzar menys d'aquest material per realitzar les mateixes tasques que altres formigó. La resistència del formigó pretensat també permet un menor suport estructural. Aquesta qualitat permet als constructors estalviar temps i diners i permet als arquitectes més flexibilitat en els seus dissenys.
Versatilitat de disseny
Arquitectes i constructors utilitzen formigó pretensat en una àmplia gamma d'aplicacions. És prou versàtil perquè els dissenyadors l'utilitzin en la construcció de ponts, edificis, estructures d'aparcament, aplicacions relacionades amb l'aigua i instal·lacions industrials. S'adapta a molts estils de disseny i permet dissenys creatius i innovadors.
Sostenibilitat
La producció de formigó està indirectament relacionada amb l'acumulació de gasos d'efecte hivernacle, ja que la producció de clínquer en ciment és intensiva en energia, però de tots els tipus de formigó, el formigó pretensat és un dels més sostenibles. Els constructors poden utilitzar menys d'aquest material i la seva durabilitat significa que no han de reconstruir aquestes estructures tan sovint com amb el formigó normal.
Resistència al foc
En general, el formigó és un material resistent al foc, però els tendons d'acer del formigó pretensat poden ser susceptibles al foc si el formigó no els protegeix. El foc o fins i tot les temperatures elevades poden debilitar la pretensió dels tendons comprometent la seva força. Els recobriments o tancaments resistents al foc poden ajudar a millorar el rendiment de la resistència al foc.
Disseny i construcció complexos
Els dissenys amb formigó pretensat són més complexos que altres dissenys de formigó. Aquest tipus de formigó requereix coneixements especialitzats per al disseny i la construcció per garantir la col·locació, la tensió i l'ancoratge adequats del tendó.
Protecció del tendó
La clau per a la durabilitat i la resistència del formigó pretensat són els tendons d'acer. Les empreses de formigó estan fent millores constants en la manera de protegir els tendons d'acer, com ara el rejuntat de tendons, el recobriment de tendons, l'encapsulació de doble capa i la protecció de l'ancoratge.
Modificació limitada del disseny
Els dissenys de formigó pretensat són complexos. Un cop tensats i ancorats els tendons, hi ha poca opció de canvis. Qualsevol modificació ha de ser analitzada estructuralment i realitzada per enginyers qualificats i constructors altament qualificats.
Si t'agrada la nostra pàgina, comparteix-la amb els teus amics & Facebook
