Grietas en las cuñas de tensar Postensadas: ¿Es esto un Problema?

WRITTEN BY KLINE senior project engineer, joseph dubois and translated by KLINE senior project engineer, sergio fagundo

¿Hemos escuchado que las grietas son siempre malas noticias, cierto? Las fisuras en general pueden reducir el atractivo estético, así como la integridad estructural de cualquier elemento que haya sido agrietada. Pero, el verdadero problema con las grietas es que son casi imposibles de evitar, lo que plantea la pregunta: ¿qué grietas están bien y cuáles son inaceptables? El postensado (PT) no escapa a esta cuestión, por lo que abordaremos el siguiente dilema:

• La situación

• Diseño de las cuñas para el concreto postensado.

• Entender a diferenciar entre las grietas aceptables e inaceptables

EMPECEMOS ENTENDIENDO QUE SON LAS CUñas!

Es una tarde soleada y el trabajo de hoy es tensar los cables del primer piso garantizando no solo que se cumpla la fuerza especificada de postensado, sino la instalación de las cuñas de forma correcta. Usted sabe que ambos factores son críticos para la integridad estructural del edificio, por lo que empieza verificando cuidadosamente el medidor: 7000 libras por pies cuadrado: ¡Listo! A continuación, retira el gato hidráulico e inspecciona las cuñas. Las cuñas están completamente asentadas en el anclaje y el tendón está firmemente conectado, pero un momento… ¡hay una pequeña grieta en la cuña izquierda! La grieta parece tan pequeña que no te preocupa demasiado, pero nunca has visto esto antes y quieres asegurarte de que la conexión sea buena.

PROPÓSITO Y fabricacion DE LA CUÑA postensada

Para abordar adecuadamente el escenario anterior, debemos entender el propósito específico de las cuñas para cables postensados, junto con su fabricación. Una cuña es uno de los materiales para los sistemas de postensado encargado de fijar el cable al anclaje después de t

ensar el cable. El objetivo final de las cuñas PT es anclar de forma segura los tendones postensados ​​al hormigón circundante (a través del anclaje) y mantener la fuerza de tensión durante toda la vida útil del edificio. Esto requiere que las cuñas PT sean fuertes y duraderas. A diferencia de las cuñas de pretensado, las cuñas de postensado son de un solo uso. Al igual que la trompeta y la placa activa, es un elemento fundamental en un anclaje postensado.

El Manual de instalación de tendones de postensado de la Administración Federal de Carreteras de Estados Unidos (“The Federal Highway Administration Post-Tensioning Tendon Installation and Grouting Manual - FHWA NHI 13.026, en inglés) establece que todas las cuñas PT deben tener "dentado interior para sujetar el cable de tensión", y estar hechas de "aAleación de acero altamente resistente o acero de bajo carbono". “La razón para requerir una carcasa endurecida es garantizar que los dientes de la cuña sujeten o “muerdan” firmemente el tendón sin deformarlo ni permitir que el tendón se deslice. Observe que sólo el exterior de la cuña está endurecido; esto se debe a que la cuña debe tener un “núcleo dúctil, para poder… ajustarse a la irregularidad entre el cable y el orificio cónico de la cuña” (FHWA-NHI-13-026). En resumen, las cuñas PT tienen un interior blando para adaptarse entre superficies irregulares y un exterior duro con dientes de agarre para retener la fuerza en los tendones postensados.

Entonces, ¿MITO O REALIDAD?

Conociendo para qué están diseñadas las cuñas PT y cómo se fabrican, echemos otro vistazo a la grieta que encontró. Hay tres razones principales por las que una cuña de PT podría agrietarse: primero, la superficie del tendón es irregular, lo que obliga a la cuña a doblarse y ajustarse cuando se tensiona el cable. En segundo lugar, endurecer el acero en la caja de la cuña hace que el acero se vuelva frágil. y, en tercer lugar, la cuña está defectuosa o dañada.

Debido a la necesidad de deformación para permitir que la cuña “muerda” adecuadamente el cable postensado, las primeras dos razones enumeradas no son razón de preocupación cuando la grieta está limitada a la superficie del concreto. Esto lo afirma el Manual de Campo para Cables Postensado “PTI’s Field Installation Manual for Unbonded Single Strand Tendons (PTIM10.3-00) en Ingles, que establece que “pueden aparecer grietas finas en la superficie cementada de las cuñas…” y que esto “…no afectan la integridad estructural del sistema de postensado.” Sin embargo, lo que no es aceptable es que el núcleo dúctil de la cuña también se agriete, rompiendo la cuña en múltiples pedazos (FHWA-NHI-13-026). Esto puede deberse tanto a defectos del fabricante como a errores de instalación, así como a cuñas asentadas de manera desigual, cuñas muy corroídas, cuñas y/o anclajes torcidos y gatos tensores colocados incorrectamente. Adicional, no es aceptable cuando las cuñas presenten grietas continuas y puntas parcialmente desprendidas a causa de las fisuras o cuando las grietas son horizontales o inclinadas. Para evitar problemas y grietas inaceptables, hay que asegurar que todas las cuñas estén en buena condición con base al criterio del PTI (“Instituto del Postensado”) antes de su instalación.

Entonces, no todas las grietas observadas son malas. Ahora, usted sabe determinar la diferencia! Las cuñas completamente agrietadas son un peligro y deben considerarse defectuosas, sin embargo, hay que recordar que las cuñas con grietas en la superficie radial son estructuralmente sólidas. Los tendones de postensado se diseñan e instalan con un nivel específico de esfuerzo en mente. Incluso con fisuras menores, los tendones pueden seguir manteniendo el esfuerzo deseado, asegurando que la capacidad estructural no se vea comprometida.

Como regla general, las micro fisuras radiales no deberían afectar el funcionamiento de la cuña. Mientras los cables no se deslicen, no es necesario volver a acuñarlos. Sin embargo, es importante destacar que, aunque las fisuras menores en las cuñas postensadas generalmente no son una preocupación estructural, no deben ser ignoradas. Inspecciones regulares y un mantenimiento adecuado son fundamentales para garantizar la durabilidad y seguridad a largo plazo de las estructuras postensadas. Si las fisuras se dejan sin atención y se les permite propagarse ampliamente, podrían potencialmente llevar a problemas estructurales más significativos con el tiempo.

Si es contratista o inspector, es esencial compartir esta información con su equipo y colegas para disipar el mito que rodea las grietas en las cuñas postensadas. Si tiene otras preguntas o inquietudes sobre el postensado, consulte nuestro blog sobre los "Top 10 Common Post-Tensioning Myths Debunked," (próximamente en español) y no dude en comunicarse con nosotros para obtener asesoramiento y asistencia de expertos.