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Published on Thursday, 29 January 2015 10:19
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Written by Eduardo de J. Vidaud Quintana
SE REFIERE COMO Concreto Ligero de Alto Desempeño (CL AD) a la mezcla entre Concreto de Alto Desempeño (CAD) y Concreto Lige- ro Estructural (CLE). Autores como
Meyer y Kahn consideran que el uso del CLAD con resistencias entre 55 y 69 MPa haría más fácil y económico el transporte de vigas pre- tensadas de gran tamaño. Una menor masa volumétrica en el concreto permitiría la fabri- cación de vigas de mayor longitud con menores tonelajes.
Se exponen en este escrito los resultados de una investigación que tuvo como propósito la determinación del comportamiento a largo plazo de concreto ligero de alto desempeño fabricado con pizarra expandida, y cómo dicho comportamiento a largo plazo afecta las pérdidas de pretensado en vigas de puentes.
Típicamente “creep” y la retracción son meno- res en CAD que en concreto de resistencia y peso normal, pero son en general mayores en CLE. Estos efectos contrarios hacen que las deformaciones a largo plazo en CLAD sean difíciles de predecir.
Como consecuencia de las deformaciones elástica y a largo plazo en el material, la carga de pretensado en los elementos de concreto pretensado se reduce en el tiempo. Se han identificado las principales causas de pérdidas; entre las que figuran: fricción en operaciones de post-tensionado, asentamiento de anclajes, acor- tamiento elástico al momento de la transferencia de la carga de pretensado, restricción de movi- miento debido a otros elementos conectados con el elemento bajo pretensado, y las pérdidas de- pendientes del tiempo (relajación de los cables de acero, “creep”, y contracción del concreto). La contribución relativa de cada uno de los factores a las pérdidas totales se ha definido dependen del diseño estructural, de las propiedades de los materiales (concreto y acero), de los métodos de pretensado, de la edad del concreto al momento de la aplicación de la carga, y del método de cálculo de las pérdidas.
Fueron estudiadas en esta investigación dos mezclas de CLAD con resistencias a compresión
de 55 y 69 MPa, utilizando pizarra expandida como agregado grueso. Se investigó el “creep”, la contracción y las pérdidas de pretensado en 36 probetas cilíndricas, y en 4 vigas pretensadas AASHTO tipo II.
El estudio arrojó que las mezclas de resis- tencia nominal de 55 y 69 MPa presentaron una resistencia a los 56 días de 64.5 y 73 MPa, con un peso unitario de solo 1855 y 1890 kg/m, respectivamente. Después de un año, la resistencia a compresión fue de 74.7 y 83.7 MPa para los CLAD de 55 y 69 MPa, respectivamente. Este considerable incremento en la resistencia es debido a la utilización de materiales ce- menticios puzolánicos, como ceniza volante y microsílica.
El coeficiente de “creep” después de 920 días
bajo carga de las mezclas CLAD de 55 y 69 MPa fue de 1.62 y 1.30, respectivamente; cuando el ensayo comenzó a la edad de 24 horas. La contracción en cambio, alcanzó valores de 860 y 650 mm/m x 10-3 en las mezclas de 55 y 69 MPa, respectivamente; después de 920 días de secado y comenzado a 24 horas de edad.
Las pérdidas de pretensado fueron estimadas usando los métodos AASHTO refinado, AASHTO agregado, PCI y ACI-209. Todos los métodos sobre-estimaron las pérdidas dependientes del tiempo en vigas pretensadas fabricadas con CLAD de 69 MPa, y los métodos AASHTO refi- nado y ACI-209 también lo hicieron en las vigas con CLAD de 55 MPa. Ello significa que estos métodos resultan conservadores para estimar pérdidas de pretensado en vigas con CLAD hecho con pizarra expandida.
Se recomienda que futuras investigaciones se centren en la medición de pérdidas de pre- tensado de “creep” y contracción por separado; lo que requiere de la fabricación de vigas con y sin acero de pretensado, de manera que la viga con pretensado presente “creep” y contracción, y la viga sin acero de pretensado presente solo contracción. Igualmente se recomienda extender mediciones más allá de los 130 días; para corro- borar las proyecciones a largo plazo utilizadas en este estudio.
REFERENCIA:López M., Kahn L. F., “Pérdidas de pretensado en ele-mentos prefabrica-dos con hormigón liviano de alto des-empeño. Una com-paración con los códigos de diseño”, XV Jornadas Chilena del Hormigón, 2005.
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