Tendón de pretensado de alta resistencia, método para la fabricación del mismo y construcción de hormigón usando el mismo.

Un tendón de pretensado de alta resistencia que tiene una estructura de siete cables en el que:

se tensa un cable del núcleo y seis cables exteriores;

un diámetro externo del tendón es de 15,0 mm a 16,1 mm,

un área total de la sección transversal del tendón es de 135 mm2 o más; y

una carga de alargamiento permanente del 0,2% o del 0,1% es de 266 kN o más, caracterizado por que:

dicho cable del núcleo y dichos seis cables exteriores son cables de acero que contienen el 0,90-1,3% en peso de C, 0,5-1,2% en peso de Si, 0,1-1,0% en peso de Mn, 0,05-1,5% en peso de Cr y siendo el resto de Fe e impurezas inevitables; y

el tendón se realiza mediante el trenzado del cable del núcleo y los cables exteriores, estirando los cables trenzados, y sometiendo los cables trenzados a un tratamiento de pavonado a 430ºC o inferior después o al mismo tiempo que el estirado.

Tendón de pretensado de alta resistencia, método para la fabricación del mismo y construcción de hormigón usando el mismo

Campo técnico La presente invención se refiere a un tendón de pretensado de alta resistencia hecho mediante el trenzado de una pluralidad de cables estirados en frío, un método para la fabricación del tendón de pretensado de alta resistencia y una construcción de hormigón usando los tendones de pretensado de alta resistencia.

Técnica antecedente En el caso de un uso local, un tendón de pretensado se realiza normalmente mediante cables estirados en frío que satisfacen la norma industrial japonesa (JIS, de “Japanese Industrial Standard”) G 3502, trenzando los cables, y dando un tratamiento de pavonado para eliminar las tensiones residuales del mismo en la etapa final de la producción. Se usa normalmente un tendón de pretensado que satisfaga la norma JIS G 3536. En el caso de uso no local, un tendón de pretensado se realiza a partir de cables que satisfacen una norma apropiada (por ejemplo prEN10138) , y se usa el tendón de pretensado que satisfaga la norma apropiada. Si se puede aumentar las resistencias de los tendones de pretensado, la flexibilidad del diseño estructural y la resistencia de la construcción de hormigón que use los tendones se mejorará también. Esto es, se puede usar un tendón de pretensado que tenga un diámetro reducido y se puede incrementar el paso de inserción de los tendones de pretensado.

Por ejemplo, en el documento de Patente 1, se propone un tendón de pretensado que está compuesto de 19 cables trenzados y tiene un diámetro estándar de 19, 3 mm, como se especifica en la norma JIS G 3536. Una carga de tracción del tendón de pretensado (tendón PC) , supera significativamente el límite inferior especificado en la norma, mientras que el tendón de pretensado propuesto tiene la misma configuración de tendón y diámetro externo que el tendón especificado en la norma y un área de sección transversal total sustancialmente igual al área de la sección transversal nominal especificada en la norma.

[Documento de Patente 1] Patente Japonesa Nº 3684186

Sin embargo, cuando la carga de tracción aplicada al tendón de pretensado descrito en el documento de Patente 1 se incrementa significativamente, es extremadamente difícil conseguir un valor de la carga de alargamiento permanente del 0, 2% y un valor de relajación, en base a los que el tendón se clasificaría como un tendón de baja relajación como se especifica en las normas JIS G 3536, mientras que se impide que se deteriore la dureza por el esfuerzo de desgaste durante el proceso de estiramiento del cable. Más aún, un tendón de pretensado propuesto que tenga tal valor de la carga de alargamiento permanente tan bajo como el 0, 2% no es tan adecuado para un uso práctico, y juzgando a partir de las situaciones en las que se han usado tendones de pretensado en construcciones de hormigón recientes, hay un valor de existencia pequeño para tales tendones de pretensado y no pueden mostrar el valor de relajación deseado para un producto de baja relajación.

Divulgación de la invención Problema a ser resuelto por la invención Un objetivo de la presente invención es proporcionar un tendón de pretensado de alta resistencia que tenga una resistencia más alta y sea más adecuado para un uso práctico que los tendones de pretensado conocidos, y proporcionar una construcción de hormigón que use los tendones de pretensado.

Medios para resolver el problema La presente invención proporciona un tendón de pretensado de alta resistencia de acuerdo con la reivindicación 1.

Para un tendón de siete cables que tenga un diámetro estándar de 15, 2 mm especificado en la norma JIS G 3536 o 15, 7 mm especificado en una norma no local (tal como la prEN10138) , los tendones de pretensado pueden tener una resistencia más alta y ser más adecuados para un uso práctico que los tendones conocidos, mediante la producción de un tendón de pretensado que tenga la misma configuración y diámetro externo que un tendón especificado en la norma, y que tenga un área de sección transversal que sea sustancialmente igual al área de la sección transversal nominal especificada, y controlando que el valor de la carga de alargamiento permanente del 0, 2% o del 0, 1% exceda el límite inferior (222 kN) de las normas en un 20% o más. Obsérvese en el presente documento que la razón por la que el intervalo del área de la sección transversal está limitado a dentro del intervalo anteriormente mencionado es que si el área de la sección transversal es menor que 135 mm2, será difícil para cada uno de los núcleos y cables exteriores mantener la resistencia a la tracción requerida. Además, si la carga de alargamiento permanente del 0, 1% o 0, 2% es menor de 266 kN, el tendón de pretensado tendrá una resistencia solo ligeramente superior a la de los tendones conocidos, y la resistencia de la construcción de hormigón y la flexibilidad del diseño estructural que usa el tendón de pretensado se mejoraría menos.

En la configuración descrita anteriormente, al controlar el valor de la relajación de modo que no exceda del 2, 5% después de un ensayo de relajación de 1000 horas, el tendón de pretensado puede satisfacer el valor de un tendón de baja relajación especificado en la norma JIS G 3536 o en normas no locales (tal como la prEN10138) , de modo que el tendón de pretensado se pueda aplicar en una amplia gama de aplicaciones.

Es deseable que un diámetro del cable del núcleo sea de 5, 35 0, 3 mm y que el de los cables exteriores sea de 5, 15 0, 25 mm. Si el diámetro de cable del núcleo o exteriores está fuera de este intervalo, es difícil formar un tendón de pretensado que tenga un diámetro externo aceptable, esto es, el diámetro estándar de 15, 2 mm especificado por la norma JIS G 3536 o 15, 7 mm especificado en la norma no local (tal como la prEN10138) .

Es deseable usar cables de acero que contengan carbono en una cantidad del 0, 90% en peso o más como los cables del núcleo o exteriores. Los cables de acero que contengan carbono en una cantidad menor del 0, 90% en peso hacen difícil mantener la resistencia requerida del tendón de pretensado.

Para realizar un tendón de pretensado de alta resistencia que tenga la estructura mencionada anteriormente, el núcleo y los cables exteriores se trenzan y se da a continuación un tratamiento de estiramiento. Después del tratamiento de estiramiento o en el mismo momento, se da a los cables un tratamiento de pavonado a una temperatura de 430ºC o inferior, de modo que el valor de relajación se contenga en el 2, 5% o menor y que el valor de la carga de alargamiento permanente del 0, 2% o 0, 1% sea de 266 kN o mayor sin dificultad.

Si se usan los tendones de pretensado de alta resistencia que tengan la estructura anteriormente mencionada en una construcción de hormigón, la resistencia y la flexibilidad del diseño estructural de la construcción se mejoran más que las de una construcción conocida.

Ventajas de la invención Como se ha mencionado anteriormente, el tendón de pretensado de la presente invención tiene una resistencia más alta que un tendón conocido de modo que sea adecuado para un uso práctico, debido a que el valor de la carga de alargamiento permanente del 0, 2% supera el límite inferior de la norma JIS y el valor de la carga de alargamiento permanente del 0, 1% excede el límite de normas no locales (tales como la prEN10138) . También, al controlar las características de relajación para que satisfagan un valor de la norma JIS o normas no locales (tales como la prEN10138) , el tendón de pretensado se puede aplicar a una gama más amplia de aplicaciones.

Un método para la fabricación de un tendón de pretensado de alta resistencia de la presente invención asegura la producción de un tendón de pretensado que tenga las características mencionadas anteriormente.

También, una construcción de hormigón de la presente invención tiene una resistencia y una flexibilidad de diseño estructural más altas que una construcción conocida, debido a que la construcción de hormigón de la presente invención usa el tendón de pretensado de alta resistencia que tiene las características mencionadas anteriormente.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un gráfico que indica la relación entre una temperatura de calentamiento y una carga de tracción, y una relación entre la temperatura de calentamiento y la carga de alargamiento permanente del 0, 2% del tendón de pretensado de una realización.

La Figura 2 es un gráfico que indica la relación entre una temperatura de calentamiento y un valor de relajación del tendón de pretensado de la realización.... [Seguir leyendo]

1. Un tendón de pretensado de alta resistencia que tiene una estructura de siete cables en el que:

se tensa un cable del núcleo y seis cables exteriores; un diámetro externo del tendón es de 15, 0 mm a 16, 1 mm, un área total de la sección transversal del tendón es de 135 mm2 o más; y una carga de alargamiento permanente del 0, 2% o del 0, 1% es de 266 kN o más, caracterizado por que:

dicho cable del núcleo y dichos seis cables exteriores son cables de acero que contienen el 0, 90-1, 3% en peso de C, 0, 5-1, 2% en peso de Si, 0, 1-1, 0% en peso de Mn, 0, 05-1, 5% en peso de Cr y siendo el resto de Fe e impurezas inevitables; y el tendón se realiza mediante el trenzado del cable del núcleo y los cables exteriores, estirando los cables trenzados, y sometiendo los cables trenzados a un tratamiento de pavonado a 430ºC o inferior después o al mismo tiempo que el estirado.

2. El tendón de pretensado de alta resistencia de acuerdo con la reivindicación 1, donde un valor de relajación medido después de un ensayo de relajación de 1000 horas es del 2, 5% o inferior.

3. El tendón de pretensado de alta resistencia de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde un diámetro del cable del núcleo es de 5, 35 0, 3 mm y un diámetro de los cables exteriores es de 5, 15 0, 25 mm.

4. Un método para la fabricación del tendón de pretensado de alta resistencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:

proporcionar dichos siete cables de acero que contienen el 0, 90-1, 3% en peso de C, 0, 5-1, 2% en peso de Si, 0, 1-1, 0% en peso de Mn, 0, 05-1, 5% en peso de Cr y siendo el resto de Fe e impurezas inevitables; el trenzado de dichos siete cables de acero en dicha estructura de siete cables con dicho un cable del núcleo y dichos seis cables exteriores; proporcionar un tratamiento de estirado a los cables trenzados; y proporcionar un tratamiento de pavonado a los cables trenzados a una temperatura de 430ºC o inferior después o al mismo tiempo que el tratamiento de estirado.

5. Una construcción de hormigón que incluye un tendón de pretensado de alta resistencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.