Comportamiento a flexión de elementos de albañilería postensada sin relleno de grouting

Los países en vía de desarrollo tienen la necesidad de establecer mecanismos de crecimiento eficientes, que les permitan estar en condiciones de competitividad adecuadas para la globalización de la economía mundial. La infraestructura vial juega un papel muy importante dentro del crecimiento económico y social para cualquier país, permitiendo la necesaria conectividad para su desarrollo comercial y la diversidad cultural entre sus gentes. Muchas de las obras de infraestructura vial que se construyen en la actualidad, emplean al hormigón armado como la materia prima fundamental, en ocasiones desestimando las ventajas estructurales y constructivas que posee la albañilería estructural. Desde tiempos remotos, la albañilería ha sido pieza clave para la civilización humana en temas relacionados con la construcción de sus viviendas, como pilar fundamental de los grandes imperios de la historia y que en la actualidad es empleada por la mayoría de culturas a lo largo de todo el mundo. Sin embargo, su bajo desempeño para resistir esfuerzos de tracción, comparado con materiales como el acero y el hormigón reforzado, la ha marginado en su uso a la construcción de elementos no-estructurales y en pequeñas edificaciones. El postensado mejora notablemente el comportamiento estructural de la albañilería, convirtiéndola en una alternativa viable para la construcción de obras de infraestructura vial en los países en vía de desarrollo, en especial para la construcción de estructuras de contención de tierras, generando una reducción de los tiempos de construcción y un menor desperdicio de materiales, cumpliendo con los estándares mínimos de seguridad, y una disminución cercana al 30% de los costos totales de construcción respecto a los sistemas tradicionales. Esta investigación se centra en evaluar el comportamiento mecánico a flexión de la albañilería postensada sin relleno de grouting, para verificar su futura implementación para la construcción de muros de contención de tierras y diversas tipologías de obras para la construcción de infraestructura vial. Para establecer esto, se realizaron una serie de ensayos en laboratorio a escala real sobre elementos tipo vigas simplemente apoyadas y muros en voladizo con carga fuera del plano. Con los resultados obtenidos en estos ensayos, se pudo observar el efecto de las principales variables que controlan el diseño a flexión de la albañilería postensada como son: el tensionamiento inicial de la barra, la resistencia a compresión de la albañilería, la geometría del elemento estructural, la excentricidad del cable, entre otras. Los resultados obtenidos sirvieron para revisar las expresiones de los códigos de albañilería postensada más representativos a nivel mundial y posteriormente establecer un modelo analítico para predecir la capacidad última del sistema estructural. Todos estos resultados, mostraron las bondades estructurales de la albañilería postensada sin relleno de grouting cuando se somete a cargas de flexión, así como su viabilidad económica para ser empleada en la construcción de muros de contención de tierras y en otros tipos de obras de uso frecuente en infraestructura vial. De igual manera, los resultados muestran la versatilidad de esta tipología estructural para soportar cargas equivalentes a empujes laterales de tierra, tanto en condiciones estáticas como pseudo-dinámicas, con niveles de deformación adecuados para el uso en este tipo estas estructuras. Se estima que la compresión inducida por el postensado sobre la pared vertical del muro establece condiciones de impermeabilidad adecuadas sobre la estructura, minimizando la probabilidad para el ingreso de agua al interior del muro y protegiendo contra la corrosión la barra de postensado, sobre la cual se espera un nivel de deterioro muy bajo por las mínimas condiciones de exposición a las que se encuentra comprometida, por lo cual se espera una alta durabilidad en la integridad del muro. Registros del buen desempeño a lo largo del tiempo del bloque de concreto y el acero de postensado en grandes proyectos de ingeniería que han estado sometidos a condiciones ambientales extremas, permiten estimar de manera empírica un periodo de vida útil superior a 50 años en la aplicación práctica de la albañilería postensada para estructuras de contención de tierras. Los ensayos ejecutados muestran también que la curva carga-deflexión puede ser aproximada por una simplificación bilineal, y que hay una tendencia lineal entre la relación del incremento de la tensión del cable y la deformación máxima del elemento estructural.