El acero de refuerzo también se llama hierro de refuerzo o barra de refuerzo, y el acero de refuerzo es el material utilizado en el hormigón para aumentar la resistencia a la flexión del elemento de hormigón.
En el pasado, antes de la invención del acero de refuerzo, se utilizaban diversas técnicas para absorber las tensiones de tracción causadas por las cargas o se cambiaba la forma estructural para que no se produjeran tensiones de tracción.
El mejor ejemplo es el arco. Se utilizó como elemento de compresión que absorbe cargas como cargas de compresión o como presión axial.
El uso de barras de refuerzo en la construcción de mampostería se remonta al siglo XV. Originalmente se utilizaban principalmente en albañilería para aumentar su capacidad de carga. El punto de inflexión en el uso de la armadura en la construcción civil se produjo en el siglo XIX, cuando se incrementó su resistencia mediante su incrustación en hormigón.
Mejorar la resistencia del acero de refuerzo se vuelve aún más popular, ya que puede convertirse en elementos de hormigón armado resistentes.
¿Por qué reforzar acero en hormigón?
El hormigón es fuerte en compresión y débil en tensión. En general, la resistencia a la tracción del hormigón es aproximadamente el 10% de su resistencia a la compresión .
Cuando el hormigón se somete a esfuerzos de flexión, se crean presión y tensión en la sección. La tensión de tracción es soportada por el refuerzo y el hormigón soporta la tensión de compresión.
Si el hormigón no puede soportar la tensión axial, también añadimos acero de refuerzo para absorber la tensión de compensación.
Desarrollo de tecnología de refuerzo de acero.
El acero anterior no tenía la resistencia de las barras de refuerzo que utilizamos hoy. Ahora disponemos de refuerzos con una resistencia de 500-6000 N/mm 2 .
La siguiente tabla muestra el desarrollo.
| tipo de barra | Año introductorio | Límite de rendimiento/MPa |
| Ronda sencilla | 1895 | 230 |
| Deformado | década de 1920 | 230 |
| cuadrado retorcido | 1957 a 1963 | 410 |
| Calidad intermedia deformada | 1960 a 1968 | 275 |
| Calidad dura deformada | 1960 a 1968 | 345 |
| torcido deformado | 1962 a 1983 | 410 |
| Laminado en caliente y deformado (410Y) | 1983 | 410 |
| Laminado y conformado en caliente (400 años) | 1988 | 400 |
| Laminado y conformado en caliente (500 años) | 2000 | 500 |
En la actualidad, existen cuatro tipos principales de barras de refuerzo que se utilizan en la construcción.
- Acero estructural
- puerta de acero
- Acero TMT
Propiedades/características del acero de refuerzo
Como se mencionó anteriormente, existen tres tipos principales de barras de refuerzo que se utilizan en la construcción. Caracterizamos estos aceros en función de su resistencia.
El límite elástico o límite elástico del 0,2% se utiliza para caracterizar las barras de refuerzo. En consecuencia, la siguiente categorización se basa en el límite elástico.
| Tipo de refuerzo | Límite de rendimiento / N/mm 2 |
| Acero estructural | 250 |
| puerta de acero | 460 |
| Acero TMT | 500/550/600 |
Veamos la principal diferencia entre el acero TMT y el acero TOR.
Diferencia entre barras TMT y acero TOR
- resistencia a la tracción
Las barras TMT tienen un límite elástico mayor que el acero TOR, como se muestra en la figura anterior.
El aumento del límite elástico reduce el área de refuerzo a utilizar y conduce a una reducción de los costos de construcción.
- Ductilidad
La ductilidad es la capacidad de soportar mayores cargas sin fallar.
Debido a sus propiedades inherentes, las barras TMT son más dúctiles que el acero TOR.
- renovación
Las barras TMT exhiben un mayor alargamiento debido a sus propiedades de sección transversal. La capa exterior dura y la capa interior suave permiten que se estire sin romperse.
- Soldabilidad
El bajo contenido de carbono en las varillas TMT permite soldar sin cambiar las propiedades del material. Además, la dura capa exterior resiste el aumento de temperatura durante la soldadura.
Composición química de las barras de refuerzo.
Para comprobar la composición química del acero de refuerzo, el valor equivalente de carbono se utiliza principalmente como valor característico.
Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Se aplica lo siguiente: Mn – porcentaje de contenido de manganeso, Cr – porcentaje de contenido de cromo, V – porcentaje de contenido de vanadio, Mo – porcentaje de contenido de molibdeno, Cu – porcentaje de contenido de cobre y Ni – porcentaje de contenido de níquel.
La siguiente tabla de BS 4449 proporciona el valor equivalente de carbono permitido para análisis de fundición y análisis de productos.
Veamos también una comparación con otros estándares. En comparación con BS 4449, ASTM permite valores diferentes.
La siguiente tabla, extraída del documento técnico, da una indicación clara de la distribución de valores.
Dimensionamiento del refuerzo
El diámetro estándar y la sección transversal especificados en la tabla de flujo de acuerdo con BS 4449:2005 se utilizarán para calcular las cantidades o los requisitos de diseño.
La masa restante debe calcularse según la tabla.
| Diámetro nominal/mm | Área de sección transversal/mm 2 | Masa por metro/kg |
| 6 | 28.3 | 0.222 |
| octavo | 50.3 | 0,395 |
| 10 | 78,5 | 0,617 |
| 12 | 113 | 0,888 |
| dieciséis | 201 | 1,58 |
| 20 | 314 | 2.47 |
| 25 | 491 | 3.85 |
| 32 | 804 | 6.31 |
| 40 | 1257 | 9,86 |
| 50 | 1963 | 15.4 |
Tolerancias permitidas para acero de refuerzo – BS 4449:2005
- longitud
La desviación permitida de la longitud nominal es +100/-0 mm .
Esto significa que la longitud se puede aumentar en 100 mm, pero no se puede reducir la longitud especificada.
- Dimensiones
La desviación permitida del valor nominal Masa por metro no debe ser superior al ±4,5% para un diámetro nominal superior a 8 mm y no superior al ±6% para un diámetro nominal inferior o igual a 8 mm. .
Sin embargo, existen pequeñas desviaciones en los valores según otras normas, como se muestra en la siguiente figura.
- Geometría de superficie
La disposición de las nervaduras y sus dimensiones y ángulos serán los especificados en BS 4449. Estos se han analizado en el artículo Nervios de refuerzo. Para obtener más información, puede contactarnos.
Prueba de barra de refuerzo
Se realizan dos tipos principales de pruebas para el refuerzo. La secuencia de las pruebas de refuerzo depende de las normas pertinentes.
- Comprobar la composición química – Análisis químico de barras de acero.
- Verifique las propiedades físicas: resistencia y alargamiento.
Para mantener la calidad del refuerzo en la producción y en la obra, se llevan a cabo controles y pruebas continuos.
BS4449:2005 especifica los siguientes criterios/tasas de inspección para barras y rollos.
- Composición química: El productor de acero debería haber realizado un análisis por unidad de prueba y un análisis de fundición.
- Ensayos de flexión, masa nominal por metro y geometría superficial : una probeta por probeta y diámetro nominal.
- Ensayos de tracción : una probeta por cada 30 toneladas con al menos tres probetas por unidad de ensayo y diámetro nominal.
Composición química: análisis químico de acero de refuerzo/análisis de fundición
Como se comentó anteriormente, verificamos la composición química del acero y calculamos el valor de carbono equivalente.
En estos ensayos se realizan análisis químicos sobre todo tipo de varillas. El orden de las pruebas depende de la norma pertinente o de la especificación de diseño.
Esta prueba normalmente se realiza para un análisis por unidad de prueba.
Productos químicos como C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, V, etc. se verifican y el valor de carbono equivalente se determina en función de los productos químicos correspondientes, como se muestra al principio del artículo. Cuando se complete el análisis creado, debería estar por debajo de 0,52.
Los niveles químicos máximos establecidos para el análisis de productos; Además del valor de carbono equivalente, se controlan el carbono ( 0,24 ), el azufre ( 0,055 ), el fósforo ( 0,055 ), el nitrógeno ( 0,014 ) y el cobre ( 0,85 ).
Propiedades físicas
Es fundamental comprobar las propiedades físicas del refuerzo durante la producción y construcción.
Básicamente, se realizan tres tipos de pruebas sobre la muestra extraída de la armadura llevada a la obra.
- resistencia a la tracción
- Prueba de flexión hacia atrás
- Geometría de las costillas
resistencia a la tracción
Los siguientes parámetros se prueban bajo propiedades de tracción.
- Límite de estiramiento
- resistencia a la tracción
- Alargamiento porcentual
- Área transversal
- Masa por metro de longitud
Comprueba si los parámetros anteriores están dentro de límites aceptables, como se explica en la primera parte de este artículo.
Hay diferentes tipos de refuerzos
tipos de barras de refuerzo
- Acero de refuerzo europeo
- Acero de refuerzo de acero al carbono
- Barra de refuerzo recubierta con resina epoxi.
- Acero de refuerzo galvanizado
- Plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV)
- Acero de refuerzo de acero inoxidable
Los siguientes artículos se refieren al refuerzo de hormigón. Vale la pena leerlo para saber más.
Eliminar el óxido del refuerzo de acero: un enfoque práctico
Todo sobre embragues mecánicos
