Una barra de postensado debe ofrecer más que una alta carga de rotura. Su utilidad también depende de conservar la fuerza después del tensado. La relajación de una barra de postensado es la reducción gradual de la tensión de tracción mientras el acero se mantiene con una deformación unitaria esencialmente constante bajo condiciones controladas. Un resultado de resistencia a la tracción y uno de relajación responden a preguntas de ingeniería distintas. [1]
La secuencia de fabricación importa. ASTM A722/A722M-26 especifica tensado en frío seguido de alivio de tensiones, además de requisitos de resistencia a la tracción, límite elástico y elongación. Comprar basándose solo en un valor de resistencia deja sin abordar una parte de esa especificación. [2]
1 / La barra terminada y sus conexiones.
La condición de la barra, la geometría de la rosca y los accesorios compatibles deben formar parte de una misma especificación.
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Puntos clave
- Especifique conjuntamente la ruta de fabricación y el requisito de relajación.
- Compare resultados con la misma base de carga inicial, duración y temperatura.
- Distinga la relajación del acero de las demás contribuciones a la pérdida de preesfuerzo.
¿Qué mide un ensayo de relajación de barras?
En un ensayo de relajación a tracción se carga la probeta, se mantiene su alargamiento dentro de los requisitos del método y se registra la reducción de fuerza con el tiempo. La temperatura y el procedimiento de carga se controlan porque el resultado corresponde a una condición de ensayo definida. ASTM E328 describe ensayos de relajación bajo una restricción aproximadamente constante. [1]
Es fácil confundir tres efectos:
2 / Mecanismos distintos requieren evidencia distinta.
Mida la relajación, la fluencia y el movimiento de anclajes mediante el ensayo o la evaluación del sistema que corresponda.
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En un informe basado en fuerza, la pérdida por relajación se calcula como:
Considere un ejemplo de cálculo: una carga mínima de rotura especificada de 1.000 kN, una carga inicial de ensayo de 700 kN y una carga restante de 686 kN después de 1.000 horas. La pérdida es de 14 kN, por lo que la relajación equivale al 2,0% de la carga inicial del ensayo. Dividir por 1.000 kN daría 1,4%, pero ese es un denominador distinto.
Registre el denominador en la planilla comparativa. La carga mínima de rotura especificada y la carga de rotura medida son referencias distintas; la base seleccionada determina la tensión inicial.
Por qué importa la secuencia de fabricación
La resistencia se obtiene mediante el acero y la ruta de proceso seleccionados. Luego debe establecerse la respuesta de relajación de ese producto en su condición final pertinente.
El tensado en frío y el alivio de tensiones son etapas especificadas en la ruta ASTM A722. El temple y el revenido constituyen un tratamiento térmico distinto. Registre cada operación requerida en el historial de fabricación e informe las propiedades de tracción resultantes en el certificado de inspección. [2]
La Nota Técnica 24 de PTI vincula la secuencia de tensado en frío y alivio de tensiones con el comportamiento de baja relajación de las barras conformes con A722. También analiza barras alternativas que cumplen las propiedades de tracción mediante otras rutas y pide evidencia de relajación pertinente para las dimensiones, la composición química y el proceso de fabricación de la barra. El principio de compra es directo: califique la ruta que se suministrará y mantenga la producción trazable a ella. [3]
3 / Tratamiento térmico en la ruta de fabricación.
Vincule el registro de fabricación con la secuencia especificada de tensado en frío y alivio de tensiones.
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Para revisar un plano, ordene las operaciones según su secuencia real: condición del material de entrada, tratamiento térmico, trabajo mecánico o tensado en frío cuando se especifique, alivio de tensiones, enderezado, roscado e inspección final. Identifique la etapa que representa la probeta de calificación. Si cambia la ruta calificada, la revisión del cambio debe determinar si la evidencia de ensayo existente sigue siendo aplicable.
La norma de producto también importa. ISO 6934-5:2024 cubre barras de alta resistencia laminadas en caliente, tratadas térmicamente o trabajadas en frío para hormigón pretensado, con superficies lisas y roscadas. Identifique en la orden la norma de producto aplicable y la condición de entrega. [4]
Compare los valores publicados sobre una misma base
El folleto de DYWIDAG de 2026 indica límites de relajación distintos para dos productos Grade 150, ambos a 1.000 horas y con una carga inicial del 70% de la carga mínima de rotura especificada. [5]
4 / Límites de relajación publicados.
Ambos límites publicados usan 1.000 horas y el 70% de la carga mínima de rotura especificada.
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La enseñanza práctica es solicitar el valor junto con su base: designación del producto, rango de diámetros, condición de fabricación, carga inicial y duración del ensayo. Mantenga visible la diferencia entre un límite de aceptación publicado y un resultado individual medido.
Las roscas y los acopladores deben figurar en el registro del proceso
Una «barra de postensado» puede ser una barra totalmente roscada o una barra con extremos roscados. Los sistemas comerciales también utilizan tuercas, acopladores y componentes de anclaje compatibles; la gama de postensado de Macalloy es un ejemplo de ambos formatos de rosca y sus accesorios asociados. [11]
Para fabricar, el plano debe resolver más que el diámetro nominal. Debe definir perfil de rosca, paso, longitud de engrane, salida de rosca, interfaz con el acoplador y método de inspección. El orden del roscado y del procesamiento posterior debe registrarse respecto de la ruta calificada.
5 / Conexiones roscadas mecanizadas.
Verifique el ajuste y el engrane de la rosca según el plano del componente.
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El laminado de roscas define el método de formación de la rosca. El ensayo de relajación verifica la retención de carga, mientras que el ensayo de fatiga evalúa el desempeño bajo cargas repetidas. Identifique los ensayos de material y conexión requeridos para la barra terminada y el conjunto. Macalloy informa por separado ensayos de fatiga específicos de producto para su gama roscada de acero inoxidable. [11]
Para decidir el método de roscado, consulte nuestra guía de thread machining versus thread rolling.
Qué debe contener un informe de 1.000 horas
Un ensayo de 1.000 horas dura 41 días y 16 horas. El informe necesita suficiente detalle para vincular ese resultado con las barras de producción que se están comprando.
ISO 15630-3:2025 establece métodos de ensayo para acero de preesfuerzo. Mantenga separada la referencia del método de ensayo de la norma de producto y del requisito de aceptación del proyecto: cada uno cumple una función distinta en la especificación de compra. [6]
6 / Propiedades de tracción durante el ensayo.
Los informes de tracción y relajación responden a requisitos de aceptación distintos.
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Use esta lista para revisar el informe:
| Campo del informe | Qué debe poder identificar quien revisa |
|---|---|
| Producto y probeta | Grado, diámetro, configuración de rosca, colada o lote, geometría de la probeta y condición final |
| Ruta de fabricación | Etapas de proceso representadas por la probeta y registro de calificación aplicable |
| Base de carga | Fuerza inicial, tensión si se informa, área de referencia y si el porcentaje utiliza la resistencia especificada o la medida |
| Método y ambiente | Norma y edición, sistema de control de deformación unitaria, procedimiento de carga, registro de temperatura y datos pertinentes de calibración |
| Duración y datos | Fuerza registrada en función del tiempo, puntos de reporte, interrupciones y valores extrapolados claramente separados de las mediciones |
| Aceptación | Límite de relajación acordado, condiciones de ensayo aplicables, esquema de muestreo y resultado |
Use esta lista para rastrear cada porcentaje informado hasta la probeta, la base de carga y el producto solicitado. Mantenga el método de ensayo seleccionado y el requisito de aceptación acordado adjuntos al plan de inspección.
Qué dejan fuera las lecturas tempranas
ETH Zurich publicó un ejemplo útil en 2025: nueve barras roscadas de acero inoxidable dúplex EN 1.4462 de alta resistencia, ensayadas en 2023 durante 1.000 horas según ISO 15630-3:2019. La serie incluyó tres probetas de cada tamaño: M24, M27 y M30. Las tensiones iniciales variaron entre 0,72 y 0,82 de la resistencia media a la tracción medida para cada tamaño. [7]
7 / Los instantes de medición importan.
Las pérdidas medias informadas aumentaron entre las 120 y las 1.000 horas en los tres tamaños.
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Las lecturas tempranas siguen la evolución de la relajación; la lectura de 1.000 horas registra el resultado a esa duración. En un ensayo más corto con extrapolación, informe la duración medida y el método de predicción, y confirme que el procedimiento seleccionado cumple la especificación aplicable.
La selección del material también importa. Una investigación publicada sobre barras roscadas de gran diámetro de acero al carbono e inoxidable encontró un comportamiento de relajación dependiente de la aleación. Por ello, un resultado debe permanecer vinculado a su material y condición de producto, en lugar de convertirse en un valor genérico para todas las «barras de alta resistencia». [8]
De la relajación del acero al preesfuerzo conservado en obra
La relajación del acero es una de las contribuciones a la pérdida de preesfuerzo. El asentamiento de anclajes y la fricción pueden afectar la fuerza durante el tensado y la transferencia; la fluencia y la retracción del hormigón la afectan con el tiempo. La guía de ACI trata la estimación de estas pérdidas como un problema del sistema que abarca distintas configuraciones de tendones y estructuras. [9]
Una lectura de fuerza en obra refleja la carga inicial, el movimiento de anclajes, el comportamiento estructural y el tiempo transcurrido. Considere estas contribuciones en el cálculo de ingeniería al comparar mediciones en obra con resultados de relajación de laboratorio.
8 / Preesfuerzo a largo plazo en vigas de hormigón.
El hormigón y el acero de preesfuerzo contribuyen a la fuerza que conserva un elemento a largo plazo.
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Han y sus colegas estudiaron cuatro vigas T de hormigón pretensado de 6 m y consideraron la interacción de la retracción y la fluencia del hormigón con la relajación del acero. Su trabajo examina el preesfuerzo conservado como respuesta conjunta del acero y el hormigón. [10]
En aplicaciones expuestas a cargas cíclicas, la relajación y la fatiga también responden a preguntas distintas. La relajación se refiere a la retención de carga dependiente del tiempo bajo la restricción del ensayo. La fatiga se refiere al desempeño bajo cargas repetidas. Los detalles de conexión y la protección contra la corrosión forman parte de esa revisión más amplia de las condiciones de servicio. [1] [11]
9 / Ajuste la evidencia a la aplicación.
Especifique la retención de carga y los requisitos de carga cíclica para el servicio previsto.
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Incluya la retención de carga en la especificación de compra
Una consulta clara entrega al fabricante un producto definido para fabricar y al equipo de inspección un resultado definido para verificar. Especifique la condición requerida de la barra y su desempeño de relajación antes de acordar la ruta de proceso y el programa de ensayos.
La siguiente redacción es un punto de partida para la especificación del proyecto:
Requisito de relajación
Suministrar el grado, diámetro y configuración de rosca de la barra indicados, conforme a la edición especificada de la norma de producto. Identificar la ruta de fabricación representada por la evidencia de calificación. Ensayar la relajación según el método y la edición acordados, con la relación de carga inicial y la temperatura indicadas, durante el período establecido. Expresar la pérdida como porcentaje de la carga inicial del ensayo y aplicar el límite de aceptación del proyecto. Identificar la condición de la probeta, la base de muestreo, la trazabilidad de colada o lote y cualquier uso de extrapolación.
Adjunte el plano, las condiciones de servicio, la cantidad y las longitudes de entrega requeridas. Si se incluyen tuercas, acopladores o componentes de anclaje, identifique también sus planos y los ensayos de conjunto aplicables. Nuestra guía comparativa de barras roscadas de preesfuerzo, barras de refuerzo y tirantes ayuda a acordar la terminología del producto antes de emitir una solicitud de cotización.
10 / Identificación del material y preparación de probetas.
Vincule cada probeta con la colada o el lote y su condición de proceso.
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JOTAIN Materials opera líneas de tratamiento térmico y procesamiento posterior de barras de acero, incluidos mecanizado, enderezado, corte y roscado. Usamos el plano y la especificación de la orden para definir los requisitos de fabricación e inspección del componente terminado. [12]
Envíenos el plano, el grado y el requisito de relajación de la barra. Revisaremos el alcance de procesamiento y la evidencia de ensayo requerida para sus barras de postensado y componentes mecanizados. Consulte a JOTAIN sobre barras de postensado.
Preguntas frecuentes
¿Un ensayo de tracción demuestra baja relajación?
Un ensayo de tracción informa resistencia y elongación. El desempeño de baja relajación se verifica registrando el cambio de fuerza con el tiempo bajo una restricción controlada. La especificación de compra debe identificar ambos conjuntos de resultados y sus requisitos de aceptación. [1] [2]
¿Basta una rosca laminada para especificar una barra de baja relajación?
El laminado de roscas identifica la operación de conformado. Especifique la relajación de la barra terminada y de su ruta de fabricación calificada, con carga, temperatura y duración de ensayo declaradas. El informe de relajación vincula ese requisito con el producto suministrado. [3]
¿Un resultado de 120 horas puede reemplazar uno de 1.000 horas?
Un ensayo más corto puede respaldar un valor previsto a 1.000 horas cuando la especificación aplicable acepta el ensayo y el procedimiento de extrapolación correspondientes. Informe por separado la duración medida, la pérdida medida y el valor previsto.
¿La relajación de la barra equivale a la pérdida total de preesfuerzo?
La relajación del acero es una de las contribuciones a la pérdida total de preesfuerzo. También pueden contribuir el asentamiento de anclajes, la fricción, la fluencia y la retracción del hormigón. La evaluación estructural considera los mecanismos pertinentes y su interacción. [9]
Lista de verificación para la RFQ
- Grado, diámetro, longitud y configuración de rosca de la barra.
- Norma de producto y edición; condición de fabricación requerida.
- Base de carga inicial del ensayo, temperatura, duración y límite de relajación.
- Requisitos de calificación y muestreo de lotes, trazabilidad e informes de ensayo.
- Tuercas y acopladores compatibles, planos de anclajes y ensayos de conjunto aplicables.
Referencias
Fotografías de productos y laboratorio: JOTAIN Materials. Fotografía de investigación en hormigón: Han et al., CC BY 4.0. Fotografía de energía eólica: Quang Nguyen Vinh / Pexels. Gráficos técnicos: JOTAIN Materials, con las fuentes numéricas identificadas junto a cada figura.
- ASTM International. ASTM E328-21 — Standard Test Methods for Stress Relaxation for Materials and Structures, 2021.
- ASTM International. ASTM A722/A722M-26 — Standard Specification for High-Strength Steel Bars for Prestressed Concrete, 2026.
- Post-Tensioning Institute, DC-35 Committee. ASTM A722-Like Alternative Post-Tensioned Bar Considerations. Nota Técnica 24, junio de 2024. La nota analiza la edición de A722 aplicable en la fecha de publicación.
- International Organization for Standardization. ISO 6934-5:2024 — Steel for the prestressing of concrete — Part 5: Hot-rolled steel bars with or without subsequent processing. Alcance del producto.
- DYWIDAG. Geotechnical Product Range. Folleto de 2026, páginas impresas 12–13. Descripciones de productos Grade 150 y límites de relajación publicados.
- International Organization for Standardization. ISO 15630-3:2025 — Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test methods — Part 3: Prestressing steel, 2025.
- Giraldo Soto, A. Threaded stainless steel rods: relaxation and application in post-tensioning. ETH Zurich, 8 de julio de 2025. Serie de ensayos realizada en 2023; la Figura 7 utiliza la Tabla 3.
- Whelchel, R. T., et al. Relaxation of Carbon and Stainless-Steel Threaded Bars for Posttensioning Applications. Journal of Structural Engineering 147(7), 04021092, 2021. Resumen publicado.
- Joint ACI-ASCE Committee 423. ACI PRC-423.10-16 — Guide to Estimating Prestress Losses. 2016. Alcance y contenidos públicos.
- Han, W., Tian, P., Lv, Y., Zou, C., and Liu, T. Long-Term Prestress Loss Calculation Considering the Interaction of Concrete Shrinkage, Concrete Creep, and Stress Relaxation. Materials 16(6), 2452, 2023. Acceso abierto, CC BY 4.0.
- Macalloy. Post Tensioning. Información del fabricante sobre sistemas 1030 y S1030, configuraciones de rosca, accesorios y ensayos de fatiga específicos del producto.
- JOTAIN Materials. Our Factory. Alcance de fabricación y procesamiento posterior.
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