Tensión en los pilotes durante su hinca
Hoy hemos visitado con los alumnos de la escuela una factoría de fabricación de pilotes prefabricados de hormigón. Por eso me ha parecido interesante compartir algunas ideas sobre cómo determinar la altura máxima de caída de la maza durante la hinca.
La tensión máxima que se alcanza en el pilote durante la hinca es función de la velocidad de impacto de la maza y no del peso de la maza. Por eso, mazas pequeñas con alturas de caída grande pueden dañar los pilotes.
Como vamos a ver a continuación no se recomienda emplear alturas de caída superiores a 80 cm a 100 cm.
Si la hinca blanda la tensión es proporcional a la altura de caída. Pero si la hinca es dura y se produce un rebote en la punta de la onda de choque, la tensión máxima que se puede generar en el pilote es equivalente a una altura de caída del doble de la adoptada.
Vamos a estudiarlo
– Tensión en el pilote = módulo de deformación x deformación unitaria
– La deformación unitaria en el hormigón se puede estimar mediante el cociente de la velocidad de impacto y la celeridad (velocidad de propagación de las ondas en el hormigón).
Velocidad de impacto V= Raíz cuadrada (2 g H)
Con una altura de caída de 1 m resulta una velocidad del orden de 4 m/s.
Celeridad es ~ 4000 m/s (para hormigones de unos 500 Kp/cm2 de resistencia a compresión simple que son los empleados actualmente para la realización de pilotes de hormigón).
Operando resulta una deformación unitaria de 10 e -3.
Suponiendo un módulo de deformación de 400.000 Kp/cm2 razonable para hormigones de alta resistencia resultaría una tensión de 400 Kp/cm2.
Si la hinca es dura la tensión debido al rebote en punta podría ser mayor. Teóricamente podría duplicarse. Realmente hay que incluir el rendimiento real (del orden del 75%) y otros aspectos, por lo que la tensión que se genera es algo menor que la indicada.
En todo caso, como referencia, no conviene adoptar alturas de caída superiores a 1 m ya que durante la hinca no conviene generar tensiones superiores al 80% de la resistencia a compresión simple (unos 400 Kp/cm2).
