Tras los imponentes rascacielos y los puentes que cruzan el mar y salvan abismos, ocultos e invisibles, los pilotes soportan silenciosamente el peso del esfuerzo. Entre ellos, los pilotes de tubos de acero soldados, conformes a la norma ASTM A252, se han convertido en un recurso indispensable en la ingeniería de cimentaciones moderna gracias a sus excelentes propiedades mecánicas y su relativa rentabilidad. Dentro de esta norma, la elección entre Grado 1 y Grado 2 es la primera y más crucial decisión técnica y económica que enfrentan los ingenieros. Una elección inadecuada puede resultar en un rendimiento deficiente o generar riesgos de seguridad.
Significado de ASTM A252
ASTM A252 es la especificación estándar para "Pilotes de Tubos de Acero Soldados y Sin Costura", desarrollada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM). El objetivo principal de esta norma es definir los requisitos de los materiales, las propiedades mecánicas y los métodos de ensayo para los tubos de acero utilizados como pilotes portantes. A diferencia de las tuberías de conducción utilizadas para transportar fluidos (como las API 5L), las tuberías para pilotes priorizan su resistencia a la flexión, la resistencia al pandeo y las propiedades de carga para garantizar que puedan soportar de forma estable las importantes cargas estáticas y dinámicas que impone la superestructura una vez hincada en el suelo.
¿Qué tipos y grados de tubería de acero se utilizan en proyectos de pilotaje?
La norma ASTM-A252 es la especificación básica que rige las tuberías de acero soldadas y sin costura para aplicaciones de pilotaje. Pueden utilizarse como pilotes portantes o como estructuras de contención de pilotes de hormigón.
La tubería A-252 se presenta en tres grados:
Grado 1 (límite elástico mínimo de 30 ksi o 207 MPa);
Grado 2 (límite elástico mínimo de 35 ksi o 241 MPa);
Grado 3 (límite elástico mínimo de 45 ksi o 310 MPa).
El Grado 3, el más resistente, se utiliza habitualmente en proyectos de pilotaje.
Tubería para pilotes ASTM A252 Grado 2 vs. Grado 1
Comparación de propiedades mecánicas: Grado 1 vs. Grado 2
La diferencia más importante radica en las propiedades mecánicas.
Límite elástico:
Grado 1 ≥ 205 MPa (30 000 psi)
Grado 2 ≥ 290 MPa (42 000 psi)
El Grado 2 tiene un límite elástico aproximadamente un 41 % mayor que el Grado 1, lo que proporciona una mayor resistencia a la flexión y a la deformación permanente.
Resistencia a la tracción:
Grado 1 ≥ 345 MPa (50 000 psi)
Grado 2 ≥ 415 MPa (60 000 psi)
El Grado 2 tiene una resistencia a la tracción aproximadamente un 20 % mayor, lo que proporciona un mejor rendimiento bajo carga de rotura.
Elongación:
Ambos grados deben cumplir con la elongación mínima especificada en la norma para garantizar la tenacidad y evitar la fractura frágil durante la hinca de pilotes.
Composición química:
La norma ASTM A252 no especifica límites estrictos de composición química. Los fabricantes suelen utilizar acero con bajo contenido de carbono para garantizar una buena soldabilidad y fabricación.
Resumen: El Grado 2 ofrece mayor límite elástico y resistencia a la tracción, superando al Grado 1 en capacidad de carga y durabilidad.
La diferencia clave entre los pilotes de tubos de acero ASTM A252 Grado 1 y Grado 2 radica en sus propiedades mecánicas. Ambos tienen el mismo requisito de resistencia a la tracción de ≥345 MPa, lo que resulta en un rendimiento similar en términos de resistencia a la tensión. Sin embargo, el Grado 2 tiene un límite elástico significativamente mayor (≥241 MPa frente a ≥205 MPa), lo que significa que es más resistente a la flexión y la deformación.
Además, la norma también especifica los requisitos de elongación, que miden la tenacidad del tubo de acero. Por ejemplo, para tuberías de acero con un espesor de pared ≥7,9 mm, el alargamiento debe ser ≥30 %. Si bien los valores estándar para los grados 1 y 2 son los mismos, la mayor resistencia del grado 2 requiere un control más estricto del material y del proceso para lograr la misma tenacidad.
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