در شیوه پیش تنیدگی برای ایجاد فشار بر روی سازه بتنی از دو روش پیش کشیدن ( pre tension ) و پس کشیدن ( post tension ) استفاده می شود که باعث ایجاد دو نوع بتن به صورت زیر شده است:
- بتن پس کشیده یا پس تنیده
در این شیوه کابل ها ، که درون غلاف های محافظتی قرار دارند ، در قطعه مورد نظر قرار داده می شوند ، پس از آن عملیات بتن ریزی صورت میگیرد و بعد از اینکه بتن ، مقاومت فشاری لازم را کسب کرد ، کابل ها کشیده می شوند.
از این شیوه هم برای تولید قطعات به صورت پیش ساخته و هم برای اجرا کردن سازه در محل استفاده می شود.
- بتن پیش تنیده یا پیش کشیده
در این شیوه برخلاف روش پس کشیدن عملیات بتن ریزی بعد از کشیده شدن کابل ها انجام می شود. بدین صورت که در ابتدا فولاد که به صورت کابل یا مفتول است بر روی یک بستر از پیش ساخته قرار داده می شود. بعد از آن نیز کابل ها در حد فاصل دو انتها ، تا حد جاری شدن کشیده می شوند و عملیات بتن ریزی اجرا می شود. بعد از این که بین فولاد و بتن چسبندگی لازم ایجاد شد و بتن مقاومت لازم را کسب کرد ، کابل ها بریده می شوند تا نیروی کششی فولاد به صورت فشاری به سازه بتنی انتقال پیدا کند.
از این روش در کارخانه و کارگاه های تولید قطعات بتنی برای ساخت این نوع محصولات به صورت پیش ساخته استفاده می شوند.
بتن پیش تنیده چه ویژگی هایی دارد؟
پیش تنیدگی به شیوه های اطلاق می شود که در طی آن یک تنش اولیه ، ثابت ، دائمی و همیشگی ( Prestress ) به سازه یا عضو بتنی وارد می شود. به صورتی که در اثر این تنش اولیه برخی از تنش های مرده و زنده در سازه بتنی خنثی می شوند. در نتیجه این امر مقاومت باربری بتن پیش تنیده افزایش می یابد.
به صورت کلی هدف و ویژگی اصلی پیش تنیدگی در یک سازه بتنی ، کاهش دادن تنش های کششی و محدود کردن ترک های ناشی از لنگر شمخی ، بر اثر وارد شدن بار بر روی سازه بتنی است. زیرا با این حال که بتن در برابر فشار از مقاومت بالایی برخوردار است ، اما در برابر کشش مقاومت چندانی ندارد. به همین دلیل با ایجاد فشار بر روی بتن ، کشش ایجاد شده در سازه بتنی کاهش می یابد. در نتیجه مقاومت آن افزایش پیدا می کند.
مزایای بتن پیش تنیده چیست؟
این نوع بتن از مزایای متعددی در برابر دیگر بتن ها برخوردار است که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
قابلیت انعطاف پذیری را می توان از اولین مزیت بتن پیش تنیده دانست. بدین صورت که می توان با تغییر دادن مقداری از نیروی پیش تندیگی سازه بتنی را انعطاف پذیر کرد.
از مهم ترین مزایای سازه های بتن پیش تنیده می توان به نبود ترک های دائمی در آن اشاره کرد که باعث افزایش یافتن دوام و ماندگاری این سازه های بتنی می شود.
از آنجایی که در هنگام استفاده از بتن ، مقاومت تمام سطح مقطع به صورت کامل استفاده می شود ، میزان مصرف بتن کاهش می یابد. علاوه بر این فولاد هایی که در این نوع بتن استفاده می شوند از مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند که نیاز به استفاده از فولاد را کمتر می کند. در نتیجه وزن سازه کاهش می یابد.
معایب بتن پیش تنیده
استفاده از این نوع بتن مانند هر محصول دیگری ، در کنار مزایای خود دارای معایبی نیز است که از جمله آن ها می توان به دو مورد زیر اشاره کرد:
تخریب و خراب شدن این نوع سیستم سقف می تواند بسیار خطرناک باشد. زیرا برای ساخت بتن پیش تنیده از میله گردهای بسیار زیادی استفاده می شود. به همین دلیل تخریب آن ها باید به وسیله تیم فنی آموزش دیده انجام شود.
- احتمال افت و وا دادگی کابل ها
از دیگر معایب بتن پیش تنیده پس کشیده می توان به مشکل افت و وا دادگی کابل ها به دلایل مختلفی چون کاهش اصطکاک بین کابل و غلاف ، کهولت کرنش (relaxation) و شل شدگی فولاد ، لغزش مهار انتهایی و فرو رفتن در ابتدا و انتهای کابل ، جمع شدگی بتن یا خزش و انقباض و آب رفتگی بتن به مرور زمان اشاره کرد.
برای ساخت این نوع بتن به مواد و مصالح متعدد ، دانش فنی بالا و نیروی متخصص احتیاج است و به صورت معمول برای جابه جایی قطعات آن ها باید از جرثقیل استفاده کرد. به همین دلیل مراحل ساخت و تولید و اجرا بتن پیش تنیده می تواند کمی سخت ، دشوار و هزینه بر است.