از این روش در کارخانه و کارگاه های تولید قطعات بتنی برای ساخت این نوع محصولات به صورت پیش ساخته استفاده می شوند.
یکی از پرکاربرد ترین مصالح ساختمانی بتن پیش تنیده ( Prestressed concrete ) است که تقریبا از 50 سال پیش تا کنون از آن در سطح وسیعی استفاده می شود. برای ساخت این بتن از روش پیش تنیدگی استفاده می شود که در طی آن بتن تقویت می شود و ضعف آن در مقابل کشش از بین میرود.
به صورت معمول اعمال نیروی پیش تنیدگی بر روی بتن پیش تنیده به دو شیوه مختلف پیش کشیدن ( pre tension ) و پس کشیدن ( post tension ) صورت می گیرد. بدین معنی که عملیات کشش فولاد که به صورت کابل یا مفتول است ، پیش از بتن ریزی یا پس از بتن ریزی انجام می شود.
بتن پیش تنیده و بتن پس تنیده چیست؟
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.
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:
انعطاف پذیری
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.
نبود ترک های بتنی و خیز
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.
کاهش وزن سازه بتنی
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.
کاربرد بتن پیش تنیده
از میان انواع بتن در معماری ، این نوع بتن ها بیشتر برای ساخت پل ، کف طبقات ، تیرها ، سقف ها ، منابع آب و بزرگراه ها استفاده می شوند و به صورت کلی از آن ها برای ساخت دیوار و ستون استفاده نمی شوند. اما در برخی موارد به عنوان یک شیوه اقتصادی برای ساخت سازه هایی که تحت تاثیر شمخ هستند نظیر دیوارهای حائل یا باربر ، دال ها ، ستون ها و تیرها از بتن پیش تنیده استفاده می شود. علاوه بر این در دهانه های اجرایی تقریبا 6 متر می توان از بتن های مسلح معمولی استفاده کرد که کارایی قابل قبولی دارند و از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند. اما زمانی که دهانه اجرایی از 9 متر بیشتر و بزرگ تر باشد ، باید از بتن پیش تنیده استفاده کرد تا از نظر اقتصادی با پروژه سازگاری مناسب تری داشته باشد.