انواع و الزامات بتن پیش‌ تنیده

بتن مقاومت کششی بالایی ندارد و در برابر تنش‌های کششی از خود ضعف نشان می‌دهد. بتن پیش‌تنیده، بتنی است که در آن با استفاده از کشش تاندون‌ها و یا میلگردهای فولادی، در بتن تنشی فشاری ایجاد می‌کنیم تا در هنگامی که به بتن تنش کششی وارد می‌شود، به مقابله با آن برخاسته و آن تنش را خنثی کند. به این وسیله در واقع مقاومت کششی بتن را افزایش می‌دهیم. اما همه‌ی بتن‌های پیش‌تنیده شبیه هم نیستند و این نوع بتن خود انواع مختلفی دارد. بتن پیش‌تنیده را می‌توان به دو بخش اصلی تقسیم کرد:

1. بتن پیش‌تنیده‌ی پیش‌کشیده (Pre-tensioned concrete)
2. بتن پیش‌تنیده‌ی پس‌کشیده (Post-tensioned concrete)

بتن پیش‌تنیده‌ی پیش‌کشیده خود به دو نوع پیش‌کشیده‌ی خطی (Linear pre-tensioning) و پیش‌کشیده‌ی مدور (Circular pre-tensioning) تقسیم می‌شود.

بتن پیش‌تنیده‌ی پیش‌کشیده

در این نوع بتن، تاندون‌ها، کابل‌ها و یا میلگردهای فولادی در محل مورد نظر قرار می‌گیرند؛ سپس پیش از بتن‌ریزی به وسیله‌ی ابزار مخصوص کشیده می‌شوند و به آن‌ها تنش وارد می‌شود. سپس بتن‌ریزی صورت می‌گیرد و بتن تاندون‌ها را در بر می‌گیرد و به یکدیگر می‌چسبند. پس از آن که بتن به صورت کامل سخت شد، تاندون‌ها رها می‌شود و به مرور کوتاه شده و به طول اصلی خود برمی‌گردند. این کوتاه شدن تاندون‌ها تنشی فشاری ایجاد می‌کند که از طریق چسبندگی بین تاندون و بتن، به بتن منتقل می‌شود. این تنش در نهایت منجر به بالا رفتن مقاومت کششی بتن می‌گردد.

برای کشیدن تاندون‌ها معمولاً از جک‌های هیدرولیکی استفاده می‌شود. تنش در تمامی مدت بتن‌ریزی و کیورینگ بتن بایستی بر روی تاندون‌ها و یا کابل‌های فولادی ثابت بماند. تمامی مراحل پیش‌کشیدن بتن ثابت است و در اکثر پروژه‌ها فرق خاصی بین آن‌ها وجود ندارد.

بتن‌ پیش‌ تنیده‌ی پس‌ کشیده

نوع دیگر بتن‌ پیش‌ تنیده، نوع پس‌کشیده است. در این نوع بتن، تاندون‌ها و یا کابل‌های فولادی پس از سخت شدن فولاد کشیده می‌شوند. البته باید اطمینان حاصل شود که بتن به مقاومت مورد نظر رسیده و می‌تواند تنشی که از کشیده شدن این کابل‌ها به آن وارد می‌شود را تحمل کند. در این روش، پیش از بتن‌ریزی، تاندون‌ها را به وسیله‌ی گریس یا مواد روغنی می‌پوشانند تا بین بتن و تاندون چسبندگی‌ای به وجود نیاید. یک روش دیگر برای جلوگیری از چسبیدن بتن به تاندون‌ها، پوشاندن تاندون‌ها به وسیله‌ی پوشش‌های فلزی انعطاف پذیری است که به عنوان غلاف یا داکت برای تاندون‌ها و کابل‌ها عمل می‌کند. پس از این وارد شدن تنش کششی بر تاندون، فضای خالی میان تاندون و پوشش فلزی با گروت پر می‌شود. بدین ترتیب بین تاندون‌ها و بتن چسبندگی به وجود می‌آید و از خوردگی فولاد پیش‌گیری می‌شود.

پیش‌تنیده کردن بتن به وسیله‌ی روش پس‌کشیدن معمولا برای پروژه‌های بزرگ و تیرهایی که دهانه‌های بلندتری دارند مفید و مناسب است. چرا که در این نوع تیرها، انجام عملیات پیش‌کشیدن تاندون‌ها و یا کابل‌ها در مقیاس‌های بلند و بزرگ بسیار دشوار و سخت است.

الزامات بتن پیش‌ تنیده

برای پیش‌تنیده کردن بتن، الزامات خاصی برای بتن مورد استفاده وجود دارد که رعایت آن الزامی است. به طور مثال، مقاومت فشاری، کششی و برشی بتن، بایستی بالا باشد. انجام عملیات پیش‌تنیدن در بتن‌هایی با مقاومت پایین ممکن نیست و با شکست مواجه می‌شود. همچنین میزان جمع‌شدگی و خزش در بتن بایستی بسیار کم باشد، چرا که می‌توانند بتن را با خطرات زیادی مواجه کنند.