انواع و الزامات بتن پیش تنیده

الزامات انواع بتن پیش تنیده از موضوعات مهمی می باشد که مهندسان باید اطلاعات کافی در مورد آن و شیوه اجرای آن داشته باشند. سیستم های پیش تنیده و پس کشیده از حدود 50 سال پیش تا به امروز در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. دلیل به وجود آمدن این بتن ها افزایش مقاومت بتن در برابر نیروی کشش است. اما این نوع بتن ها دارای انواع خاص خود بوده و برای اجرای آنها لازم به رعایت برخی از الزامات است. در ادامه این مقاله از سایت مقاوم سازان پایون قصد داریم در این زمینه توضیحاتی را ارایه دهیم.

بتن پیش تنیده و آماده

بتن پیش تنیده چیست؟

روش استفاده از بتن پیش تنیده از 1886 میلادی در سان فرانسیسکو ابداع شد. البته این روش سالها مورد توجه قرار نگرفت اما پس از جنگ جهانی و کمبود برخی مصالح ساختمانی با اقبال مواج شد. بتن پیش تنیده در حقیقت بتنی است که قبل از نصب تحت یک تنش قرار می گیرد تا بتواند در برابر فشارها و تنش های ایجاد شده پس از احداث ساختمان مقاومت بیشتری ارائه دهد. برای ساخت بتن پیش تنیده بیشینه مقاومت فشاری بتن و بیشینه مقاومت کششی فولاد باید مورد توجه قرار بگیرد. هدف اصلی ساخت این نوع بتن کاهش تنش های کششی به علت لنگر خمشی تحت تاثیر بارهای وارده بر آن می باشد.

ویژگی های بتن پیش تنیده

بر اساس آنچه گفته شد از الزامات بتن پیش تنیده این است که از قبل تغییراتی اعمال می شود تا مقاومت آن در برابر فشارهای وارده بیشتر شود. به طور کلی می توان گفت هدف اصلی ساخت این نوع بتن کاهش تنش های کششی به علت لنگر خمشی تحت تاثیر بارهای وارده بر آن می باشد. این موضوع به این دلیل است که مقاومت بتن در برابر فشار بسیار بالا اما در برابر کشش تقریبا مقاومت کمی دارد. پس با ایجاد کردن فشار بر روی بتن، کشش کشش در سازه بتن کاهش یافته و مقاومت آن زیاد می گردد.

مزایای بتن پیش تنیده

بتن پیش تنیده در مقابل سایر انواع بتن مزیت هایی دارد که موارد زیر در مورد آنها قابل توجه است:

• انعطاف پذیری بتن پیش تنیده: با تغییر کمی از نیروی پیش تنیدگی می توان سازه بتنی را انعطاف پذیرتر کرد.
• عدم وجود ترک های بتنی: در سازه هایی که از بتن پیش تنیده استفاده می شود، ترک های دائمی در آن دیده نمی شود و این موضوع باعث افزایش طول عمر ساز بتنی می شود. 
• کاهش وزن: بتن پیش تنیده وزن کمتری نسبت به بتن ارمه خواهد داشت. دلیل این کاهش وزن اول استفاده از تمام مقاومت سطح مقطع بتن و دوم استفاده از فولادهایی کم وزن تر و با مقاومت بیشتر است.
• پایین آمدن هزینه نهایی پروژه: بتن های پیش تنیده برای دهانه های بزرگ و بار سنگین اقتصادی تر از سایر انواع بتن است.
  
• عدم وجود خیز به پایین: به دلیل اینکه از پیش مقداری خیز به طرف بالا در بتن های پیش تنیده وجود دارد، میزان خیز به طرف پایین در آنها بسیار کم است.
• انعطاف پذیری معماری: استفاده از بتن پیش تنیده و پس تنیده به دلیل حذف ستون ها و پایه ها قابلیت اجرای دهانه های بزرگتر برای سازه را امکان پذیرتر می کند. 

نیوجرسی بلوک

معایب بتن پیش تنیده و پس کشیده

در کنار مزایای زیاد و قابل توجه این نوع بتن، معایبی نیز در مورد آن شناخته شده است. از جمله آنها باید به این موارد اشاره داشته باشیم:

• هزینه زیاد: در نحوه ساخت بتن پیش تنیده ایران مواد و مصالح مختلفی نیاز است. همچنین دانش فنی بالا و وجود نیروی متخصص لازمه ی ساخت و استفاده از این نوع بتن می باشد. 
• جابه جایی و نصب سخت تر: برای حمل و نقل و جابه جایی آن نیاز به جرثقیل بوده و از طرف دیگر نصب آنها سخت و زمان بر می باشد.
• امکان تخریب سیستم سقف: به دلیل استفاده زیاد از میل گرد ها ممکن است سیستم سقف دچار مشکلات خطرناکی شود. تخریب بتن پیش تنیده باید توسط متخصصان انجام شود.
• امکان وادادگی کابل ها: وادادگی یکی دیگر از معیب بتن های پیش تنیده و پس تنیده وا شدن کابل ها به دلیل اصطکاک، شل شدن فولاد، جمع شدن بتن ، اب رفتگی بتن و... است. 
• در بتن های پیش تنیده از فولاد آلیاژِ استفاده می شود که طبیعتا هزینه بیشتری نسبت به فولاد معمولی دارد

انواع بتن پیش تنیده

بتن پیش تنیده نیز خود زیرشاخه هایی دارد و زیر شاخه نیز ممکن است خود به انواع دیگر تقسیم بندی شوند. اما معمول ترین انواع بتن پیش تنیده شامل دو نوع زیر است:

• بتن پیش‌تنیده‌ی پیش‌کشیده
• بتن پیش‌تنیده‌ی پس‌کشیده

بتن پیش‌تنیده پیش‌کشیده

در این نوع از پیش تنیده ها پیش از بتن ریزی، کابل ها و میلگردها در مکان مورد نظر قرار می گیرند. سپس به آن تنش وارد شده و بتن ریزی صورت می گیرد. پس از اینکه بتن ریزی تمام شده و بتن سخت شد، تاندون ها آزاد می شوند تا به اندازه اصلی خود برسند. تنشی که در داخل بتن ایجاد می شود باعث بالا رفتن مقاومت کششی بتن می شود. برای کشیدن تاندون ها از جک هیدرولیکی استفاده می شود. در بسیاری از پروژه ها مراحل پیش کشیدگی بتن به همین منوال صورت می گیرد.

بتن پیش تنیده پس کشیده

در این نوع از بتن ها کابل ها و تاندون ها پس از اینکه سفت شدن بتن کشیده می شوند. در این نوع از بتن تاندون ها را با روغن های مخصوص می پوشانند تا به بتن نچسبد. البته گاهی از یک سری پوشش ها برای نچسبیدن تاندون به بتن استفاده می شود. پس از اینکه تنش کششی بر تاندون وارد شود، فضای خالی با گروت پر می شود تا از خوردگی فولاد جلوگیری شود. این روش برای پروژه های بزرگ و دهانه هایی بلندتر مفید می باشد. 

آرماتوری که در بتن پیش تنیده استفاده می شود

الزامات بتن پیش تنیده

برای اینکه یک بتن را پیش تنیده کنیم، نیاز به رعایت برخی الزامات وجود دارد. به عنوان مثال باید به مقاومت فشاری، کششی و برشی بتن اشاره کرد که حتما باید میزان آن بالا باشد. پیش تنیدگی در بتن هایی که مقاوت پایینی دارند ممکن نخواهد بود. جمع شدگی و خزش نیز در بتن باید در پایین ترین حد ممکن باشد. دلیل آن نیز خطرات زیادی است که در صورت عدم رعایت، گریبان گیر افراد می شود.