روش های پیش تنیدگی بتن
بتن پیش تنیده یکی از مصالح پرکاربرد در صنعت ساخت‌وساز است و در سازه‌های مختلفی مثل پل‌هایی با طول دهانه زیاد یا کفه طبقه‌های ساختمان‌ها کاربرد دارد. این بتن‌ها به‌دلیل پیش تنیدگی، ضعف بتن‌های معمولی را ندارند و از مقاومت و استحکام بیشتری برخوردارند.
در واقع بتن‌های معمولی فقط در برابر فشار مقاوم هستند، اما بتن‌های پیش تنیده نه‌تنها فشار را تحمل می‌کنند، بلکه در برابر تنش‌های کششی نیز مقاومت خوبی دارند. این بتن‌ها به‌خوبی در برابر ضربه‌ها و فشارهای ناشی از زلزله، انفجار و … مقاوم‌اند و استحکام سازه را نیز بالا می‌برند.
روشهای پیش تنیدگی بتن مختلف هستند. در واقع تولیدکننده‌ها به ۲ روش مختلف فرآیند پیش تنیدگی را روی این مصالح اجرا می‌کنند، اما آیا می‌دانید این روش‌ها چه هستند؟ با رایان پی بتن همراه باشید تا این بحث را به طور کامل بررسی کنیم.
پیش تنیدگی بتن چیست؟
قبل از معرفی روشهای پیش تنیدگی بتن، باید در مورد این روش مقاوم سازی مصالح بیشتر بدانید. در فرآیند پیش تنیدگی یا به انگلیسی (Prestressing)، مقاومت کششی بتن‌ها بیشتر می شود. در واقع بتن‌ها در برابر تنش‌های کشش مقاومت زیادی ندارند، به‌همین‌دلیل آنها را با روش پیش تنیدگی مقاوم می‌کنند تا در صورت اعمال بار در ناحیه کششی، دچار ترک یا مشکل‌هایی از‌این‌دست نشوند.
در گذشته تولیدکننده‌ها برای اینکه مشکل تنش‌های کششی در بتن‌ها را حل کنند، در ناحیه کشش بتن از آرماتورها استفاده می‌کردند. خوشبختانه با پیشرفت تکنولوژی روش پیش تنیدگی جای جایگذاری آرماتورها را گرفته است.
با اعمال پیش تنیدگی روی بتن مزیت‌های مختلفی به‌بار می‌آید که در ادامه برخی از مهمترین آنها را لیست می‌کنیم:
- ترک‌ها در ناحیه کششی کمتر می‌شوند.
- مقاومت فشاری بتن نسبت به قبل افزایش پیدا خواهد کرد.
- در صورتی که روی بتن ترک‌خوردگی به‌وجود بیاید، آرماتورها دچار خوردگی و آسیب نمی‌شوند.
- سطح مقطع عضوهای بتنی کمتر می‌شود.
- زمان تخریب سازه‌ها بالاتر می‌رود.
- امکان استفاده از بتن‌ها در سازه‌هایی با میزان تنش بالا به‌وجود می‌آید.
- مقاومت بتن‌ها در مقابل برش بیشتر می‌شود.
- مصالح مصرفی برای بتن در سازه‌های مختلف مثل سقف پیش تنیده کمتر می‌شود، چون بارهای مرده خنثی و کم خواهند شد.
در ادامه برخی از مهمترین مشکل‌ها و عیب‌های بتن‌های پیش تنیده را نیز شرح می‌دهیم:
- برای ساخت این بتن‌ها نیاز به نیروی کار حرفه‌ای و کاربلد دارید.
- برای ساخت بتن پیش تنیده به ابزارآلات پیشرفته‌ای نیاز دارید.
- برای تهیه این مصالح باید از فولاد کششی قدرتمند استفاده کنید. هزینه این مصالح بسیار بیشتر از فولادهای معمولی است.
- برای ساخت این مصالح نیاز به بتن‌هایی با تراکم بالا دارید.
با آگاهی از عیب‌های این روش‌ها، اگر هنوز به استفاده از بتن‌های پیش تنیده تمایل دارید، می‌توانید درباره روشهای ساختشان آگاهی بیشتری به‌دست آورید.
بهترین روشهای پیش تنیدگی بتن
در ادامه انواع روشهای پیش تنیدگی بتن را معرفی می‌کنیم و در مورد آنها توضیح می‌دهیم:
بتن پیش تنیده پیش کشیده
در بتن‌های پیش تنیده پیش کشیده، فرآیند کشیدن کابل‌ها قبل از بتن‌ریزی انجام می‌شود. تولیدکننده‌ها این کابل‌ها را بدون هیچ غلافی داخل بتن جایگذاری می‌کنند. در واقع کابل‌ها به‌بتن‌ها می‌چسبند تا مقاومت این مصالح را بالا ببرند.
زمانی که بتن استحکام کافی پیدا کرد، سازنده‌ها کابل‌ها را آزاد و بخش اضافی آنها را قطع می‌کنند.
در روش اعمال پیش تنیدگی روی بتن‌ها به‌روش پیش کشیده، فرآیند کشیدگی کابل‌ها به‌کمک جک‌های هیدرولیکی انجام می‌شود.
تولیدکننده‌ها برای ساخت بتن پیش تنیده پیش کشیده به مولفه‌های مهمی مثل مقطع و محل قرارگیری کابل‌ها توجه دارند.
از جمله انواع بتن پیش تنیده پیش کشیده می‌توان به‌تیرچه‌های T شکل، دال‌های مجوف، تیرهای برق گرد و … اشاره کرد.
بتن پیش تنیده پس کشیده
تولیدکننده‌ها برای ساخت بتن‌های پیش تنیده پس کشیده قبل از فرآیند ریختن بتن‌ها، موقعیت کابل‌ها و صفحه‌های مهاری را در قالب مصالح تثبیت می‌کنند. در این روش بعد از اینکه مصالح به‌مقاومت و استحکام کافی رسیدند، فرآیند کشیدگی کابل‌ها انجام می‌شود.
در روش اعمال پیش تنیدگی به بتن به‌روش پس‌کشیدگی حجم زیادی بتن صرفه‌جویی می‌شود. در واقع در این روش امکان انحناء‌دادن به مسیر کابل‌ها به‌گونه‌ای وجود دارد تا در هر مقطع، تنش فشاری به اندازه تنش کششی به‌وجود بیاید.
پیش تنیدگی به‌روش پس کشیده به۲ روش مختلف گیردار یا چسبیده و آزاد یا غیر چسبیده انجام می‌شود. هر کدام از کشورهای جهان، یکی از این روش‌ها را برای اجرای پروژه‌های ساخت‌وساز استفاده می‌کنند. مثلا روش گیردار در کشور استرالیا و روش آزاد در کشور آمریکا کاربرد دارند. در ادامه درباره هر یک از این سیستم‌ها بیشتر توضیح می‌دهیم:
سیستم آزاد یا چسبیده
در سیستم آزاد یا چسبیده که به‌انگلیسی (Bonded) نام دارد، تولیدکننده در مرحله اول صفحه‌های مهاری را به‌همراه غلاف‌های فلزی داخل قالب می‌گذارد. سپس فرآیند رانش کابل‌ها درون غلاف‌ها و بعد از آن نیز فرآیند بتن‌ریزی انجام می‌شود.
در این روش بعد‌از‌اینکه مصالح استحکام کافی پیدا کردند، سازنده‌ها به‌کمک جک‌های هیدرولیکی فرآیند کشیدگی کابل‌ها را شروع می‌کنند. سپس سازنده‌ها به‌کمک گروت در مجراهای غلاف‌ها نوعی ملات تشکیل‌شده از ماسه، آب، سیمان و مواد‌افزودنی می‌ریزند.
گروت نه‌تنها از خوردگی کابل‌های فولادی جلوگیری می‌کند، بلکه باعث انتقال نیروی کششی بین کابل‌ها نیز می‌شود.
سیستم آزاد یا غیرچسبیده
در سیستم آزاد یا غیر چسبیده که به‌انگلیسی (Unbonded) نام دارد، تولیدکننده از غلاف برای کابل‌ها استفاده نمی‌کند. در این روش روکش‌های پلی‌اتیلن کار غلاف‌ها را انجام می‌دهند.
در روش غیر چسبیده بعد از اینکه تولیدکننده کابل‌ها را داخل مصالح جایگذاری کرد، فرآیند بتن‌ریزی و کشیدگی انجام می‌شود.
در روش سیستم آزاد هیچ نیازی به گروت نیست، چون از غلاف استفاده‌ای نمی‌شود.
این روش مزیت‌های زیادی دارد؛ امکان تعمیر یا تعویض کابل‌ها، کاهش افت‌های اصطکاکی و جلوگیری از خوردگی کابل از جمله مزیت‌های این روش هستند.
روش های پیش تنیدگی بتن، افزایش مقاومت و دوام
روشهای پیش تنیدگی بتن را به‌طور کامل در این مطلب توضیح دادیم. این روش‌ها هر چند با یکدیگر متفاوت هستند، اما نتیجه یکسانی دارند و باعث افزایش مقاومت بتن‌ها می‌شوند. دانستن این روش‌ها برای کسانی که در زمینه تولید بتن پیش تنیده فعالیت دارند، بسیار مهم و ضروری است. با آگاهی از روشهای پیش تنیدگی، امکان تولید بتن‌های مقاوم و استفاده از آنها در صنایع ساخت‌وساز وجود دارد؛ منتهی ابتدا باید به فکر تهیه ابزارآلات مناسب برای تهیه‌شان باشید.
برای افزایش استحکام سازه باید برای خرید این مصالح به‌سراغ مراکز معتبر بروید که روش های پیش تنیدگی بتن را به‌صورت کامل می‌دانند. این مراکز انواع بتن‌های پیش‌تنیده، مینی نیوجرسی بتنی، سنگدال بتنی و … را با کیفیت عالی و قیمت مناسب عرضه می‌کنند.