استفاده از بتن پیش تنیده در صفحه باسکول جاده ای

بتن پیش تنیده بتنی است که قبل از اعمال بار خارجی در بتن، تنش کششی اولیه ای به آن وارد می‌شود تا تنش ناشی از بارهای خارجی در زمان بکارگیری بتن به نحو مطلوب خنثی شوند. این فشرده سازی اولیه توسط سیم یا آلیاژهای فولادی با مقاومت بالا (به نام “تاندون”) واقع در بخش بتنی ایجاد می‌شود. استفاده از این تکنیک در تولید صفحه باسکول جاده ای به شدت طول عمر صفحات را افزایش داده است.

چرا نیاز به استفاده از بتن پیش تنیده برای ساخت صفحه باسکول جاده ای داریم؟

بهتر است قبل از اشاره به دلایلی استفاده از بتن پیش تنیده برای تولید صفحه باسکول جاده ای، برخی اصول اولیه را بازنگری کنیم. می‌دانیم که بتن در فشرده سازی خوب عمل می‌کند اما در کشش بسیار ضعیف است. و به همین دلیل می‌بینیم که پس از بارگذاری خارجی، در قسمت پایینی بتن، یک ناحیه کششی رخ می‌دهد.

در اثر این کشیدگی در ناحیه زیرین، بتن به مرور ترک می‌خورد. به همین دلیل چند میله فولادی در قسمت پایینی اضافه می‌شود تا در برابر تنش های کشش مقاومت کند و بتن را از ترک خوردگی نجات دهد.

در حال حاضر روش‌های قدیمی برای سازه‌های عظیمی که حجم بتن بسیار زیادی در آنها به کار رفته است دیگر کارساز نیست. به پل هوایی یا پل معروف دروازه استرالیا، پل اینچئون در کره جنوبی یا رآکتور هسته ای Ringhals در سوئد فکر کنید که بار خارجی که باید تحمل کنند چقدر است.

برای جایگذاری پایه‌های بتن با قطر بالا، عمق و عرض فضای کافی برای نشاندن آنها در بستر رودخانه بسیار دشوار است و فضا را برای عبور کشتی‌ها هم دشوار می‌کند. در این مواقع بهترین انتخاب استفاده از بتن پیش تنیده است.

وقتی بتن پیش تنیده برای سازه ‌های عظیم و بزرگ این چنینی راهکاری برای حل مشکلات ترک خوردگی است، برای صفحه باسکول جاده ای قابلیتی باور نکردنی است. چرا که تنش های کششی وارده بر صفحه باسکول جاده ای بسیار کمتر از این سازه های عظیم الجثه است و این امر مقاومت کششی صفحات بتنی را تا چندین برابر افزایش می‌دهد.

بتن پیش تنیده چگونه کار می کند؟

استرندهای فولادی با مقاومت کششی بالا در قسمت تیر قرار می‌گیرند، این استرندها کشیده می‌شوند و سپس لنگر می‌اندازند و آزاد می‌شوند. اکنون استرندهای فولادی می‌خواهند به طول اصلی خود بازگردد که به همین دلیل تنش های کششی به تنش فشاری در بتن تبدیل می‌شود. اکنون پس از بارگذاری دو نوع نیرو بر روی تیر وارد می‌شود.

1. نیروی پیش تنیدگی داخلی

2. نیروهای خارجی (بار مرده، بار زنده و غیره)

که باید با یکدیگر مقابله کنند.

مصالح بتن پیش تنیده

طبق گفته ها و استانداردها، فولاد به کار برده شده در بتن پیش تنیده باید از رشته های هفت سیم با مقاومت بالا، مفتول فولادی با مقاومت بالا یا آلیاژهایی با مقاومت کششی بالا استفاده شود. علاوه بر آلیاژهای آهنی، بتن با مقاومت بالاتری استفاده می‌شود، چرا که کمتر در معرض ترک های انقباضی قرار می‌گیرد. مدول الاستیسیته بالاتر و کرنش خزشی کمتری دارد. در نتیجه امکان ترک خوردگی بتن در حین پیش تنیدگی کاهش می‌یابد.

ما در شرکت فناوری پند کاسپین از بهترین مصالح برای تولید بتن پیش تنیده مورد نیاز برای ساخت صفحه باسکول جاده ای استفاده می‌کنیم. 

کاربردهای بتن پیش تنیده

علاوه بر استفاده از بتن پیش تنیده در ساخت صفحه باسکول جاده ای، موارد زیر نیز به عنوان مهمترین کاربردهای بتن پیش تنیده است.

ساخت پل ها

بتن پیش تنیده در ساخت پل ها کاربرد فراوانی دارد. بیشترین کاربرد در ساخت پل های تیرچه ای جعبه ای بتنی پیش تنیده است که در آن بتن قبل از انتقال به محل پل در کارخانه پیش تنیده می شود. این نوع پل بسیار محکم و بادوام است و اغلب در ساخت پل های با دهانه بلند استفاده می شود.

ساخت و ساز ساختمان ها

بتن پیش تنیده یکی از مصالح ساختمانی است که معمولا در ساخت و ساز ساختمان ها استفاده می‌شود. این نوع بتن با افزودن فولاد به مخلوط بتن ساخته می‌شود که به آن استحکام و پایداری بیشتری می‌بخشد. بتن پیش تنیده اغلب برای تیرها و ستون ها و همچنین برای دال های کف و سقف در ساختمان های بتنی پیش تنیده استفاده می‌شود.

ساخت سازه های پارکینگ

بتن پیش تنیده به دلیل مزایای بالا در ساخت سازه های پارکینگ به طور گسترده ای استفاده می‌شود. این مزایا شامل توانایی مقاومت در برابر انحراف و حرکت در طول رویدادهای لرزه ای، توانایی مقاومت در برابر خوردگی و توانایی مقاومت در برابر آسیب باد و آب است. علاوه بر این، بتن پیش تنیده می‌تواند پایه ای دائمی برای سازه ایجاد کند که نیاز به تعمیر و نگهداری منظم را از بین می‌برد.

ساخت مخازن ذخیره سازی

بتن پیش تنیده معمولا در ساخت مخازن ذخیره سازی هم استفاده می‌شود. مزیت استفاده از مخازن بتنی پیش تنیده این است که می‌توان آنها را به گونه ای طراحی کرد که در برابر فشار داخلی محتویات مخزن و وزن وارد شده از این محتویات به دیواره مخزن مقاومت کنند؛ دقیقا مانند کاربردی که در تولید صفحه باسکول جاده ای دارد. این امر باعث تولید دیوار سبک تر و نازک تر می‌شود که وزن کلی مخزن را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، مخازن بتنی پیش تنیده را می‌توان برای مقاومت در برابر نیروهای خارجی مانند بارگذاری باد و زلزله طراحی کرد.

خطوط ریلی

تراورس های بتنی پیش تنیده یا تیرهای متقاطع یا میلگردها در مسیرهای ریلی استفاده می‌شوند. بتن پیش تنیده نسبت به سایر مصالح برای ساخت خطوط ریلی مزایای بیشتری دارد. بسیار قوی و بادوام است و کمتر در اثر عوامل جوی یا سایر عوامل محیطی آسیب می‌بیند. بتن پیش تنیده نیز کمتر در اثر وزن قطارهای عبوری از روی آن آسیب می‌بیند و می‌توان درست مانند زمانی که از آن در ساخت صفحه باسکول جاده ای استفاده می شود، آن را طوری طراحی کرد که اثرات ارتعاش را به حداقل برساند.

فاضلاب

یکی از اصلی ترین دلایلی که از بتن پیش تنیده برای ساخت صفحه باسکول جاده ای استفاده می شود، مقاومت این ماده در برابر خوردگی است. این بتن، یک ماده ایده آل برای مسیرهای فاضلاب کشی است زیرا بسیار قوی و بادوام است. می‌تواند فشارها و بارهای زیادی را که معمولاً بر روی سیستم های فاضلاب وارد می‌شود تحمل کند. علاوه بر این، بتن پیش تنیده در برابر خوردگی مقاوم است و در طول زمان تخریب نمی‌شود.

نگهداری غلات

بتن پیش تنیده یک ماده مفید برای ساخت انبارهای غلات است. استحکام و دوام بالای این ماده، آن را برای سازه هایی که باید وزن و نیروهای ذخیره سازی دانه را تحمل کنند، ایده آل می‌کند. از بتن پیش تنیده می‌توان برای ساخت دیوارها، کف و سقف ساختمان های بتنی پیش تنیده ذخیره سازی غلات و همچنین سازه های نگهدارنده مخازن ذخیره غلات استفاده کرد.

خطوط تلفن و انتقال برق

بتن پیش تنیده به دلیل استحکام و دوام بالا، علاوه بر تولید صفحه باسکول جاده ای، به طور گسترده در خطوط تلفن و خطوط انتقال برق استفاده می‌شود. بتن قادر به تحمل بارهای سنگینی است که توسط وزن خطوط انتقال و نیروهای ایجاد شده در اثر حرکت خطوط ایجاد می‌شود.

روسازی های بتنی

بتن پیش تنیده در روسازی های بتنی برای بهبود مقاومت و دوام آنها استفاده می‌شود. روسازی ابتدا با کابل ها یا میله های با مقاومت بالا پیش تنیده می‌شود و سپس روی آن بتن ریخته می‌شود. بتن پیش تنیده به مقاومت در برابر نیروهای ترافیک و هوا کمک می‌کند و عمر روسازی را افزایش می‌دهد.

شمع های بتنی

بتن پیش تنیده اغلب در شمع های بتنی استفاده می‌شود زیرا می‌تواند ظرفیت باربری شمع ها را افزایش دهد. پیش تنیدگی بتن امکان انتقال موثرتر بارها از بتن به شمع ها را فراهم می‌کند که منجر به ظرفیت باربری بیشتر می‌شود. علاوه بر این، بتن پیش تنیده می‌تواند به جلوگیری از ترک خوردن و سایر انواع آسیب هایی که ممکن است در شمع های بتنی رخ دهد کمک کند. شمع های بتنی پیش تنیده گریز از مرکز (PHC Piles) با استفاده از بتن پیش تنیده با کارایی بالا ساخته می‌شوند.

تمامی موارد ذکر شده در بالا همگی سازه‌های تحت تنش کششی بالا هستند که هزینه بتن پیش تنیده برای آنها کاملا منطقی است. حال ما با قبول تمامی این هزینه ها این تکنیک را برای صفحه باسکول جاده ای پیاده سازی کرده‌ایم تا بهترین صفحات را با طول عمر و مقاومت بالا تولید کنیم.