فولاد پیش تنیدگی – فولاد بتن پیش تنیده

فولاد پیش تنیدگی (Prestressed Steel) همان کابل‌ها یا میلگرد‌هایی است که در تهیه بتن پیش تنیده استفاده می شود و در مقایسه با میلگردهای استفاده شده در بتن مسلح معمولی مقاومت بیشتری دارد. خاصیت شکل پذیری (ارتجاعی و خمیری) فولاد با مقاومت آن رابطه عکس دارد یعنی هر چقدر میزان مقاومت فولاد بیشتر باشد، شکل پذیری آن نیز کمتر خواهد بود. لذا فولاد پیش تنیدگی در مقایسه با بتن آرمه شکل پذیری کمتری داشته و در تهیه بتن پیش تنیده به دلیل اینکه ابتدا فولاد تحت تنش کششی قرار می‌گیرد، می بایست مقاومت بالاتری داشته باشد تا در مقابل این کشش زیاد، خاصیت خود را از دست ندهد.

علت استفاده از فولاد پیش تنیدگی در بتن پیش تنیده

بتن در برابر فشار مقاوم است اما در برابر تنش کششی بسیار ضعیف عمل می کند که با مسلح کردن بتن با میلگردهای فولادی، مقاومت کششی آن (و همچنین مقاومت فشاری آن) به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. حال برای افزایش هرچه بیشتر مقاومت و تقویت بتن مسلح در برابر کشش بیشتر، از روش پیش تنیده کردن بتن استفاده می شود.

به منظور پیش تنیده کردن بتن، فولاد پیش تنیدگی که مقاومت بسیار بالایی دارد به کار گرفته می‌شود؛ با پیش تنیده کردن بتن، در این حالت بارهایی که در بتن کشش ایجاد می‌کردند برای آزادسازی بارهای پیش فشردگی که توسط فولاد پیش تنیدگی انجام گرفته، درگیر می شوند. پیش تنیده کردن بتن یک روش بسیار مؤثر برای مسلح کردن آن با فولاد پیش تنیده به منظور افزایش کارایی آن می باشد.

در واقع فولاد پیش تنیدگی با مقاومت بسیار بالایی که دارد، نیروی فشاری لازم برای مقابله با نیروی کششی ایجاد شده در اثر رفتار خمشی بتن را ایجاد می کند تا با آن مقابله نماید. البته این نیروی فشاری که فولاد پیش تنیدگی ایجاد می کند با کشیده شدن آن توسط دستگاه‌های مخصوص قبل از بتن ریزی حاصل می‌شود و یا به عبارت دیگر قبل از بتن ریزی پیش بارگذاری می‌شود. با این تفسیر برای پیاده‌سازی خاصیت پیش تنیدگی در بتن و تهیه سازه‌ها، نیاز به فولاد با مقاومت بسیار بالا یا همان فولاد پیش تنیدگی می‌باشد.

انواع فولاد پیش تنیدگی

فولاد پیش تنیدگی که در تهیه بتن پیش تنیده مورد استفاده قرار می‌گیرد به سه دسته تقسیم بندی می‌شود؛ لازم به ذکر است همه‌ی انواع این فولادها در مقایسه با بتن مسلح معمولی مقاومت بسیار بالاتری دارند. فولاد پیش تنیدگی هم بصورت تکی و هم گروهی در سازه‌ها و قطعات پیش تنیده جایگذاری می‌شود. این دسته‌بندی عبارت‌اند از:

• سیم‌های بافته شده یا کابل‌ها (Strand)
• سیم‌ها (Wire)
• میلگرد‌ها یا میله‌های فولادی (Bar)

سیم‌های بافته شده (کابل‌ها) از متداول‌ترین نوع فولاد پیش تنیدگی می باشند که از تعدادی سیم که به همدیگر بافته شده‌اند تهیه می‌شود و تعداد آن‌ها بسته به استفاده آن تا ۵۰ عدد می‌باشد. علت تهیه فولاد پیش تنیدگی بصورت کابلی، قطر کم سیم‌ها می باشد که با انجام این کار سطح مقطع سیم‌ها افزایش قابل توجهی پیدا می‌کند؛ همچنین سیم‌های بافته شده در مقایسه با سیم‌های معمولی به لحاظ عملکرد پیوستگی بهتری با بتن دارند.

یک کابل معمولی از ۷ سیم سرد کشیده شده درست می شود که سیم وسطی قطر بزرگتری داشته و شش سیم به دور آن پیچیده می‌شوند. سیم‌ها هم از جنس فولاد کشیده شده بصورت سرد می باشند که در این حالت قطر سیم‌ها کم بوده و در اندازه های کوچکتری قرار دارند؛ با کاهش قطر سیم‌ها مقاومت آن افزایش می یابد.

روش‌های تهیه فولاد پیش تنیدگی

از روش‌های مختلف زیر برای اصلاح خاصیت فولاد معمولی به منظور افزایش مقاومت فولاد و تهیه فولاد پیش تنیدگی استفاده می‌شود:

۱- روش سرد کشیدن فولاد (Cold Drawn)

این روش متداول‌ترین روش تولید فولاد پیش تنیدگی است که با کشیدن شدن فولاد معمولی انجام می‌گیرد. در این روش فولاد معمولی به مدت چند روز بصورت مستمر و با حالت سرد تحت کشش قرار می گیرد و بدین ترتیب شکل کریستالی آن دچار تغییر شده که موجب افزایش مقاومت و کاهش شکل پذیری آن خواهد بود. با این روش سیم‌های فولادی با قطر کمتر تولید می شود.

۲- روش حرارتی تنش زدایی (Stress Relieving)

در این روش دمای فولاد تا حدود ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یافته و سپس به صورت تدریجی کاهش می‌یابد. با این عمل محدوده ارتجاعی فولاد پیش تنیدگی افزایش می‌یابد و فاصله تغییر شکل پلاستیک پس از جاری شدن کاهش می‌یابد.

۳- روش حرارتی کاهش وادادگی (Low Relaxation)

در این روش دمای فولاد مورد نظر تا حدود ۳۵۰ درجه سانتی گراد افزایش یافته و در عین حال تحت کشش قرار می‌گیرد. این روش با کاهش تغییر شکل پلاستیک پس از جاری شدن موجب اصلاح منحنی تنش-کرنش فولاد می‌شود و وادادگی فولاد را به شدت کاهش می‌دهد.

۴- روش فولاد آلیاژی

در این روش انواع آلیاژ در ترکیب با همدیگر به منظور تولید فولاد پیش تنیدگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلیاژهایی مانند کربن، منگنز، سیلیکات و غیره ‌برای افزایش مقاومت فولاد به کار گرفته می‌شوند. اندازه میلگردها در این حالت نیز متفاوت از هم خواهد بود.

تهیه بتن پیش تنیده با استفاده از فولاد پیش تنیدگی

بتن پیش تنیده عموما در کارخانه‌ها و توسط ماشین‌آلات مخصوص ساخته می‌شود. برای تهیه بتن پیش تنیده، نیروی تنشی فولاد پیش تنیدگی می‌تواند قبل و بعد از بتن‌ریزی انجام گیرد. در حالت اول که بتن پیش تنیده پیش کشیده می باشد ابتدا کابل‌های فولادی یا فولاد پیش تنیدگی کشیده شده و سپس بتن‌ریزی انجام می‌گیرد و بعد از گیرایی بتن به اندازه کافی کابل‌ها بصورت آهسته رها می شوند و بدین طریق نیروی پیش تنیدگی وارد بتن ‌شده و بتن پیش تنیده حاصل می‌شود.

در حالت دوم فولاد پیش تنیدگی بعد از بتن ریزی و سفت شدن بتن کشیده می‌شود که با این کار نیز بتن تحت تنش دائمی قرار می‌گیرد. در این روش که بتن پیش تنیده پس کشیده نامیده می‌شود، فولاد پیش تنیدگی نباید به بتن چسبیده باشد زیرا در آن صورت امکان کشش وجود نخواهد داشت. بدین منظور فولاد پیش تنیدگی در داخل غلاف‌هایی که در داخل بتن تعبیه شده است، قرار می‌گیرد.

برای اطلاع از قیمت هالوکور و تیرچه پیش تنیده و خرید این محصولات میتوانید همین حالا با ما تماس بگیرید.