Bê tông dự ứng lực giúp ổn định công trình nhờ khả năng kiểm soát soát tốt ứng suất về cả lực nén và lực kéo. Vậy bê tông dự ứng lực là gì? Sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực? Hãy cùng Bê tông Hoàng Cát tìm hiểu nhé!
Cấu tạo của bê tông dự ứng lực
Có ba loại bê tông chính bê tông xi măng thường, bê tông xi măng cốt thép và bê tông dự ứng lực, được sử dụng để xây dựng các công trình và cầu từ lâu đời.
Bê tông chịu nén rất nhiều và hoạt động tốt khi được sử dụng theo chiều ngang như một tấm hoặc dầm bê tông thường chỉ có thể kéo dài trong khoảng cách ngắn. Việc tăng chiều dài bê tông rất khó khăn và chúng sẽ bị nứt bể, và khi sử dụng bê tông thường cho các tòa nhà và cầu có kích thước và trọng lượng quá lớn thì càng khó khăn hơn nhiều.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra loại bê tông cốt thép bằng cách sử dụng bê tông kết hợp với các loại thép để đạt được chiều dài lớn hơn. Kết quả là bê tông xi măng cốt thép trở thành vật liệu kết cấu quan trọng để xây dựng cầu. Tuy nhiên ngay cả bê tông cốt thép cũng có khả năng hạn chế về khoảng cách kéo dài, chúng vẫn có thể nứt và hỏng khi chịu ứng suất. Do đó, một loại bê tông có tên là bê tông dự ứng lực ra đời, loại bê tông này có thể tăng chiều dài nhiều hơn và trọng lượng ít hơn.
Phân loại bê tông dự ứng lực
Bê tông dự ứng lực hay còn gọi là bê tông dự ứng lực trước hoặc bê tông tiền áp. Đây thực chất là công nghệ kết cấu bê tông cốt thép kết hợp sử dụng ứng lực trước với cường độ rất căng của cốt thép.
Theo phương pháp xây dựng có hai loại bê tông dự ứng lực.
- Bê tông dự ứng lực căng trước
- Bê tông dự ứng lực căng sau
Có nhiều sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực. Kết cấu cơ bản của bê tông ứng suất trước là gây ứng suất nén bên trong bằng các gân thép cường độ cao lên bê tông trước khi chịu tác dụng của tải trọng để nó có thể chống lại ứng suất kéo sinh ra trong bê tông do tải trọng bên ngoài.
Ứng dụng của bê tông bê tông dự ứng lực
Ứng suất trước cho phép xây dựng mái, sàn, cầu và tường với các nhịp dài hơn không được hỗ trợ. Điều này cho phép các kiến trúc sư và kỹ sư thiết kế và xây dựng các cấu trúc bê tông nhẹ hơn và nông hơn. Ứng dụng cũng tạo nên sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực.
Ưu nhược điểm của bê tông dự ứng lực
Những ưu điểm chính của bê tông dự ứng lực
- Ứng suất trước của bê tông bằng cách sử dụng thép cường độ cao nâng cao hiệu quả của vật liệu
- Hệ thống ứng suất trước làm việc cho nhịp lớn hơn 35m.
- Ứng suất trước tăng cường độ bền cắt và khả năng chống mỏi của bê tông
- Bê tông đặc được cung cấp bởi hệ thống ứng suất trước do đó cải thiện độ bền
- Sự lựa chọn tốt nhất cho việc xây dựng các cấu trúc kiểu dáng đẹp và thanh mảnh.
- Ứng suất trước giúp giảm tải trọng chết của kết cấu bê tông
- Bê tông ứng suất trước vẫn không bị biến dạng ngay cả ở các điều kiện tải trọng vận hành, điều này chứng tỏ hiệu quả của kết cấu
- Xây dựng hỗn hợp bằng cách sử dụng đơn vị bê tông dự ứng lực và đơn vị đúc tạo ra cấu trúc kinh tế
Nhược điểm của bê tông ứng suất trước
- Chi phí vật liệu cao hơn
- Ứng suất trước là một chi phí bổ sung
- Ván khuôn phức tạp hơn do đó, đúc sẵn không dễ uốn
Sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực
Sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực thể hiện qua các đặc điểm: khái niệm, giới hạn kích thước, ứng dụng ở đâu, thành phần, sự thích hợp, độ bền, chi phí,…
Khái niệm
Trong trường hợp căng trước, cáp dự ứng lực còn gọi là tao cáp được căng trước khi đổ bê tông. Bê tông sau đó được đúc bao quanh các dây cáp căng, vì vậy trong phương pháp này, chúng ta có thể nói căng trước rồi mới đúc.
Trong khi trong trường hợp căng sau, các sợi cáp được bọc trong một ống dẫn và sau đó bê tông được đúc. Quá trình căng các sợi cáp được thực hiện sau khi bê tông đạt đủ cường độ nên trong phương pháp này có thể nói đầu tiên là đúc rồi mới kéo căng.
Nó có thể được thực hiện ở đâu?
Căng trước chủ yếu được thực hiện trong các nhà máy do đó nó thích hợp cho các công trình xây dựng đúc sẵn. Trong khi căng sau có thể được thực hiện trong nhà máy cũng như tại chỗ.
Giới hạn kích thước
Trong trường hợp căng trước, kích thước của các phần bị hạn chế do hạn chế vận chuyển và cũng do sự sẵn có của các cần trục có khả năng nâng các phần vào vị trí.
Trong khi đó, căng sau có kích thước của cấu kiện không bị hạn chế, cầu có nhịp dài có thể được xây dựng với sự trợ giúp của phương pháp này.
Các thành phần
Trong trường hợp căng trước các cấu kiện ứng suất trước tương tự được chuẩn bị trong nhà máy nếu xảy ra sự thay đổi kích thước thì ta phải chế tạo khuôn riêng có kích thước đó.
Trong khi căng sau có thể được thực hiện tại công trường do đó các sản phẩm được thay đổi theo cấu trúc.
Sự thích hợp
Căng trước thích hợp cho các cấu kiện kết cấu nhỏ dễ vận chuyển.
Căng sau được ưu tiên khi cấu kiện kết cấu nặng.
Độ bền
Căng trước bền hơn so với căng sau.
Căng sau có độ bền phụ thuộc vào hai cơ cấu neo.
Phí tổn
Căng trước rẻ hơn vì chi phí vỏ bọc không liên quan đến phương pháp này, căng sau thì tốn kém hơn vì sử dụng vỏ bọc. Bạn có thể tham khảo chi tiết hơn về mức giá tại các cơ sở để có thể đưa ra lựa chọn tốt nhất cho mình.
Như vậy, bài viết trên cung cấp cho bạn đọc chi tiết về sự khác biệt giữa căng trước và căng sau bê tông dự ứng lực, hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích. Nếu vẫn còn thắc mắc và cần giải đáp vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng.
