بتن پیش‌تنیده
همانطور که می‌دانید اگر چه بتن در فشار بسیار قوی است و دارای مقاومت فشاری استوانه‌ای حتی فراتر از 100 N/mm2 است(مقاومت مکعبی حدود 120 N/mm2 ) اما در کشش بسیار ضعیف است. مقاومت کششی آن تقریبا 10% مقاومت فشاری است. در سازه‌‌های بتن مسلح، از فولاد برای تحمل تنش کششی ایجاد شده در اثر بار‌های اعمالی استفاده می‌شود.
با این وجود، این تمام مشکلات مربوط به مقاومت کششی بتن را حل نمی‌کند. برای مثال یک تیر با تکیه‌گاه ساده را فرض کنید که تحت بار‌های عمودی قرار گرفته است. ترک‌‌های عمودی به علت تنشهای کششی ناشی از خمش به وجود می‌آیند و تنشهای برشی موجب پیدایش ترک‌‌های مورب می‌شوند. ترک‌‌های کششی ناشی از خمش، ممکن است حتی تحت بار‌های بهره‌برداری نیز به وجود بیایند.
تعدادی از نقاط ضعف بتن مسلح معمولی
- بتن ترک خورده به بار مرده ساختمان می افزاید بدون‌اینکه در مقاومت در برابر بارها شرکت کند.
- ساز‌ه‌ای که بتن آن ترک خورده است، سختی کمتری نسبت به بتن ترک نخورده دارد، بنابراین تحت بار تغییرشکل بیشتری خواهد داد . به منظور جلوگیری از مشکلات مرتبط با تغییر شکل بیش از حد تحت بار‌های سرویس، لازم است از مقاطع به نسبت بزرگتری استفاده شود، که این موضوع منجر به افزایش بار مرده می‌شود. این حالت به خصوص در پل‌ها که بخش عمده بار آن‌ها را بار مرده تشکیل می‌دهد، رخ می‌دهد.
- بتن ترک خورده، تخلخل بیشتری دارد و مستعد خوردگی آرماتورها است.
- ترک خوردگی می‌تواند منجر به گسیختگی تحت طراحی حالت حدی بهره‌برداری شود.
- ترک خوردگی توانایی بتن در تحمل تنش برشی را کاهش می دهد.
- ترک خوردگی قابل بازگشت نیست.
در صورتی که بتن بتواند تحت نیرو‌های فشاری خارجی قرار گیرد تا تنشهای کششی ناشی از بار‌های اعمال شده را خنثی کند، مشکلات مطرح شده در بالا را می‌توان برطرف کرد. بتنی که تحت پیش فشار قرار گرفته است، به عنوان بتن پیش‌تنیده شناخته می‌شود.
عملیات پیش تنیدگی به دو روش پس کشیدگی و پیش کشیدگی صورت می‌گیرد. در تصاویر زیر این دو روش به طور خلاصه بیان شده اند:
پیش تنیدگی کاربردهای فراوانی دارد که از جمله آن می توان به پیش تنیدگی در سدها ، پیش تنیدگی در پل‌ها، پیش‌تنیدگی در مخازن و پیش‌تنیدگی در دال‌های بتنی اشاره کرد. همچنین از پیش تنیدگی برای مقاوم سازی در بخش‌های مختلف سازه ها نیز استفاده می‌شود.
