«بتن پیش تنیده» (Prestressed Concrete)، یکی دیگر از انواع پرکاربرد بتن آرمه در پروژه‌های عمرانی بزرگ است که امکان اعمال تنش‌های مشخص درون اعضای سازه‌ای و مقابله با شرایط بارگذاری پیش‌بینی شده را فراهم می‌کند. مصالح مورد استفاده در این نوع بتن، با قرار گرفتن در یک وضعیت پیش‌بارگذاری، قادر به تحمل بارهای بیشتر هنگام قرارگیری در شرایط سرویس‌دهی خواهند بود. بتن پیش‌تنیده طی اعمال یکی از فرآیندهای پیش تنیدگی یا پس تنیدگی بر روی کابل‌ها/تاندون‌های آلیاژ فولادی ساخته می‌شود.
بتن مسلح پیش تنیده
ساخت بتن مسلح پیش تنیده، با اعمال تنش کششی به المان‌های فولادی توسط جک‌های هیدرولیکی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی در اطراف المان‌های تحت کشش انجام می‌گیرد. سپس، بتن شروع به جمع شدن و گیرش می‌کند. با گذشت زمان کافی و رسیدن بتن به مقاومت فشاری مورد نظر، المان‌های تحت کشش به آرامی از جک‌های هیدرولیکی آزاد می‌شوند. پیوند به وجود آمده بین فولاد و بتن، از برگشت المان‌های تحت کشش به طول اولیه خود جلوگیری می‌کند. این مکانیزم با القای تنش فشاری درون بتن، استحکام سازه را بهبود می‌بخشد. روش پیش تنیدگی، اغلب در بتن مسلح پیش ساخته مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بتن مسلح پس تنیده
بتن مسلح پس تنیده یا «بتـن پس تنیده» (Post-Tensioned Concrete)، طی فرآیندی مشابه و برعکس بتن پیش تنیده ساخته می‌شود. اعمال پیش تنیدگی در این نوع بتن پس از گیرش کامل صورت می‌گیرد. پس تنیدگی، برای اعمال پیش تنیدگی در محل اجرای پروژه (بتن‌ریزی برجا) یا اتصال چندین بلوک پیش ساخته کاربرد دارد. در این روش، امکان جانمایی کابل‌ها/تاندون‌ها پیش از بتن ریزی وجود دارد. با این وجود، با قرار دادن المان‌های فولادی درون محفظه مخصوص، از پیوند فولاد و بتن جلوگیری می‌شود.
پس از گیرش کامل بتن، جک‌های هیدرولیکی، المان‌های فولادی را تحت کشش قرار می‌دهند. با رسیدن تنش به مقدار مورد نظر، انتهای المان‌ها مهار شده و به منظور جلوگیری از خوردگی، توسط دوغاب سیمانی درزبندی می‌شوند. سیستم مورد استفاده برای مهاربندی کابل‌های پس تنیده به اعمال تنش منفرد یا گروهی هر رشته بستگی دارد.
مزایا و معایب بتن پیش تنیده
از مزایای اصلی بتن آرمه پیش تنیده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بهره‌گیری از حداکثر مقاومت فشاری ذاتی بتن
- حذف احتمال ایجاد ترک‌های کششی و کاهش احتمال خوردگی المان‌های فولادی
- کاهش تنش‌های برشی
- کاهش سطح مقطع مورد نیاز و وزن سازه
- امکان اجرای اعضای کامپوزیت با اتصال بلوک‌های بتن پیش ساخته
مهم‌ترین محدودیت‌های بتن مسلح پیش تنیده عبارت هستند از:
- نیاز به نیروی کار و کنترل کیفی بیشتر
- هزینه بیشتر به دلیل استفاده از آلیاژهای فولادی
- هزینه بیشتر تجهیزات
- پیچیدگی اقدامات ایمنی