الفرق بين الخرسانة سابقة الإجهاد والخرسانة المسلحة

تم استخدام شكل ما من الخرسانة منذ الأيام الرومانية المبكرة. كان في الأصل خليطًا من الجير والطين المحلي والصخور البركانية. منذ اختراع الأسمنت البورتلاندي عام 1824 ، يتكون من الأسمنت والرمل وبعض أنواع الصخور. لديها قوة ضغط كبيرة ، قادرة على تحمل الأحمال الموضوعة عليها مباشرة. لديها قوة شد قليلة جدًا ، والقدرة على تحمل التمدد أو الانحناء. يستخدم الفولاذ لإضافة قوة الشد.

تحتوي الخرسانة المسلحة والخرسانة سابقة الإجهاد على قضبان فولاذية أو أسلاك مدمجة لتعزيز ضعف المواد تحت التوتر ، ولكن أنواع الصلب واستخدامات الخرسانة مختلفة. يكون حديد التسليح الخرساني إما قضبان صلبة بها ضلوع ، يشار إليها باسم قضيب التسليح أو حديد التسليح ، أو شبكة سلكية أو معدنية. الصلب مسبقة الإجهاد عبارة عن قضبان صلبة أو حزم من الأسلاك مثبتة تحت التوتر.

الاستخدامات النموذجية للخرسانة المسلحة هي رصف الشوارع والطرق السريعة والأرصفة وجدران الأساس والألواح وأي شكل خرساني صلب آخر تقريبًا حيث سيكون معظم الضغط مضغوطًا. يضيف التعزيز قوة الشد للسماح للبلاطة الخرسانية ، على سبيل المثال ، بالثني قليلاً دون أن تتفكك. سيختلف نوع التعزيز. قد تستخدم الباحات والأرصفة شبكة سلكية ؛ تستخدم الطرق السريعة ومشاريع الرصف الكبيرة الأخرى قضبان فولاذية ثقيلة موضوعة في نمط متقاطع لإضافة تعزيزات الشد.

الخرسانة سابقة الإجهاد هي فقط - الخرسانة المشكلة تحت الضغط. يتم وضع القضبان أو الأسلاك الفولاذية في شكل ويتم شدها أو الضغط عليها بقوة عند كل طرف تشد عليها. عندما يتم تحرير التوتر ، سيحاول الفولاذ العودة إلى شكله الأصلي. عندما يسكب الخرسانة حول روابط الضغط قبل إطلاق الضغط ، فإنه يخلق التوتر ؛ عندما يتم تحريره ، فإن ميل الفولاذ لمحاولة استئناف شكله الأصلي يضيف قوة ضغط إلى الخرسانة بشكل جانبي ، مما يمنحه قوة تمتد لمسافات.

يتم استخدام الإجهاد المسبق بشكل رئيسي لصنع الحزم والأرصفة في مثل هذه الإنشاءات مثل ممرات الطرق السريعة والمباني التجارية. يمكّن شعاعًا خرسانيًا لدعم الوزن بين الأرصفة على كلا الجانبين ؛ بدون مثل هذا التعزيز ، فإن نقص قوة الشد للخرسانة سيؤدي إلى انهيارها دون دعم في الوسط.

يعود تاريخ الخرسانة المسلحة والخرسانة سابقة الإجهاد إلى القرن التاسع عشر. بدأ بناة أوروبا في تجربة إضافة حديد التسليح للخرسانة لتقويته في منتصف القرن التاسع عشر وبحلول تسعينيات القرن التاسع عشر تم استخدامه لبناء مبنى في الولايات المتحدة. حصل مهندس في سان فرانسيسكو على براءة اختراع لفكرة الخرسانة سابقة الإجهاد في عام 1886 لكنه لم يحظ بقبول كبير في البناء حتى بعد الحرب العالمية الثانية عندما كان هناك نقص في إمدادات الصلب ، ولم يكتمل أول جسر خرساني سابق الإجهاد في أمريكا حتى 1951.