¿Por qué se usa hormigón pretensado?

Como somos conscientes del hecho de que el hormigón es pobre en la tensión del rodamiento.
Normalmente, al cargar la viga, la parte debajo del eje neutral está en tensión y es propensa a grietas, como se ilustra en la viga superior de la Figura 2.

Figura 1

Por lo tanto, utilizamos refuerzo en parte del concreto que está bajo tensión (aquí, parte debajo del eje neutro).

Como su nombre indica, el hormigón pretensado, inicialmente durante la fundición, se aplica una tensión al refuerzo y el hormigón se funde con tensión aún aplicada.
Cuando se libera la tensión, debido a su naturaleza elástica, las barras de refuerzo intentan entrar en su estado natural y desarrollar así una tensión de compresión en el concreto.

Figura 2

En la figura anterior, la viga central está en estado sin carga viva (sin carga externa), por lo tanto, una tensión de compresión en la parte inferior.
Entonces, cuando se aplicará la carga, la viga tomará su forma como se muestra en la viga más baja, lo que inducirá una tensión de compresión mínima (cero si se realizan cálculos muy precisos) en la parte inferior, ya que la tensión se induce en las barras de refuerzo.

Según la definición de cement.org:

El principio detrás del concreto pretensado es que las tensiones de compresión inducidas por los tendones de acero de alta resistencia en un miembro de concreto antes de que se apliquen las cargas equilibrarán las tensiones de tracción impuestas en el miembro durante el servicio.

Es decir, el esfuerzo de tracción posterior a la carga se equilibrará con el esfuerzo de compresión inicial.

Espero eso ayude.

Porque es eficiente en esos casos.

Los dos usos más comunes del hormigón pretensado son en pilotes de hormigón impulsado y vigas prefabricadas. El hormigón prefabricado en general suele ser adecuado para el pretensado, pero las vigas son especialmente adecuadas.

Para pilas conducidas, el pretensado ayuda a prevenir el desprendimiento de las pilas. Contra-intuitivamente, no es el golpe principal del martillo lo que causa el peor desprendimiento en las pilas, es la onda de choque de retorno que rebota en el fondo de la pila y regresa a la parte superior. Esto estimula un área en la parte superior de la pila en tensión, y como recordará de su clase de materiales, el concreto tiene una tensión débil. Sin la presión existente de los tendones de pretensado, el hormigón saldría volando de la pila con cada golpe. Las barras de refuerzo no pretensadas en una pila simplemente no proporcionarían suficiente compresión para contrarrestar la tensión inducida por la onda de choque. Sin tensión previa, todas las pilas conducidas tendrían que ser de madera o de acero.

Para vigas prefabricadas, dado que el acero utilizado es de un grado diferente al de las barras de refuerzo, puede soportar más tensión que las barras de refuerzo. Lo que significa que el diseño puede ser más eficiente y ahorrar dinero y peso. Y, debido a que los tendones en las vigas se colocan principalmente a lo largo de la parte inferior, una viga que sale de un molde plano realmente tendrá una curvatura, por lo que puede usar moldes planos y de fondo planos fáciles de construir para producir una viga que proporcione superficie nivelada una vez colocada. Una viga convencional del mismo tramo fundido de la misma manera tendría un pandeo notable en el centro. Y requeriría más hormigón y barras de refuerzo.

Creo que pueden crearse varias condiciones en el sitio para producir concreto de la resistencia deseada. Además, los sitios en el área pública deben construirse lo antes posible. Un ejemplo, el camino de trabajo se debe actualizar sin afectar el flujo del tráfico, en estos casos se necesita concreto pretensado. Trabajando juntos sin perturbar mucho el flujo del tráfico.