Spannbeton ist eine Kombination aus hochfestem Beton und Stahllitzen. Diese Kombination ergibt ein sehr starkes Konstruktionsmaterial, das beim Bau von Dachplatten, Brückenträgern und Eisenbahnschwellen verwendet wird. Spannbeton wurde 1886 von Henry Jackson, einem Ingenieur aus San Francisco, erfunden und patentiert. Diese Art von Beton wurde in Europa nach dem Zweiten Weltkrieg aufgrund der Stahlknappheit zum Material der Wahl. Die 1951 in Philadelphia, Pennsylvania, errichtete Walnut Lane Memorial Bridge war das erste Bauwerk in Amerika aus diesem Material.
Ein gewöhnlicher Betonträger hat auch ohne Last Schwierigkeiten, sein eigenes Gewicht zu tragen. Wenn zum Gewicht des Balkens Gebrauchslasten hinzukommen, entstehen Haarrisse. Mit der Zeit werden diese Risse größer und der Beton bröckelt schließlich. Dünne Betonplatten neigen dazu, sich zu verbiegen, wenn zusätzliches Gewicht hinzugefügt wird, was zu einer Verschiebung des Hauses führt. Diese Veränderungen sind der Grund für die Erfindung von Spannbeton.
Spannbeton kann mit zwei verschiedenen Methoden hergestellt werden; Vorspannung und Nachspannung. Das Vorspannverfahren beinhaltet das Strecken hochfester Stahllitzen zwischen Widerlagern, die sich an beiden Enden des Betongussbetts befinden. Nachdem die Stränge gelehrt wurden, wird Beton in die Betten gegossen, wo er die Stränge umgibt und an ihnen haftet. Sobald der Beton trocken ist, hat er sich mit dem Stahl verbunden. Nachdem der Beton die gewünschte Festigkeit erreicht hat, werden die Litzen gelöst, wodurch der Beton eine leichte Wölbung entwickelt, die ihn widerstandsfähiger gegen schwere Lasten macht.
Es gibt mehrere Gründe, diese Art von Beton in verschiedenen Konstruktionen zu verwenden. Die Balken bestehen aus Spannbeton, sodass sie Belastungen standhalten können, ohne zu reißen. Ein Pfahl ist vorgespannt, damit er bei den Kräften des schweren Transports und Rammens nicht bröckelt. Stützen werden aus Spannbeton hergestellt, damit sie unter dem Gewicht schwerer Lasten nicht einknicken. Dünne Betonplatten sind vorgespannt, damit sie sich bei normalem Gewicht nicht durchbiegen.
Bei der Herstellung von Spannbeton im Nachspannverfahren wird nach dem Gießen und Aushärten des Betons Druck ausgeübt. Der Beton wird um einen gebogenen Kanal gegossen, durch den Stahlstränge verlaufen. Beim Aushärten werden die Litzen mit Hilfe von hydraulischen Hebern gespannt. Die Litzen werden dann verkeilt, so dass die Spannung nach dem Entfernen der Hydraulikheber erhalten bleibt.
Beton, der im Vorspannverfahren hergestellt wurde, wird als monolithische Platten für Häuser in Gebieten mit expansiven Böden wie Lehm verwendet. Diese Art von Beton wird auch zum Erstellen von Strukturen verwendet, bei denen eine saisonale Ausdehnung und Kontraktion des Bodens ein Problem darstellt. Spannbeton ist hocheffizient für den Bau von Gebäuden mit aufwendigeren Konstruktionsarbeiten.