بررسی امکان استفاده از قطعات پیش ساخته بتن گوگردی برای پوشش کانال‌های آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

علی­رغم تنوع زیاد در نوع مصالح و روش پوشش کانال­ها، در ایران اغلب از روش پوشش بتنی در جا که با هزینه­های زیادی نیز همراه است، برای پوشش کانال­های آبیاری استفاده می­شود. ولی به­دلیل هزینه­ زیاد تهیه و اجرای این نوع پوشش و حساسیت آن به معیارهای فنی و اجرائی نظیر: طرح اختلاط، روش اجرا، عمل­آوری و ... رعایت نشدن کامل آن­ها در پروژه­های کوچک نظیر پوشش آن­ها در بسیاری موارد کیفیت لازم به­دست نیامده است لذا تحقیق و بررسی در خصوص مصالح و روش­های جایگزین امری ضروری و اجتناب­ناپذیر است. در این پژوهش مسائل فنی و اجرایی استفاده از بتن گوگردی برای پوشش کانال­های آبیاری مورد بررسی قرار گرفته است.  بتن گوگردی از ترکیب گوگرد مذاب و سنگ­دانه­های ریز و درشت به­دست می­آید که حاصل آن یک ماده سخت مشابه بتن سیمانی است که می­تواند به عنوان یک روش پوشش برای کانال­های آبیاری مورد استفاده قرار گیرد. بدین منظور با ترکیب مصالح دانه­ای، شامل شن و ماسه، گوگرد و ماده اصلاح­کننده گوگرد با نام تجاری  SMZ بتن گوگردی تهیه شد. سپس قطعات پیش ساخته بتن گوگردی با ابعاد 5 ×30× 60 و 5 ×30× 50 سانتی­متر در یک گارگاه مرکزی ساخته شد و با استفاده از این قطعات کانالی به طول 60 متر پوشش­دار گردید. سپس  درزهای بین قطعات به سه روش شامل ملات گوگردی، خمیر گوگردی و ملات ماسه سیمان آب­بندی گردید. میزان نشت از بخش­های مختلف کانال پوشش شده و ضریب زبری کانال مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به­دست آمده از بررسی­ها نشان داد  میزان نشت از کانال پوشش شده با قطعات بتن گوگردی به مراتب کم­تر از بتن معمولی و در حدود 14/0 متر مکعب بر متر مربع بر روز و ضریب زبری نیز حدود 013/0 تعیین گردید. هم­چنین در ارزیابی مسایل اجرایی این روش پوشش به­دلیل نبود تجهیزات و زیرساخت­های مناسب برای ساخت و اجرای پوشش با استفاده از بتن گوگردی از مهم­ترین مشکلات اجرایی کاربرد موزاییک بتن گوگردی برای پوشش کانال­های آبیاری تعیین گردید.    
          

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of sulfur Concrete for lining of Irrigation canals

نویسنده [English]

  • Nader Abbasi
Associate professor, Agricultural Engineering Research Institute., Karaj., Iran
چکیده [English]

In spite of that, there are variety of construction materials and methods for lining of irrigation canals, cement concrete is the most common construction material used for canal lining in Iran.  However, due to high costs of preparation and application of cement concrete and its sensitivity to technical criteria such as mixing design, executive and curing methods, and impossibility of total observance of such criteria in small projects e.g. canal lining, an feasibility study of the use of alternative materials is inevitable. So, in this research using of precosted sulfur concrete tiles for lining of irrigation canals was investigared. Sulfur concrete is made up of molten sulfur and sulfur modifier additive, fine and coarse aggregates which results in a hard material similar to cement concrete that can be used as a construction material. For this purpose, a small canal with a length of 60 meters was constructed and lined using sulfure concrete tiles. Then the seepage losses and roughness of lining were evaluated. Based on the results of the investigation, the seepage losses and Maning coefficient of lining were determined about 0.14 m3/m2/day and 0.013 respectivly. Also lake of improper equeipments for construction and application of sulfur concret was determined as the main excutive problem in lining of small irrigation canal using sulfure concrete tiles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water conveyance
  • Hydraulic structure
  • Maning coefficient
  • Seepage losses
بهرامی آده، بهرامی آده، ن.، مهتدی حقیقی، م. 1382. "بهبود خواص گوگرد به منظور تهیه سیمان گوگردی". نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران. شماره 2، صفحات 314-325

عباسی، نادر. 1391. ارزیابی امکان استفاده از بتن گوگردی برای پوشش کانال های انتقال آب. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی، شماره ثبت44333

صادقیان، م، پرورش، ع. رئیسی، ع. و عباسی نادر،1389"  امکان­سنجی استفاده از کامپوزیت­های گوگردی جهت پوشش کانال­های آبیاری" دومین سمینار ملی مسائل ژئوتکنیکی شبکه­های آبیاری و زهکشی،  موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی،  23 خرداد ، کرج

صادقیان، م، پرورش، ع ، عباسی ، نادر، ن. بهرامی . 1391 " تعیین درصد بهینه سیمان گوگردی " مجله اساس، سال چهاردهم، شماره 34، صفحات 6 الی 12

 

ACI, 548, 1988. Guide for Mixing and Placing Sulfur Concrete in Construction. Reported by Committee 448. Aci Material Journal. July-August, 314-325.

Crow,L.J and Bates,R.C. 1970. Strength of sulfur-basalt concrete. Report No. RI 7349. U.S. Burean of Mines Washington. D.C.

Gillott,J.E., Jordan,I.J., Loov,R.E and Shrive,N.G. 1980. Sulfur concretes, mortars and the like. U.S. Patent No. 4, 188, 230.

Leutner,B and Diehl,L. 1977. Manufacture of sulfur concrete. U.S. Patent. 4:025,352.

McBee,W.C and Sullivan,T.A. 1982. Concrete formulation comprising polymeric reaction products of Sulfur/Cyclopentadiene, Oligmer/Dicyclopentadiene. Assigned to U.S. Department of Commerce. U.S. Patent. 4: 348, 313.

Milica,M.V., SANJA,P.M., TAMARA,D.J.B., PREDRAG,B.J., TATJANA,D.V. 2011. Durability of Sulfur Concrete in Various Aggressive Environments. Construction and Building Materials 25:3926-3934.

Milica,M.V., SANJA,P.M., TAMARA,D.J.B., PREDRAG,B.J., TATJANA,D.V. 2012. Use of Image Analysis for Durability Testing of Sulfur Concrete and Portland Cement Concrete. Materials and Design. 34: 346-354.

Mohamed A.M.O and el-Gamal,M. 2009. Hydro-mechanical behavior of a newly developed sulfur polymer concrete. Department of Civil and Environmental Engineering. UAE University. United Arab Emirates. Cement and Concrete Composites. 31, 186-194.

Nimer,F.L and Campbell,R.W. 1983. Sulfur cement-aggregate-organosilane composition and methods for Preparing. U.S. Patent. 4: 376, 830.

Rahimi,H., Abbasi,N. 2008. Failure of Concrete canal lining on sandy soils, Journal of Irrigation and Drainage. 57: 83-92

Sandrolini,F., Manizi,S and Andrucci,A. 2006. Sulfur- polymer matrix composites from particulate wastes: A sustainable route to advanced materials. International. Journal. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 37: 695-702.

Schneider,R.A and Simic,M. 1981. Plasticized sulfur composition. U.S. Patent. 4:308, 072.

Vroom,A.H and Whitmore,D.W. 1991. Sulfur concrete for high corrosion resistance. In: Proceeding. National Association of Corrosion Engineers. Saskatoon. Canada.

Woo,G.L. 1983. Phosphoric acid treated sulfur cement-aggregate compositions. U.S. Patent. 4: 376, 831.

Yue,L., Caiyun,J and Yunping,X. 2006. The properties of sulfur rubber concrete (SRC). Journal of Wuhan University of Technology and Material Science. Vol. 21(1) pp: 129-133.