تاثیر عیار سیمان و میزان هوازا در برخی خواص مهندسی پوشش بتنی کانال‌های آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، مدیریت ساخت دانشگاه آزاد فیروزکوه، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد فیروزکوه، تهران، ایران

3 استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران

چکیده

در این پژوهش، تأثیر افزودنی حباب­ساز با عیارهای مختلف سیمان بر ویژگی­های مقاومتی بتن تازه و سخت شده بررسی شده است. بدین­منظور 9 طرح اختلاط بتنی با نسبت آب به سیمان 45/0 و کاربرد 3 سطح عیار سیمان 300، 350 و 400 کیلوگرم بر متر مکعب، و 3 سطح حباب­ساز صفر، 01/0 و 03/0 درصد وزنی سیمان مصرفی، در نظر گرفته شد. آزمایش­های تعیین مجموع هوای بتن، چگالی و تعیین مقدار اسلامپ روی بتن تازه و آزمایش­های چگالی، تخلخل، مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی روی نمونه­های بتن سخت شده در همۀ مخلوط­ها اجرا شد. نتایج آزمایش­ها روی بتن تازه نشان می­دهد که با افزایش مادۀ افزودنی حباب­ساز، کارایی بتن تازه و میزان هوای کل آن افزایش و چگالی بتن کاهش می­یابد. نتایج آزمایش­ها روی بتن سخت­شده نشان می­دهد که افزودن مادۀ حباب­ساز به اندازۀ 03/0 درصد وزن سیمان به مخلوط بتن با هر 3 عیار سیمان، منجر می­شود به کاهش چگالی، مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی. با توجه به شاخص­های موجود، عیار 300 کیلوگرم بر متر مکعب (بدون هوازا و با هوازا) برای پوشش بتنی از جنبه مقاومتی گزینه­ای پذیرفتنی نیست. برای پوشش بتنی کانال­های آبیاری و برای تامین حداقل مقاومت فشاری لازم، در بین مخلوط­های مورد بررسی مخلوط­های بتنی به­ترتیب عیار سیمان  400 کیلوگرم بر متر مکعب (بدون هوازا)، 350 کیلوگرم بر متر مکعب (بدون هوازا و 01/0 درصد وزن سیمان هوازا) اولویت دارند. برای پوشش بتنی در مناطق سردسیر، مناسب­­ترین گزینه جهت اطمینان از پارامتر مقاومت فشاری و دوام در برابر یخبندان، مخلوط بتنی است با عیار 400 کیلوگرم بر متر مکعب و 01/0 درصد وزن سیمان حباب­ساز.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of cement and Air Entrainment Admixture (AEA) on engineering properties of concrete in irrigation canals lining

نویسندگان [English]

  • Mahdi Abbasi 1
  • mohammad Mahdi Amiri 2
  • Reza Bahramloo 3
1 Azad university of Firoozkooh , Civil Eng. construction management, firoozkooh, Iran
2 Civil engineering Department, Firoozkooh Azad university, Firoozkooh, Iran
3 Science member, Agricultural Engineering Research Institute Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In this research, the effect of cement content and AEA on engineering properties of irrigation canal linings were studied.  In this context, 9 different concrete mixtures (treatments) were designed and fabricated using  3 levels of AEA ; 0, 0.01, and 0.03  percent by weight of cement and 3 levels of cement content; 300, 350 and 400 kg/m3. Various experiments included: determination of total air, density and determination of the amount of slump on fresh concrete and density, porosity, compressive strength and electrical resistance tests on hardened concrete samples of all mixtures. The results of experiments on fresh concrete showed that as  the  AEA increased , the slump of fresh concrete and total air volume also increased whereas concrete density decreased. The results of experiments on hardened concrete indicated that addition of 0.03 percent by weight of bubble making substance to concrete mixture to any of 3 cement samples, resulted in reduction of density, compressive strength and electrical resistance. According to the existing indicators, the cement content of 300 kg / m3 (with and without AEA) is not a  suitable option for irrigation canals lining. In irrigation canals, it is   necessary to provide the minimum compressive strength  in this regard concrete mixtures of 350 (without weathering) and concrete mixtures of 400 kg / m3 (without AEA) and 0.01% of AEA cement weight was found to be   suitable option. For the concrete lining in cold regions, the best option for ensuring the compressive strength parameter and the durability against frost is concrete mix with a weight of 400 kg / m3 and 0.01% AEA by cement weight.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air Entrainment Admixture (AEA)
  • Cement
  • Concrete Mixtures
  • Irrigation Canals
  • Lining

Anon .2000a. Guide to Concrete Repair. Technical Sevrice Center. USBR.

 

Anon. 2000b. Properties of Portland cement. Iranian Standard and Technical Research Institute. No. 389. (in Persian)

 

Anon. 2001. Guide to Durable concrete (ACI 201.1R). ACI Cmmittee 201. American Concrete Institute. Farminton. Hills. Mich.

 

Anon. 2003a. Standard test method for Slump of hydraulic-cement concrete. ASTM C 143. Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia. Vol. 04.02.

 

Anon. 2003b. Standard test method for Air content of freshly mixed concrete by the pressure method. ASTM C 231. Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia. Vol. 04.02.

 

Anon. 2005. Iranian Concrete Bylaw. Budjet and Programing Organization. No. 120.  Iran. (in Persian)

 

Anon. 2013. Review of general technical specification for irrigation and drainage systems. Vice Presidency For Strategic Planning and Supervision . NO.108 (First Revision). Iran. (in Persian)

 

Bahramloo, R. 2007. Evaluation of failure factor Causes of concrete lining in irrigation canals (case study in Hamean-Bahar plain). J. Agric. Eng. Res. 8(3): 81-92. (in Persian)

 

Bahramloo, R. and H. Banejad. 2014. Evaluation quality of durability in concrete lining of irrigation canals in cold climates (case study in Hamedan province). Iranian J. Irrig. Drain. 1(8): 171-179. (in Persian)

 

Bahramloo, R. and N. Abbasi. 2016. Effect of air entrainment admixture on water absorption parameters of concrete linings of irrigation canals. J. Agric. Eng. Res. 16(65): 117-132. (in Persian)

 

Bahramloo, R., Abbasi, N., Mamanpoush, A. R., Karamat, A. and Riahi, H. 2017a. Evaluation of conveyance efficiency and water seepage loss in irrigation canals with HDPE geomembrane lining in plains of Zaiandeh-rood, Moghan and Kerman. Iranian Water Soil Res. J. 48(4): 11-22. (in Persian)

 

Bahramloo, R., Abbasi, N., Movahhedan, M., Ghadami-Firoozabadi, A., Mamanpoush, M., Mousavi-Fazl, S. H. and Salamati, N. 2017b. Effect of execution and operation issues on the efficiency of geomembrane lining in control of water seepage (case studies in Isfahan, Hamedan, Khuzestan, Semnan, Alborz Provinces).Irrig. Drain. Struct. Eng. Res. 18(69): 123-134. (in Persian)

 

Famili, H. 2012. Properties of Concrete. Elmo Sanaat Pub. (in Persian)

 

Kearsley, E. P. and Wainwright, P. J. 2002. The effect of porosity on the strength of foamed concrete. Cement Concrete Res. 32, 233-239.

 

Mohammadi, I. and Shadmand, M. 2013. Evaluation of failure factors and reducer mechanism of concrete durability in irrigation canals. Retrofit. Rehabil. Ind. 5,  59-64. (in Persian)

 

Pilevar, M. A. 2014. Freeze-thaw durability of self-consolidating concrete. M. Sc. Thesis. Deptartment of Civil Engineering. Bu-Ali Sina University. (in Persian)

 

Rahimi, H. 2006. Construction materials. University of Tehran Pub. (in Persian)

 

Ramazanianpour, A. A. and Shahnazari, M. R. 1988. Concrete Technology in Cold and Freezing Climate. Elmosanaat Pub. (in Persian)

 

Ramazanianpour, A. A. and Shahnazari, M. R.. 2012. Concrete Technology. Elmosanaat Pub. (in Persian)

 

Ramazanianpour, A. A., Pilvar, A. R., Mahdikhani, M. and Moodi, F. 2011. Practical evaluation of relationship between concrete resistivity, water penetration, rapid chloride penetration and compressive strength. Construct. Build. Mater. 25, 2472-2479. (in Persian)

 

 

Siahi, M. K., Farhadi Hikooei, A., Jafari, A.,  Nasher, H., Jafari, M. S., Moalemi, M., Dallalzadeh, A. R., Babaei, A. R., Dasdar, V. and Eghbali, M. 2011. Construction of Irrigation Canals, Limits and Methods. National Committee on irrigation and Drainage. (in Persian)

 

Tadaiion, M. 2011. Concrete durability, standards and methods. 1th Workshop on Evaluation of Concrete Quality in Irrigation Canals Lining (Methods and Standards). Jihad Agriculture Organization of Hamedan. Iran. (in Persian)