Kanal Astarı: Amaç, Sakıncalar, Çeşitleri ve Seçimi

Amaç, sakıncalar, ekonomi, türler ve kanal astar seçimi hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun.

Kanal Astarının Amacı:

Kapsamlı dağıtım sistemi içeren sulama düzeninin uygulanması pahalı bir öneridir. Bu nedenle, sızıntı nedeniyle taşınma sırasında büyük kayıpların olmamasını sağlamak çok önemlidir. Bununla birlikte uygulamada, toprak kanallarındaki sızma nedeniyle önemli miktarda su kaybı meydana gelir. Kanal astarlanmadıkça bu kayıp kaçınılmazdır. Kanal kesitinin yatağı ve yanları yeterli mukavemetli geçirimsiz veya oldukça geçirimsiz malzeme ile korunduğunda sulama kanalının astarlandığı söylenir.

Bu nedenle, sulama kanallarını geçirimsiz malzeme ile astarlamanın temel amacı sızıntıyı durdurmak, böylece değerli sulama suyunu korumaktır. Kanal astarlandığında, kanalların kaplanması sonucu ortaya çıkan tasarruf sayesinde ek alanlara komut verilebilir.

Bir kanalın astarlanması gerektiğinde kanal, çizgisiz olandan çok daha küçük bir enine kesite göre oluşturulabilir, çünkü sızıntı nedeniyle kaplanan kanallarda neredeyse hiç kayıp olmaz. Kanal durumu da çok iyileşir ve sonuç olarak daha az bakım gerektirir.

Tecrübeler, kaplı kanalların, kanallara bitişik olan bölgelerdeki su kayıtlarını kontrol ettiğini göstermiştir. Mevcut kanallar da astarlanabilir, ancak daha sonra yapım işi sulama malzemelerini kesintiye uğratabilir. Baştaki kanalın kaplamaya ihtiyacı yoktur. Bunun açık nedeni sızıntı suyunun tamamen kaybolmamasıdır. Nehre geri döner.

Bununla birlikte, bazen kanalın kafaya ulaşması da gerekli olabilir. Daha sonra, kanalın bakımı baştaki su tablasının genellikle yüksek olması nedeniyle ve astarın arkasındaki su dengesiz koşullar oluşturabileceğinden, önemli bir problem haline gelir. Mevcut ya da önerilen sulama kanalının kaplaması, kaplamanın maliyeti makul bir şekilde kısa sürede artan parasal faydalardan geri kazanılabildiğinde ekonomik olarak doğrulanır.

Kanal Astarının Dezavantajları:

Kaplı kanaldan elde edilen faydalar çok büyük olsa da, bazı dezavantajları da vardır.

Bunlar:

ben. Astar zarar gördüğünde tamiri zorlaşır.

ii. Kaplanmış kanallar, zerrecikler olmadan yapılır. Hareketli taşıtlar, yayalar, hayvanlar doğrudan emniyet bermleri olmadığında doğrudan kanala düşebilirler.

iii. Kaplı kanal kalıcı bir yapı olduğundan, çıkışları sık sık değiştirmek zordur.

iv. Bir kanalın döşenmesi ancak ağır harcamalar yapıldıktan sonra yapılabilir.

Kanal Astarı Ekonomisi:

Astarın kredisine göre avantajları olmasına rağmen, astarlı bir kanal, hatsız bir kanalın 2 ila 2, 5 katı kadardır. Bu nedenle, kanalı astarlamadan önce, kaplamaya katlanılan maliyetin kanalın ömrü boyunca geri kazanılabilir olduğundan emin olmak çok önemlidir. Bir kanal astarının ekonomisini göz önüne alırken, asıl faydayı değerlendirmek ve astarın maliyetini telafi etmek gerekir.

Yıllık faydaların değeri, astarın yıllık maliyetini aşarsa, kanal kaplamanın yapımının iyi bir yatırım olduğu düşünülebilir. Dolaylı faydalar, astarlı bir projeye sağlam bir ekonomi sağlayacak olan tasarruflara ilave bir katkı olarak düşünülebilir.

Yıllık kanal kaplama maliyeti şunları içerir:

ben. Astar ömrü boyunca ortalama yatırım için yıllık faiz ücreti.

ii. Yıllık amortisman değişiklikleri.

let

P km başına ilk astar maliyeti r faiz oranı

n yıllarca tahmin edilen faydalı kullanım ömrü olmalıdır (kanalın yenilenmesi gerekmeden önce)

d yıllık amortisman olmalı

ortalama yıllık faiz gideri olacağım.

Sonra

Yıllık amortisman bedeli, d = P / n = İlk maliyet / Faydalı ömür

ve

Ortalama yıllık faiz ücreti, i = P / 2. r = ortalama maliyet x faiz oranı

Ortalama maliyeti almanın bariz nedeni, her yıl ilk amortisman bedelinin amortisman işlemi nedeniyle düşürülmesidir. Her yıl maliyetteki düşüş, yıllık amortisman ücretine eşittir.

O zaman km başına ortalama yıllık kaplama maliyeti

d + i = P / n + P / 2. r …………………………… .. (1)

Kanalın asılmasından elde edilen yıllık faydalar:

ben. Sızıntı kaybında tasarruf

ii. Bakım ve işletme maliyetlerinde tasarruf

iii. Diğer ek avantajlar.

let

A kaplı kanalın km uzunluğu başına sızıntı kaybında B tasarrufunun olması, bakımda tasarruf ve km C başına işletme maliyetinin ek faydaları olması.

Daha sonra km başına toplam yıllık fayda = A + B + C ………………… .. (2)

Ekonomik gerekçelendirmek için (2) 'deki yıllık faydalar (1)' deki yıllık maliyetten yeteri kadar olmalıdır.

Burada özel olarak, kanal inşa edilmeden önce astarın planlanması halinde daha fazla tasarrufun mümkün olabileceği belirtilebilir. Bu nedenle, daha fazla toplam tasarruf nedeniyle, kanalın kaplanması ihtiyacı önceden dikkatlice iyi bir şekilde ağırlıklandırılmalı ve gerekirse ve uygun görüldüğü takdirde orijinal inşaat programına dahil edilmelidir.

Astar Çeşitleri:

Kanal bölümü, çeşitli malzemelerle kanal bölümü astarlanarak oldukça su geçirmez hale getirilebilir. Astar için yaygın olarak kullanılan malzemeler çimento, tuğla, su birikintisi kili, taş bloklar ve sodyum karbonat, asfalt ve yol yağlarıdır. Farklı tipte astarlar ilk maliyette, yapım prosedüründe değişiklik gösterir.

Çimento Beton Astarı:

Kanalın kaplanması için sementin kullanıldığı çeşitli kaplama türleri vardır. Bu terim çimento, kaba ve ince agrega ve suyla yapılan düz veya betonarme plastik beton için ayrılmıştır. Deneyimler, bu tür astarların çok dayanıklı olduğunu göstermiştir. Sızıntı nedeniyle oluşan kayıpları yüzde 90 ila 95 oranında azaltabilmektedir. Beton astarların kalınlığının belirlenmesinde genel bir kural belirtilemez.

Bununla birlikte, iki temel gereksinimi yerine getirmek için astarın uygun kalınlığı benimsenmelidir:

ben. Su geçirmezliği ve

ii. Çatlamaya karşı yeterli yapısal dayanım.

Küçük kanallar için 4-6 cm kalınlığındaki düz beton astarın yeterli olduğu tecrübesiyle kanıtlanmıştır. Büyük kanallar için 15 cm kalınlığa kadar astar sağlanabilir.

Muhasebeleştirilmemiş çeşitli kuvvetlerin kanalını rahatlatmak için yan eğimleri sınırlamak gerekir. Kabul edilen eğimler, dolgu için iç kurgu açısının aşılmadığı şekilde olmalıdır. Ardından dolgu maddesi sabit kalır ve astar üzerine herhangi bir baskı uygulamaz. Bu nedenle, yan eğimler, 1.25: 1 ila 1.5: 1 aralığına sınırlıdır. Bazen 1: 1 gibi dik olan yan eğimler de uygulanabilir.

Şekil 10.1, beton astarın detaylarını vermektedir.

Beton Astar Yapımı:

Beton kaplamanın yapımında ilk aşama alt sınıf hazırlığıdır. Sıradan alt sınıf drenaja izin verecek kadar gözenekli olmalıdır.

Alt derece kilden oluştuğu için kilden oluştuğu için nemden dolayı büyük hacimli değişimler meydana gelir, toprağın nem içeriğini kontrol etmek esastır.

İkincisi, alt ölçek yeterince kompakt olmalıdır. Astar, bozulmamış toprakta kesilmiş bir alt zemine karşı yerleştirildiğinde, sıkıştırma gerekmez. Ancak kanal doldururken, bankaların sıkıştırılmaya ihtiyacı var. Sıkıştırma, bir koyun ayağı silindiri ile optimum nem içeriğinde başarıyla gerçekleştirilebilir.

Doğrudan taban üzerine beton yerleştirildiğinde tabanın suyu betondan emdiği görülür. Sonuç olarak beton, nem eksikliğinden dolayı zayıf hale getirilir. Daha sonra kürleme tatminkar değildir ve beton gözenekli hale gelir.

Açıkçası, alt zemin çok kuru topraktan yapıldığında, betonu yerleştirmeden önce yeterince ıslatılması gerektiğini görmek çok önemlidir. Bu bile çoğu durumda yeterli değildir. Sonra diğer yöntemler de ek olarak kullanılır.

(a) 1: 4 çimento-kum bulamacının taban katının döşenmesi:

1: 4 çimento kumu bulamacı, 3 mm kalınlıkta bir taban katmanı vermek üzere alt-tabana uygulanabilir. Bu bulamaç genellikle betonu yerleştirmeden birkaç saat önce yerleştirilir.

(b) Alt kağıt üzerine yağlı kağıt yayılması:

Beton yağı döşemeden önce alt kata yayılır. İyi sonuçlar verdiği tecrübe edilmiştir.

(c) Ham petrolün alt taban üzerine püskürtülmesi:

Betonu yerleştirmeden önce, iyi bir kaplama sağlamak için alt taban üzerine ham yağ serpilebilir.

(d) Alt tabana 1: 6 çimento sıva uygulanması:

Başta alt zemin beton yerleştirilmeden önce 1: 6 çimento sıva ile sıvanır. Sıva yüzeyinin düzgün hale getirilmesi gerekli değildir. Çimento-kum bulamacının uygulama yönteminin en ucuz olduğu tecrübe edilmiştir. Astar yapımında ikinci aşama, betonun asıl yerleştirilmesidir. Betonun karıştırılması, sahada veya merkezi olarak yerleştirilmiş bir karıştırma ve karıştırma tesisinde yapılabilir. Gereksinime bağlı olarak Z betonunun oranı 1: 3: 6 veya 1: 5: 6 veya 1: 4: 8 olabilir.

Beton elle veya makinelerle yerleştirilebilir. El yöntemleri kullanıldığında geçici form çalışmaları yapılır ve kanal boyunca enine olarak yerleştirilir. Form çalışmasının boyutu, sağlanacak blokların boyutuna eşit olmalıdır. Bloklar genellikle dönüşümlü olarak yerleştirilir. İki bitişik yerleşim arasındaki zaman aralığı yaklaşık 7 gün olmalıdır.

Kanallardan dolayı, makinelerden yararlanılarak beton döşenebilir. Makineler raylar üzerinde hareket eder. Raylar kanalın kenarlarına döşenmiştir. Alt sınıf için düzeltme işlemi aynı raylar üzerinde hareket eden bir makinenin yardımı ile de yapılabilir.

Üçüncü aşama beton kürüdür ve çok önemlidir. Doğru kürleme iki şekilde yapılabilir. Öncelikle taze astarı nemli toprakla kaplayarak. İkincisi, beton yaklaşık 5 gün boyunca sürekli olarak ıslak tutulabilir. Büyük kanallarda, yan yamaçlarda merdivenler, astarlı kanalların uzunluğu boyunca uygun aralıklarla sağlanmaktadır. Merdiven iki amaca hizmet eder. İlk olarak, kuru kanalın muayenesinde yardımcı olur. İkincisi, çalışan kanaldan düşmüş insanlara güvenle çıkmak için kolay yollar sağlar.

Her iki bankada da merdivenler yaklaşık 250 ila 300 m arasındadır. İki bankada kademeli bir şekilde düzenlenirler. Kanal herhangi bir yeraltı yapısına girdiğinde, merdivenlere her zaman kanalın giriş noktasının 30 metre yukarısında akar. Merdiven, düz yuvarlak yumuşak çelik çubuklardan yapılmıştır ve merdiven basamakları kanal kaplamasına inşa edilmiştir. Çelik basamaklar paslanmayı önlemek için kurulumdan sonra galvanizlenir veya kömür katranı ile kaplanır.

Çimento Kullanan Diğer Astar Çeşitleri:

1. püskürtme beton astarı:

Portland çimentosunun bulamacının, işlenmiş kumun ve saf suyun, alt tabanın yüzeyindeki nozüllerden pnömatik olarak uygulandığı bir astar türüdür. Normalde çimento ve kum karışımı (1: 4) kullanılır. Çimento harcı bulamacının jeti alt tabanda vurulur ve bu nedenle bu tür astarlara püskürtme beton denir.

Bu tip astarların kalınlığı genellikle 2, 5 cm ila 6 5 cm arasında değişir. Bu tip astar, alt sınıfın niteliğine veya durumuna bakılmaksızın iyi bir çalışma oranı verir. Pürüzsüz, düzensiz veya çatlak alt sınıf yüzeylerde eşit derecede başarılı bir şekilde çalışır.

Elbette düzensiz ve çatlamış alt zemin yüzeyleri için gereken miktarın daha fazla olduğu doğrudur. Bu tip çimento bakımından zengindir ve dolayısıyla maliyeti yüksektir. Püskürtme betonun tatmin edici kürü, başarılı astarlar için çok önemlidir. Bu tip astarların en başarılı olduğu bulunmuştur.

2. Prefabrik beton kaplama:

Bu tip astar, prekast beton plakalar ile inşa edilmiştir. Döşemeler uygun bir şekilde yerleştirilmiş merkezi bir yerde üretilir. Döşemeler inşaat sırasında sahaya alınabilir. Beton levhanın ebadı, bir veya iki erkek tarafından taşınabilecek şekilde olmalıdır. Boyut 50 cm x 30 cm olabilir. Döşemenin kalınlığı 5 ila 6, 5 ​​cm arasında değişebilir. Bloklar, uçlarında bir miktar kilitleme tertibatı ile üretilmiştir.

Uygun bir ek yerinin sağlanması astarın sürekliliğini sağlar. Döşemeler daha sonra iyi sıkıştırılmış bir alt zemin üzerine serilir. Sızıntıları önlemek için derzler daha sonra asfalt veya çimento harcı ile kapatılır.

3. Çimento harcı astarı:

Bu tip astarlarda iyi dereceli kumun olması çok önemlidir. Kum, dayanıklılık ve görünüm gereksinimlerini karşılamak için ince ila kaba arasında değişmelidir. Gerekli olan çimento miktarı daha fazladır ve dolayısıyla maliyeti de daha fazladır. Bu tip astarların kalınlığı 9 mm ila 38 mm arasında değişebilir. Yapım yöntemi, beton astarınkine benzer.

Bu tip dayanıklı değildir, bu nedenle sadece diğer koruyucu malzemelerle birlikte kullanılabilir. Bir örnek vermek gerekirse, daha sonra astar malzemesi olarak kullanıldığında iki tuğla katı arasında zımparalanabilir. 25 mm kalınlığındaki çimento harç tabakasının sızmayı% 75 oranında azalttığı kanıtlanmıştır.

4. Toprak çimento astarı:

Bazen çimento su ve yerel olarak mevcut toprakla karıştırılabilir. Kullanımdan önce toprak laboratuarda çeşitli testler yapılarak iyice analiz edilmelidir. Su toprağı ve çimento, uygulanabilir bir karışım elde etmek için karıştırılır. Bu karışımın taban üzerinde yayılmasından sonra, maksimum yoğunluğa ulaşmak için sıkıştırılır. Bu tip astar, kayma formlu hareketli bir karıştırıcı ile yapılabilir. Bu tür bir astarın hızlı bir şekilde yapılabileceği ve düşük bir maliyete sahip olduğu deneyimlenmiştir.

Tuğla kaplama:

Kanalın, yanların ve yatağın çimento harcı içerisine döşenen tuğla kaplamalı yüzeylerle korunduğu durumlarda tuğlalarla kaplı olduğu söylenir.

Tuğla kaplamanın genel olarak aşağıdaki nedenlerle başarısız olduğu anlaşılmıştır:

(a) Su dökülmesi:

Yeterli serbest tahta sağlayarak kontrol edilebilir.

(b) Zayıf alt derecenin hesaplanması:

Arka dolguyu yeterli sıkılaştırarak önlenebilir.

(c) Astarın arkasındaki su basıncı:

Bankalarda uygun şekilde tasarlanmış bir drenaj sistemi sağlanarak, astarların bozulmaması önlenebilir.

Astarı başarılı kılmak için, astar harç içine düz yerleştirilmiş iki tuğla katmanından yapılabilir. İlk kat, 12 mm'lik 1: 6 çimento harcı üzerine uygulanır. Bu 12 mm kalınlığındaki çimento harcı tabakası düzgün şekilde sıkıştırılmış ve ıslatılmış alt zemin üzerine yayılır.

Daha sonra ilk tuğla tabakasının üstüne 12 mm'lik 1: 3 çimento harcı verilir. İki gün boyunca kürlenmeye bırakılır. Son olarak, harç içerisindeki ikinci kat tuğla üste dökülür. Böylece 12 mm'lik zengin çimento harcı (1: 3) tabakası iki tuğla tabakası arasına sıkıştırılır ve bu tabaka aslında astarın pratik olarak su geçirmez hale getirilmesinden sorumludur.

Genel olarak kullanılan tuğlaların ebadı 30 cm x 15 cm x 6.5 cm'dir. Bununla birlikte, bu tuğla boyutu standart değildir. Astarlara ek stabilite vermek için, duvarcılık hafif çelik çubuklar kullanılarak güçlendirilebilir. Bu takviye çeliği genellikle iki tuğla tabakası arasına sıkıştırılmış çimento harcı tabakasına serilir.

Astar için kullanılan tuğlalar iyi toprakla üretilmelidir. İyi toprak, yüzde 10 ila 20 kil içeren ve içinde kalsiyum karbonatın yüzde 2'den az olduğu ve tuz içeriğinin yüzde 0, 3'ten fazla olmadığı bir topraktır. Kullanımdan önce tuğlalar su ile iyice ıslatılmalıdır.

Tuğla kaplama, Pencap'taki çeşitli kanallarda, örneğin Haveli kanalı ve Bhakra kanalı üzerinde başarılı bir şekilde yapılmıştır. Uttar Pradesh'teki Sarda kanalı da tuğlalarla kaplı. Haveli kanalının kaplaması, inşaatından bir yıl sonra birçok yerde hasar görmüştür. Başarısızlığın ana nedeni, astarın güvenlik gerekliliklerini tam olarak karşılayacak şekilde tasarlanmamış ve inşa edilmemiş olmasıdır. (Hatalı sıkıştırma, hatalı malzeme ve yetersiz kara tahta yetersizliği ana nedenlerdi.)

Çeşitli Kanal Astar Çeşitleri:

(i) Kil su birikintisi astarı:

Kanal ayrıca bir kil birikintisi ile de kaplanabilir. Su birikintisi kili, uygun şekilde daldırıldığında ve suya doygunken oldukça geçirimsizdir. Oldukça su geçirmez bir kaplama oluşturmak için alt taban üzerine döşenebilir. Kalın su birikintisi kil tabakası daha sonra 30 cm kalınlığında siltli toprak tabakası ile korunmaktadır. Sızıntı kaybının yaklaşık% 80'ini önlediği görülmüştür.

(ii) Taş duvarcılıkla kaplama:

Bu tip astar, harç üzerine döşenmiş taş bloklarla inşa edilmiştir. Doğada düzgün giyimli taşlar yoktur. Düzensiz taş bloklar ihtiyaca göre giyilir ve yontulur. Türü pahalı yapar. Kabaca giydirilmiş taşlar astar için kullanıldığında, yüzey sert hale getirilir ve bu da alçak bir direnç gösterir. Teknik olarak, dayanıklılık katsayısı daha yüksek olacaktır. Dolayısıyla, taş astarı, kafa kaybının önemli bir husus olmadığı ve taşların makul bir maliyetle mevcut olduğu durumlarla sınırlıdır.

(iii) Plastik astar:

Modern bir teknik olarak, kanal astarında plastiklerin kullanılması iyi bir vaat ediyor.

Kanal kaplamasında kullanılan üç çeşit plastik membran vardır:

ben. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE)

ii. Yüksek moleküler yüksek yoğunluklu polietilen (HM); ve

iii. Polivinil klorür (PVC)

Kanal astar malzemesi olarak plastik, ihmal edilebilir ağırlık, kolay kullanım, yayma ve taşıma, kimyasal etkilere karşı bağışıklık ve hızlı yapı gibi bazı karakteristik avantajlar sunar. Plastik film, kanalın hazırlanan alt tabanına yayılır. Membranın demirlenmesi için bankaların V açmaları sağlanır. Film daha sonra koruyucu toprak örtüsü ile kaplanır.

Plastik filmler 3 m genişliğinde kumaş gibi temin edilebilir. Plastik zarın kalınlığı kalitesine göre değişmektedir, örneğin LDPE, HM ve PVC kaliteleri sırasıyla 250, 100 ve 15 mikron kalınlığında kullanılmaktadır. Genişliği arttırmak için plastik levhalar yerinde kaynak yapılabilir. İlk sermaye maliyeti, kurulum maliyeti ve etkinlik gibi faktörler göz önüne alındığında plastik kaplama, su taşıma sisteminde su kaybını azaltmada uzun bir yol kat edecektir.

Astar Tipinin Seçimi:

Belirli bir tip astarın seçimi aşağıdaki hususlara dayanmalıdır:

1. İşlevsel Başarı:

Sızıntı kaybını önlemek için kanallar sıralanır. Açıkçası, kanal bölümüne maksimum gerekli su sızdırmazlık sağlayan tip seçilmelidir.

2. Ekonomik Düşünce:

Seçilen türün, elde edilen faydaların, astarın yıllık maliyetini güvenli marjla dengelemek için yeterli olacağından emin olmak çok önemlidir.

3. Yapısal Kararlılık:

Seçilen astar tipi, zarar veren kuvvetlere dayanacak kadar güçlü olmalıdır. Astar, orta dereceli çatlama yapmadan orta dereceli çökelmeye izin verecek kadar esnek olmalıdır.

4. Hidrolik Verimlilik:

Seçilen astar, yüzeye pürüzsüz bir son vermelidir. Yüzey pürüzlü ise, dayanıklılık katsayısı yüksek olacaktır. Akış hızını azaltır ve sonuç olarak kanalın boşalma kapasitesi azalır.

5. Dayanıklılık:

Seçilen astar tipinin yeterli çalışma veya faydalı ömre sahip olması gerekir. Astar, aşınma, hava koşullarına ve kimyasal saldırılara karşı dayanıklı olmalıdır.