طراحی کانال (آبراهه) ها
کانالهائى که بدنه آنها با بتن يا مواد سخت ديگر ساخته شده باشد بهنام کانالهاى غيرفرسايشى ناميده مىشوند. ابعاد اين کانالها بر اساس فرمولهاى جريان يکنواخت، و در نظر داشتن کارائى هيدروليکى بهدست مىآيد.
حداقل سرعت مجاز
حداقل سرعت مجاز در کانالهاى غيرفرسايشى به سرعتى گفته مىشود که
مىبايست در کانال تأمين شود تا مواد معلقى که همراه آب وجود دارند در
کانال تهنشين نشوند. همچنين اين سرعت اجازه ندهد جلبکها و گياهان آبزى
مشابه د کانال استقرار يافته و رشد نمايند. رسوب سيلت و مواد معلق در
کانال و يا رشد جلبکها باعث مىشود که کانال از نظرسطح مقطع تغيير شکل
بدهد و جريان آب از حالت يکنواخت خارج شود. تجربه نشان داده است که حداقل
سرعت در کانالهاى غيرفرسايشى حدود ۶/۰ تا ۹/۰ متر در ثانيه است.
معادله مانينگ که سرعت آب توسط آن محاسبه مىشود نشان مىدهد که سرعت
تابعى از شيب کف کانال است و چون شيب کانال بسته به شيب زمينى است که
کانال درآن ساخته مىشود بنابر اين مهندس طراح بايد کنترل کند که آيا شيب
زمين مىتواند چنان سرعتى را در کانال ايجاد کند از حداقل سرعت مجاز کمتر
نباشد يا خير؟
بهترين مقطع هيدروليکى
معادلههاى تجربى که در طراحى کانالها استفاده مىشود- مانند معادله
مانينگ - مىبايست در ارتباط با توازن بين نيروهاى ثقلى که آب را به جلو
حرکت مىدهد، و نيروهاى مقاومت بدنه کانال، که باعث کندى حرکت آب مىشود،
باشد. کاراترين کانال از نظر انتقال آب کانالى است که به ازاء سطح مقطع
مشخص کوچکترين محيط خيش شده را داشته باشد. در هر شکل هندسى کاراترين
کانالى که بتواند مقدار بيشترى آب را از خود عبور دهد بهترين مقطع
هيدروليکى گفته مىشود.
هيدروليک کانال (آبراهه) های روباز
(معادله ۱): y1 + Z1 + (V12) / 2g = y2 + Z2 + (V22) / 2g + (hf)1-2
در اين معادله:
y = عمق جريان نسبت به کف آبراهه (ديمانسيون، L)
Z = رقوم ارتفاعى کف آبراهه نسبت به سطح مقايسه (ديمانسيون، L)
V = سرعت جريان (L/T)
hf = افت اصطکاک (L)
و انديسهاى ۱ و۲ نشاندهنده موقعيت نقاط ۱ و ۲ و علامت ۲-۱ نشاندهنده فاصله بين نقاط ۱ تا ۲ مىباشد. اين معادله مشابه معادله جريان در لولههاى تحت فشار مىباشد. با اين تفاوت که در آن بهجاى فشار (P/y) در مورد لولهها، عمق آب نوشته شده است.
بتن کانال های آب و فاضلاب
تعریف: ماده افزودنی واترپروف مایع بتن، ترکیبی است با ذرات بسیار ریز نامحلول در آب که پس از اختلاط با بتن در کل حجم آن گسترده می شود. به دلیل آبگریز بودن این مواد از نفوذ آب و مواد شیمیایی و سولفاتها جلوگیری کرده دوام بتن در برابر شرایط مختلف جوی افزایش می یابد. دیوارهای حائل، کانالهای آب، تونل ها، پل ها ، حوضچه ها
مهمترین علت عدم مقاومت بتن در مقابل نفوذ آب و سایر عوامل شیمیایى نداشتن فشردگى لازم و وجود خلل و فرج در بتن مى باشد. وجود چنین ضعفهایى در بتن نه تنها باعث نفوذ آب در آن و آببندى نشدن منابع و مخازن ساخته شده با چنین بتنى مى گردد بلكه نفوذ املاح شیمیایى مانند سولفاتها و كلرورها و تركیب این مواد با اجزاء تشكیل دهنده بتن باعث گسترش تركها و ایجاد خرابى و خلل و فرج بیشتر مى گردد.
افزودنى واترپروف با ایجاد فشردگى بیشتر در بتن مقاومت آن را در مقابل نفوذ آب و سایر املاح شیمیایى تا چند برابر افزایش داده و به علت كاهش میزان آب مصرفى از ایجاد فضاهاى خالى و منافذ ریز و همچنین ترك خوردگى بتن جلو گیرى مى نماید .
موارد مصرف:
ضرورى براى كلیه بتن هاى مصرفى در استخرهاى آب و فاضلاب ، سدها و ساخت بتنهاى نفوذناپذیر .
موارد کاربرد:
در سد سازی ومنابع هوایی وزمینی ساخته شده از بتن ، استخرها، سازه های بتنی که لازم است آببندی گردد.
درجاهائی که شرایط یخبندان و ذوب حاکم می باشد.
جهت ساخت بتن هاي نفوذناپذير و ملاتهاي كه آب بند بودن آنها الزامي است
جهت جلوگيري از نفوذ محلولهاي شيميايي
جهت آب بندي مخازن ؛ استخرها ؛ سدها و تونل ها
فونداسيون اسكله هاي دريايي
پوششهاي كف
بتنهاي پيش ساخته
انواع ملاتها و پلاسترهاي سيمان
كانالها ؛ آبروها
تاسيسات فاضلاب
هرجا كه بتن آب بند مورد نياز باشد