Examination of the Impact of Artificial and Natural Aggregate Gradations on Concrete Strength With Respect To Environmental Effects on Irrigation Canals

Abstract

Açık sulama kanalı sistemleri genellikle beton veya betonarme yapı elemanlarından oluşmaktadır. Bu yapı elemanları suyun akışıyla sürekli bir sürtünme etkisi altında kalmakta ve ayrıca çevreden kaynaklanan olumsuz etkiler nedeniyle kanal yapısında zamana bağlı deformasyonlar meydana gelmektedir. Beton ve betonarme kanallar, bu deformasyonlar neticesinde özelliklerini zamanla kaybetmekte ve dolayısıyla ekonomik ömürlerini tamamlamaktadırlar.Bu çalışmada, sulama amaçlı kanalların, olumsuz çevresel etkiler göz önüne alınarak ekonomik anlamda en uzun süre kullanımının sağlanması amacıyla; yapay ve doğal agregalar karşılaştırılarak elde edilen kanal betonunun, imalat aşamasında su/çimento ve katkı miktarı sabit tutularak, sadece gradasyonlarındaki değişimler göz önüne alınarak, bunların beton dayanımına ve dolayısıyla beton dayanıklılığına etkisi araştırılmıştır.TSE Standartlarında belirtilen kriterler baz alınarak, Van ilinde yapılacak bir açık sulama kanalının, maruz kalacağı çevresel etkilerden, asgari düzeyde etkilenmesinin sağlanması amacıyla, beton karışımında kullanılacak en büyük su-çimento oranı ve dökümü yapılacak taze beton kıvamı tespit edilmiştir ve buna bağlı olarak ta en uygun beton sınıfı C35 olarak tespit edilmiştir.Bütün bu veriler ışığında Van ilinde yapılacak ve olumsuz çevresel etkilerden asgari düzeyde etkilenmesi için Ablenganıs dere agregası (doğal agrega) ve Doğu İnşaat Kırma Kireç Taşı (yapay agrega) arasında yapılan karşılaştırmalar sonucunda 15 numaralı beton karışımın diğer karışımlara nazaran, beton basınç dayanımı ve dolayısıyla dayanıklılık yönünden en uygun karışım olduğu ve ayrıca yapılan bu çalışmada yüksek dayanımlı beton (C30 ve üzeri) üretimlerinde doğal agregalarla yapılan betonların yapay agregalarla yapılan betonlara nazaran daha iyi performans gösterdiği saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Çevresel etkiler, taze beton, sertleşmiş beton, eksenel yük, basınç deneyleri, karışım oranları, beton santrali, optimum beton

Open irrigation canal systems are generally composed of concrete and reinforced concrete construction materials. The construction materials are under a constant friction effect due to the flow of water and in time deformations occur in the canal structure due to adverse effects of the environment. Concrete and reinforced concrete canals lose their functionality as a result of these deformations and thus complete their economic lives.In this study, water/cement and alloy amounts being stable in the production phase, the impact of the changes in the gradations of the canal concrete made up of natural and artificial aggregates on concrete strength and thus on concrete endurance has been examined with the aim to ensure the longest economic life possible considering the adverse effects of the environment on irrigation canals.On the basis of the criteria of the Turkish Standards Institution, with the aim to ensure the minimum impact of the environment on an open irrigation canal system in Van province, the maximum water/cement ratio and fresh concrete slump to be used in the concrete mixture has been determined and the most suitable concrete class has been determined as C35.In the light of the data, as a result of the comparison of Ablenganis stream aggregate (natural aggregate) and Doğu İnşaat Crushed Limestone (artificial aggregate), it has been found that Concrete Mixture No: 15 is the most suitable mixture in terms of concrete strength and thus concrete endurance. In addition it has been found that use of natural aggregates result in better concrete performance in highly strong concrete production (class C30 and over) compared to artificial aggregates.Keywords: environmental impact, fresh concrete, hardened concrete, axial load, pressure experiments, mixture ratios, concrete plant, optimum concrete