per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
1
12
10.22092/jaer.2015.100410
100410
Research Paper
طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل خودکار ارتفاع تیغه برای ماشین تسطیح لیزری
Design, Development and Evaluation of an Automatic Blade Depth Controller System for a Laser-Guided Land-Leveler
سیدمجتبی شفاعی
1
امین اله معصومی
2
جعفر قیصری
3
دانش آموخته کارشناسی ارشد
استادیار گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشیار گروه مهندسی کنترل دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه صنعتی اصفهان
در تسطیح لیزری نقاطی از زمینهای کشاورزی که ارتفاع خاکبرداری در آنها زیاد است، معمولا ماشین تسطیح به توانی بیش از توان کشش مالبندی تراکتور نیاز دارد. این امر موجب بیشباری موتور و لغزش زیاد چرخ های محرک تراکتور و در نهایت خاموش شدن تراکتور میشود. هدف اصلی در این تحقیق، مجهز کردن ماشین تسطیح لیزری به یک سامانه کنترل خودکار ارتفاع کار تیغه به منظور جلوگیری از بیشباری موتور تراکتور و خاموش شدن آن در حین تسطیح است. این سامانه که متشکل از یک سیستم کنترلی حلقه بسته است، با دریافت دور موتور تراکتور از طریق مولد برق آن و مقایسه آن با دور بحرانی و مطلوب موتور (که توسط کاربر از طریق صفحه کلید آن به سامانه معرفی می گردد)، در شرایط بیشباری، با ارسال فرمان به جک تنظیم کننده ارتفاع کار تیغه، ارتفاع خاکبرداری را متناسب با توان تراکتور کنترل میکند. برای ثبت و مقایسه دور لحظهای موتور با دور بحرانی و دور مطلوب آن از یک میکروکنترلر استفاده شد. مصرف سوخت و عملکرد مزرعه ای ماشین تسطیح لیزری با و بدون سامانه کنترل خودکار، با آزمون تی در 5 تکرار مقایسه شد. نتایج نشان میدهد که بهکارگیری سامانه ساخته شده میتواند کار راننده را آسان کند و بهطور معنیداری (P<0.05)در کاهش مصرف سوخت و افزایش عملکرد مزرعه ای ماشین تسطیح لیزری مؤثر باشد. با نصب این سامانه، مصرف سوخت و مدت زمان کارکرد به ترتیب نزدیک به 4/18 و 7/19 درصد پایین آمد که از نظر اقتصادی باصرفه است.
Excessive cutting depth during leveling of agricultural land increases power needed by the tractor drawbar and will result in undesirable slippage and excessive strain on the tractor engine. The result of sustained excess will be the break-down of the tractor. An auxiliary blade depth controller to prevent overloading during leveling was designed, fabricated and evaluated in this study. The system consists of a closed loop that obtains the real tractor engine speed using a dynamo and compares the critical and desired speeds of the engine as controlled by the user by means of a manual keyboard. The data is recorded in the main microcontroller memory and displayed online on a LCD. The system governing the blade depth prevents attainment of critical engine speed that will cause overloading. The depth controller system overrides manual control and sends pulses to the solenoid valve to adjust the blade depth cylinder to decrease the depth of excavation until the desired engine speed is attained. After eliminating the risk of overload, the system switches blade command back to the laser control box. The system was evaluated on a laser-guided land leveler on farmland. Fuel consumption and field performance of the machine were determined with and without use of the proposed control system. The test was carried out using a t-test with five replications. The result demonstrated a significant difference at 5% probability for use of the proposed system (p < 0.05). The new system decreased fuel consumption 18.4% and increased field performance 19.7%, which makes it an effective cost-saving measure.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100410_8cb9c1a6468e2fe6afa4258b592b70a9.pdf
بیشباری
تسطیح لیزری
سامانه کنترلی حلقه بسته
Closed Loop
Control System
Laser-Guided Land Leveling
Overload
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
13
26
10.22092/jaer.2015.100437
100437
Research Paper
شناسایی گیاه کاهو و کلم در شرایط نوری مزرعه با استفاده از روش پیشنهادی آستانه گذاری پوستهای
Detection of Lettuce and Cabbage from Images Taken under Different Lighting Conditions Using an Elliptic Thresholding
محسن مهدیانی
1
رضا طباطبایی کلور
r_tabatabaee@yahoo.com
2
محمودرضا گلزاریان
3
آموخته کارشناسی ارشد
دانشیار گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
استادیار گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
تغییرات شدت نور از مشکلات موجود در دستگاههای مبتنی بر پردازش تصویر است. در پژوهش حاضر به شناسایی گیاهکاهو و کلم از روی تصاویر تهیه شده در شرایط متغیر نوری مزرعه با استفاده از روشی نوین پرداخته شده است. شیوه جدید شناسایی توسط آستانهای صورت میگیرد که در فضای اقلیدسی سه بعدی قرار دارد و بهصورت پوستهای بیضیگون است و از مولفه روشنایی در ساختار خود استفاده میکند. نتایج حاصل از بهکارگیری این شیوه برای شناسایی تصویری گیاهان سبزرنگ در شرایط مزرعه نشان میدهد که شیوه پیشنهادی، نسبت به روشهای متداول شناسایی گیاه، خطاهای نوع گیاهی، پسزمینه،مجموع و میانگین مربع خطای کمتری دارد. نتایج ارزیابی شیوه پیشنهادی روی دو نمونه گیاه کاهو و کلم نشان میدهد که این شیوه قادر به شناسایی کلم با دقتی برابر با 26/85 درصد است و در ترکیب این شیوه با خصوصیات شکلی برای شناسایی کاهو دقتی برابر با 67/66 درصد دارد.
Variations in lighting are a problem for visual systems. In the current research, a new thresholding method using a 3D Euclidian elliptical surface was defined and applied for plant detection purposes. The results showed that this method had lower type I error, type II error, total error and mean square error compared with those of conventional segmentation methods. The method was evaluated for detection of cabbage and lettuce from images. The results showed the proposed method located cabbages in the images with 85.26% accuracy. When the proposed method was combined with image-based shape features it identified lettuce from the images at 66.67% accuracy.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100437_e006ec08d46d319aa2577b6a64428360.pdf
آستانهگذاری پوستهای
بینایی ماشین
فاصله اقلیدسی
Computer vision
Shape-Independent Properties
Surface Threshold
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
27
38
10.22092/jaer.2015.100438
100438
Research Paper
بررسی خواص فیزیکی نانوکامپوزیت های بر پایه نشاسته سیب زمینی- نانوبلور سلولز (NCC) استخراج شده از پنبه
Physicochemical Properties of Potato Starch-NCC
Based Nanocomposites
روناک غلامی
1
بابک قنبرزاده
2
جلال دهقان نیا
3
علی اکبر انتظامی
4
لیلا ابوالقاسمی فخری
5
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز
دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
استادیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
استاد دانشکده شیمی دانشگاه تبریز
دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
هدف از این تحقیق بررسی تأثیر افزودن غلظتهای مختلف نانوبلورهای سلولز بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیت نشاسته حاوی نانوبلور سلولز است. برای بررسی نحوه پخش نانوذرات در ماتریکس پلیمر، از آزمون پراش اشعهX استفاده شد. مقاومت حرارتی و خواص مکانیکی فیلمهای نانوکامپوزیت به ترتیب با آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلیو آزمون کشش بررسی شد. بررسی خواص فیزیکی نمونههای نانوکامپوزیت نشان میدهد که افزودن نانوبلورهای سلولز به فیلم نشاسته، مقاومت به رطوبت فیلمها را بهبود میبخشد. با افزودن نانوبلورهای سلولز از صفر تا 9 درصد، استحکام کششی از 9/5 تا 64/7 مگاپاسکال افزایش مییابد و کرنش تا نقطه پاره شدن از 82/34 درصد به 66/20 درصد میرسد؛ اما روند کاهشی مشاهده شده در تغییرات کرنش در نقطه پاره شدن، در نانوکامپوزیتهای حاوی غلظتهای بالای نانوبلور سلولز (5، 7 و 9 درصد)، معنیدار نیست. بروز این ویژگیها را میتوان به ساختار منظم بلوری و استحکام کششی بالای نانوالیاف سلولز و برهمکنشهای هیدروژنی بین نانوالیاف سلولز و زنجیرههای پلیمر نسبت داد. بررسی مقاومت حرارتی نمونههای نانوکامپوزیت نشان میدهد که دمای ذوب فیلم نشاسته خالص 218 درجه سلسیوس است که با افزایش غلظت نانوذرات تا 9 درصد، به 5/251 درجه سلسیوس میرسد؛ اما با افزایش غلظت نانوذرات، دمای انتقال شیشهای نمونههای نانوکامپوزیت کاهش پیدا میکند. این نتایج نشان میدهند که عملکرد نانوبلور سلولز در نواحی بیشکل (آمورف) و بلوری نشاسته، متفاوت است. نتایج آزمون پراش اشعه Xنشان می دهد در ساختار کامپوزیت نانوذرات خواص بلوری خود را حفظ میکنند ولی موجب تغییر الگوی پراش نشاسته نمیشوند.
This study investigated the effect of different concentrations of nanocrystalline cellulose (NCC) on the physical properties of starch-NCC nanocomposites. The nanoparticle distribution in the polymer matrix was investigated using x-ray diffraction. The heat resistance and mechanical properties of the film were measured by differential scanning calorimetry and tensile testing. Investigation of nanocomposite properties showed that the addition of NCC to starch film increased the moisture resistance of the film. With the addition of up to 9% NCC, the ultimate tensile strength of the nanocomposite samples increased from 5.9 to 7.64 MPa and the strain-to-break decreased from 34.82% to 20.66%. This trend was not significant for nanocomposite samples containing high concentrations of NCC (5%, 7%, 9%) because of their crystalline nature, the unique mechanical properties of the cellulose and the establishment of hydrogen bonds between the starch and cellulose nanoparticles. Investigation of thermal resistance of the nanocomposite samples showed that the addition of up to 9% NCC increased the melting point of the film from 218 to 251.5 °C. Increasing the NCC concentration decreased the glass transition temperature of the nanocomposite samples. The results show that the performance of the NCC differed in the amorphous and crystalline regions of the starch.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100438_5a4b17c70da9aec80da3eb5b78b7f52b.pdf
نانوبلور سلولز
نانوکامپوزیت
نشاسته
nanocomposite
NCC
starch
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
39
52
10.22092/jaer.2015.100439
100439
Research Paper
بررسی تاثیر صمغ های کتیرا و کربوکسی متیل سلولز بر خواص کیفی سس مایونز
Effect of Gum Tragacanth and Carboxymethyl Cellulose on Physicochemical and Sensory Properties of Mayonnaise
زینب رفتنی امیری
1
سیدمیثم اکبری
2
مزدک علیمی
3
عضو هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
دانش آموخته کارشناسی ارشد (عضو باشگاه پژوهشگران جوان)
عضو هیات علمی دانشگاه علوم تحقیقات واحد آیت اله آملی آمل
در صنعت، برای پایدارسازی امولسیون مایونز از صمغ استفاده میشود. هدف از این تحقیق، بررسی اثر صمغ کتیرا با کربوکسی متیل سلولز بر خواص فیزیکوشیمیایی و حسی مایونز بعد از گذشت یک روز و سی روز پس از تولید است. صمغ کتیرا در سطوح ترکیبی صفر (نمونه شاهد) تا صد درصد با کربوکسی متیل سلولز در تهیه مایونز استفاده شد. نتایج آزمون رئولوژی تطبیق داده شده با مدل هرشل بالکی نشان میدهد که همه نمونهها در دامنه فرکانس مورد مطالعه رفتار ژلمانند ضعیف و رفتار سودوپلاستیک دارند. پایداری نمونهها با افزایش غلظت اثر صمغ کتیرا از 50 درصد به بالا، بعد از سی روز نگهداری افزایش مییابد. نتایج رنگسنجی نشان میدهد که صمغ کتیرا در اکثر غلظتهای مورد استفاده L* را کاهش و a* و b* را افزایش میدهد. تصاویر ریزساختار و خواص حسی نمونهها در دو بازه زمانی نشان میدهد که تفاوت معنیداری بین نمونههای آزمایش با نمونه شاهد وجود ندارد. نتایج این تحقیق همچنین نشان میدهد که اثر صمغ کتیرا در غلظت 50 درصد و بالاتر با کسب امتیازات حسی قابل قبول و پایداری بالا و رفتار رئولوژیکی مناسب، که احتمالا ناشی از افزایش قابلیت اتصال با آب و قابلیت نگهداری ویسکوزیته فاز پیوسته است، میتواند با کربوکسی متیل سلولز در نمونههای مایونز جابهجا شود.
Gum is used to stabilize mayonnaise emulsion in industry. The present study investigated the effect ofcarboxymethyl cellulose (CMC) with gum tragacanth (T) on the physicochemical and sensory properties ofmayonnaise after 1 and 30 d of storage. T contents from zero (control) to 100% in the CMC was used toproduce mayonnaise. The results of rheology were analyzed using the Herschel-Bulkley model whichindicated that all samples showed pseudoplastic behavior and exhibited weak gel-like behavior in thestudied frequency range. The stability of the samples increased as the content of T increased to ≥50% after30 d of storage. Results from color measurement showed that use of T at most concentrations decreased theL* and increased the a* and b* of the samples. The microstructural images and sensory evaluation showedno significant difference from the control over both periods of storage. The results of this study indicatethat ≥50% T increased water binding capacity, stability, continuous phase viscosity, and rheologicalbehavior and produced acceptable sensory scores confirming that it is appropriate for replacement of apercentage of CMC in the mayonnaise samples.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100439_e5ed8756319b2e0e243efdf4177e4181.pdf
رفتار رئولوژیکی
کتیرا
کربوکسی متیل سلولز
مایونز
Carboxymethyl cellulose
gum tragacanth
Mayonnaise
Rheological Behavior
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
53
64
10.22092/jaer.2015.100440
100440
Research Paper
تعیین ویژگیهای مولکولی و کاتالیتیکی آنزیم زایلاناز اسیددوست باسیلوس سابتیلیس K40b
Molecular and Catalytic Characterization of Acidophilic Xylanase
Bacillus Subtilis K40b
پریناز مرادی دزفولی
1
مریم هاشمی
2
مریم موسیوند
3
محمود خسرو شاهلی
4
دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه آموزشی بیوتکنولوژی کشاورزی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
عضو هیات علمی بخش بیوتکنولوژی میکروبی و ایمنی زیستی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران
کارشناس ارشد بخش بیوتکنولوژی میکروبی و ایمنی زیستی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران
استاد گروه آموزشی بیوتکنولوژی کشاورزی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
در بررسی حاضر سویه باسیلوس سابتیلیسK40b از ریزوسفر برنج جدا و پتانسیل تولید آنزیم زایلاناز آن با استفاده از روش بیوشیمیایی ارزیابی شد. حضور ژن زایلاناز در سویه K40b به روش مولکولی ردیابی و پس از تعیین توالی در بانک ژن مرکز اطلاعات زیست فناوری ثبت شد. توالی این ژن شامل 563 نوکلئوتید است که یک رشته پپتیدی 187 اسید آمینهای را کد میکند. مقایسه توالی ژن زایلاناز سویه مورد بررسی با توالیهای مرجع نشان میدهد که آنزیم تولید شده توسط سویه باسیلوس سابتیلیس K40b متعلق به خانواده 11 گلیگوزید هیدرولاز است و بالاترین شباهت را به زایلانازهای باسیلوسی دارد. روش سطح پاسخ با استفاده از طرح مرکب مرکزی نیز به منظور تعیین دما و pH بهینه فعالیت کاتالیتیکی آنزیم زایلاناز تولید شده بهکار گرفته شد. دامنه مورد بررسی متغیرهای دما و pH در این مطالعه بهترتیب 75-25 درجه سلسیوس و5/8-5/4 بود. بر اساس نتایج حاصل از آنالیز واریانس، مدل درجه دوم بهعنوان مدل مناسب برای پیش بینی متغیر پاسخ (فعالیت آنزیم زایلاناز) پیشنهاد شد. نتایج نشان میدهد که آنزیم زایلاناز تولید شده توسط سویه مورد بررسی در pH بین 2/5 تا 2/6 و دمای 50 تا 60 درجه سلسیوس بیشترین فعالیت را دارد. همچنین، بر اساس نتایج بهینهسازی مشخص شد که pH قلیایی و دمای بیشتر از 70 و کمتر از 50 درجه سلسیوس نیز موجب کاهش قابل توجهی در فعالیت کاتالیتیکی آنزیم خواهد شد.
Bacillus subtilis K40b was isolated from rice rhizospheres and its potential for production of xylanase was evaluated using biochemical methods. The gene for xylanase in B. subtilis K40b was amplified, sequenced and assigned to the NCBI Genebank. The gene size was estimated to be 563 bp encoding 413 amino acids. Comparison of the xylanase gene with reference sequences showed that the xylanase of B. subtilis k40b belongs to the glycosyl hydrolyase family 11 (GH11) and was closely related to Bacillus xylanase. Response surface methodology using a central composite design was applied to determine the optimum temperature and pH of the xylanase B. subtilis K40b catalytic activity. Testing was carried out at temperatures of 25 to 75 °C and pH values of 4.5 to 8.5. ANOVA was used to derive a quadratic model equation for prediction of enzyme activity. Results showed that the optimal conditions for xylanase activity were 6.5 pH and 50°C. Alkaline pH and temperatures >70°C and <50°C resulted in a noticeable decrease in xylanase activity.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100440_e3ad07412ecdff4c1d6f3c88e7a17db7.pdf
باسیلوس سابتیلیس
روش سطح پاسخ
زایلاناز
طرح مرکب مرکزی
Bacillus subtilis
Central composite design
response surface methodology
xylanase
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
65
78
10.22092/jaer.2015.100441
100441
Research Paper
بررسی تاثیر کاربرد فاضلاب تصفیه شده شهری بر ویژگی های شیمیایی خاک در آبیاری قطره ای سطحی
Effect of Treated Municipal Wastewater Disbursed by Drip Irrigation on the Chemical Characteristics of Soil
علی اصغر قائمی
ghaemiali@yahoo.com
1
احسان امین دین
2
دانشیاربخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
دانش آموخته بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
خشکسالیهای اخیر موجب شده است که بهرهبرداری از منابع موجود آبهای با کیفیت بالا در اکثر مناطق کشور به اوج برسد و برنامهریزان و مدیران منابع آب را مجبور ساخته تا در برنامهریزیهای خود، به کلیه منابع آب متعارف و غیرمتعارف توجه کنند؛ یکی از این منابع، فاضلاب تصفیه شده شهری است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر کاربرد فاضلاب تصفیه شده شهری شیراز بر خصوصیات شیمیایی خاک منطقه باجگاه فارس با بافت لومرسی است. برای اجرای پژوهش حاضر، از شش تیمار آب آبیاری (آب چاه، آب چاه به همراه کود شیمیایی، فاضلاب تصفیه شده شهری، فاضلاب تصفیه شده شهری به همراه کود شیمیایی، آب چاه به همراه فاضلاب تصفیه شده، آب چاه به همراه فاضلاب تصفیه شده و کود شیمیایی) در آبیاری قطرهای برای کاشت کلم بروکلی استفاده شد. نتایج آزمون آماری دانکن نشان میدهد که استفاده از فاضلاب تصفیه شده، در مقایسه با آب چاه (شاهد) باعث افزایش معنیدار ویژگیهای شیمیایی خاک (اسدیته، نسبت جذب سدیم و کربن آلی) در سطح احتمال 5 درصد میشود؛ همچنین، غلظت اکثر عناصر پرمصرف و کممصرف گیاهی در خاک از جمله نیتروژن، پتاسیم، منیزیم و همچنین فلزات سنگین مانند آهن، روی و سرب در نتیجه استفاده از فاضلاب تصفیه شده، نسبت به آب چاه، در سطح احتمال 5 درصد افزایش مییابد.
Recent drought has increased the consumption of fresh water resources to peak values in most parts of Iran. Water resources managers and planners have been forced to consider the use of all conventional and marginal-quality water (water of low quality) sources during planning. One of these marginal sources is treated municipal wastewater. The present study investigated the effects of the use of a drip irrigation system dispersing municipally-treated wastewater from the city of Shiraz on the chemical characteristics of clay loam soil in Badjgah in Fars province. Six water quality parameters were examined for treatments using freshwater, treated wastewater and fertilizer to irrigate broccoli. The results showed that application of treated municipal wastewater significantly increased the pH, SAR, and OC of the soil over that of the other treatments at 5% probability. Concentration of most chemical elements, such as nitrogen, potassium, and magnesium, and heavy metals, such as zinc, iron and lead, increased significantly increased at 5% probability for the wastewater treatment over the values for the other treatments.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100441_4d2aa093bf0d350678c616757075c4df.pdf
آبهای غیر متعارف
آلودگی خاک
خرد آبیاری
عناصر شیمیا ی
Marginal-Quality Water
Micro-Irrigation
Soil Chemical Characteristics
Soil pollution
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
79
92
10.22092/jaer.2015.100442
100442
Research Paper
بررسی رابطه پارامترهای دوام و مقاومت فشاری در پوشش بتنی کانال های آبیاری(مطالعه موردی در همدان)
Relationship between Compressive Strength and Durability in Concrete Linings of Irrigation Canals in Hamedan, Iran
رضا بهراملو
1
حسین بانژاد
2
دانشجوی دکتری سازه های آبی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان
دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان
بتن با دوام بتنی است که قابلیت خدمترسانی خود را در طول عمر پروژه و در شرایط مختلف حفظ کند. بر اساس منابع موجود، برخی از پوششهای بتنی که در روزهای اولیه اجرا دارای مقاومت فشاری مناسبی هستند، بهدلیل نداشتن دوام، بعد از مدت زمانی دچار تخریب شدهاند. در این پژوهش، رابطه بین پارامترهای مختلف دوام (جذب آب اولیه، جذب آب نهایی، عمق نفوذ آب و تخلخل) با پارامتر مقاومت فشاری در پوشش بتنی کانالهای آبیاری وراینه و دینگله کهریز در استان همدان بررسی شده است. برای این منظور از پوشش بتنی این کانالها بهترتیب 15 و 12 مغزه بتنی به قطر 69 میلیمتر و با طول متفاوت تهیه و پارامترهای دوام و مقاومت فشاری آنها در آزمایشگاه تعیین گردید. بر اساس نتایج این پژوهش مشخص شد که پارهای از پارامترهای دوام با مقاومت فشاری مغزهها، رابطه خطی ندارند که بتوان با بالا بودن مقاومت فشاری از دوام نمونهها نیز اطمینان داشت. لذا در ارزیابی کیفیت دوام پوشش بتنی برای شرایط یخبندان، نمیتوان تنها به مقاومت فشاری اکتفا کرد. از کل نمونههای تهیه شده در کانالهای وراینه (15 مغزه) و دینگله کهریز (12 مغزه)، بهترتیب 6 و 4 مورد از مغزهها (40 و 34 درصد) دارای مقاومت فشاری بالاتر از حداقل توصیه شده بودند. از بین مغزههایی با مقاومت فشاری قابل قبول به ترتیب 3 و 2 نمونه (50 درصد نمونههایی با مقاومت فشاری قابل قبول) بهرغم مقاومت بالا، مشخصات دوام قابل قبول را برای جلوگیری از تخریب در شرایط یخبندان و ذوب مکرر نداشتند. نتایج بررسیها نشان میدهد که عمق نفوذ آب و تخلخل متوسط مغزهها بیش از 5/2 برابر و جذب آب اولیه و نهایی متوسط مغزهها بیش از 5/1 برابر مقدار مجاز است که بیانگر فضاهای کرمو و متصل به همدیگر و محیط مناسب برای نفوذ و تجمع آب و ایجاد یخبندان و تخریب میباشد. همچنین نتایج بررسیها نشان میدهد که برخی از نمونهها با پارامترهای دوام مختلف (کمتر یا بیشتر از حد مجاز برای شرایط یخ زدن و ذوب شدن مکرر) دارای مقاومت فشاری نسبتا ثابت هستند. از این رو با داشتن مقدار مقاومت فشاری قابل قبول نمیتوان از با دوام بودن پوشش اطمینان داشت و برای این منظور لازم است آزمایشهای خاص مربوط به دوام را اجرا کرد.
Concrete is the most common material used to line irrigation canals and must maintain its durability for the lifetime of the canal. Compressive strength has been used as an index to control the quality of concrete; concrete that remains durable under freeze-thaw conditions is that with high compressive strength. Research has shown that concrete linings can show suitable compressive strength in the first days of existence, but begin to decompose after a period and lose the property of durability. The present study examined the relationship between compressive strength and the durability parameters of initial water absorption, final water absorption, water penetration depth and porosity in the Variyaneh and Dingel-e Kahriz irrigation canals in the province of Hamedan. Laboratory testing was carried out on 27 cores (69 mm in diameter; different lengths) extracted from the concrete linings of canals. The cores were prepared and their compressive strength and durability parameters were determined. The results show an inverse linear relationship between the compressive strength and density of the samples and their porosity. The durability parameters of initial water absorption, final water absorption, and water penetration depth showed no significant relationship. The results indicate that compressive strength is not sufficient for evaluation of the durability of concrete lining. Of the 27 cores, 40% had acceptable compressive strength. Of these, 50% showed acceptable durability parameters for exposure to freeze-thaw. The results also showed that the mean penetration depth and porosity of the samples were >2.5 times greater than the maximum recommended values and that the initial and total water absorption values were >1.5 times greater than the maximum recommended values. It is evident that the concrete linings will decompose more quickly than the anticipated lifetime from the influence of water and other expansive solute solutions in cold weather. It was noted that samples having similar compressive strengths had durability parameters that were greater or less than acceptable values. These results suggest that the compressive strength of concrete alone is insufficient to ensure durability and it is necessary to examine additional parameters affecting the lifetime of the concrete linings.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100442_8b30054f52c4275e1042a436605c7957.pdf
پوشش بتنی
دوام
کانالهای آبیاری
مقاومت فشاری
همدان
compressive strength
Concrete Lining
durability
Irrigation Canals
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2015-02-20
15
4
93
108
10.22092/jaer.2015.100443
100443
Research Paper
استفاده از خاکستر لجن فاضلاب برای بهبود خواص مهندسی خاک های رسی در سازه های آبی
Application 0f Sewage Sludge Ash to Improve Engineering Properties of Clay Soil in Water Structures
کامیار نوروزیان
1
نادر عباسی
nader_iaeri@yahoo.com
2
جهانگیر عابدی کوپایی
3
دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشیار بخش تحقیقات آبیاری و زهکشی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
استاد گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان
استفاده از مواد افزودنی مختلف برای بهبود خواص مهندسی خاکهای ریزدانه همواره بهعنوان یکی از روشهای تثبیت خاک مورد توجه بوده است. در این تحقیق، تاثیر خاکستر لجن فاضلاب بر مقاومت فشاری خاک رسی در دو حالت با رطوبت بهینه و اشباع بررسی شده است. بدین منظور، با افزودن مقادیر مختلفی از خاکستر لجن فاضلاب شامل؛ صفر، 5، 10 و 15 درصد به خاک رسی، چهار نوع مخلوط (تیمار آزمایشی) ساخته شد. مشخصات تراکمی هر یک از تیمارها با استفاده از آزمایش تراکم هاروارد تعیین شد. با در نظر گرفتن چهار سن عملآوری (7، 14، 28 و 90 روزه) و سه تکرار، 24 نمونه آزمایشی از هر تیمار و در مجموع 96 نمونه آزمایشی با استفاده از قالب تراکم هاروارد تهیه شد و پس از عملآوری در سنین مورد نظر، آزمایشهای مقاومت فشاری محصور نشده روی آنها اجرا شد. نتایج بهدست آمده از این پژوهش نشان میدهد که با افزایش مقدار خاکستر لجن فاضلاب به خاک، وزن واحد حجم خشک کاهش و رطوبت بهینه افزایش یافته است. همچنین، افزایش خاکستر لجن فاضلاب مقاومت فشاری خاک را در دو حالت با رطوبت بهینه و اشباع افزایش داده است. این افزایش مقاومت معنیدار در سطح یک درصد (با احتمال 99 درصد)، متاثر از زمان عملآوری و مقادیر خاکستر لجن فاضلاب است.
Different additives have been considered to improve stabilization of the engineering properties of fine-grained soil. The present study investigated the effect of the addition of sewage sludge ash on the compressive strength of clay soil at optimum moisture content and under saturated conditions. The four treatments tested were the addition of 0%, 5%, 10% and 15% sewage sludge ash to clayey soil. The compaction characteristics of the treatments were determined using a Harvard compaction test. Then 24 specimens from each treatment were prepared at curing times of 7, 14, 28 and 90 days. Testing included three replications for a total of 96 specimens created using a Harvard compaction mold. The specimens were subjected to unconfined compressive strength tests. The results showed that increasing the sewage sludge ash content of the soil decreased the maximum dry unit weight and increased the optimum moisture content. The compressive strength of the soil treated with sewage sludge ash increased for both the optimum moisture and saturated conditions. It was found that the compressive strength of the treated soil significantly increased as the curing time increased.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100443_55194013ffdeecf859638a52ae240d4e.pdf
تراکم استاندارد
تراکم هاروارد
خاک رسی
خاکستر لجن فاضلاب
مقاومت فشاری محصور نشده
Clayey Soil
Harvard Compaction
Sewage Sludge Ash
Standard Compaction
Unconfined Compressive Strength