Vasúti zúzottkő ágyazati anyagok aprózódás-vizsgálata egyedi laboratóriumi módszerrel

Hasonló dokumentumok
A vasúti zúzottkő ágyazati kőanyagok egyedi kőzetfizikai vizsgálatai

Dr. Fischer Szabolcs Németh Attila Széchenyi István Egyetem, Építész-, Építő- és Közlekedésmérnöki Kar, Közlekedésépítési Tanszék

REFERENCES. BARANYAI, B. (2014). Budapesti közúti vasúti útátjárók, MSc diplomamunka, SZE MTK, 2014

A GEORÁCSOK HÁLÓMÉRETÉNEK ÉS GYÁRTÁSI TECHNOLÓGIÁJÁNAK HATÁSA A SZEMCSÉS RÉTEGEK BELSŐ NYÍRÁSI ELLENÁLLÁSÁRA

ÚT- ÉS VASÚTÉPÍTÉSI SZEMCSÉS RÉTEGEK ERŐSÍTÉSE GEOMŰANYAGOKKAL. Dr. Fischer Szabolcs egyetemi adjunktus SZE ÉÉKK Közlekedésépítési Tanszék

SPECIÁLIS GEOMŰANYAGOKKAL ERŐSÍTETT SZEMCSÉS RÉTEGEK LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATAI

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Zúzott betonadalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai a szabályozásban

Vasúti vágánygeometria stabilizálása az ágyazat alá beépített georácsokkal

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Kiöntött síncsatornás felépítmény kialakításának egyes elméleti kérdései

A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége

Georácsos vasúti felépítménystabilizáció hatékonysága

homok, kavics, homokos kavics termékek szemnagyságára és a zúzottkövek kőzetfizikai csoportjára, valamint szemalakjára.

LABORVIZSGÁLATOK NETTÓ LISTAÁRAI március 1.-től (javasolt listaárak, mennyiségtől függően változhat, ÁFA nélkül értendő)

Bobály János KŐKA Kő- és Kavicsbányászati Kft.

a NAT /2007 számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ZÚZOTTKÖVEK KŐZETFIZIKAI TULAJDONSÁGAI A MINŐSÍTÉS GYAKORLATÁBAN

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A MÁV-Thermit Kft, valamint a BME Út és Vasútépítési Tanszék köszönti az előadás hallgatóit

A vasúti zúzottkő ágyazat és a szemcsés kiegészítő rétegek alá beépített georácsok belső nyírási ellenállásának vizsgálata

Javítás: Útburkolatok felületi bevonata. Hideg keveréses és terítéses technológiával készült felületi bevonatok. Előírás.

ÉPÍTŐANYAG-IPAR. Vasúti ágyazati kőanyagok minősítő mikro-deval-vizsgálatának vizsgálattechnikai értékelése

ÁTÉPÍTETT VÁGÁNYOK ÁLLAPOTÁNAK ELEMZÉSE

ADALÉKANYAG SZEMMEGOSZLÁSÁNAK TERVEZÉSE

400UHC HSH alkalmazása

Kód Megnevezés Előírás. Geotechnikai (talaj és földmű) vizsgálatok. MSZ : pontjai alapján 1.5 Szemeloszlás szitálással

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Vasúti ágyazati zúzottkövek minőségi követelményei

Alj alatti betétek (USP) Daczi László

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

REFERENCES. CEN (2001). MSZ EN :2001: Metals. Tensile testing of metallic materials. Part 1: Method of test at ambient temperature

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Mechanikai stabilizációs réteg a vasútépítésben

TÖMEGÁLLANDÓSÁG FOGALMA

ÉPÍTŐANYAG-IPAR. Vasúti ágyazati kőanyagok minősítő mikro-deval-vizsgálatának vizsgálattechnikai értékelése

HÁLÓZATI SZINTŰ DINAMIKUS BEHAJLÁSMÉRÉS MÚLTJA JELENE II.

A betonhulladék kezelése Szakszerű újrahasznosítás az MSZ 4798:2016 szabvány alapján

Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata

Rugalmas állandók mérése

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vasúti védőrétegek optimálása. Dr. Fischer Szabolcs egyetemi adjunktus SZE MTK Közlekedésépítési Tanszék

Zúzott betonadalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai a szabályozásban

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

FISCHER Szabolcs egyetemi tanársegéd, DR. HORVÁT Ferenc CSc. főiskolai tanár

Zúzott betonadalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai a szabályozásban

BEÉPÍTÉSI SEGÉDLET VIACON HELCOR HULLÁMACÉL CSŐÁTERESZEK

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

Állásfoglalás az ÚT :2006 Útépítési zúzottkövek és zúzottkavicsok című. útügyi műszaki előírás elvi alapjainak védelmében

Betonadalékanyagok az új, európai szabványokban

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

II. VASÚTI FORGALMI KONFERENCIA

Új távlatokat nyújtó diagnosztika

Villamosvontatójárművekésmotorvonatokvontatási. energiafogyasztása

PRÓBAMÉRÉSEK TEREPI KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT KÖNNYŰ EJTŐSÚLYOS DINAMIKUS TERHELŐTÁRCSÁVAL

Adalékanyagok szemalakja

A DEBRECENBEN ÉPÜLŐ EDF FÜVES VÁGÁNY MŰSZAKI MEGFELELŐSÉGÉNEK VIZSGÁLATA

Építési és bontási hulladékok: hogyan csináljunk piacot? - konferencia Budapest, Hotel Normafa, május 27.

ÖRÜLÜNK, HOGY AZ IRÁNT ÉRDEKLŐDIK.

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

2016. május 25. Javaslat a Tram-Train kerékprofil geometriai kialakítására

A JÓ VASÚTI PÁLYAÁLLAPOT MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGI JELENTŐSÉGE

Útépítési zúzottkövek és zúzottkavicsok aszfaltkeverékek gyártásához, felületi bevonatok készítéséhez

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (4) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Új előírások szerinti zúzott kőanyagok az aszfaltútépítésben

Síklapokból álló üvegoszlopok laboratóriumi. vizsgálata. Jakab András, doktorandusz. BME, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

2019. január 15. e-ut Acél pályalemezű hidak szigetelése és aszfaltburkolata (4500 Ft+ áfa)

A Horváth Mérnökiroda, A Budapesti Műszaki Egyetem Gépjárművek Tanszéke. A Schwarzmüller Járműgyártó és Kereskedelmi Kft

Utak tervezése, építése és fenntartása

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Festékek és műanyag termékek időjárásállósági vizsgálata UVTest készülékben

Dr. Móczár Balázs 1, Dr. Mahler András 1, Polgár Zsuzsanna 2 1 BME Építőmérnöki Kar, Geotechnikai Tanszék 2 HBM Kft.

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nagygépes karbantartási munkák tapasztalatai

Acél trapézlemez gerincű öszvér és hibrid tartók vizsgálata, méretezési háttér fejlesztése

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

TARTALOMJEGYZÉK. Füleki Péter. Aszfaltbeton keverékek fundamentális alakváltozási jellemzőinek kapcsolata a bitumenek teljesítményalapú paramétereivel

Szilárdsági számítások. Kazánok és Tüzelőberendezések

4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

A hálózati szintű dinamikus teherbírásmérés múltja és jelene

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Rugalmas leerősítések alkalmazása a közúti vasutaknál

Többet ésszel, mint erővel!

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Üzemi gyártásellenőrzés a kavics- és kőbányákban Kő- és kavicsbányász nap Budapest 2008

KTE XVI. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia. Rail System típusú. Edilon útátjáró és előzményei április 16.

TALAJAZONOSÍTÁS Kötött talajok

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

NSZ/NT beton és hídépítési alkalmazása

Adalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

Átírás:

Vasúti zúzottkő ágyazati anyagok aprózódás-vizsgálata egyedi laboratóriumi módszerrel Dr. Fischer Szabolcs egyetemi adjunktus SZE ÉÉKK Közlekedésépítési Tanszék VIII. Kő- és Kavicsbányász Napok, Velence-fürdő, 2015 2015.02.27.

Az előadás tartalma Kutatási probléma felvetése A MÁV 102345/1995 PHMSZ előírásai A (vasúti) zúzottkövek aprózódását jellemző paraméterek Az ágyazatrostálás szükségességének megállapításához alkalmazott paraméterek A vizsgált zúzottkő anyagok és előzetes laboratóriumi vizsgálatai A laboratóriumi fárasztásos vizsgálat és eredményei Összefoglalás További kutatási lehetőségek

Kutatási probléma felvetése 2010-ben szigorítás történt a MÁV 102345/1995 PHMSZ 4. számú módosításában a LA RB (%) és az M DE RB(%) értékek tekintetében, Üzemi körülmények között nehéz felmérni, hogy a Los Angeles aprózódási ellenállás és Mikro-Deval kopási ellenállás zúzottkőre gyakorolt hatása milyen hatásfokkal képes a vasúti zúzottkő ágyazat valóságos igénybevételi körülményeit szimulálni, célszerű lehet egy olyan laboratóriumi vizsgálat/modellezés kifejlesztése és alkalmazása, amelyik az LA RB (%) és az M DE RB (%) paramétereknél a valóságos igénybevételi körülményeket jobban figyelembe veszik, összefüggés keresése és felállítása az egyedi laboratóriumi vizsgálattal eredményezett aprózódás (aprózódást jellemző paraméterek), illetve a Los Angeles aprózódási ellenállás és a Mikro-Deval kopási ellenállás paraméterek között, rostálási ciklusidők kalkulációja a laboratóriumi mért aprózódások és a teherismétlődési ciklusszámok figyelembevételével a mérési eredmények alapján.

A MÁV 102345/1995 PHMSZ 3. számú módosítása (2008) Ez valóban megfelel V>160 km/h sebességre is?

A MÁV 102345/1995 PHMSZ 4. számú módosítása (2010) Pályára engedélyezett sebesség (km/h) Aprózódási ellenállás értéke (LA) Használati ellenállás értéke (M DE RB) V>120 16 11 120 V 80 16 15 80 V 40 20 15 V>40 24 15 Ez valóban megfelel V>160 km/h sebességre is?

A MÁV 102345/1995 PHMSZ 3. és 4. számú módosítása Szilárdsági követelmény Pályára engedélyezett sebesség V>160 16 160 V>120 16 120 V 80 16 80>V 40 24 V<40 24 LA RB 2008-2009 2010-től Megengedett eltérés +2 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) Megengedett eltérés 16 11 16 11 16 11 20 15 24 15 Megengedett eltérés +2 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) +4 (negatív nincs korlátozva) M DE RB 2008-2009 2010-től Követelmény Követelmény Követelmény Követelmény Megengedett eltérés 11 11 15 15 15

A (vasúti) zúzottkövek aprózódását jellemző paraméterek Aggregate Impact Value (AIV), Resistance to impact. Ballast Breakage Index (BBI), Marsal-aprózódás (B g ), Hardin-aprózódás, Lee és Farhoomand-féle aprózódás.

Aggregate Impact Value (AIV) 10-14 milliméteres felület száraz zúzottkövet hengeres tartályba helyeznek, majd 14 kg tömegű súlyt ejtenek rá 380 milliméter magasságból 15-ször. 2 milliméteres szitán vizsgálják az áthullott mennyiséget. AIV = m M 100 [%], a nagyobb AIV érték kisebb ütéssel szembeni ellenállást jelent.

Aggregate Impact Value (AIV) Forrás: Lichtberger: Track compendium

Resistance to impact Az ütéssel szembeni ellenállás vizsgálatát a DIN 52-115 2. része szabályozza. A vizsgálat hasonló az AIV-hez, de ebben az esetben a szemcseátmérő nagysága 35,5/45, vagy helyette 8/12,5 milliméter. Ebben az esetben 50 kg tömegű súlyt ejtenek a mintára 380 milliméter magasságból 20-szor. Kőanyag LA AIV Impact Resistance Bazalt 8,7 9,5 10 10,2 11,7 Porfir 10,3 10 11,9 Homokkő 12,5 11 14 Mészkő 13,7 23 15-20 16,3 21,3 Forrás: Lichtberger: Track compendium

Ballast Breakage Index (BBI) Indraratna és Lackenby vezetett be egy ágyazati anyag aprózódási indexet (BBI), annak számosíthatóságára, hogy az ágyazati anyag minősége miképpen változik az avulás során. Az index számításához a kezdeti és vizsgálat utáni szemeloszlási görbék ismerte szükséges. BBI = A A+B. Forrás: Indraratna et al.: Advanced rail geotechnology Ballasted track

Marsal-, Hardin-, valamint Lee és Farhoomand-féle aprózódás A zúzott kőanyagok aprózódásának megítélése a 2,0 mm-nél kisebb szemcséken végzett vizsgálatokat követően. Forrás: Indraratna et al.: Advanced rail geotechnology Ballasted track

Az ágyazatrostálás szükségességének megállapítása A MÁV-nál a TMK rendszerben az ágyazatrostálási ciklusidő 14 év volt, az 1990-es évek végétől alkalmazott vágánydiagnosztika alapú állapotfüggő karbantartási rendszerben erre vonatkozóan nincs pontos adat. Körülbelül 10-15 évente célszerű elvégezni az ágyazatrostálási munkálatokat. Indraratna et al. (2011) által közölt BBI is alkalmas lehet a rostálás szükségességének megítélésére, a feltétel: BBI=1,0. Lichtberger (2005) többféle javasolt és alkalmazott módszert közöl: ORE tanulmányban [Plasser, 1988, Lichtberger, 2005] javasolt módszer, Dél-afrikai Vasúttársaság által használt módszer [Arangie, 1997, Lichtberger, 2005]. Az ORE tanulmány szerint az ágyazatrostálást akkor kell elvégezni, amennyiben a 22,4 mm-es rostán áthullott zúzottkő ágyazati szemcsék mennyisége a vágányban nagyobb, mint 30 tömeg %. Forrás: Lichtberger: Track compendium

Az ágyazatrostálás szükségességének megállapítása A Dél-afrikai Vasúttársaság által használ módszer a következő, számítani kell az F v értékét az alábbi képlet alapján: F v = 0,4 F 19 + 0,3 F 6,7 + 0,2 F 1,18 + 0,1 F 0,15, F 19 = F 6,7 = F 1,18 = F 0,15 = a 19 mm es rostán áthullott anyag tömeg % a 100 27 a 6,7 mm es rostán áthullott anyag tömeg % a 100 18 az 1,18 mm es rostán áthullott anyag tömeg % a 100 11,5 az 0,15 mm es rostán áthullott anyag tömeg % a 100 5,5 Amennyiben F v 80 %, az ágyazatrostálási munka szükségessé válik. Forrás: Lichtberger: Track compendium

A vizsgált zúzottkő anyagok és előzetes laboratóriumi vizsgálatai 5 különböző andezit anyagú vasúti zúzottkő ágyazati minta (MSZ EN 13450:2003 szerinti A típusú ágyazati anyag 31,5/50 mm): 511-es jelű, 514-es jelű, 517-es jelű, 521-es jelű, 522-es jelű. Szemeloszlás vizsgálata a laboratóriumi fárasztás előtt. Los Angeles aprózódás és Mikro-Deval kopás mérése.

Szitákon átullott mennyiség [tömeg %] VASÚTI ZÚZOTTKŐ ÁGYAZATI ANYAGOK APRÓZÓDÁS-VIZSGÁLATA EGYEDI LABORATÓRIUMI MÓDSZERREL A vizsgált zúzottkő anyagok és előzetes laboratóriumi vizsgálatai Szemeloszlás vizsgálata a laboratóriumi fárasztás előtt. Szemmegoszlási diagram 514-es kódszámú zúzottkő minta 100 90 80 70 60 50 40 Fárasztás előtt Alsó határgörbe Felső határgörbe 30 20 10 0 0 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 22,4 31,5 40 50 63 Szita lyukmérete [mm; log. lépték]

A vizsgált zúzottkő anyagok és előzetes laboratóriumi vizsgálatai Los Angeles aprózódás és Mikro-Deval kopás mérése (Colas Északkő Kft. végezte). Zúzottkő minta száma LA RB (%) M DE RB (%) 511-es kódszámú zúzottkő minta 14,2 3,6 514-es kódszámú zúzottkő minta 16,7 9,7 517-es számú zúzottkő minta 23,8 16 521-es kódszámú zúzottkő minta 18,6 16,7 522-es kódszámú zúzottkő minta 18,55 17

A laboratóriumi fárasztásos vizsgálat és eredményei A laboratóriumi pulzátoros vizsgálathoz Fischer (2012) irodalomban által publikált 10 szintes nyíróláda 6 alsó keretét használtuk. A kereteket fixen egymáshoz csavaroztuk a vízszintes relatív elmozdulásokat megelőzendő. A nyíróládához tartozó görgőket nem szereltük be a láda alá. A nyíróládában felépített rétegszerkezet felülről lefelé az alábbi: 46 42 cm-es acél terhelőlemez + D=300 mm-es acél körtárcsa,, 30 cm vastag zúzottkő (keresztmetszet: 46 46 cm), 1 rtg. Viacon GEO PP TC 1200 típusú hőkezelt nem szőtt, nagy nyomóképességű geotextília a teljes 1,0 m 1,0 m felületen elterítve + az oldalfalakon is, 10 cm homok, 1 rtg. Naue Secutex 151 GRK geotextília a teljes 1,0 m 1,0 m felületen elterítve, 20 cm vastagságban a teljes 1,0 m 1,0 m felületen elterített Austrotherm Thermopan XPS hőszigetelő lapok (E 2,XPS+10 cm homok =20,42 MPa).

A pulzátoros vizsgálat terhelési értékei A pulzátoros fárasztásos vizsgálat során az alábbi terhelési paramétereket alkalmaztuk: D=300 mm-es acél körtárcsa, a terhelő lemez acél anyagú, felülete 460 420 mm, A=193.200 mm 2, F min =20 kn, F max =120,74 kn, felfelé kerekítve: 121 kn, m=3 millió ismétlődési ciklus, f=7 Hz, szinuszos terhelés. F max értékének számítása A terhelő lemez =460 420=193.200 mm 2, A fél keresztalj felfekvése =800 200=160.000 mm 2, p 1 = A terhelő lemez /A fél keresztalj felfekvése =1,2075, F stat,kerék =112,5 kn p 2 =0,4 (a keresztalj felett álló kerékteherből a keresztaljon ébredő reakcióerő a kerékteher kb. 40 %-a), p 3 =1,111 (5/9-es osztás az 1/2 helyett a vétlen külpontosság miatt), p 4 =2,0 (dinamikus szorzó nagy biztonsággal felvéve), F max =F stat,kerék p 1 p 2 p 3 p 4 =112,5 1,2075 0,4 1,111 2,0=120,74 kn~121,0 kn A p 4 szorzótényező kalkulációja és jelentése: p 4 =1+t s, t=3 számításbavétele (99,7 %-os statisztikai megbízhatóság a Zimmermann-Eisenmann-módszer alapján), s=n, =1+(V 60)/140, amennyiben n=0,3 (közepes alépítményi és/vagy vágányállapot), V=75,4 km/h, amennyiben n=0,2 (jó alépítményi és/vagy vágányállapot), V=153 km/h, amennyiben n=0,1 (nagyon jó alépítményi és/vagy vágányállapot), V>200 km/h.

Video

Szitákon átullott mennyiség [tömeg %] VASÚTI ZÚZOTTKŐ ÁGYAZATI ANYAGOK APRÓZÓDÁS-VIZSGÁLATA EGYEDI LABORATÓRIUMI MÓDSZERREL Szemmegoszlási diagram 514-es kódszámú zúzottkő minta 100 90 80 70 60 50 40 Fárasztás előtt Fárasztás után Alsó határgörbe Felső határgörbe 30 20 10 0 0 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 22,4 31,5 40 50 63 Szita lyukmérete [mm; log. lépték]

Szitákon átullott mennyiség [tömeg %] VASÚTI ZÚZOTTKŐ ÁGYAZATI ANYAGOK APRÓZÓDÁS-VIZSGÁLATA EGYEDI LABORATÓRIUMI MÓDSZERREL Szemmegoszlási diagram Mindegyik zúzottkő minta 100 90 80 70 60 50 40 30 511 - Fárasztás előtt 514 - Fárasztás előtt 517 - Fárasztás előtt 521 - Fárasztás előtt 522 - Fárasztás előtt 511 - Fárasztás után 514 - Fárasztás után 517 - Fárasztás után 521 - Fárasztás után 522 - Fárasztás után Alsó határgörbe Felső határgörbe 20 10 0 0 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 22,4 31,5 40 50 63 Szita lyukmérete [mm; log. lépték]

A laboratóriumi fárasztásos vizsgálat eredményei Zúzottkő minta száma LA RB (%) M DE RB (%) LA RB +M DERB F V (FE) (%) F V (FU) (%) DF v (%) d<22,4 mm (FE) (%) d<22,4 mm (FU) (%) Dd<22,4 mm (%) 514 16,7 9,7 26,4 1,434 10,668 9,234 0,918 5,739 4,821 522 18,55 17 35,55 3,561 10,643 7,082 2,784 6,188 3,404 517 23,8 16 39,8 3,510 12,066 8,556 0,963 5,197 4,233 511 14,2 3,6 17,8 1,535 5,325 3,790 0,851 2,812 1,961 521 18,6 16,7 35,3 0,880 4,626 3,746 0,333 2,535 2,202 Zúzottkő minta száma d<0,5 mm (FE) (%) d<0,5 mm (FU) (%) Dd<0,5 mm (%) d<0,063 mm (FE) (%) d<0,063 mm (FU) (%) Dd<0,063 mm (%) BBI d 60 /d 10 (FE) d 60 /d 10 (FU) Dd 60 /d 10 514 0,116 0,417 0,302 0,039 0,150 0,111 0,248 1,466 1,577 0,110 522 0,246 0,572 0,326 0,120 0,234 0,114 0,195 1,624 1,633 0,008 517 0,408 0,841 0,432 0,108 0,328 0,220 0,149 1,489 1,663 0,174 511 0,153 0,253 0,100 0,054 0,118 0,064 0,018 1,547 1,603 0,057 521 0,108 0,241 0,133 0,064 0,082 0,018 0,077 1,500 1,536 0,036 Zúzottkő minta száma M (FE) M (FU) l (FE) l (FU) 514 281,02 308,21 1,109 1,216 522 287,53 307,74 1,134 1,214 517 258,69 278,44 1,020 1,098 511 271,74 273,38 1,072 1,078 521 256,86 268,11 1,013 1,058

F V (%) és DF V (%) VASÚTI ZÚZOTTKŐ ÁGYAZATI ANYAGOK APRÓZÓDÁS-VIZSGÁLATA EGYEDI LABORATÓRIUMI MÓDSZERREL A laboratóriumi fárasztásos vizsgálat eredményei 14 12 10 8 6 4 2 0 y = 0,5724x - 1,8502 R² = 0,3471 y = 0,3492x + 0,0667 R² = 0,2249 y = 0,2232x - 1,9168 R² = 0,3912 10 15 20 25 LA RB (%) FV fárasztás előtt FV fárasztás után delta FV Lineáris (FV fárasztás előtt) Lineáris (FV fárasztás után) Lineáris (delta FV)

A laboratóriumi fárasztásos vizsgálat eredményei Az előző dián szereplő kalkulált paramétereket grafikonon ábrázoltuk az LA RB (%), M DE RB (%), valamint az LA RB +M DE RB (%) függvényében terjedelmi okból kifolyólag nem kezeljük őket, az ezek alapján levonható összefoglaló megállapítások: nincs (erős) korrelációs kapcsolat egyik aprózódási paraméter, és annak változása, illetve a mért, valamint képzett (kalkulált) kőzetmechanikai paraméterek között, a Los Angeles aprózódás-, és a Mikro-Deval kopásvizsgálat során a zúzottkő szemcsék a valóságos (vasúti pályában lévő) terhelésüktől, igénybevételüktől jelentősen eltérő viszonyok között vannak vizsgálva, ezért a korreláció hiánya ezen paraméterek, illetve a jelen kutatás-fejlesztési munkában bemutatott egyedi laboratóriumi vizsgálat során amely jobban szimulálja az ágyazati gerendában elhelyezkedő szemcsék valós ismétlődő terhelésnél mutatott viselkedését mért szemcseaprózódások között nem teljes mértékben meglepő, és váratlan, Douglas (2013) irodalomban, amiben a gépi keresztalj aláverés okozta szemcseaprózódást vizsgálták laboratóriumi körülmények között, sem tudtak kimutatni korrelációt az LA RB (%) és a szemcsék alaktényezői között.

Az ágyzatrostálási ciklusidők kalkulációja a laboratóriumi vizsgálatok mérési eredményei alapján az öt különböző bányából származó, andezit anyagú vasúti zúzottkő ágyazati minta laboratóriumi fárasztógépes aprózódás-vizsgálata során kapott eredmények alapján becsültük meg az ágyazatrostálási ciklusidőket. A kalkulációban az alábbi közelítések és egyszerűsítések lettek figyelembe véve: sem a gépi, sem a kézi aláverés okozta aprózódás nincs számításba véve, sem alépítményi, sem felépítményi rendellenesség miatti gyorsuló romlási hatás nincs számításba véve, az egyéb ágyazatszennyező hatások (por, vasbeton keresztalj kopás, aprózódás, vízzsákoknál az ismétlődő dinamikus terhelés következtében kialakuló pumping hatás okozta finomszemcsetartalom növekedés a zúzottkő ágyazatban, stb.) el vannak hanyagolva, a teljes zúzottkő ágyazati keresztmetszetben nem alakul ki ilyen mértékű aprózódás, mint amekkora értékűt mértünk a laborvizsgálataink során, pl. az ágyazatvállnál és az ágyazati rézsűnél szinte alig aprózódnak a valós pályában a zúzottkő szemcsék: a közelítésünk ennél a pontnál az, hogy figyelmen kívül hagytuk ezeket a kieső, aprózódás nélküli részeket az ágyazatban, és a teljes keresztmetszetre vetítve kalkuláltunk, a kezdeti és a 3 millió ciklust követő aprózódás értékek alapul vételével készült a kalkuláció, pontosabb regressziós függvények meghatározásához min. 2-3 további mérési eredményre szükség lenne mindegyik zúzottkő mintánál, a Kelenföld-Hegyeshalom oh. vasútvonalat, és ennek a vasútvonalnak az átlagos évi közelítő átgördült elegytonna terhelését (kb. 15 millió elegytonna/irány) vettük alapul a kalkulációknál, csak 225 kn-os tengelyterhelést vettünk figyelembe (ez inkább tehervonatra igaz, személyszállító vonatra kb. 180 kn érték lenne reálisabb).

Az ágyzatrostálási ciklusidők kalkulációja a laboratóriumi vizsgálatok mérési eredményei alapján Zúzottkő minta száma LA RB (%) M DE RB (%) F v =80 %-hoz tartozó ciklusszám (átgördült tengely, db) d<22,4 %=30 %-hoz tartozó ciklusszám (átgördült tengely, db) BBI=1,0-hez tartozó ciklusszám (átgördült tengely, db) Minimális rostálási ciklusszám (átgördült tengely, db) Minimális rostálási átgördült elegytonna (ciklusszám 225 kn) Minimális rostálási ciklusidő évi 15 M et-val számolva (év) Sorrend 511 14,2 3,6 63 331 775,72 45 900 463,89 166 871 956,44 45 900 463,89 1 032 760 437,49 68,85 5 514 16,7 9,7 25 991 162,22 18 668 766,32 12 091 363,83 12 091 363,83 272 055 686,10 18,14 1 517 23,8 16 28 050 839,25 21 259 339,32 20 183 147,07 20 183 147,07 454 120 808,98 30,27 3 521 18,6 16,7 64 073 759,14 40 875 365,72 39 001 513,26 39 001 513,26 877 534 048,30 58,50 4 522 18,55 17 33 890 622,66 26 436 549,38 15 370 608,93 15 370 608,93 345 838 701,01 23,06 2 Zúzottkő minta száma LA RB (%) M DE RB (%) LA RB +M DE RB d<22,4 %=30%- hoz tartozó ciklusszám (átgördült tengely, db) Minimális rostálási ciklusszám (átgördült tengely, db) Minimális rostálási átgördült elegytonna (ciklusszám 225 kn) Minimális rostálási ciklusidő évi 15M etval számolva (év) Sorrend 511 14,2 3,6 17,8 45 900 463,89 45 900 463,89 1 032 760 437,49 68,85 5 514 16,7 9,7 22,5 18 668 766,32 18 668 766,32 420 047 242,24 28,00 1 517 23,8 16 39,8 21 259 339,32 21 259 339,32 478 335 134,64 31,89 2 521 18,6 16,7 35,3 40 875 365,72 40 875 365,72 919 695 728,67 61,31 4 522 18,55 17 35,55 26 436 549,38 26 436 549,38 594 822 361,10 39,65 3

Összefoglaló megállapítások 1. az általunk kidolgozott és alkalmazott egyedi laboratóriumi ágyazataprózódást vizsgáló módszer számos további vizsgálat elvégzésével akár a későbbiekben alkalmas is lehet vasúti zúzottkő ágyazat aprózódási értékeinek minősítésére, az elvégzett vizsgálatok eredményei alapján a Los Angeles és Mikro- Deval paraméterekkel a mért aprózódások nem korrelálnak, bizonyos megkötésekkel, egyszerűsítésekkel a minimális ágyazatrostálási ciklusidő kalkulálható, ellenben szükséges a későbbiekben a modell további pontosítása, a mérési eredményeink alapján a 102345/1995 PHMSZ 4. számú módosításában szereplő LA RB (%) és M DE RB (%) határérték-módosítást nem tudtuk sem alátámasztani, sem megcáfolni, ellenben javasoljuk ezek esetleges alaposabb felülvizsgálatát.

Összefoglaló megállapítások 2. A kutatási eredmények rávilágítanak a témakörrel kapcsolatos összehangolt kutatási tevékenység fontosságára, amelyben célszerű kitérni: első lépésben a rendelkezésre álló ásványvagyon minőségi/mennyiségi/kapacitásbeli/elhelyezkedésbeli felmérésére. Elindítani egy széleskörű vizsgálatsorozatot, amelynek részét kellene képeznie nagyszámú laboratóriumi kísérletnek, a bemutatott fél-üzemi kísérletnek, továbbá célszerű lenne elemezni a közelmúltban megépült vasúti pályák állapotát és igénybevételeit. Meg kellene határozni legalább középtávon a vasúti beruházások várható alapanyagigényét. A követelmények felülvizsgálatát a fentieket követően objektív eredményekre támaszkodva, a fenntarthatóság jegyében lehetne felülvizsgálni.

További kutatási lehetőségek Az elvégzett irodalomkutatás, laboratóriumi vizsgálatok eredményei alapján az alábbi további kutatási lehetőségeket fogalmazzuk meg: eltérő peremfeltételekkel végzett laboratóriumi vizsgálatok (pl. az alépítményt modellező rétegszerkezet E 2 modulusának változtatása, esetleg alágyazati szőnyeg alkalmazása), az aprózódás pontosabb időbeli (fárasztási ciklusszámbeli) változásának precízebb mérése, pl. az alábbi módon: egy-egy zúzottkő mintából legalább 3-5 egyedi vizsgálat, és a fárasztás előtti-utáni szemeloszlások felvétele: 500.000 fárasztási ciklusig, 1.000.000 fárasztási ciklusig, 2.000.000 fárasztási ciklusig, 3.000.000 fárasztási ciklusig, 5.000.000 fárasztási ciklusig, a rostálási ciklusidő számítási módszerének pontosítása.

Irodalomjegyzék AMBRUS, K., PALLÓS, I.: Útépítési zúzottkövek és zúzottkavicsok aszfaltkeverékek gyártásához, felületi bevonatok készítéséhez, Útpályaszerkezetek jegyzet, 2012 AL-SAOUDI, N. K. S., HASSAN, K. H.: Behaviour of Track Ballast Under Repeated Loading. Springer Science+Business Media Dordrecht 2013. Published online: 26 September 2013, pp. 167-178 ARANGIE, P. B. D.: The influence of ballast fouling ont he resilient behaviour of the ballast pavement layer, 6th International Heavy Haul Railway Conference, Kapstadt, 1997 MSZ EN 13450:2003: Kőanyaghalmazok vasúti ágyazathoz MSZ EN 1097-2: Kőanyaghalmazok mechanikai és fizikai tulajdonságainak vizsgálata. 2. rész: Az aprózódással szembeni ellenállás meghatározása, 2010 MSZ EN 1367-2: Kőanyaghalmazok termikus tulajdonságainak és időjárás-állóságának vizsgálati módszerei. 2. rész: Magnézium-szulfátos eljárás, 2010 MSZ EN 1097-1: Kőanyaghalmazok mechanikai és fizikai tulajdonságainak vizsgálata. 1. rész: A kopásállóság vizsgálata (mikro-deval), 2012 MSZ EN 933-3: Kőanyaghalmazok geometriai tulajdonságainak vizsgálata. 3. rész: A szemalak meghatározása. Lemezességi szám, 2012 DBS 918 061: Technische Lieferbedingungen Gleisschotter, Deutsche Bahn DOUGLAS, S. C.: Ballast Qualityand Breakdown during Tamping, AREMA, 2013 FISCHER, SZ: A vasúti zúzottkő ágyazat alá beépített georácsok vágánygeometriát stabilizáló hatásának vizsgálata, PhD disszertáció, Széchenyi István Egyetem Műszaki Tudományi Kar Infrastrukturális Rendszerek Modellezése és Fejlesztése Multidiszciplináris Műszaki Tudományi Doktori Iskola, Győr, 2012, 148 p. GAITSKELL, P., SHAHIN, M. A.: Use of digital imaging for gradation and breakage of railway ballast. Australian Geomechanics. 48, 2013, pp. 81-88 GÁLOS, M., KÁRPÁTI, L., SZEKERES, D.: Ágyazati kőanyagok, A kutatás eredményei (2. rész.), Sínek Világa, 2011, 1. szám, pp. 6-13 INDRARATNA, B., SALIM, W., RUJIKIATKAMJORN, C.: Advanced rail geotechnology Ballasted track, CRC Press Taylor & Francis Group, London (ISBN 978-0-415-66957-3), 2011, 409 p. INDRARATNA, B., NIMBALKAR, S., RUJIKIATKAMJORN, C., NEVILLE, T., CHRISTIE, D.: Performance Assessment of Synthetic Shock Mats and Grids in the Improvement of Ballasted Tracks. Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013 KAUSAY, T.: Zúzott betonadalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai a szabályozásban, Mérnökgeológia, Kőzetmechanika 2008, MÉRNÖKGEOLÓGIA-KŐZETMECHANIKA KISKÖNYVTÁR 7. (szerk.: Török Á., Vásárhelyi, B.), pp. 1-14 KAUSAY, T.: Adalékanyagok kőzetfizikai tulajdonságai, konferencia előadás, Út- és hídépítési műszaki előírások és alkalmazási tapasztalataik, Magyar Közút Zrt., Budapest, 2011. november 23. 102345/1995 PHMSZ előírás 3. számú módosítása, MÁV, 2008 102345/1995 PHMSZ előírás 4. számú módosítása, MÁV, 2010 MCDOWELL, G.: Performance of geogrid-reinforced ballast, Ground Engineering January 2006, pp 4-6 www.mszt.hu (letöltés: 2014.12.19.) PLASSER: Interner Forschungsbericht der Fa. Plasser S1 / 1998, Eindringversuche des Stopfaggregates von einer 09-16 und einer 07-32 Stopfmaschine in Schotterbett, 1998 www.plassertheurer.com: http://www.plassertheurer.com/pdf/publications/100_126_kuttelwascher_low.pdf (letöltés: 2014.12.19.) SELIG, E. T., WATERS, J. M.: Track Geotechnology and Substructure Management, Thomas Telford, 1994, 446 p. SHI, X.: Prediction of permanent Deformation in Railway Track. Thesis submitted to the University of Nottingham. For the degree of Doctor of Philosophy. April 2009

Köszönöm megtisztelő figyelmüket! Honlap: kep.sze.hu E-mail: fischersz@sze.hu