بررسي عددي - آزمايشگاهي تأثير خرده لاستيك بر رفتار مكانيكي بالاست آلوده با ماسه

كارشناسي ارشد

آلودگي بالاست تأثير قابل توجهي در رفتار مكانيكي بالاست دارد. يكي از عوامل مهم آلودگي بالاست در مناطق كويري ، نفوذ ماسه‌هاي روان در بين دانه‌هاي بالاست مي‌باشد بطوريكه حضور درصد زيادي از ماسه‌هاي روان در بالاست، باعث افزايش صلبيت خط و در نتيجه افزايش ارتعاش ناشي از حركت قطار و همچنين افزايش خردشدگي بالاست مي‌شود. راهكار هاي ارائه شده براي رفع مشكل مذكور، عمدتاً مربوط به حذف يا كمينه كردن حركت ماسه بين دانه هاي بالاست مي باشد. در اين پژوهش، بكارگيري خرده لاستيك بصورت مخلوط با دانه هاي بالاست به عنوان راهكاري براي بهبود شرايط خطوط بالاستي ارائه گرديده است تا به كمك اين مصالح، بتوان با كاهش سختي صلبيت خط، خردشدگي بالاست آلوده با ماسه هاي روان را تا حد قابل قبولي كاهش داد. جهت بررسي تاثير خرده لاستيك بر بالاست آلوده،، آزمايشات جعبه بالاست با بالاست و ماسه بادي موجود در خط راه آهن كوير طبس در ايران انجام گرفته است. نمونه هاي مورد استفاده جهت انجام آزمايشات جعبه بالاست، از اختلاط 0%، 5% ، 10% و 15% خرده لاستيك با 0 % ، 50 % و 100% ماسه بادي بعنوان ماده آلوده كننده انجام شده است و برخي از آزمايشات مورد نظر تا اطمينان از ثبات نتايج تكرار گرديده است. دانه بندي ماسه مورد استفاده در بازه ( 0.84-0.075 ) قرار گرفته و اندازه دانه هاي خرده لاستيك مصرفي مشابه با اندازه دانه هاي بالاست خط طبس و منطبق بر دانه بندي AREMA _4A انتخاب شده است تا در عمليات زهكشي لايه بالاست اختلال ايجاد نكند. بر اساس آزمايشات صورت گرفته،نشست قائم، خردشدگي و ميرايي نمونه هاي بالاست مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است . نتايج نشان دهنده آن است كه افزايش درصد ماسه ، منجر به كاهش ميرايي ،افزايش نشست و افزايش خردشدگي لايه بالاست شده است.از سوي ديگر، افزايش درصد خرده لاستيك مصرفي،موجب افزايش ميرايي و خردشدگي و همچنين افزايش نشست قائم بالاست گرديده است. در مجموع اختلاط خرده لاستيك به مقدار 5 درصد وزني بالاست مصرفي، بعنوان درصد بهينه براي كاهش ارتعاشات و خردشدگي بالاست تعيين گرديد. در بخش ديگري از تحقيق حاضر، با انجام تحليل رگرسيون روابطي جهت تخمين مقدار نشست، خردشدگي و ميرايي نمونه ها بر حسب تعداد سيكل بارگذاري ، درصد خرده لاستيك و درصد ماسه بادي موجود در نمونه ها ارائه گرديده است. در ادامه به منظور توسعه مدل عددي اجزا مجزا، رفتار نمونه هاي بالاست تميز با اختلاط 0 و 5 درصد خرده لاستيك به كمك نرم افزار PFC 3D شبيه سازي شده و پس از مقايسه با نتايج آزمايشگاهي اعتبارسنجي صورت گرفته است.

189146

دانشگاه علم و صنعت ايران

خط و سازه ريلي

دكتر مرتضي اسماعيلي