بررسي مقاومت برشي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان به كمك آزمايش برش مستقيم بزرگ‌مقياس

كارشناسي ارشد

اغلب خطوط بالاستي نواحي شرقي و جنوب شرقي ايران بر مناطقي ماسه گير بناشده است كه اين امر باعث ايجاد مشكلاتي اساسي ازجمله نفوذ شن و ماسه به خلل و فرج بالاست، آلودگي خط و كاهش مقاومت برشي مي‌گردد. به اين منظور مواد پلي اورتاني براي بهبود رفتار خطوط بالاستي و افزايش مقاومت برشي آن، مورداستفاده قرار مي‌گيرد. در اين پايان‌نامه با تزريق پلي اورتان فيلتر هواي سنگين (توليدشده توسط شركت كبودان شيمي زرين) به بالاست معدن شهريار و انجام آزمايش برش مستقيم بزرگ‌مقياس توسط دستگاه جعبه برش كه در دانشكده راه‌آهن دانشگاه علم و صنعت ايران موجود است، پارامترهاي برشي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان را استخراج كرده و موردبررسي قرارداديم. لازم به ذكر است كه براي ساخت پلي اورتان موردنظر و دست‌يابي به نسبت بهينه‌اي از پلي اول و ايزوسيانات، آزمايش‌هاي فشار بر روي نمونه‌هاي پليمري مكعبي و نمونه‌هاي استوانه‌اي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان با نسبت‌هاي مختلفي تعريف گرديد كه نهايتاً بر طبق نتايج حاصل، نسبت 2 واحد پلي اول به 1 واحد ايزوسيانات مورد تائيد قرار گرفت و از اين نسبت براي ساخت پلي اورتان لازم جهت تزريق به نمونه‌هاي آزمايش جعبه برش استفاده شد. آزمايش‌ها جعبه برش با استفاده از 3 سربار 50، 100 و 150 كيلو پاسكال انجام گرفت. به‌عنوان‌مثال نتيجه شد كه پس از تزريق پلي اورتان به بالاست حداكثر تنش برشي در سربار 150 كيلو پاسكال از205.9 به 324.7 كيلو پاسكال(57.73 درصد) و همچنين مدول برشي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان نسبت به بالاست بدون پلي اورتان از2499.5 به 3865.3 كيلو پاسكال(54.6) درافزايش‌يافته است كه اين نشان‌دهنده‌ي عملكرد بهتر بالاست در حضور پلي اورتان است. همچنين به‌تبع آن مي‌توان نتيجه گرفت كه مقاومت برشي و مقاومت جانبي افزايش مي‌يابد كه افزايش مقاومت جانبي مي‌تواند مانع انحراف جانبي خط گردد و ايمني خط را افزايش دهد. بر اساس پوش گسيختگي موهر كلمب زاويه اصطكاك داخلي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان از 41.97 به 45.97درجه (9.5درصد) و همچنين افزايش ضريب چسبندگي بالاست تقويت‌شده با پلي اورتان از 64.67 به 168.37كيلو پاسكال (160.35درصد) نسبت به بالاست بدون پلي اورتان كه نشان‌دهنده‌ي افزايش پارامترهاي برشي بالاست است.

195209

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مرتضي اسمعيلي

مهندسي خط و سازه هاي ريلي

دكتر جبارعلي ذاكري سردرودي