Æ urmare din pagina 55
Fig. 5: Variația IFPS (Indice de Fragmentare a Pietrei Sparte) care altfel ar fi disipată în stratul de piatră spartă. A fost evident că eforturile dinamice induse stratului de piatră spartă au crescut substanțial cu încărcarea pe osie și moderat cu creșterea vitezei trenurilor (creșterea frecvenței de încărcare). În cazurile în care au fost prezente geogrile sau geocompozite a fost evidentă reducerea eforturilor în masa de piatră spartă. Experimentele din acest studiu au confirmat că la creșterea vitezei trenurilor și încărcării pe osie cresc deformațiile plastice ale terasamentului de cale ferată și se accentuează degradarea pietrei sparte. Pentru aceeași încărcare pe osie (25 t), creșterea frecvenței de încărcare de la 15 la 25 Hz a produs o creștere a indicelui mediu de fragmentare a pietrei sparte în toate cele trei straturi (inferior, median și superior), așa cum se vede în figura 5. Pentru aceeași frecvență de încărcare (15 Hz), creșterea încărcării pe osie de la 25 t la 35 t (corespunzătoare diferenței dintre un tren de pasageri și un tren de marfă sau un tren pentru transportul cărbunelui) a produs o creștere a indicelui mediu de fragmentare a pietrei sparte de 34-37%.
Prin contrast cu efectul asupra deformațiilor plastice, încărcarea pe osie are o influență mai mare asupra fragmentării pietrei sparte decât creșterea frecvenței de încărcare (viteza trenului), pentru că sarcinile mai mari favorizează abraziunea pietrei sparte, ruperea colțurilor și muchiilor agregatelor și spargerea acestora. Concluzia este aceea că, în timp ce creșterea vitezei de circulație a trenurilor contribuie la creșterea deformațiilor plastice ale terasamentului de cale ferată, creșterea încărcării pe osie are un efect direct asupra degradării pietrei sparte.
Indicele de reducere a deformațiilor și indicele de reducere a fragmentării Îmbunătățirea performanței stratului de piatră spartă armat cu geogrilă sau geocompozit poate fi reprezentată cu ajutorul a doi parametri normalizați, numiți Indice de Reducere a Deformației (IRD) și Indice de Reducere a Fragmentării (IRF), după cum urmează:
unde: IRD = indice de reducere a deformației IRF = indice de reducere a fragmentării δfără armătură = deformație în stratul fără armătură δcu armătură = deformație în stratul cu armătură IFPSfără armătură = indice de fragmentare a pietrei sparte în stratul fără armătură IFPScu armătură = indice de fragmentare a pietrei sparte în stratul cu armătură
Concluzii Piatra spartă folosită în terasamentele de cale ferată ca strat suport și de distribuție a eforturilor sub traverse se degradează în timp ca urmare a circulației trenurilor, fiind afectată de deformații plastice și de fragmentarea agregatelor. Amplitudinea deformațiilor plastice este puternic influențată de viteza trenurilor, crescând odată cu creșterea vitezei (sau a ciclurilor de încărcare), în timp ce fragmentarea pietrei sparte crește odată cu creșterea încărcărilor pe osie. Folosirea geogrilelor și geocompozitelor la baza stratului de piatră spartă are un efect pozitiv prin stabilizarea agregatelor și limitarea deplasării laterale a acestora și prin absorbția eforturilor care altfel ar fi disipate în strat; aceasta conduce la diminuarea semnificativă a deformațiilor verticale și laterale și reduce fragmentarea pietrei sparte. Încercările făcute în condițiile cele mai defavorabile considerate în programul experimental (încărcare pe osie de 25 tone și frecvență de încărcare de 15 Hz) au arătat că
Tabelul 2: Variația IRD și IRF în funcție de încărcarea pe osie și frecvența de încărcare
56
w Revista Construcțiilor w noiembrie 2020