A cikk szerzője:

Bobály János minőségvédelmi vezető
KŐKA Kő- és Kavics­bányászati Kft.

Dr. habil. Gálos Miklós nyugalmazott egyetemi tanár
BME

Szemalak hatása a vasúti Los Angeles- és a vasúti mikro-Deval vizsgálatok eredményeire

A vasúti pálya ágyazati kőanyagának tulajdonságai meghatározóak a pályaszerkezet viselkedése szempontjából. A kőzetanyag szilárdsági tulajdonságainak megítélésére a Los Angeles-vizsgálat, a hatásállóság megítélésére a vasúti mikro-Deval szolgál. A vizsgálatokra vonatkozó szabványok nem foglalkoznak a vizsgálati minták kőzetanyagának szemalak-tulajdonságainak hatásával. A vizsgálati tapasztalatok azt mutatják, hogy mindkét vizsgálat eredményeit befolyásolja a vizsgálati minták szemalakja. A szemalak függvényében 15–20%-os eltérés mutat­ható ki a vizsgálati eredmények terjedelmében.

 

Az alaktényező vizsgálata

Az alaktényezőt a hosszúság/vastagság h/v (L/E) = 3 nyílásarányú szemalak-tolómérővel határozzuk meg, és a lemezes („nem-zömök”) szemek arányát a vizsgált minta tömeg%-ában adjuk meg. A vizsgálat során a szemalak-tolómérővel a szemeket zömök és lemezes („nem-zömök”) alakú szemek csoportjára kell osztani a 3. ábrán látható tolómérővel.
Ha a szemet a leghosszabb méreténél fogva a tolómérő szárára merőleges mérőcsőrökkel közrefogjuk, és ebben a tolómérőállásban a szemet a ferde csőrök nyílásán nem tudjuk átdugni, akkor a szem zömök, ha át tudjuk dugni, akkor a szem lemezes. Az alaktényező:

: (tömeg%),
ahol
M1 a vizsgált adag tömege (g);
M2 a tolómérőn átesett, lemezes rész tömege (g).

Ágyazati kőanyagok fizikai vizsgálata

Az ágyazati kőanyagok termékállandósági tulajdonságainak megítélésére az európai szabványrendszerben két vizsgálati módszer került szabványosításra:
– a Los Angeles aprózódási veszteség, valamint
– a mikro-Deval aprózódási veszteség vizsgálata.

Los Angeles aprózódási vizsgálat

A Los Angeles aprózódási vizsgálat a zúzottkövek, a zúzottkavicsok és a másodlagos felhasználású bontott anyagok minősítésének meghatározó vizsgálata. A hazai minősítési gyakorlatban már 1951-ben a MNOSZ (Magyar Népköztársasági Országos Szabvány) 1992-51 számú, a Homokos kavics, természetes kövek aprításából nyert zúzalék és zúzottkő című szabvány a kőzetanyag szilárdsági tulajdonságainak megítélésére. Az építési kőanyagok szabványrendszerében a Los Angeles aprózódási vizsgálat szabványa, az MSZ 18287-1:1990 számú, Építési kőanyagok szilárdsági vizsgálata próbahalmazokon. Los Angeles-vizsgálat című szabvány többszöri felülvizsgálat után szolgálta a zúzott kőanyagok szilárdsági tulajdonságainak minősítését. A Los Angeles-vizsgálat termékcentrikus vizsgálatként került bevezetésre, és a minősítés gyakorlatában használatra. A vizsgálatra vonatkozó előírás különböző szemnagysághatárú vizsgálati frakciókra vonatkozóan írta elő a teendőket. A szabványban a vizsgálati minták szemnagysághatárai a bányaüzemekben előállított zúzottkő termékek szemnagysághatárai szerintiek voltak.

Az európai szabványrendszerben a Los Angeles-vizsgálat a Kőanyaghalmazok mechanikai és fizikai tulajdonságainak vizsgálata című szabványsorozat részeként került szabályozásra. Az 1998-ban bevezetett MSZ EN 1097-2:1998 számú szabványban a Los Angeles-vizsgálat az aprózódással szembeni ellenállás meghatározására szolgáló vizsgálatként került szabályozásra. Az MSZ EN szabvány, a korábbi hazai szabályozási elvvel szemben, nem termékcentrikus, hanem kőzetcentrikus, azaz nem a gyártott termék frakcióján, hanem a vizsgálatot a kőzetanyag 10/14 mm szemnagysághatárú vizsgálati mintáján írta elő. Mivel a szabványnak ez a változata nem tette lehetővé a vasúti ágyazati kőanyagok vizsgálatát, ezért a megjelenő termékszabvány, az MSZ EN 13450:2003 számú szabvány adott vizsgálattechnikai utasítást a 31,5/50 mm szemnagyságú zúzottkő vizsgálatára.
A minősítés gyakorlata megkövetelte az aprózódással szembeni ellenállás vizsgálati szabványának alapos átalakítását, módosítását. Az MSZ EN 1097-2:2010 számú, Kőanyaghalmazok mechanikai és fizikai tulajdonságainak vizsgálata. 2. rész: Az apózódással szembeni ellenállás meghatározása című szabvány már szakított a termékcentrikus elv szigorú betartásával, és a vasúti ágyazati kőanyag termékre vonatkozó előírást is az A mellékletben beemelte a szabványba.
A szabványban a laboratóriumi minta kialakítására a 31,5/50 mm vizsgálati mintára vonatkozóan csak az adott szem­nagysághatárú mintán belül a részhalmazok arányára ad utasítást. A vizsgálati mintát az MSZ EN 932-2:2000 számú szabvány szerint kell összeállítani. Egyértelmű a helyzet a vasúti ágyazati kőanyagok vizsgálatánál, mivel ott a szabvány hivatkozik az MSZ EN 932-1:1998 számú mintavételi szabványra. A vizsgálati jegyzőkönyvben meg kell adni a mintavétel módját. Ez azonban formális, mivel általában szabványra való hivatkozással történik.
A vasúti Los Angeles-vizsgálat is a klasszikus, 711 mm belső átmérőjű acél forgódobban készül, 12 db koptató acélgolyóval. A 31,5–50 mm szemnagysághatárú 10 000 ± 100 g össztömegű vizsgálati minta két részből, 5000–5000 g 31,5–40 és 40–50 mm szemnagysághatárú részhalmazból áll. Vizsgálati fordulatszám: 1000, vizsgálati sebesség: 31–33 fordulat/sec.
Az aprózódás mértékét, azaz az aprózódási veszteséget (Los Angeles-együtthatót) az 1,6 mm nyílásméretű vizsgálószitán áthullott anyag mennyiségével kell számítani:
(tömeg%),
ahol
m a szitamaradék az 1,6 mm-es szitán grammban.
Az aprózódási ellenállás meghatározására szolgáló Los Angeles berendezést a 4. ábra mutatja.

4. ábra. Az aprózódási ellenállás meghatározására szolgáló Los Angeles berendezés5. ábra. Los Angeles berendezés a BME Anyagvizsgáló laboratóriumában
A vizsgálati tapasztalatok arra hívják fel a figyelmet, hogy a Los Angeles-vizsgálatok eredményeit a vizsgálati minta szemalakja is befolyásolja. A vizsgálat során az aprózódás mértékét fokozza a lemezes szemalakú szemcséknél az élek és csúcsok letörése.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345Következő »

Irodalomjegyzék

  • Árpás E. – Emszt Gy. – Gálos M. (2001): Mikro-Deval vizsgálat az európai szabványosítás rendszerében. Építőanyag,
  • 53. évf. 1. sz. 18–21.
  • Árpás E. – Emszt Gy. – Gálos M. – Kárpáti L. (2002): Los Angeles-vizsgálat az európai szabványosítás rendszerében. Építőanyag, 54. évf. 4. sz. 106–111.
  • Árpás E. – Emszt Gy. – Gálos M. – Kárpáti L. (2006): Zúzottkövek kőzetfizikai tulajdonságai a minősítés gyakorlatában. Mérnökgeológia-Kőzetmechanika Kiskönyvtár 2. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1–12.
  • Bobály J. (2015): Összefüggés a zúzottkő szemalakja és a vasúti Los Angeles-vizsgálat eredményei között. Kő és Kavics­bányász Napok 2015. Velence.
  • Gálos M. – Kausay T. – Kertész P. – Marek I. (1984): Zúzottkövek mikro-Deval aprózódási vizsgálata. Építőanyag, XXXVI. évf. 9. sz. 279–287.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2016 / 5. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©