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.


A KŐKA Kő- és Kavicsbányászati Kft. komlói andezitbányájából származó vasúti ágyazati kőanyagon végzett termékállandósági vizsgálatok eredményeinek feldolgozása bizonyítja a függvénykapcsolatokat.
Vasúti ágyazati kőanyagokra vonatkozó vizsgálati eredmények mind a lemezességi mutató, mind pedig az alaktényező esetében jól mutatják, hogy a halmazban a lemezes szemek mennyisége hogyan változtatja meg mind a Los Angeles aprózódás, mind pedig a vasúti mikro-Deval aprózódási veszteség mértékét. A 8–11. ábra a közel két éven keresztül végzett rendszeres vizsgálatok eredményeit mutatja.
 A vizsgálati eredmények közötti összefüggések erősségét a 3. táblázatban foglaltuk össze. 


Mindkét szemalakjellemző és a Los Angeles aprózódás közötti összefüggés jól mutatja, hogy a lemezes szemalakú szemek jelenléte növeli a Los Angeles aprózódás mértékét. A regressziós összefüggések meredekségének figyelembevételével az FI, illetve az SI 10 m%-os értékéhez viszonyítva már a 20 m%-os lemezesség közel 12%-os növekedést eredményez a Los Angeles aprózódási veszteségnél. Ez egyben azt is jelentheti, hogy ugyanaz a kőzetanyag más-más szemalakú halmazon eltérő Los Angeles aprózódási értéket kapunk.
Számszerűen kimutatható, hogy az FI = 10 m%-os zömök szemalakú vizsgálati minta várható Los Angeles aprózódási értéke 9%-kal lesz kisebb az FI = 20 m%-os lemezes szemeket mutató mintánál.
Hasonlóan a Los Angeles aprózódási veszteség és a szemalakjellemző közötti vizsgálati eredményekhez, a vasúti mikro-Deval aprózódás és a szemalakjellemzők közötti összefüggés is jól mutatja, hogy a lemezes szemalakú szemek jelenléte növeli a mikro-Deval aprózódással meghatározott kopásállóság mértékét. A regressziós összefüggések meredekségének figyelembevételével az FI, illetve az SI 10 m%-os értékéhez viszonyítva már a 10 m%-os lemezesség közel 12%-os növekedést eredményez a mikro-Deval aprózódási veszteségnél. Ez egyben azt is jelentheti, hogy ugyanaz a kőzetanyag más-más szemalakú halmazán eltérő mikro-Deval aprózódási veszteséget kapunk.   

12. ábra. A lemezességi szám és az alaktényező összesített határértékei
Abban az esetben, ha ugyanannak a bányaüzemnek ugyanabból a kőanyagból gyártott zúzottkő termékén végzett mikro-Deval vizsgálatai esetenként 10–15%-kal eltérő termékállandóságot mutató minősítő értéket adnak, ami már esetenként kategória-határátlépést eredményezhet. Ezért lenne célszerű a mikro-Deval vizsgálatot adott lemezességi számú mintán végezni, vagy az eredményeket a kimunkált regressziós összefüggés alapján a 20 tömeg%-os lemezességi mutatójú mintára korrigálni.

Összefoglalás, javaslatok

Az ágyazati kőanyag megfelelőségére vonatkozó MÁV-utasítás kéri a lemezességi mutató és az alaktényező vizsgálati eredményekkel történő megadását. A termék szemalak-tulajdonságainak értékelése az ágyazati kőanyag termékszabványában megadott határértékek figyelembevételével a 12. ábrán megadott határértékekkel határolt mezőkbe történő besorolással lehetséges. A szemalak jellemzése így egyetlen, a mezőt reprezentáló betűjellel adható meg.

13. ábra. Összefüggés az összevont szemalakjellemző és a Los Angeles aprózódás között14. ábra. Összefüggés az összevont szemalakjellemző és a mikro-Deval aprózódás között


A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a vasúti ágyazati kőanyagokra vonatkozó MÁV-előírások, melyek a két szemalakra vonatkozó vizsgálati eredmények meghatározását követelik meg, helyesek. Javasolt, hogy az összevont értékére vonatkozó határértékeket építsék be a szabályzatokba.
A vasúti ágyazati kőanyagok sorozatvizsgálatának eredményei alapján javasoljuk, hogy a halmaz szemcsealakjának hatását mind a Los Angeles-vizsgálattal meghatározott aprózódással szembeni ellen­állás értékére, mind pedig a vasúti mik­ro-Deval vizsgálattal meghatározott kopásállósággal szembeni ellenállás értékére a lemezességi mutató és az alaktényező együttes értékével kezeljük.
LARB = f (FI + SI)
MDERB = f (FI + SI)
A szemalak megítélésére ez azt jelenti, hogy
FI+SI = v/s + h/v = (v2+ s . h)/(v . s)
A szemalak megítélésénél a szemcse vastagsága négyzetesen szerepel, ami rámutat arra a gyakorlati tapasztalatra, miszerint a halmazban levő lemezes szemek fokozottan hajlamosak aprózódásra, az elvékonyodó élek pedig letörésre.
Az összevont szemalakot jellemző szám és a Los Angeles aprózódás közötti összefüggést a 13. ábra mutatja.
Az összevont szemalakot jellemző szám és a vasúti mikro-Deval aprózódás közötti összefüggést a 14. ábra szemlélteti.
A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a vasúti ágyazati kőanyagokra vonatkozó MÁV-előírások, melyek a két szemalakra vonatkozó vizsgálati eredmények meghatározását követelik meg, helyesek. Javasolt, hogy az összevont értékére vonatkozó határértékeket építsék be a szabályzatokba.

Köszönetnyilvánítás

Az ágyazati kőanyagok szemszerkezeti tulajdonságainak átfogó vizsgálatát a MÁV Zrt. K+F Kutatásfejlesztési Innovációs Prog­ramjai tették lehetővé, nevezetesen a Vasúti ágyazati anyag entrópia tulajdonságainak és azok energiaszemléletű hatásai­nak vizsgálata az MSZ EN 13450:2003 számú szabvány rendjében című (témaszám: 1-07-95002/11) és annak folytatásaként A vasúti zúzottkő ágyazati kőgerenda vizsgálata dinamikus és egyéb igénybevételek hatására című (szám: 36895­/2015/MÁV) K+F kutatás.
A halmazszilárdsági vizsgálatok eredmé­nyeinek értékelésével hasznos tanácsokat kaptunk az Útlab Szövetség kövekkel foglalkozó albizottságának tagjaitól, valamint dr. Kausay Tibor c. egyetemi tanártól (Betonopus Bt.).
A szerzők köszönettel tartoznak Emszt Gyula ny. tanszéki mérnök és Pálinkás Bálint laboráns (BME Geotechnika és Mérnökgeológia, korábban Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék munkatársai) segítőkész, önzetlen munkájáért.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345

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 | ©