A laboratóriumi vizsgálatról

A kutatás-fejlesztési munka során egy egyedi fárasztásos vizsgálatot dolgoztunk ki és alkalmaztunk. A vizsgálatról 2014-ben a Colas Északkő Kft. finanszírozásában elkészült egy K+F jelentés, valamint ezt követően több publikáció is [5], [6].
A vasúti zúzottkő ágyazati kőanyagok valóságoshoz közelebb álló igénybevételeinek megfelelően az új laboratóriumi aprózódási vizsgálatban az alábbi tulajdonságú kőanyagokat használtuk fel:

• két halmaz, különböző bányából származó andezit anyagú zúzottkő minta (MSZ EN 13450:2003 szerinti A típusú, 31,5/50 mm, a mintákat a Colas Északkő Kft.-től kaptuk);
• Los Angeles aprózódás és Micro-Deval kopás mérése a mintákon (a Colas Északkő Kft. végezte):
•    o 1. minta: LA_RB = 19%, M_DERB = 17%
•    o 2. minta: LA_RB = 16%, M_DERB = 4%
• a kőanyaghalmazokon szemeloszlás vizsgálata a laboratóriumi fárasztás előtt;
• 5 millió ciklusú fárasztás több „részletben” (azaz 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 3,0 és 5,0 millió ciklusig új kőanyag vizsgá­lata), kizárólag a 22,4 mm-nél nagyobb szemcsehalmazon (a fárasztás előtti szemeloszlás-vizsgálatnál leválasztottuk a d < 22,4 mm-es szemcsehalmazt);
• a kőanyaghalmazokon szemeloszlás vizsgálata a laboratóriumi fárasztások után.

Az egyedi laboratóriumi mérés pulzátoros vizsgálatot jelent, melyhez egy 10 szintes nyíróláda alsó 6 keretét használtuk. A kereteket csavarral erősítettük egymáshoz, hogy megelőzzük a vízszintes relatív elmozdulásokat. A nyíróládához tartozó görgőket nem szereltük fel a láda alsó részéhez.
A nyíróládában felépített rétegszerkezet az alábbi (alulról felfelé haladva), melyet az 1. ábrán szemléltetünk:

• 20 cm vastagságban a teljes 1,0 × 1,0 m felületen elterített Austrotherm Thermopan XPS hőszigetelő lapok;
• 1 rtg. Naue Secutex 151 GRK geotextília a teljes 1,0 × 1,0 m felületen elterítve;
• 10 cm homok (E2, XPS + 10 cm homok = 20,42 MPa);
• 1 rtg. Viacon GEO PP TC 1200 típusú hőkezelt nem szőtt, nagy nyomóképességű geotextília a teljes 1,0 × 1,0 m felületen elterítve + az oldalfalakon is;
• 30 cm vastag zúzottkő (felület: 46 × 46 cm);
• 46 × 42 cm-es acél terhelőlemez + D = 300 mm-es acél körtárcsa.

A zúzottkő mintákat a láda közepén, vasúti fa keresztaljakkal történő kirekesztéssel kialakított, 46 × 46 cm-es alapterületű, 30 cm mély „dobozba” helyeztük el. A falhatás csökkentése és esetleges kizárása érdekében a doboz belső négy oldalfalát (ahol a zúzottkő szemcsék a faaljakkal érintkeznének) 1 rtg. 1200 g/m²-es geotextíliával burkoltuk. A zúzottkő mintákra 460 × 420 mm felületű, vastag acél terhelőlemezt tettünk a terhelés egyenletesebb elosztása érdekében. Az összeállítást a terhelő lemez nélkül a 2–7. ábrák szemléltetik.

A laboratóriumi vizsgálatot a pulzátor segítségével hajtottuk végre, előre megadott ciklusszámban. A vizsgálat elvégzése után lemértük a minták szemeloszlását, ezeken kívül az alábbi számított értékeket kalkuláltuk, amelyek jelentését az [1] irodalomban ismertettük:

• FV (%),
• BBI,
• d < 22,4 mm (tömegszázalék),
• d < 0,5 mm (tömegszázalék),
• d < 0,063 mm (tömegszázalék),
• d60/d10,
• M paraméter, M arány [7],
• λ paraméter, λ arány [7].

Az értékek segítségével a prognosztizálható ágyazatrostálási ciklusidőket is meghatároztuk.