Захтеви за чврстоћу и места одржавања бетонских железничких прагова
Који су одговарајући сценарији напрезања за чврстоћу на притисак, чврстоћу на пукотине и чврстоћу на смицање бетонских железничких прагова? Које су разлике у њиховим стандардним захтевима?
Чврстоћа на притисак, чврстоћа на пукотине и чврстоћа на смицање бетонских железничких прагова одговарају различитим сценаријима напрезања, а стандардни захтеви се значајно разликују. Чврстоћа на притисак одговара сценарију вертикалног притиска који носи спавач. Оптерећење воза се преноси на врх прага кроз шину, стављајући праг под компресију. Национални стандард прописује да чврстоћа на притисак бетонских прагова типа ИИИ за брзу -шину мора бити већа или једнака 80 МПа, прагова типа ИИ за обичну шину мора бити већа или једнака 60 МПа, а прагови за тешке{6}} пруге морају бити већа или једнака 90 МПа. Отпорност на пукотине одговара сценарију напрезања савијања прага. Под оптерећењем, средњи-распон прага је склон затезном напрезању савијања и мора имати довољну отпорност на пуцање да би спречио настанак пукотина. Стандард отпорности на пукотине за-прагове брзе шине је већи или једнак 5,0 МПа, за обичне шине већи или једнак 4,0 МПа, а за тешке{15}}железнице, због већег момента савијања, захтева већи или једнак 6,0 МПа, а отпорност на пукотине од челика је потребна да би се побољшала преднапрегнута челична шипка. Чврстоћа на смицање одговара сценарију бочне силе смицања коју носи праг, а која се често јавља на закривљеним шинама или када воз кочи. Крајеви прага су подвргнути бочним силама. Стандард захтева чврстоћу на смицање већу или једнаку 2,5 МПа (обична шина), већу или једнаку 3,0 МПа (брзе-шине) и већу или једнаку 3,5 МПа (тешко-повлачење). Капацитет смицања је побољшан конфигурацијом бочних челичних шипки. Три индикатора чврстоће раде заједно како би осигурали структурну сигурност железничких прагова под сложеним стресним условима.
Које су уобичајене врсте пукотина у бетонским железничким праговима? Који су узроци и опасности различитих пукотина?
Уобичајене пукотине у бетонским железничким праговима углавном су подељене у три категорије: уздужне пукотине, попречне пукотине и дијагоналне пукотине, свака са различитим узроцима и опасностима. Уздужне пукотине су распоређене по дужини прага и углавном су узроковане неравномерним затезањем преднапрегнутих челичних шипки, недовољном збијеношћу бетонског изливања или неправилним очвршћавањем. У почетку се појављују као фине пукотине, али ако се развију, смањују укупан интегритет спавача и у тешким случајевима могу довести до уздужног прелома. Попречне пукотине су најопаснији тип пукотина, често се јављају у средини-распона или на крајевима прага. Они су узроковани прекомерним оптерећењем, недовољном снагом спавача или неравном потпором кревета на стази. Попречне пукотине у средњем-распону директно слабе отпор прага на савијање, док попречне пукотине на крајевима лако доводе до смицања. Ако ширина пукотине прелази 0,2 мм, праг се мора одмах искључити. Дијагоналне пукотине се често појављују на местима контакта између прага и причвршћивача. Узроци укључују превелики притисак затварача, локализовану концентрацију напрезања на спавачу или недовољну чврстоћу бетона. Ово може довести до локализованог оштећења прага, што утиче на стабилност уградње затварача и потенцијално изазива померање шине. Штавише, ободне пукотине око отвора за вијке прагова често су узроковане превеликим моментом затезања вијака, што угрожава поузданост вијчане везе.
Који су главни узроци губитка преднапрезања у преднапрегнутим бетонским праговима? Како се овај губитак може контролисати?
Губитак преднапрезања у преднапрегнутим бетонским праговима углавном произилази из пет аспеката, који захтевају циљану контролу: ① Губитак деформације анкера: узрокован размацима између анкера и челика за арматуру. Коришћење високо{1}}прецизних анкера и благовремено сидрење након затезања може контролисати овај губитак до 5%; ② Губитак релаксације челика за арматуру: Узроковано слабљењем напона услед дуготрајног-напрезања на челик за арматуру. Употреба преднапрегнутог челика ниске{5}}опуштања може смањити губитак релаксације са 15% обичног челика на испод 3%; ③ Скупљање бетона и губитак при пузању: узроковано скупљањем током очвршћавања бетона и дуготрајним-пузањем под напоном. Оптимизација односа мешавине (смањење употребе цемента и додавање летећег пепела) и јачање очвршћавања у води (продужавање очвршћавања на 14 дана) могу смањити губитке узроковане скупљањем и пузањем; ④ Губитак температуре: узрокован температурним разликама између изливања и затезања. Изградња у стабилном температурном окружењу, контролишући температурну разлику унутар ±5 степени, може ефикасно смањити губитак температурног стреса; ⑤ Губитак због трења: узрокован трењем између арматурног челика и канала. Коришћењем вакуум{14}}потпомогнуте технологије фугирања и обезбеђивањем глатких канала може се контролисати губитак трења до 2%. Након свеобухватне контроле, губитак преднапрезања се може смањити са преко 25% у почетку на испод 10%, обезбеђујући отпорност прагова на пуцање.
Које су разлике у кључним тачкама одржавања бетонских прагова за различите типове баласта (балонски и без баласта)?
Кључне тачке одржавања бетонских прагова за балонске и баластне колосеке значајно се разликују због различитих карактеристика потпоре колосека. Суштина одржавања прагова за балонске стазе је да се обезбеди стабилност носача колосека. Кључни задаци укључују: ① Редовно набијање стазе како би се елиминисале празнине у спавању и избегла концентрација стреса; ② Правовремено допуњавање баласта да би се одржала пуноћа колосека и побољшала крутост ослонца; ③ Чишћење остатака и воде са површине за спавање и околног простора како би се спречила корозија бетона; ④ Заптивање мањих пукотина материјалима за поправку на бази цемента- да би се спречило цурење кишнице и корозија челичне арматуре. Код колосека без баласта, прагови су чврсто повезани са колосечном плочом. Фокус одржавања се помера на перформансе прага и стање везе: ① Редовно проверавајте површину за спајање између прага и плоче колосека; ако се пронађу шупље површине, потребно је фугирање под притиском за поправку; ② Пажљиво пратите дилатационе спојеве прагова, одмах замените остарели заптивач како бисте спречили продирање кишнице у плочу колосека; ③ Због велике крутости колосека без баласта, потребно је проверити равност површине прагова како би се избегло локализовано напрезање узроковано одступањима при уградњи затварача; ④ За прагове са пукотинама ширине 0,1-0,2 мм, за поправку треба користити епоксидни малтер; оне веће од 0,2 мм захтевају замену. Штавише, прагови колосека без баласта треба да се прегледају у вези са параметрима геометрије колосека, а причвршћивачи се брзо подесе како би се избегло додатно оптерећење.
Како решити проблем карбонационе корозије бетонских прагова у приморју? Које су неке циљане заштитне технологије?
Карбонациона корозија бетонских прагова у приобалним подручјима је у суштини узрокована реакцијом соли морске воде са калцијум хидроксидом у бетону, нарушавајући алкално окружење бетона и доводи до корозије челичне арматуре. За решавање овог проблема потребна је свеобухватна технологија која комбинује „инхибицију карбонације + анти-продирање + побољшану заштиту“. Циљане заштитне технологије укључују: ① Оптимизацију пропорције бетонске мешавине додавањем додатака као што су електрофилтерски пепео и минерални прах за смањење употребе цемента уз повећање густине бетона и смањење стопе карбонације; ② Облагање површине спавача са премазом против-карбонизације, као што је премаз од епоксидне смоле или полиурее, да би се формирала физичка баријера и спречио продор угљен-диоксида и соли, са дебљином премаза контролисаном на 0,3-0,5 мм; ③ Коришћење анти-пренапрегнутих челичних шипки против корозије, као што су челичне шипке обложене епоксидом- или шипке од нерђајућег челика, да би се спречила корозија челичних шипки чак и ако се бетон карбонизира; ④ Јачање очвршћавања прагова пре{11}}испоруке коришћењем парног очвршћавања за побољшање ране чврстоће и густине бетона, смањујући порозност бетона на испод 15%; ⑤ Током-очвршћавања на лицу места, редовно чистите со са површине за спавање да бисте спречили дуготрајно приањање соли. За прагове са благом карбонизацијом користи се третман импрегнацијом силаном, при чему дубина продирања силана достиже 3-5 мм, ефикасно блокирајући корозивне медије. Ове мере могу продужити животни век прагова у приобалним подручјима са 15 година за обичне прагове на преко 30 година.