Czynniki decydujące o właściwościach i trwałości strunobetonowych podkładów kolejowych

• Autorzy: Pawluk J. , Derkowski W.

Warianty tytułu

EN

Factors determining the properties and durability of pre-tensioned railway sleepers

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule omówiono czynniki decydujące o trwałości strunobetonowych podkładów kolejowych, które można podzielić na fizyczne i chemiczne. Do czynników fizycznych zaliczamy przyczepność zbrojenia sprężającego do betonu, która zależy od technologii wykonywania strunobetonowych podkładów kolejowych. Produkowane zgodnie z tymi technologiami podkłady różnią się znacznie pod względem nośności i odporności na powstawanie rys. Badania doświadczalne pokazały, że najlepsze właściwości zapewniają zakotwienia główkowe drutów sprężających metodą BBRV; nośność strefy podszynowej tych podkładów przekracza nośność innych rodzajów podkładów nawet o ponad 35%. Natomiast z czynników chemicznych, najważniejsza jest zawartość rozpuszczalnego sodu i potasu w cemencie, które zapewniają mniejsze od 400 mmol/L stężenie ich wodorotlenków, gdy obróbka cieplna betonu nie przekracza 70°C. W przypadku obróbki cieplnej betonu w temperaturze nie przekraczającej 50°C stężenie to nie powinno przekraczać 600 mmol/L roztworu w porach betonu. Zapewnia to trwałość ettringitu w betonie, w podanych temperaturach. Te stężenia wodorotlenków sodu i potasu należy wyliczyć na podstawie składu betonu i zawartości tych pierwiastków w poszczególnych jego składnikach.

EN

In the paper the physical and chemical parameters which are determining the durability of pre-tensioned concrete railway sleepers are presented. To the physical parameters the adhesion between prestressing reinforcement and concrete, which depends on the technology of pre-tensioned railway sleepers production were presented. The sleepers produced according to these technologies differ significantly in bearing capacity and cracking resistance. Experimental investigations have shown that the most advantageous properties are obtained when the button head anchorages of the prestressing wires are applied, according to the BBRV method; the bearing capacity of the rail seat zone for such railway sleepers exceeds the capacity of other types of sleepers even more than 35%. The most important chemical parameters is the content of soluble sodium and potassium in cement, which is assuring the concentration lower than 400 mmoles/L for heat treatment of concrete sleepers at temperature not exceeding 70°C. At temperature not exceeding 50°C it should be 600 mmoles/L of concrete pore solution. It assures the stability of ettringite in concrete at given temperature. These concentration of sodium and potassium hydroxides should be calculated for known concrete composition and determined content of soluble Na2Oe in concrete ingredients.

Słowa kluczowe

PL

podkład kolejowy; element strunobetonowy; trwałość; czynnik wpływu; technologia produkcji; zakotwienie cięgna; przyczepność betonu do zbrojenia; korozja betonu; nośność; rysoodporność

EN

railway sleeper; pre-tensioned element; durability; influence factor; production technology; tendon anchorage; concrete bond to reinforcement; concrete corrosion; bearing capacity; crack resistance

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 21/83, nr 5
• Strony: 347--360
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pawluk J.

• Track Tec

autor

Derkowski W.

• Instytut Materiałów i Konstrukcji Budowlanych, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• 1. Neville A.M. Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków, 2000
• 2. Hosseini S.J.A. et al. Zagadnienie przyczepności w betonie zbrojonym, przegląd stanu wiedzy. Cement Wapno Beton , 81, pp. 93-105 (2014).
• 3. Hosseini S.J.A. et al. Zagadnienie przyczepności w betonie zbrojonym, przegląd stanu wiedzy, część druga. Cement Wapno Beton, 81, pp. 384-395 (2014).
• 4 . Pinchin D.J. Tabor D., Cem.Concr.Res., 8, p. 15 (1978).
• 5. Bolomsvik R., Lundgren K., Modeling of bond between three-wire strands and concrete. Magazine of Concrete Research, April 2006, pp. 123-133.
• 6 . Stroeven P., de Wind G., Structural and mechanical aspects of debonding of a steel bar from cementitious matrix. Bond in Concrete. Applied Science Publishers, 1982, pp. 40-50.
• 7 . Russell B.W., Burns N.H., Design guidelines for transfer, development and debonding of large diameter seven wire strands in pretensioned concrete girders. Austin: University of Texas, Report No. 1210-5F, 1993.
• 8. Hoyer E., Friedrich E. Beitrag Zur Frage der Hafspannung in Eisenbetonbauteilen, Beton and Eisen, Berlin, 1939 (Vol. 38, No. 6), pp. 107-110
• 9 . Hegger J., Bertram G. Verbundverhalten von vorgespannten Litzen in UHPC – teil 1: Versuche zur verbundfestigkeit und übertragungslänge. Beton und Stahlbeton, 2010, 105(6), pp. 379-389.
• 10. EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2: Design of concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2008
• 11. fib Bulletin 65 and 66. Model Code for Concrete Structures 2010, FIB, 2012
• 12. Derkowski W., Słyś B., Szmit M. Effect of strands anchorage system in railway sleepers on behaviour of its rail seat zone, ACEE, No 1/2015, pp. 61-67
• 13. EN 13230-2:2009 Railway applications ― Track ― Concrete sleepers and bearers. Part 2: Prestressed monoblock sleepers, 2009
• 14. Heinz D., Ludwig U., 8th ICCC Rio de Janeiro, vol. V, p. 189, Rio de Janeiro 1986.
• 15. Heinz D., Ludwig U., Rudger L., Concrete Pecasting Plant and Technology, 11, 56 (1989).
• 16. Wieker W., Herr R., Schubert H., Proc. Int. Coll. Corrosion of Cement Paste, Mogilany 16–17 November (ed. W. Kurdowski), p. 3, Kraków 1994.
• 17. Kelham S., Cem. Contr. Composites, 18, 171 (1996).
• 18. Kelham S. 10th ICCC Göteborg, vol. IV, paper 4IV059, Göteborg 1997.
• 19. Wieker W., Scrivener K. L., 9th ICCC New Delhi, vol. I, p. 449, New Delhi 1992.
• 20. Glasser F. P., Damidot D., Atkins M., Adv. Cem. Res., 26, 57 (1995).
• 21. Schmitt J., Pfusch am Gleis, Der Spiegel 10/2008.
• 22. Taylor H.F.W., 8th ICCC Rio de Janeiro, vol. I, p. 83, Rio de Janeiro 1986.
• 23.Famy C., PhD Thesis, Imperial College, Materials Department, London 1999.
• 24.Pawluk J. Znaczenie sodu i potasu w klinkierze portlandzkim, Cement Wapno Beton, 83, 20 (2016).
• 25. Pawluk J. Zagrożenie korozyjne podkładów kolejowych część I, Cement Wapno Beton 81, 174 (2014), część II, 81, 223 (2014).
• 26. Oberholster R. E., Wan Aardt J. H. P., Brandt M. P., w „Structure and Performance of Cements” (ed. P. Barnes), p. 365, Appl. Science Publ., London 1983.