Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory testing of selected prototype under sleeper pads (USPs) - pull-off strength determined after the weather resistance test

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Medyński Jarosław, Al Sabouni-Zawadzka A.

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

483--501

EN

Under sleeper pads (USPs) are resilient elements used in the ballasted track structures to improve dynamic behaviour of the track, reduce vibration and protect the ballast against fast degradation. As the elements permanently connected to the sleepers or turnout bearers, the pads must have an appropriate level of pull-off strength, so that they do not separate from the rail support (here: sleeper) during their transportation to the construction site or during many years of operation. In this paper, results of pull-off tests performed on four selected USP samples are presented: three samples made of SBR (styrene-butadiene rubber) granulate and one made of polyurethane. Moreover, details of the pad’s attachment to the rail support are discussed, and the requirements for the USP properties are specified, focusing on the pull-off strength determined after the weather resistance test. It is shown that only two out of four considered USP samples fulfilled the requirements specified by the authors.

PL

Podkładki podpodkładowe (z ang. USP - under sleeper pad) to elementy sprężyste stosowane w konstrukcjach podsypkowych nawierzchni szynowej w celu poprawy pracy nawierzchni pod obciążeniami dynamicznymi, zmniejszenia drgań oraz ochrony podsypki przed szybką degradacją. Jako elementy trwale połączone z podkładami lub podrozjazdnicami, podkładki USP muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość na odrywanie (przyczepność przez odrywanie), aby nie oddzieliły się od podpory szynowej podczas transportu na plac budowy lub w trakcie wieloletniej eksploatacji. W artykule omówiono szczegółowo różne sposoby mocowania podkładek USP do podpór szynowych, zdefiniowano wymagania dotyczące właściwości USP, skupiając się na wytrzymałości na odrywanie wyznaczonej po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, a także przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych podkładek. Autorzy przedstawili wyniki badań przyczepności przez odrywanie (ang. pull-off) przeprowadzonych na czterech wybranych próbkach USP: trzech z granulatu SBR (kauczuk styrenowo-butadienowy) i jednej z poliuretanu. Badania przeprowadzono zgodnie z procedurą opisaną w normie EN 1542 na próbkach poddanych wcześniej badaniom odporności na warunki atmosferyczne. Ponadto autorzy zaproponowali wstępne rekomendacje dla polskich kolei PKP PLK S.A., które odnoszą się do wymagań zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej - w szczególności regulacji Międzynarodowego Związku Kolejowego UIC oraz przepisów obowiązujących we Włoszech i Francji, opierających się na normowej procedurze EN 16730. Zaproponowano następujące graniczne wartości przyczepności przez odrywanie wyznaczonej po badaniach odporności na warunki atmosferyczne: wartość minimalna ≥ 0,40 N/mm2 i wartość średnia ≥ 0,45 N/mm2. Porównując wyniki badań laboratoryjnych przedstawionych w rozdziale 3 z proponowanymi granicznymi wartościami przyczepności przez odrywanie określonymi dla USP po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, stwierdzono, że tylko dwa z czterech rozpatrywanych materiałów spełniały te wymagania - USP nr 1 i nr 2. Dla pozostałych dwóch podkładek (nr 3 i nr 33) wskazane są dalsze prace nad poprawą wartości przyczepności przez odrywanie (nad spoiwem i materiałem warstwy przylegającej do spodu podkładu), aby osiągnąć wartość dla każdej pojedynczej próby wynoszącą co najmniej 0,40 N/mm2 oraz wartość średnią wynoszącą co najmniej 0,45 N/mm2.

2

Laboratory tests of resistance to severe environmental conditions of prototypical under sleeper pads applied in the ballasted track structures

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Al Sabouni-Zawadzka Anna

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

319--331

EN

The present paper focuses on the analysis of resistance of several prototypical under sleeper pads (USP) to severe environmental conditions. Taking into account the climate in Poland, evaluation of USP in regard to water and frost resistance should be performed and the influence of high temperatures should be analyzed. In the present paper results of several tests carried out on the selected USP are presented. The tests were performed in accordance with the rules given in PN-EN 16730. Concrete blocks with USP were immersed in water at room temperature for 24 h and then placed in a climatic chamber for resistance testing. The results show that the severe environmental conditions influence the damping-related parameters of USP, which affects the effectiveness of the vibration isolation. The performed analyses allowed the authors to indicate the most resistant pads that will undergo further testing. Additionally, requirements of several railway infrastructure managers as well as authors' recommendations concerning the properties of USP were given.

PL

W niniejszej pracy skupiono się na analizie odporności na warunki atmosferyczne kilku prototypowych podkładek podpodkładowych (z ang. USP). Biorąc pod uwagę warunki klimatyczne panujące w Polsce, konieczna jest ocena podkładek USP pod kątem odporności na wpływ wody lub mrozu, a także wysokich temperatur. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na czterech wybranych podkładkach podpodkładowych. Badania laboratoryjne zostały wykonane zgodnie z procedurami opisanymi w normie PN-EN 16730. Betonowe bloki z podkładkami USP zanurzano w wodzie w temperaturze pokojowej na 24 godziny, a następnie umieszczano w komorze klimatycznej. Uzyskane wyniki pokazują, że niekorzystne warunki atmosferyczne mają istotny wpływ na parametry statyczne i dynamiczne USP, co z kolei wpływa na efektywność tłumienia wibracji i halsu wtórnego. Przeprowadzone analizy pozwoliły autorom na wskazanie najbardziej odpornych na niekorzystne warunki atmosferyczne podkładek, które zostaną poddane dalszym badaniom. Na potrzeby niniejszej pracy przebadano cztery różne próbki USP: dwie podkładki na bazie granulatu gumowego (próbki nr 002 i 075) i dwie na bazie poliuretanu (próbki nr 006 i 095). Dla każdej z próbek wyznaczono trzy parametry: statyczny moduł sztywności dla obciążeń z zakresu (0.01÷0.1) N/mm2, statyczny moduł sztywności dla obciążeń z zakresu (0.01÷0.2) N/mm2, a także dynamiczny moduł sztywności dla 5 Hz. Wyniki przeprowadzonych analiz pokazują, że podkładka nr 075 na bazie granulatu gumowego wykazuje najbardziej korzystne właściwości z punktu widzenia odporności na warunki atmosferyczne. W przypadku tej próbki można zauważyć, że krzywe statycznych i dynamicznych charakterystyk sprężystych otrzymane po badaniu w komorze klimatycznej leżą bardzo blisko pierwotnych krzywych (przed badaniem), zarówno dla statycznego jak i dynamicznego modułu sztywności. Oznacza to, że sztywność próbki przed i po badaniu jest praktycznie taka sama. Z kolei próbka 006 na bazie poliuretanu wykazuje najmniej korzystne właściwości – testy w komorze klimatycznej spowodowały usztywnienie próbki, co jest niekorzystnym efektem w przypadku elementów wibroizolacyjnych. Dwie z czterech badanych próbek USP spełniają wymagania dotyczące zmienności dynamicznych modułów sztywności: próbki nr 002 i 075, czyli podkładki gumowe. W przypadku próbek nr 006 i 095 (podkładki poliuretanowe), wspomniane zmienności modułów przekraczają dopuszczalne wartości. Uzyskane wyniki prowadzą do wniosku, że podkładki USP na bazie granulatu gumowego są mniej podatne na niekorzystne działanie warunków atmosferycznych niż podkładki na bazie poliuretanu.

3

Wybrane badania laboratoryjne podkładek podpodkładowych (USP) stosowanych w nawierzchni kolejowej

Kraśkiewicz Cezary, Oleksiewicz Wojciech, Wasilewski Kacper

Przegląd Komunikacyjny

|

2019

|

R. 74, nr 5

10--15

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań odporności na obciążenia zmęczeniowe i na warunki atmosferyczne kilku prototypowych podkładek podpokładowych, określanych dalej skrótowo jako „podkładki USP” (od ang. under sleeper pads). W referacie zamieszczono wyniki badań statycznych i dynamicznych przeprowadzonych na próbkach trzech materiałów, z których wyprodukowano podkładki USP. Badania zmęczeniowe wykonywane były do 500 tysięcy cykli obciążenia i miały na celu wstępną ocenę, które z podkładek USP powinny zapewnić w trakcie eksploatacji stabilne właściwości po ich zastosowania w nawierzchni kolejowej jako elementów redukujących naprężenia występujące w podsypce – w szczególności w warstwie bezpośrednio pod podkładem - oraz redukujących emitowane do otoczenia drogi kolejowej drgania materiałowe i akustyczne (wibracje i hałas). W badaniach wpływu warunków atmosferycznych na ustalone cechy podkładek USP, próbki te zostały przytwierdzone do betonowych kostek i zanurzone w wodzie na 24 h, a następnie umieszczone w komorze klimatycznej, gdzie były poddane naprzemiennym cyklom zamrażania-odmrażania. Wyniki badań wykazały, że oba rodzaje przeprowadzonych testów wpływają na zmianę sztywności podkładek USP, co z kolei ma wpływ na ich właściwości tłumiące.

EN

In the present paper results of the tests for fatigue strength and resistance to severe environmental conditions performed on several prototypical under sleeper pads (USP) are presented. The work includes results of the static and dynamic tests carried out on samples of three materials, which were used to produce the USP. The fatigue tests were performed up to 500 thousand load cycles and they aimed at determining which of the analysed USP have favourable properties, taking into account their potential application as the elements used for reduction of stresses in the ballast – especially in the ballast layer directly under the sleeper – and reduction of the material and acoustic vibration emitted to the railway track's surrounding (vibration and noise). In the climatic tests that were aimed at determining the influence of severe environmental conditions on the properties of USP, the samples were attached to concrete blocks and immersed in water for 24 h and then placed in a climatic chamber, where they were subjected to freeze-thaw cycles. The results show that both the fatigue and climatic tests have influence on the damping-related parameters of the USP, what affects the effectiveness of the vibration isolation.

4

Badania laboratoryjne przyczepności przez odrywanie podkładek podpodkładowych (USP)

Kraśkiewicz Cezary, Medyński Jarosław, Oleksiewicz Wojciech, Stańczak Dominika

Przegląd Komunikacyjny

|

2019

|

R. 74, nr 5

16--20

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przyczepności przez odrywanie od powierzchni betonowej, zastępującej powierzchnię spodu podkładu, kilku prototypowych podkładek podpokładowych, określanych dalej skrótowo jako „podkładki USP” (od ang. under sleeper pads). Podkładki te były poddane uprzednio badaniom odporności na warunki atmosferyczne. Podkładki USP są stosowane w podsypkowych konstrukcjach nawierzchni kolejowej w celu redukcji emitowanych do otoczenia drogi kolejowej drgań materiałowych i akustycznych (wibracji i hałasu) oraz w celu redukcji naprężeń występujących w podsypce – w szczególności w warstwie podsypki bezpośrednio pod podkładem. Przedstawione wartości zbadanej przyczepności podkładek USP do podkładów zostały zestawione z wymaganiami. stosowanymi przez zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej.

EN

In the present paper results of pull-off tests performed on several prototypical under sleeper pads (USP) attached to the concrete body are presented. The pads had been tested beforehand for resistance to severe environmental conditions. The USP are used in the ballasted track systems to reduce the material and acoustic vibration emitted to the railway track’s surroundings (vibration and noise) and to reduce stress in the ballast – especially in the ballast layer directly under the sleeper. The presented values of tested bond strength of the USP were compared to the requirements used by foreign railway infrastructure managers.

5

Chodnik po zimie: czyli o kryteriach trwałości betonowej kostki brukowej słów kilka

Łój G.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2014

|

nr 2

70--73