بررسی رفتار مصالح سرباره ذوب آهن به‌عنوان بالاست و زیربالاست خطوط ریلی تحت شرایط بارگذاری دینامیکی و مونوتونیک

قطعات سنگ شکسته (بالاست) یکی از مصالح معمول مورد استفاده در ساخت راه‌آهن می‌باشد. بالاست‌ها مرتباً تحت بارگذاری زیاد استاتیکی و دینامیکی و همچنین تحت تغییرات محیطی قرار دارند. از جنبه‌های بسیار مهم موثر بر پایداری و عملکرد مهندسی سازه راه‌آهن، تعیین درست شرایط محلی و همچنین رفتار بالاست‌ها و حتی زیربالاست ها می‌باشد. در حال حاضر با توجه به نیاز خطوط راه‌آهن کشورمان به افزایش سرعت، وزن و حتی طول قطارها، بررسی دقیق رفتار بالاست و زیربالاست‌ها با توجه به مشکلات نشست، لرزشهای ایجادکننده و همچنین هزینه‌های سرسام آور تعویض بالاست‌ها، شناخت رفتار نمونه‌های مختلف آنها تحت بارهای مونوتونیک و دینامیکی خصوصاٌ در تنش‌های محدودکننده پایین، فرکانس‌های بارگذاری بیش از 1 هرتز و تنش های تفاضلی مختلف ضروری می‌باشد. از طرفی دسترسی به مصالح طبیعی همیشه امکان پذیر نیست و در بعضی مناطق، منابع قرضه سنگی محدود بوده و تولید آنها خسارت جبران ناپذیری به محیط زیست وارد خواهد کرد. از این رو یافتن جایگزینی مناسب برای مصالح طبیعی الزامی به نظر می‌رسد. یکی از مصالحی که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است، سرباره‌های فولادی می‌باشد. سرباره‌های فولادی محصول جانبی کارخانه های فولادسازی هستند که انباشت آنها در محیط یکی از مشکلات این کارخانه‌ها به جهت رعایت مسائل زیست محیطی است. سرباره گداخته کوره ذوب آهن با دو روش سردکردن تدریجی با هوا و سرد کردن سریع با پاشیدن آب (اسفنجی شدن) در محیط انباشت می‌باشد. آزمایش‌های اولیه مکانیک خاک روی سرباره خارج شده با روش سردکردن با هوا نشان داد که این مصالح مشخصات اولیه مورد نیاز به عنوان بالاست را دارا می باشند. اما از رفتار سیکلی دینامیکی و مونوتونیک پساسیکلی آنها اطلاعاتی در دست نمی باشد. 

کلیدواژه ها:

رفتار ، بالاست ، مصالح ، بارگذاری ، زیربالادست ، نشست ، خرده لاستیک ، رفتار دینامیکی ، مونوتونیک