Teadmised rööbastee ankurdusagendi toimivuse ja ehitusprotsesside ühilduvuse kohta
Millised on väävliga ankurdavate ainete ja keemiliste ankurdusainete peamised jõudluse erinevused?
Väävlit kinnitavad ained koosnevad peamiselt väävlist, tsemendist ja liivast, survetugevusega üle 40 MPa või sellega võrdne ja kiire tardumisajaga (esialgne tardumine 30 minuti jooksul), mis sobivad betoonliiprite ankurdamiseks rööbasteel tavalistel raudteedel. Keemilised ankurdusained on enamasti epoksü-põhised komposiitmaterjalid, mille survetugevus on suurem või võrdne 60 MPa, tugevam adhesioon ja 50% kõrgem väljatõmbetakistus kui väävliga ankurdusained, mis sobivad kiiretele ja rasketele{8}}veoliinidele. Väävliga ankurdusainetel on halb temperatuuritaluvus ja need pehmenevad üle 80 kraadi, mistõttu need ei sobi kõrge temperatuuriga keskkonda, samas kui keemilistel ankurdusainetel on lai temperatuuritaluvus (-40–120 kraadi) ja parem kohanemisvõime keskkonnaga. Väävliga ankurdajate konstrueerimine eeldab kuumutamist ja sulatamist, mis kulutab palju energiat ja on vähese saastusega, samas kui keemilised ankurdusained on valmistatud toatemperatuuril, keskkonnasõbralikumalt ja mugavamalt. Nende kahe jõudluse erinevused määravad nende kohaldatavad stsenaariumid: väävliga ankurdusaineid kasutatakse kerges-koormuses ja normaalses{18}}temperatuurilises keskkonnas ning keemilisi ankurdusaineid kasutatakse raskeveolistes ja keerukates keskkondades.
Kuidas mõjutab keemiliste ankurdusainete suhte kujundus ankurdusefekti?
Keemiliste ankurdusainete suhe (vaigu, kõvendi ja täiteaine suhe) mõjutab otseselt survetugevust, tardumisaega ja adhesiooni, mis on ankurdusefekti võti. Vaigu ja kõvendi suhe on tavaliselt 3:1–4:1; tasakaalustamata suhe põhjustab mittetäieliku kõvenemise, survetugevuse vähenemise rohkem kui 30% ja isegi ankurdamise lõdvenemiseni. Täiteaine (nt kvartsliiv) lisatav kogus moodustab 20–30%; sobiv kogus täiteainet võib suurendada ankurdusaine kulumiskindlust ja survetugevust, samas kui liigne täiteaine vähendab voolavust ja mõjutab valamist. Mõned tipptasemel keemilised ankurdusained lisavad süsinikkiust tugevdusmaterjale, et parandada väsimuskindlust, vältides ankurdusaine mahakukkumist kõrge{11}}sagedusliku vibratsiooni mõjul. Suhtekujundus tuleb kombineerida teraviku tüübi ja liipri materjaliga; Näiteks raskeveoliinide ankurdusvahend peab suurendama kõvendi osakaalu, et lühendada tardumisaega ja tagada kiire{14}}koormus. Täpne suhe võib anda keemilise ankurdusaine parima jõudluse ja tagada teraviku pikaajalise stabiilse fikseerimise.
Kuidas kontrollida temperatuuri mõju ankurdusainele rööbastee ankurdamise ajal?
Temperatuur on oluline tegur, mis mõjutab ankurdusaine toimimist. Ehituse ajal tuleb protsessi parameetreid reguleerida vastavalt ümbritsevale temperatuurile, et tagada ankurdusefekt. Väävliga ankurdusainete valmistamisel reguleeritakse kuumutustemperatuuri 140-160 kraadi juures; liiga madal temperatuur põhjustab ankurdusaine ebapiisava sulamise, mille tulemuseks on aglomeratsioon ja see mõjutab valamise tihedust; liiga kõrge temperatuur (üle 180 kraadi) põhjustab väävli põlemist, tekitab kahjulikke aineid ja vähendab ankurdusaine tugevust. Madala-temperatuuri keskkonnas (alla 5 kraadi) pikeneb keemiliste ankurdusainete tardumisaeg 2-3 korda; tuleb rakendada soojusisolatsiooni meetmeid (näiteks liipri ankruaukude soojendamine) või valida madala temperatuuriga spetsiaalsed ankurdusvahendid. Ehitades kõrge temperatuuriga keskkonda (üle 35 kraadi), tuleb keemilisi ankurdusvahendeid hoida jahedas ning pärast ehitamist katta ja kõvendada, et vältida vee liigset aurustumist, mis põhjustab pragunemist. Vale temperatuuri reguleerimine vähendab ankurdusaine tugevust, põhjustab ebanormaalset tardumisaega ja põhjustab isegi piikide lõdvenemist, mis mõjutab liini ohutust.
Millised on nõuded erinevate liiprimaterjalide kinnitusvahendite valikul?
Betoonist liipritel on kõrge tugevus ja tihe struktuur ning need võivad kasutada väävli või keemilisi ankurdusaineid; väävliga ankurdusvahendid sobivad tavaliinide jaoks ja keemilised ankurdusvahendid sobivad kiirete{0}}ja raskeveoliinide jaoks. Puidust liiprid on poorsed ja hügroskoopsed, seetõttu tuleks valida tugeva läbilaskvusega epoksü-põhised keemilised ankurdusvahendid, et vältida ankurdusaine niiskuse imendumist puitu, mis viib mittetäieliku kõvenemiseni. Terasest liipripinnad on siledad, seetõttu tuleks valida kaks tugeva nakkuvusega keemilist ankurdusainet ja terasega nakkuvuse parandamiseks lisatakse sideaineid, mille väljatõmbetakistus on 80 kN või suurem. Ballastita rööbastee plaadid kasutavad eelnevalt-sisseehitatud hülsiga ankurdamist, seega tuleks valida hea voolavusega keemilised ankurdusvahendid, et tagada ühtlane täitmine ilma tühimiketa. Erinevatel liiprimaterjalidel on erinev poorsus, tugevus ja pinnaomadused; ankurdusvahendite valik peaks olema suunatud, et vältida materjalide mittevastavusest tingitud ankurdamise ebaõnnestumist.
Millised on rööbastee naelu ankurdamise levinumad ehitusvead ja nende ennetusmeetmed?
Rööpa naelu ankurdamise sagedased ehitusdefektid on ebapiisav ankurdusaine valamine, liiga pikk tardumisaeg, ebapiisav väljatõmbetakistus- ja teraviku kalle, mis vajavad sihipärast ennetamist. Ebapiisava valamise põhjuseks on enamasti ankruaugus olevad prahid või ankurdusaine halb voolavus; ennetav meede on puhastada ankurdusava suruõhuga enne ehitamist, et vältida tolmu ega kogunenud vett, ning ankurdusainet vastavalt vajadusele segada. Liiga pikk tardumisaeg on enamasti tingitud madalast temperatuurist või ebaõigest vahekorrast; on vaja kontrollida ümbritseva õhu temperatuuri, valida temperatuuri jaoks sobivad ankurdusvahendid ja koostisainete range proportsioon. Ebapiisav väljatõmbetakistus{4} tuleneb ankurdusaine ebapiisavast tugevusest või ebapuhast liimimispinnast; adhesiooni parandamiseks on vaja valida kvalifitseeritud ankurdusvahendid ja enne ehitamist lihvida naelapind. Terade kalle on tingitud sellest, et paigaldamise ajal ei püsi vertikaalselt; naela kinnitamiseks on vaja kasutada positsioneerimisraami, et tagada vertikaalsuse kõrvalekalle Väiksem või võrdne 1 kraadiga. Ehitusprotsessi kontrolli tugevdamine ja defektide õigeaegne tõrkeotsing võib tõhusalt parandada rööbaste piikide ankurdamise kvaliteeti ja tagada liini stabiilsus.