Tehnologija ocjenjivanja čvrstoće sidrenja na šiljcima i šeme prilagođavanja za različite tipove pragova
1. Koje su točke za optimizaciju formule sredstva za ankerisanje za šiljke koji se koriste u betonskim pragovima?
Sredstvo za sidrenje šiljaka koje se koristi u betonskim pragovima je bazirano na sumpornom malteru, a optimizacija njegove formule treba da uravnoteži snagu sidrenja i performanse protiv starenja. Prvo, treba kontrolisati odnos sumpora i cementa. Kada je sadržaj sumpora 60%-65%, tlačna čvrstoća sredstva za sidrenje može doseći više od 50MPa, što može zadovoljiti zahtjeve nosivosti betonskih pragova; prekomjerni sadržaj cementa će smanjiti žilavost sredstva za ankerisanje, koje je sklono pucanju pod opterećenjem vibracijama. Drugo, 1%-2% grafitnog praha treba dodati kao sredstvo za učvršćivanje. Grafitni prah može ispuniti unutrašnje pore sredstva za sidrenje, poboljšati otpornost na zamor i izbjeći odvajanje sredstva za sidrenje od šiljka zbog dugotrajne-vibracije. Istovremeno, omjer vode{18}cementa treba strogo kontrolisati. Odnos vode{20}cementa veći od 0,15 će smanjiti kompaktnost sredstva za sidrenje, što će dovesti do slabljenja čvrstoće sidrenja. Na kraju se dodaje 0,5% anti-ultraljubičastog sredstva. Betonski pragovi su uglavnom izloženi na otvorenom, a anti-ultraljubičasto sredstvo može odgoditi starenje sredstva za ankerisanje i produžiti vijek trajanja. Optimizirano sredstvo za ankerisanje sumpornog maltera ima silu izvlačenja sidrenja veću od 80 kN, što u potpunosti zadovoljava zahtjeve primjene betonskih pragova.
2. Koji su zahtjevi za odabir materijala i tačke procesa ugradnje šiljaka koji se koriste u drvenim pragovima?
Poželjno je da šiljci koji se koriste u drvenim pragovima budu izrađeni od ugljičnog čelika s odličnom otpornošću na koroziju, a površina treba biti vruće-pocinčana sa debljinom pocinčanog sloja ne manjom od 80 μm kako bi se spriječila korozija šiljaka od vlage i humusa u drvu. Šipkasta šipka treba biti dizajnirana u obliku navoja, a korak navoja treba kontrolirati na 3 mm. Struktura s navojem može povećati trenje između šiljka i drvenog praga, izbjegavajući otpuštanje šiljaka uzrokovano vibracijama vlaka. Srž procesa instalacije je tretman pre-bušenja. Prečnik izbušene rupe treba da bude 1 mm manji od prečnika šiljka. Prethodno{10}}bušenje može smanjiti oštećenje drvenog praga prilikom cijepanja tokom postavljanja šiljaka i zaštititi strukturalni integritet praga. Za ugradnju treba koristiti poseban čekić, a silu udaranja treba kontrolisati na 50-80N·m. Prekomjerna sila će uzrokovati pucanje drvenog praga, dok će nedovoljna sila dovesti do nestabilnog sidrenja šiljcima. Nakon ugradnje, treba nanijeti antikorozivnu mast na kontaktni dio između šiljka i praga kako bi se dodatno izolirala vlaga i produžio vijek trajanja šiljka.
3. Koje su metode ispitivanja i kriteriji kvalifikacije za čvrstoću sidrenja šiljcima?
Ispitivanje čvrstoće sidrenja sa šiljcima usvaja metodu testa izvlačenja{0}}a, a osnovna oprema je tester za izvlačenje vijaka{1}}. Tokom testa, učvršćenje testera za izvlačenje-treba biti čvrsto povezano sa vrhom šiljka. Za vrijeme ispitivanja, sila zatezanja se primjenjuje ravnomjerno pri brzini od 5kN/min, a vrijednost vlačne sile i pomak se bilježe u realnom vremenu. Kada zatezna sila dostigne vršnu vrijednost i šiljak sklizne ili sredstvo za sidrenje pukne, vrijednost zatezne sile u ovom trenutku je krajnja čvrstoća sidrenja. Za šiljke koji se koriste u betonskim pragovima, krajnja čvrstoća sidrenja treba biti veća ili jednaka 80 kN, a pomak manji ili jednak 2 mm da bi se kvalificirali; za šiljke koji se koriste u drvenim pragovima, krajnja čvrstoća sidrenja treba biti veća od ili jednaka 40kN i ne bi trebalo biti očitog olabavljenja šiljka da bi se kvalificirao. Omjer uzorkovanja za ispitivanje treba da bude 3% svake serije i ne manje od 10 uzoraka. Ako je jedan uzorak nekvalificiran, potrebno je dvostruko uzorkovanje, a ako je i dalje nekvalifikovan, cijela serija proizvoda će biti rashodovana. Nakon ispitivanja treba analizirati razloge za nekvalifikovane uzorke. Ako je nekvalifikovanost uzrokovana formulom sredstva za sidrenje, formulu treba na vrijeme prilagoditi za ponovnu{17}}proizvodnju.
4. Koja je shema optimizacije protiv-smrzavanja i odmrzavanja sistema za sidrenje šiljaka u alpskim regijama?
Osnovni problem sistema za sidrenje šiljaka u alpskim regijama je pucanje agensa za sidrenje i korozija šiljaka uzrokovana ciklusima zamrzavanja{0}}odmrzavanja. Šema optimizacije treba započeti s formulom sredstva za sidrenje i zaštitnom strukturom. Prvo prilagodite formulu sredstva za sidrenje, dodajte 3%-5% antifriza u sumporni malter. Antifriz može sniziti tačku smrzavanja sredstva za sidrenje i izbjeći pucanje sredstva za sidrenje uzrokovano ekspanzijom vode pri smrzavanju na niskim temperaturama. Drugo, omotajte sloj poliuretanske pjene debljine 2 mm{14} oko kontaktnog dijela između šiljka i sredstva za ankerisanje. Poliuretanska pjena ima odlične performanse toplinske izolacije, što može smanjiti utjecaj niske temperature na sredstvo za sidrenje. Istovremeno povećajte dubinu ukopavanja šiljka. Dubina zakopavanja šilja u betonskom pragu je povećana sa 150 mm na 180 mm, što povećava površinu kontakta između sredstva za ankerisanje i šilja i poboljšava sposobnost protiv-smrzavanja i odmrzavanja. Na kraju, nanesite vodootporni premaz na površinu sredstva za sidrenje kako biste izolirali kišu i vlagu od snijega od infiltracije u sistem sidrenja i spriječili oštećenje ciklusa smrzavanja{21}}odmrzavanja na snagu sidrenja. Optimizirani sistem sidrenja može izdržati nisko temperaturno okruženje od -40 stepeni, a stopa slabljenja čvrstoće sidrenja je manja ili jednaka 5% nakon 100 ciklusa zamrzavanja-odmrzavanja.
5. Koji je kooperativni mehanizam naprezanja između šiljaka i drugih komponenti za pričvršćivanje?
Kao osnovna komponenta sistema pričvršćivanja, šiljak čini kooperativni sistem naprezanja sa elastičnim trakama, vijcima, potisnim pločama i drugim komponentama za zajedničko ograničavanje pomaka šine. Bočno opterećenje koje nastaje tijekom rada vlaka prvo se prenosi s potisne ploče na elastičnu traku, elastična traka pretvara opterećenje u elastičnu silu i prenosi ga na šinu, a zatim zatvarač prenosi opterećenje na šiljak. Šiljak treba da izdrži vučnu silu i silu bočnog smicanja koju prenosi zatvarač. U ovom trenutku, sredstvo za sidrenje ravnomjerno raspoređuje snagu šiljka na prag, izbjegavajući prekomjerno lokalno opterećenje šiljaka koje dovodi do labavljenja. Kada je krutost elastične trake nedovoljna, bočni pomak šine se povećava, a shodno tome će se povećati i posmična sila koju nosi šiljak. Stoga, krutost elastične trake treba da odgovara snazi sidrenja šiljka kako bi se osigurala stabilnost kooperativnog naprezanja. Ako predopterećenje vijka nije dovoljno, trenje između spojnog elementa i šine će se smanjiti, a dio opterećenja će se prenijeti na šiljak, povećavajući opterećenje naprezanja šiljka. Stoga je precizna kontrola prednaprezanja vijka ključna za kooperativno naprezanje.