ارزيابي عددي رفتار مصالح بالاست مخلوط با خرده لاستيك با رويكرد اجزاي مجزا در آزمون جعبه بالاست

مصالح بالاست نقش بسيار مهمي را در روسازي خطوط ريلي ايفا كرده كه از جمله مهمترين آن ها، توزيع تنش هاي رسيده به لايه هاي زيرين و تامين ارتجاعيت و زهكشي مناسب مي باشد. در عين حال يكي از مشكلات اصلي اين مصالح، شكستگي تحت تاثير بارهاي عبوري ديناميكي و نيز عمليات زيركوبي است كه در طول زمان و به ويژه براي سنگ هاي با جنس ضعيفتر، منجر به آلودگي بالا و نياز به نگهداري و تعمير فراوان مي گردد. يكي از راه حل هاي اثبات شده براي افزايش دوره عمر مصالح بالاست و كاهش مشكلات نگهداري ناشي از آن، افزودن درصد بهينه اي از خرده لاستيك به بالاست است كه به ارتقاي رفتار سايشي و دوام مصالح كمك شاياني نموده و موجب شكست كمتر دانه ها مي گردد. در اين مقاله به بررسي عددي رفتار مصالح بالاست مخلوط با خرده لاستيك به كمك شبيه سازي دو بعدي آزمون جعبه بالاست با رويكرد اجزاي مجزا پرداخته شده است. به كمك اين مدلسازي عددي در نرم افزار PFC كه توسط مطالعه آزمايشگاهي واقعي آزمون جعبه بالاست اعتبار سنجي شده است، ارزيابي تاثير افزايش بار محوري (سطوح مختلف تنش) و سرعت بهره برداري (فركانس هاي مختلف بارگذاري) با انجام مطالعه پارامتري در محدوده درصد بهينه خرده لاستيك پيگيري شده است. بر اين اساس، درصد بهينه اختلاط بين مصالح بالاست و خرده لاستيك در شرايط مختلف تنش و فركانس تعيين شده است، نتايج نشان داد كه سطح تنش تاثير بسيار بالايي را بر نتايج دارد، اين در حالي است كه تاثير فركانس به مراتب پايين تر است. مطابق نتايج حاصل شده همچنين، 5 تا حداكثر 10 درصد وزني خرده لاستيك به عنوان بهينه ترين درصد اختلاط هم از منظر نشست مصالح و هم از منظر شكست ذرات قابل پيشنهاد مي باشد.