Estudo das faixas granulométricas no comportamento e vida útil do lastro ferroviário utilizando equipamento de ensaio dinâmico de lastro - EEDL.
| dc.contributor.advisor | Fernandes, Gilberto | pt_BR |
| dc.contributor.author | Hilário, Ronderson Queiroz | |
| dc.contributor.referee | Fernandes, Gilberto | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Figueiredo, Rodrigo Peluci de | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Marques, Geraldo Luciano de Oliveira | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Silva, Luiz Francisco Muniz da | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Palmeira, Ennio Marques | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2021-02-23T15:54:36Z | |
| dc.date.available | 2021-02-23T15:54:36Z | |
| dc.date.issued | 2020 | pt_BR |
| dc.description | Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | pt_BR |
| dc.description.abstract | A faixa granulométrica utilizada tem influência direta na vida útil da camada de lastro quando submetido ao carregamento gerado pelo tráfego ferroviário. Entretanto, no Brasil, temos apenas duas faixas granulométricas a serem utilizadas. As faixas preconizadas pelas entidades normativas brasileiras são muito uniformes, e publicações referentes a um comportamento mecânico mais eficiente expressam a necessidade de uma faixa granulométrica bem graduada, diferente das faixas usualmente utilizadas em vias brasileiras. Essa faixa mais bem graduada proporcionaria uma menor deformação e uma redução da degradação, concedendo maior vida útil ao lastro. Neste contexto, a influência da granulometria do lastro utilizada em ferrovias foi objeto de estudo, no intuito de se verificar o comportamento mecânico e sua influência na vida útil da via, mitigando a geração de finos e mantendo a eficiência da drenagem. Para isso, foram escolhidas duas faixas granulométricas: Faixa 3 da AREMA (Faixa A da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT) e a Faixa 50 Australiana. No estudo, foi utilizado um Equipamento de Ensaio Dinâmico de Lastro para simular o tráfego ferroviário, composto por uma caixa metálica cúbica, com 1,00 m de aresta, e um pistão que aplica uma carga máxima de 20 t/roda, simulando uma via com capacidade de carga de 40 t/eixo. Foram realizados ensaios de caracterização preconizados pelas normas brasileiras nos materiais de subleito, sublastro e lastro, a fim de se comprovar a utilização deles como camadas de uma via. Posteriormente, procedeu-se à compactação das camadas de subleito e sublastro, seguidos da colocação do lastro, trilho e elementos de fixação, conforme recomendação das normas. Para se verificar o recalque das camadas, hastes foram colocadas nas interfaces das camadas, acopladas a extensômetros, para sua medição. Foram realizados 5 ciclos de 100 mil aplicações de carga, com a realização da granulometria no material de lastro ao término de cada um. Foram estudados os valores de CNU, Cc, módulo de finura e diâmetro máximo, e a relação desses parâmetros com o Índice de Quebra do material. Foi calculado o recalque de camada ao final de cada ciclo com a finalidade de se verificar qual granulometria apresentou uma melhor eficiência. Foi comparada a quebra dos materiais das duas faixas estudadas e o material que teve um maior percentual de quebra foi o que se enquadrou na faixa 3 da AREMA (Faixa A da ABNT), mostrando que, para o material analisado e para a carga aplicada, não é eficiente para ser utilizado como camada delastro. Com os valores encontrados de Cc, CNU, módulo de finura e diâmetro máximo, foi proposta uma faixa granulométrica mais bem graduada e uma distribuição granulométrica que se enquadre nessa nova faixa para ser utilizada como lastro, a fim de melhorar o imbricamento entre os grãos, reduzindo sua quebra, melhorando a deformabilidade, sem prejudicar a permeabilidade. | pt_BR |
| dc.description.abstracten | The granulometric range used has a direct influence on the life of the ballast layer when subjected to the load generated by rail traffic. However, in Brazil, we have only two size ranges to be used. The ranges recommended by the Brazilian normative entities are very uniform, and publications referring to a more efficient mechanical behavior express the need for a well graded granulometric range, different from the ranges usually used in Brazilian roads. This better graded band would provide less deformation and a reduction in degradation, granting a longer ballast life. In this context, the influence of the ballast granulometry used in railways was the object of study, to verify the mechanical behavior and its influence on the useful life of the road, mitigating the generation of fines and maintaining the drainage efficiency. For this, two granulometric ranges were chosen: AREMA's Range 3 (Range A of the Brazilian Technical Standards Association - ABNT) and Australian Range 50. In the study, a Dynamic Ballast Test Equipment was used to simulate rail traffic, consisting of a cubic metallic box, with 1.00 m of edge, and a piston that applies a maximum load of 20 t / wheel, simulating a track with load capacity of 40 t / axle. Characterization tests recommended by Brazilian standards were carried out on subgrade, subballast and ballast materials, to prove their use as layers of a road. Subsequently, the layers of subgrade and subballast were compacted, followed by the placement of ballast, rail and fastening elements, as recommended by the standards. To verify the repression of the layers, rods were placed at the interfaces of the layers, coupled with strain gauges to measure the repression. Five cycles of 100 thousand load applications were carried out, with granulometry in the ballast material at the end of each cycle. The values of CNU, Cc, fineness modulus and maximum diameter were studied, as well as the relationship of these parameters with the Material Break Index. The layer settlement was calculated at the end of each cycle to verify which granulometry showed the best efficiency. The breakage of the materials in the two studied ranges was compared, and the material that had the highest percentage of breakage was the one that fit in AREMA's range 3 (ABNT's Range A), showing that for the analyzed material and for the applied load there is no it is efficient to be used as a ballast layer. With the values found for Cc, CNU, fineness module and maximum diameter, and a better graded size range and a size distribution that fits into this new range has been proposed to be used as ballast to improve the overlap between the grains, reducing its breakage, improving deformability, without impairing permeability. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | HILÁRIO, Ronderson Queiroz. Estudo das faixas granulométricas no comportamento e vida útil do lastro ferroviário utilizando equipamento de ensaio dinâmico de lastro - EEDL. 2020. 144 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13117 | |
| dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
| dc.rights | aberto | pt_BR |
| dc.rights.license | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 08/02/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. | pt_BR |
| dc.subject | Lastro - ferrovias | pt_BR |
| dc.subject | Solo - análise granulométrica. | pt_BR |
| dc.subject | Prova de carga dinâmica - PDA | pt_BR |
| dc.title | Estudo das faixas granulométricas no comportamento e vida útil do lastro ferroviário utilizando equipamento de ensaio dinâmico de lastro - EEDL. | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |