Durmientes de hormigón armado: principales tipos,

En este artículo hablaremos sobre cuáles son estos productos, así como cuáles son las características de su producción y operación. Considere dónde se utilizan los durmientes de concreto usados ​​y cuáles son los requisitos para los fabricantes de este tipo de materiales.

Inicialmente, se colocaron barras de piedra debajo de los rieles del ferrocarril. Un poco más tarde, la piedra fue reemplazada por madera, que no solo poseía las mejores cualidades de amortiguación, sino que también era más fácil en términos de mecanizado. Sin embargo, la situación cambió dramáticamente solo cuando comenzó la producción de traviesas de concreto reforzado.

Un poco de historia

Como ya se mencionó, la historia de los ferrocarriles tiene varias variedades de soportes, que se adaptan a los rieles. Todas las soluciones tenían una serie de fallas operacionales. Por ejemplo, la piedra era extremadamente difícil de procesar y tenía propiedades de baja amortización.

Además, a pesar de la resistencia aparente, estas placas no eran la solución más duradera, ya que debido a la tensión mecánica prolongada, se agrietaron y se deterioraron parcial o totalmente.

Trato ligeramente mejor con productos de madera. Estos durmientes sonreían para protegerse del impacto negativo de los factores ambientales. Pero la madera, tarde o temprano, a pesar del tratamiento especial, decae. Y, como resultado, las vías férreas necesitan reparación.

A pesar de las buenas cualidades de depreciación, la madera tiene un gran inconveniente: este es el alto precio de la madera aserrada, incluso con la simplicidad de su mecanizado. La situación cambió para mejor en la segunda mitad del siglo XX, cuando se desarrollaron los primeros durmientes del ferrocarril.

A pesar de que los productos de madera todavía se utilizan en ramas secundarias, se trata de estructuras de concreto reforzado que se consideran razonablemente la solución más moderna y prometedora.

Características clave

Las instrucciones para el uso de traviesas de hormigón armado en el espacio post-soviético se han probado durante más de 40 años.

De acuerdo con GOST 23009, los durmientes de concreto modernos son soportes de rieles hechos en forma de vigas con un tamaño y forma variables de la sección. El producto está reforzado con alambre de refuerzo con un diámetro de 3-6 mm, dependiendo de la modificación.

Durante la operación, el producto se coloca encima de la capa de lastre. Como se aplica a las carreteras convencionales, los escombros de gran tamaño se utilizan como un terraplén de lastre, y una base de hormigón de tipo losa se utiliza para la construcción del subsuelo.

Los productos hechos de concreto reforzado reforzado, usados ​​como soportes debajo del riel, son la solución óptima, tanto para juntas como para otras categorías de pistas.

La relevancia de estas estructuras se explica por una serie de ventajas técnicas y operativas, que incluyen:

• recurso operacional largo;
• Indicadores óptimos de resistencia a los efectos negativos de los factores ambientales.
• resistencia al estrés mecánico;
• no es susceptible de pudrirse durante toda la vida útil;
• posibilidad de montaje en las pistas con cualquier nivel de carga;
• precio relativamente bajo;
• Costes mínimos requeridos para el mantenimiento;
• simplicidad de colocación e instalación, en comparación con los análogos de madera;
• Identidad absoluta de tamaños y formas, lo que garantiza la comodidad de transporte y envío.

¿Existen desventajas que podrían afectar negativamente el uso de estos productos concretos?

Hay pocos defectos de este tipo:

• Primero, es la probabilidad de falla de fatiga de la estructura de concreto y, como resultado, la necesidad de una inspección periódica de las pistas.
• En segundo lugar, el peso de las traviesas de hormigón armado (270 kg) hace que sea imposible hacerlo usted mismo sin el uso de equipos especiales. Por lo tanto, a diferencia de los análogos de madera, las estructuras de hormigón se instalan por medio de máquinas especializadas de amarre.

Ámbito de aplicación y condiciones de uso.

Los durmientes fabricados con hormigón armado pretensado se utilizan comúnmente en la construcción de vías férreas en todo el mundo.

Debido a la variedad de condiciones climáticas en las que se operan estos productos, así como al grado variable de estrés mecánico, se hacen mayores requisitos para la producción de durmientes, así como la calidad del producto terminado. Como resultado, dependiendo de las condiciones favorables de uso, estos productos de concreto pueden utilizarse Durante 30-60 años.

El reemplazo ubicuo de los soportes de madera habituales con contrapartes de concreto reforzado se explica no solo por su resistencia y durabilidad, sino también por los plazos ajustados para la producción.

Por ejemplo, para la producción de productos de concreto reforzado listos para instalar, solo se necesitan unas pocas horas, lo cual es muy conveniente cuando se trata de construir una sucursal grande y se necesita un suministro constante de grandes volúmenes de materiales de construcción. Nuevamente, los productos de concreto pueden repararse y adaptarse a las necesidades operativas utilizando perforaciones de diamante en el concreto.

Importante: Los durmientes fabricados por fabricantes nacionales con el uso de concreto reforzado pretensado de acuerdo con los requisitos de GOST, superan a los análogos extranjeros en su capacidad de carga y consumo de material.

Requisitos para las traviesas ferroviarias.

Como ya se mencionó, las condiciones operativas en las que se utilizan los enlaces cruzados imponen altas exigencias a la tecnología de producción de estos productos de concreto reforzado y, en particular, a la tecnología para producir concreto reforzado pretensado.

Se imponen los siguientes requisitos sobre el material y el producto terminado:

• Fuerza, suficiente para transferir el poder de pretensado después de unas pocas horas (el tiempo se establece de acuerdo con la modificación de bienes concretos) al final del proceso de producción.
• Máxima consistencia posible Hormigón recién preparado.
• Precisión de tamaños y formas. - Un orden de magnitud superior a los requisitos similares para otras categorías de hormigón armado de uso común y estructuras de hormigón armado pretensado. Por estos requisitos se entienden las tolerancias para el ángulo de inclinación, la longitud y el ancho de los elementos estructurales individuales. Dimensiones especialmente estrictamente controladas en áreas adyacentes a los carriles.

Importante: En Europa occidental, los requisitos técnicos que determinan la calidad del material de origen utilizado en la fabricación de durmientes de concreto se rigen por la norma EN 13230. La clase de resistencia del material de origen en la producción nacional está determinada por los requisitos más altos dados en GOST 26633.

Tecnologia de fabricacion

Independientemente de si la cimentación está hecha de durmientes de hormigón armado o si se utilizarán productos de hormigón para los fines previstos, se garantizará la resistencia de estos elementos estructurales. Las cualidades de rendimiento de los productos terminados son proporcionadas por las tecnologías de producción.

A pesar de que se han probado varios métodos para fabricar durmientes durante más de cincuenta años, en la actualidad se usan comúnmente las cuatro tecnologías de producción más comunes que cumplen con los requisitos de los estándares internacionales.

• Carrusel de tecnología con eliminación tardía de la forma. La peculiaridad de este proceso tecnológico es que la mezcla terminada se vierte en moldes y se compacta. La eliminación del producto del formulario se lleva a cabo solo después de alcanzar los indicadores de resistencia óptimos, suficientes para la aplicación de la fuerza previa al estrés. En el proceso de fabricación, se utilizan formas de casetes plegables especiales, que pueden acomodar hasta seis unidades del producto. Debido al uso de mecanismos especiales de tensión, se proporciona el pretensado de las varillas de refuerzo, que posteriormente se transfiere al hormigón y garantiza una adhesión óptima al mismo. Una vez que la traviesa de hormigón armado está lista, el molde se puede desmontar y aplicar inmediatamente para el siguiente ciclo de producción. El nombre del método se explica por el tipo de proceso de producción y las características de construcción de los formularios utilizados, que se encuentran en el sistema de transporte tipo carrusel. Este método se usa ampliamente en Europa occidental y se considera el más prometedor y tecnológicamente avanzado.
• Tecnología lineal. Independientemente del hecho de que la semitama de hormigón armado está hecha para grúas de ferrocarril o un producto de tamaño completo, el proceso de producción se puede implementar sobre la base de tecnología lineal. Durante el proceso de producción, un transportador se utiliza con una serie de formas consecutivas. La longitud total de la cadena, por regla general, no es inferior a 100 metros. En los extremos de los formularios, se utilizan dispositivos especiales, que no solo cubren el formulario, sino que también transmiten el pretensado a las barras de refuerzo. A medida que la mezcla se seca, la fuerza se transfiere al concreto.
• La tecnología de eliminación de la forma con la tensión posterior.

En este caso, las plantillas se insertan en los formularios que determinarán la ubicación del refuerzo de metal. Luego el hormigón se vierte en moldes y se compacta.

A medida que se endurece, se insertan pasadores de metal en la mezcla, a los que se aplica fuerza mecánica. Después de poco tiempo, el formulario se desmonta y las plantillas se recuperan. La ventaja de este método es que el proceso es esencialmente ininterrumpido, y por lo tanto es necesario un número limitado de formas para obtener el resultado deseado.

• Tecnología de eliminación de la forma con una tensión preliminar. En este caso, el formulario se elimina tan rápidamente como en el método anterior. La única diferencia significativa de este proceso tecnológico es que la fuerza de tensión se transmite al producto no a través de los pasadores, sino a través de los marcos.

Características de instalación, reparación y eliminación de traviesas de hormigón armado.

La colocación de vías férreas con el uso de traviesas de hormigón tiene una serie de características.

Los rieles y los durmientes de hormigón, en la construcción de los ferrocarriles, se montan en el lienzo preparado inicialmente sobre la base de tierra, arena y piedra triturada. .

La colocación se realiza mediante complejos mecanizados, que permiten minimizar el grado de uso del trabajo físico. Como resultado, se reduce el costo del proceso de instalación y, además, se reduce el tiempo de implementación para establecer la pista como un todo.

Como se mencionó anteriormente, la vida operativa de los durmientes de concreto se limita a 30-60 años. Pero tales parámetros de durabilidad son posibles solo si la condición de las pistas se inspecciona regularmente para detectar roturas y deformaciones parciales.

Por ejemplo, la condición de los tornillos que aseguran el revestimiento al durmiente afecta el estado operativo de los productos de concreto. Si el tornillo se rompe y el mal funcionamiento no se detecta a tiempo, es probable que el revestimiento durante el paso del compuesto golpee el concreto, causando fatiga en el mismo. (Ver también el artículo Endurecimiento del hormigón: características).

Si el problema persiste después de que la cabeza del tornillo se rompe, aparecen microcracks en un período de tiempo relativamente corto en el concreto, lo que lleva a la destrucción parcial o completa de los durmientes.

Al expirar la vida útil o debido a un daño natural, los durmientes deben ser reemplazados. Al mismo tiempo, los sistemas inadecuados para el uso de hierro y acero deben ser eliminados.

Dado que el corte de hormigón armado con círculos de diamante para moler es un proceso innecesariamente costoso, el procesamiento se realiza utilizando complejos mecanizados especiales. El principal elemento de trabajo del complejo es una trituradora de mandíbulas, que aplasta los productos de concreto con la consistencia de piedra triturada de tamaño mediano o pequeño. (Ver también el artículo Endurecimiento del hormigón: cómo hacerlo).

Los durmientes reciclados se pueden usar como materiales para rellenar pozos o para formar terraplenes.

Conclusión

Ahora ya sabe cuánto pesa la traviesa de hormigón armado, cómo se fabrica y cuáles son sus características operativas. Se debe suponer que el uso de estos productos concretos será relevante y se demandará durante mucho tiempo.

De hecho, incluso a pesar del desarrollo de traviesas totalmente de plástico en Japón, es precisamente la conformidad de GOST a las traviesas de hormigón lo que garantiza la combinación óptima de resistencia, durabilidad y costo aceptable. Puede encontrar más información útil e interesante al ver el video en este artículo.