Avaliação da relação entre comportamentos mecânico e hidráulico para lastro ferroviário

Abstract

O desempenho da camada de lastro ferroviário é dependente das características físicas, mecânicas e hidráulicas, bem como das características de outros componentes, como veículo e velocidade da via.  Este estudo objetiva avaliar materiais de lastro, em diversas fases de aplicação, quanto ao comportamento mecânico e hidráulico. Para tanto, foram realizados ensaios tradicionais de forma de agregados, ensaios avançados de propriedades de forma de agregados com o uso do processamento digital de imagens, módulo de resiliência, deformação permanente e condutividade hidráulica. Os resultados mostraram que uma maior deformação axial permanente não, necessariamente, implica em menor condutividade hidráulica, para os materiais avaliados nesse estudo. O comportamento mecânico foi alterado a partir das modificações nas propriedades de forma dos agregados (forma 2D e textura), bem como da granulometria. A condutividade hidráulica permaneceu a mesma para os três materiais avaliados, mesmo após a realização dos ensaios mecânicos. No geral, os três materiais foram considerados propícios a sofrerem quebras, mas, embora tenham passado por etapas de construção e operação, todos foram classificados como limpos.The performance of the rail ballast layer is dependent on the physical, mechanical and hydraulic characteristics as well as the characteristics of other components such as vehicle and track speed. This study aims to evaluate ballast materials, in various application phases, regarding mechanical and hydraulic behavior. For this purpose, traditional aggregate shape tests, advanced aggregate shape properties tests were performed using digital image processing, resilience modulus, permanent deformation and hydraulic conductivity. The results showed that greater permanent axial deformation does not necessarily imply lower hydraulic conductivity for the materials evaluated in this study. The mechanical behavior was changed from the changes in the shape properties of the aggregates (2D shape and texture), as well as the particle size. The hydraulic conductivity remained the same for the three materials evaluated, even after the mechanical tests. Overall, the three materials were considered prone to breakage, but although they went through construction and operation, they were all classified as clean.