Kolosijek na čvrstoj podlozi ECOTRACK Kolosijek na - WBC

Kolosijek na čvrstoj podlozi – ECOTRACK
Ballastless track – ECOTRACK
POC program
p r o f . d r.
r sc. Stjepan Lakušić, Ana Baričević
Sveučilište u Zagrebu
Građevinski fakultet
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
20. travnja 2012. Rijeka, Hrvatska
Sadržajj p
predavanja
j
• Uvod
U d i motivacija
ti
ij za razvojj ECOTRACK
ECOTRACK-a
• Opis ideje/koncepta (apsorpcija energije udara)
• Metodologija provedbe projekta
1.
2.
3.
4.
Betoni s recikliranim materijalima
Laboratorijska ispitivanja
Proizvodnja prototipa
Statička i dinamička ispitivanja prototipa
• Zaključak
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
2
Ulaganje
g j up
prometnu infrastrukturu
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
3
Klasične kolosiječne
j
konstrukcije
j
• Zahtjevi na kolosijeke
•
•
•
•
Povećanje brzina
Povećanje opterećenja vozila
Sigurnost i udobnost putovanja
Veća raspoloživost kolosijeka
• P
Posljedice
lj di navedenih
d ih
zahtjeva:
• Veća opterećenja kolosiječne
konstrukcije
• Veći progibi kolosijeka
• Izdizanje sitnijih frakcija
tucaničkog materijala
• Učestali radovi na održavanju
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
4
Rješenje:
j
j Kolosijek
j na čvrstojj p
podlozi
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
5
Kolosijeci
j
na čvrstim podlogama
p
g
• Problemi na dosadašnjim
j modernim konstrukcijama:
j
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
6
Kolosijeci
j
na čvrstim podlogama
p
g
• Greške na dosadašnjim
j modernim konstrukcijama:
j
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
7
Problemi kod odabira konstrukcije
j
• Proizvodnja kolosiječne konstrukcije (komponenti) u HR?
• Izgradnja kolosijeka od strane HR građevinske
operative?
• Pripremljenost HR tvrtki za gradnju kolosijeka?
• Mogućnost održavanja kolosijeka od strane HŽ-a?
HŽ a?
• Da li ‘slijepo’ preuzeti stranu tehnologiju?
• Da li je pametno uvoziti predgotovljene betonske
elemente?
• Zemlje u regiji tek će nakon HR krenuti u izgradnju
kolosijeka
• Mogućnost plasmana tehnologije i izgradnje na regiju?
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
8
Razvojj sustava ECOTRACK
• Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
• Ustrojstvo fakulteta (9 Zavoda):
a od za
a geo
geotehniku
e
u
• Zavod
• Zavod za hidrotehniku
• Zavod za konstrukcije
• Zavod za matematiku
•2.Zavod
zamaterijale
materijale
Zavod za
• Zavod
Z
d za organizaciju
i
ij građenja
đ j
Zavod za
•1.Zavod
za prometnice
prometnice
3 Zavod
Zavod za
•3.
zatehničku
tehničkumehaniku
mehaniku Partneri:
VIADUKT, Zagreb
• Zavod za zgradarstvo
GUMIIMPEX, Varaždin
DIV Samobor
DIV,
S
b
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
9
Opis
p ideje
j / koncepta
p ECOTRACK-a
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
10
Osvrt na inovativnost tehničkog
g rješenja
j
j
• Problem:
• Velika dinamička opterećenja
• Vibracije kolosijeka
• Veća naprezanja
Primjena produkata reciklaže
otpadnih guma u tehnologiji
betona
• Rješenje - inovacija:
• Upotreba recikliranog
materijala
• Betoni s većom apsorpcijom
energije
• Otpornost na
smrzavanje/odmrzavanje
j / d
j
• Otpornost na visoke
temperature
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
11
Metodologija
gj p
provedbe p
projekta
j
20 betonskih mješavina
1 200 uzoraka
+ prototip
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
12
Metodologija
gj p
provedbe p
projekta
j
1. Odabir postupka obrade reciklirane
1
gume
2. Odabir udjela industrijskih i recikliranih
2
čeličnih vlakana
3. Definiranje
3
D fi i j sinergije
i
ij mikroarmature
ik
t
i
reciklirane gume
4. Odabir optimalne mješavine
5. Izrada i ispitivanje prototipa
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
13
Metodologija
gj p
provedbe p
projekta
j
• Početna ispitivanja
p
j tipa
p
1 Ispitivanje svojstava u svježem stanju
1.
2. Ispitivanje mehaničkih svojstava
2
(statičko)
3. Ispitivanje trajnosnih svojstava
4. Ispitivanje prototipa (statičko i
dinamičko)
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
14
KRITERIJI za svojstva betona za izradu
betonskih
beto
s
p
pragova
ago a
• Uvjet
U j t tl
tlačne
č čvrstoće
č t ć
• Razred tlačne čvrstoće C 45/55
• Otpornost na cikluse smrzavanja i odmrzavanja
• Razred izloženosti XF3
• Vodopropusnost
• Razred vodopropusnosti VDP2
• Habanje
• Razred habanja XM1
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
15
1. Odabir p
postupka
p obrade reciklirane g
gume
• Ciljj
• Odabir adekvatnog načina obrade
• Bez obrade
• Obrada zasićenom otopinom NaOH
• Obrada zasićenom otopinom Ca(OH)2
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
16
2. Odabir udjela industrijskih i
recikliranih čeličnih vlakana
• Cilj:
j
• Priprema recikliranog hibridnog mikroarmiranog betona
s različitim udjelima industrijskih i recikliranih vlakana
1.
2.
3.
4.
Industrijska v. (100:0)
Industrijska v. + Reciklirana v. (70:30)
Industrijska v. + Reciklirana v. (50:50)
Reciklirana v. (0:100)
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
17
2. Odabir udjela industrijskih i
recikliranih
ec a
če
čeličnih
č
vlakana
a a a
• Osnovna
O
prednost
d
t recikliranih
ikli ih vlakana
l k
Cijena recikliranih vlakana je 10 puta manja od
cijene
ij
iindustrijskih
d t ij kih vlaka
l k na
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
18
3. Određivanje sinergije mikroarmature i
reciklirane gume
• Cilj:
• Poboljšanje dinamičkih svojstava recikliranog
hibridnog mikroarmiranog betona dodatkom
reciklirane gume
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
19
4. Odabir optimalne
p
mješavine
j
• Sve
S pripremljene
i
lj
mješavine
j š i zadovoljavaju:
d
lj
j
• uvjet tlačne čvrstoće
• otpornosti
t
ti na habanje
h b j
• vodopropusnosti
• Kriterij otpornosti na smrzavanje i odmrzavanje presudan je
parametar za odabir optimalne mješavine:
• 100I0RA, 100I0RAG, 50I50RA, 50I50RAG, 0I100RAG
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
20
4. Odabir optimalne
p
mješavine
j
• Analiza ekonomske isplativosti
p
Cijena (kn/m3)
Ušteda (%)
Industrijska v.
837,84
0
Industrijska v. + Guma
854,93
-2
Industrijska
j
v. + Reciklirana v.
710,34
,
15
Industrijska v. + Reciklirana v. + Guma
727,43
13
Reciklirana v. + Guma
599,93
33
Oznaka mješavine
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
21
5. Izrada i ispitivanje
p
j p
prototipa
p
• Izrada prototipa
p
p
Rubberized Hybrid Fibre Reinforced Concrete
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
22
5. Izrada i ispitivanje
p
j p
prototipa
p
• Izrada prototipa
p
p
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
23
5. Izrada i ispitivanje
p
j p
prototipa
p
Statičko ispitivanje
F
Dt
Dinamičko ispitivanje
F
Dt
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
24
Ideja
j -p
proizvod - tržište - p
privreda
• INOVACIJA PROIZVODA
• nakon ideje važan je tržišni potencijal te ustanoviti ima li poslovnog
smisla za daljnji razvoj novog proizvoda
• EU ulaganja u željezničku infrastrukturu do 2015 u HR te
zemlje regije:
• 2200 km, od čega je 350 km izgradnja novih pruga
• Prihvaćanje proizvoda od strane privrede?
• VIADUKT (izgradnja prometne infrastrukture – novi proizvod)
• GUMIIMPEX (primjena produkata reciklaže u novom proizvodu)
• DIV (proizvodnja kalupa i kolosiječnog pribora)
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
25
Usporedba s postojećim sustavima
p
p
j
‰
Slični proizvodi na tržištu,
tržištu kolika je razlika ove inovacije
‰
RHEDA 2000, glavni konkurent na tržištu
‰
Inovativni koncept ECOTRACK:
‰
‰
‰
‰
‰
koristi produkte reciklaže otpadnih guma
poboljšana svojstva betona – veća trajnost
bolje apsorpcija energije udara
doprinosi gospodarenju s otpadom
Mogućnost proizvodnje, plasmana, ugradnje
‰
‰
‰
HR ima razvijene
j
pogone
p
g
za p
proizvodnju
j betonskih elemenata
Nema domaće proizvodnje elemenata za moderne kolosijeke
Lagana replikacija proizvoda na drugim tržištima
PROMOTING RESEARCH AND INNOVATION FOR COMPETITIVENESS
26
Zahvaljujem na pažnji!
abaricevic@grad.Hr
laki@grad.Hr