ANÁLISE EXPERIMENTAL E NÚMERICA DA CAPACIDADE DRENANTE DE DIFERENTES LASTROS FERROVIÁRIOS

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Manuela
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ANÁLISE EXPERIMENTAL E NÚMERICA DA CAPACIDADE DRENANTE DE DIFERENTES LASTROS FERROVIÁRIOS

Mensagem por Manuela » 31 Ago 2016, 14:33

Autores: Wellington Lorran Gaia Ferreira, Sued Lacerda Costa, Verônica T. F. Castelo Branco e Rosângela dos Santos Motta.

XXIX Congresso Nacional de Pesquisa em Transporte da Anpet.


RESUMO:
A contaminação do lastro ferroviário com material fino pode modificar a granulometria original do mesmo,
colmatando os poros e contribuindo para a redução da capacidade drenante. Nesse contexto, o presente trabalho
tem como objetivo principal avaliar a capacidade drenante de dois materiais (escória de aciaria e brita), obtidos
nos estados do Ceará e de Pernambuco. Além disso, a partir de um parâmetro que mede o nível de contaminação
(fouling index - FI), foi analisado o comportamento da capacidade drenante de um lastro novo quando contaminado
com três diferentes níveis de FI (15, 30 e 45). Para a análise numérica, utilizou-se um software de elementos finitos
(Slide 6.0) para obter a vazão de descarga em uma seção hipotética de ferrovia. Coeficientes de permeabilidade
(k) foram obtidos experimentalmente e utilizados como input para a simulação de fluxo. Os resultados indicam
que o lastro composto por escória apresenta capacidade drenante 44% inferior àquela obtida para o lastro composto
pela brita. Por fim, à medida que o nível de FI aumenta, a vazão de descarga tende a diminuir até cerca de 40%.
Palavras Chave: ferrovias, drenagem, permeabilidade, fluxo, lastro.

ABSTRACT:
The contamination of ballast with fine material might modify the original gradation, fouling the pores and
contributing to the drainage capability reduction. In this context, this paper aims to evaluate the drainability of two
ballast materials (steel slag and crushed stone) obtained in Ceará and Pernambuco. Moreover, from a parameter
that measures de contamination level (fouling index – FI) drainage capacity of originally clean ballast was assessed
after three different levels of FI (15, 30 and 45). For a numerical analysis, a software based on finite elements
(Slide 6.0) was used to determine discharge flows of a hypothetical railroad section. Permeability coefficients (k)
were experimentally obtained and used as an input at a flow simulation. The results show that ballast composed
of steel slag aggregate presents 44% lower drainage capacity if compared to the crushed stone aggregate ballast.
Related to different fouling contents, as the level of FI increase, the discharge flow tends to decrease until about
40%.
Keywords: railroads, drainage, permeability, flow, ballast.
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