A pernyezagy anyagának szilárdsági vizsgálata Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 8A_Geotechnológia, geodézia, műszaki földtudomány Tagozat.

A pernyezagy anyagának szilárdsági vizsgálata

Hallgatók: Bán Zoltán
Szak: Építőmérnöki, Képzés típusa: msc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Építőmérnöki Kar,
Turai Péter
Szak: Építőmérnöki, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Építőmérnöki Kar

Témavazetők: Dr. Nagy László - docens, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar ,
Dr. Török Ákos - docens, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar

Az ajkai vörösiszap katasztrófa újból előtérbe helyezte a különböző zagyok és meddőanyagok biztonságos elhelyezésének témakörét. Mivel gyakran a zagyteret határoló rézsűk is valamilyen zagyból készülnek, ezért a hasonló katasztrófák elkerülése érdekében kulcsfontosságú ezen anyagok szilárdsági és alakváltozási tulajdonságainak minél pontosabb megismerése.
Tanulmányunk keretében laboratóriumi vizsgálatokat végeztünk megszilárdult pernyezagy mintákon. A minták egy 20 évvel ezelőtt épült gáttesten készített fúrásokból származtak. A könnyen töredező, réteges szerkezetnek köszönhetően nem lehetett triaxiális vizsgálatokhoz alkalmas méretű próbatesteket kialakítani az épen maradt mintákból sem. A magmintából kialakított 29 próbatesten egyirányú nyomó-, illetve közvetett húzókísérleteket hajtottunk végre. A szilárdsági vizsgálatok mellett víztartalom mérést, illetve 10 próbatest esetén anyagsűrűség mérést is készítettünk. Ezek, illetve a nedves térfogatsűrűség alapján kiszámíthatóvá vált a többi talajfizikai paraméter. Mivel a különböző zagyok ritkán fordulnak elő a mérnöki munka során, ezért a kapott eredményeket összehasonlítottuk a Budapest környékén gyakran előforduló talajok értékeivel. A szilárdsági vizsgálatok eredményeit jelentősen befolyásolta a megszilárdult pernyezagy réteges, heterogén szerkezete, amely a zagyolt gátépítés technológiájára és az alkalmazott tüzelőanyag változatosságára vezethető vissza. A kapott eredmények alapján a megszilárdult pernyezagy szilárdsága a puha kőzetekkel, illetve kemény talajokkal mutat rokonságot. A víztartalom és a szilárdság között egyértelmű összefüggés mutatkozott. Amint az a talajok esetében is szokványos, minél nagyobb volt a minta víztartalma, annál kisebb lett a szilárdság értéke. A víztartalom és a σ-ε ábrák alapján két csoportra lehetett bontani a mintákat. A kétféle pernyezagyra ezután a Mohr-Coulomb törési feltétel segítségével meghatároztuk a nyírószilárdsági paramétereket. Majd ezekkel egy rövid állékonysági számítást is végeztünk a Plaxis véges elemes programmal. A tömegösszetételi vizsgálatok alapján a megszilárdult zagy magas hézagtényezővel, alacsony nedves térfogatsűrűséggel és anyagsűrűséggel rendelkezik. Ezeket a tulajdonságokat a pernye tagolt felülete és a szemcsék belsejében található apró lég- és gázzárványok okozzák. A TDK dolgozatunk utolsó részében a talajfizikai jellemzők és a szilárdság közötti összefüggéseket vizsgáltuk.