Study of railway ballast properties, stresses and mechanical behaviour.

A baixa participação do transporte ferroviário e a predominância do modo rodoviário no Brasil decorrem de opções políticas e econômicas adotadas no passado e estão associadas a problemas como a indisponibilidade de rotas, a reduzida flexibilidade das operações e a baixa velocidade. No entanto, ferrovias apresentam vantagens que as tornam adequadas para o transporte de cargas em m país de grandes dimensões territoriais como o menor custo e a menor emissão de gases que contribuem para o efeito estufa. Como o desempenho de uma ferrovia depende tanto das características tecnológicas da via, como dos veículos que nela trafegam, é necessário, para aumentar a participação do modo ferroviário e adequar a matriz de transporte brasileira, que conhecimentos relativos ao planejamento, implantação, manutenção sejam desenvolvidos e aprimorados. É no contexto de contribuir para a compreensão do comportamento mecânico da via e aumento da vida útil da camada de lastro que esse estudo se insere. As propriedades mecânicas do lastro alteram-se ao longo do tempo, com os vazios entre as partículas sendo preenchidos com materiais mais finos. Consequentemente, a permeabilidade do lastro diminui. Por esses motivos, a compreensão do comportamento mecânico do lastro e dos fatores que contribuem para sua degradação é essencial para a redução de operações de manutenção e aumento da vida útil da camada. Experimentalmente, foram comparados materiais de mesma origem mineralógica obtidos por processos de britagem diferentes, com o intuito de determinar se a inserção de um britador terciário na linha de produção pode contribuir para o aumento da vida útil desta camada. Além disso, investigam-se os fatores que influenciam a transmissão de tensões que ocorrem entre os elementos da via permanente, procurando-se determinar quais deles condicionam mais as tensões que atuam na camada de lastro.The origin of low share of rail transport and the predominance of road in Brazil is related to political and economic options adopted in the past and are associated with problems such as unavailability of routes, limited flexibility and low speed operations. However, railways have advantages that make them suitable for freight transportation in countries with large territories, such as lower costs and lower rates of gases emission, that contribute to the greenhouse effect. Since the performance of a railroad depends on both technological characteristics of the road and on vehicles that travel on it, to increase the participation of the rail mode and adjust the Brazilian transport matrix, it is necessary enhance and develop the knowledge concerning planning, implementation and maintenance of railways. It is on this context of contributing to the understanding of the mechanical behavior and increase the life of the ballast layer that this study is located. Ballast mechanical properties change over time because the voids between the particles are filled with finer materials. Consequently, ballast porosity and drainage capacity decreases. For these reasons, understanding the mechanical behavior of ballast and the factors that contribute to its degradation is essential to reduce maintenance and increase this layers working life. Experiments were performed to compare materials with the same mineralogical origin, but obtained by different processes of crushing, in order to determine if the inclusion of a tertiary crusher in production line can contribute to increasing this layers life. In addition, the factors that influence how stresses are transmitted through permanent ways components were investigated to determine which ones affect more the stresses acting on the ballast layer