Az 1. táblázatban foglaltuk össze annak a nyolc (GG1–GG7, valamint COMP jelölésekkel) erősítő elemnek a tulajdonságait, amelyeket a vizsgálatsorozatban alkalmaztunk.

A mérési eredmények feldolgozási módszere

Minden egyes georácsra, az adott szemcsés rétegben, az összes nyírási síkra 3-3 vagy 4-4 mérést végeztünk el, és a mérések átlagával dolgoztunk. Az egy-egy nyírási síkra kapott nyomóerő-elmozdulás grafikonok esetén a belső nyírási ellenállást az 5 mm és 40 mm közötti keretelmozdulás tartományán mért adatsorra illesztett lineáris regressziós függvény meredekségével jellemeztük. Az erősítő funkcióval felruházott geoműanyagokat legtöbbször nem a szakítószilárdságukkal, hanem az 1-2%, akár 0,5%-os szakítómerevségükkel jellemzik, hiszen ebben a zónában definiálhatjuk a georács és a szemcsés anyag optimális együttdolgozását. (Megjegyzés: a korábbi kutatásokban – a mostanitól eltérően – az egyes nyírási síkokra jellemző, maximális nyomóerőértékeket vettük figyelembe, ami sokszor 50-70 mm-es keretelmozdulások hatására alakult ki. A valóságban, üzemi körülmények között ekkora – főleg vízszintes – alakváltozása nem lehet a geoműanyag-erősítésű szemcsés anyaghalmaznak – tönkremenetel vagy stabilitásvesztés nélkül. Ezért reálisabb a jelenlegi értékelés.)
A továbbiakban a nyírószilárdság jellemzésére a szemcsés anyaghalmazban az egyes nyírási síkokra jellemző belső nyírási ellenállás kifejezéseket alkalmazzuk. Természetesen az olyan szemcsehalmazok esetén, mint amilyen a vasúti zúzottkő ágyazatot, az SZK1 keveréket, illetve az FZKA 0/56 anyagot felépítő törtszemcsés, szabálytalan alakú, élesélű köveket és finom szemcséket is tartalmazó halmaz, még laboratóriumi körülmények kö­zött sem mérhető tökéletesen pontos, szemcsehalmazra vonatkozó belső nyírási ellenállás. Azaz a mért eredményeknek – a szabálytalan alakú kövek véletlenszerű eloszlásából adódóan – meghatározott szórásuk lesz. A lineáris regressziós függvények meredekségi értékeinek átlagolásával határoztuk meg a belső nyírási ellenállás paramétereket különböző georáccsal vagy georács-kompozittal kialakított rétegszerkezetek esetén az egyes nyírási síkokban. A nyírások közben regisztrált nyomóerőket nem korrigáltuk a keretek között mért súrlódási ellenállások értékeivel. Ezt a közelítést azért alkalmaztuk, mert a súrlódási ellenállások nagyságai a mért nyomóerőkhöz képest kicsiny mértékűek, azonban eredményeink megfogalmazásakor tudatában voltunk annak a ténynek, hogy a laboratóriumi vizsgálatok mérési adatait ezek elhanyagolható mértékben befolyásolták. Valamint abból az okból kifolyólag, hogy a mérések több különböző időponthoz és vizsgálatsorozathoz köthetők, minden egyes eredmény esetében az adott vizsgálat null-méréséhez (erősítetlen esetéhez) viszonyítottuk az erősített eset meredekségi arányszámát.

Eredmények és megállapítások

A többszintes nyíróládás vizsgálattal meghatároztuk a tömörített erősítés nélküli és a különböző típusú georáccsal és georács-kompozittal erősített törtszemcsés vasúti zúzottkő ágyazatra az SZK1 keverékre, valamint az FZKA 0/56 anyagra jellemző belső nyírási ellenállás függvények értékeit a georács/geokompozit síkjától mért vertikális távolság függvényében.

Az 6. ábra a vasúti zúzottkő ágyazat esetén mért eredményeket szemlélteti az első, a második és a harmadik nyírási síkon, különböző georácsok esetére. A sötétkék, azaz az 1,0 értékű oszlop minden esetben az erősítetlen szemcsés halmazt mutatja, azaz a referenciamérést. Az eredményekből az alábbi három lényeges megállapítást tehetjük:

• a többszintes nyíróláda alkalmas a vízszintes síkokra jellemző belső nyírási ellenállás megállapítására;
• a belső nyírási ellenállás georácsok beépítésével növelhető, azaz az interlock hatás kimutatható a módszerrel;
• a belső nyírási ellenállás növekmény még 20 cm-re is érzékelhető a georács síkjától számítva (azaz a 3. nyírási síkban);
• a különböző georácsok eltérő eredményeket adtak.

A 7. ábrán már csak az 1. nyírási síkban mért értékarányok olvashatók le, csoportokba rendezve, nyílásméret alapján. Az első, legnagyobb nyílásméretű csoportban a GG2 és GG6 georácsok szerepelnek, a második csoportban az átlagos nyílásmérettel rendelkező GG1, GG4 és GG6 georácsok láthatók, a harmadik csoportba pedig a kis nyílásméretű termékeket helyeztük el (GG3 és GG7).

A csoportokba rendezés alapján leolvasható a diagramról, hogy hasonló nyílásméretű termékek hasonló eredményeket hoztak. Kisebb eltérések ugyan megfigyelhetők, például a GG7 georács beépítése majdnem 30%-kal csökkentette a belső nyírási ellenállás mértékét, ami logikusnak tekinthető, hiszen a zúzottkő ágyazat legkisebb, 31,5 mm átmérőjű szemcséi sem fértek bele 30 mm oldalhosszúságú egyenlő oldalú háromszög nyílásokba, azaz így az interlocking hatás sem jöhetett létre, sőt feltételezhetően egy csúszófelületet hozott létre a homokréteg és az ágyazat között.