építôanyag § Journal of Silicate Based and Composite Materials Alagúttüzek hatása az alagútfalazat és kôzetkörnyezet teherbírására cSanády dániel § Bme építőanyagok és magasépítés tanszék § csanady.daniel@epito.bme.hu fenyveSi olivér § Bme építőanyagok és magasépítés tanszék § fenyvesi.oliver@epito.bme.hu lublóy éva eSzter § Bme építőanyagok és magasépítés tanszék § lubloy.eva@epito.bme.hu Megyeri taMáS § mott macDonald magyarország kft. § tamas.megyeri@mottmac.com érkezett: 2018. 01. 05. § received: 05. 01. 2018. § https://doi.org/10.14382/epitoanyag-jsbcm.2018.11 Effects of tunnel-fire on load bearing capacity of tunnel-lining and surrounding rock mass the effect of tunnel-fire can causes significant changes in strength of the tunnel-lining and the rock environment. Different concrete specimens which modelled the closer and further part of the lining from the fire were tested after different heating and cooling treatments. Diagrams and reducing factors recommended by the standard msz en 1991-1-2:2005 were investigated by different conditions according to hydrocarbon fire curve. the reason of differences between the test results and standard curve were investigated. the reasons of failures were analysed due to the breaking surfaces and failure shape of specimens and processes during heating and cooling. the resulted differences were investigated to apply particular numerical model which can handle the temperature changes. the change of compressive strength and young’s modulus were measured and compared with the standard values. the young’s modulus which was calculated from measured compressive strength was also compared with the measured values. temperature has been determined where the measured and calculated curves fit correctly and the required reducing factors also. the test results showed that in case of tunnel fires the reducing factors depends on heating and cooling rates. the calculated young’s modulus values are accurate until a certain limit and beyond this limit young-modulus can be considered as zero. starting from the test results, the possibility of creating a fast and efficient routine method was investigated. this method is able to predict the conditions of load-bearing structure of fire-loaded tunnels, after fire. keywords: tunnel-fire, standard fire curve, high temperature, concrete, compressive strength, modulus of elasticity kulcsszavak: Alagúttűz, szabványos tűzgörbe, magas hőmérséklet, beton, nyomószilárdság, rugalmassági modulus cSanáDy Dániel okl. építőmérnök, doktorandusz a Bme építőanyagok és magasépítés tanszékén. Fő érdeklődési körök: építőanyagok (kiemelten beton) tűzzel szembeni viselkedése, környezetbarát építőanyagok, biomimetika, hőszigetelés, hangszigetelés, új építőanyagok fejlesztése. Dr. FEnyVESi Olivér Dr. Fenyvesi olivér (1981), okl. építőmérnök (Bme 2005), PhD (Bme 2012), műemlékvédelmi szakmérnök (Bme 2017), adjunktus a Bme építőanyagok és magasépítés tanszékén. Fő kutatási területei: betonok korai (autogén+száradási) zsugorodása, korai zsugorodási repedések normál és könnyűbetonokban, szálerősített betonok, szálerősített könnyűbetonok, könnyűbetonok tartóssága, önterülő könnyűbetonok, épületdiagnosztika, épített örökség védelme. A szilikátipari tudományos egyesület Beton szakosztályának titkára illetve kő és kavics szakosztályának tagja, a fib (nemzetközi Betonszövetség) magyar tagozatának tagja, a magyar mérnöki kamara tagja. Dr. lublóy Éva Dr. Lublóy éva (1976) okl. építőmérnök (Bme építőmérnöki kar 2001), adjunktus a Bme építőanyagok és magasépítés tanszékén (2008). Fő érdeklődési területei: vasbetonszerkezetek viselkedése tűz hatására, tűzkárok mérnöki tanulságai. A fib magyar tagozatának tagja. MEgyEri tamás okl. építőmérnök (mott macDonald magyarország kft. 2007), alagutak és földmegtámasztó szerkezetek tervezésével foglalkozó geotechnikus mérnök. 1. Bevezetés Cikkünk a Szilikátipari Tudományos Egyesület által 2016- ban meghirdetett diplomapályázaton II. helyet elnyert diplomamunka témáját mutatja be. Az alagúttüzekből származó hőhatás jelentős változásokat eredményezhet az alagútfalazat és a kőzetkörnyezet szilárdsági és merevségi tulajdonságaiban, esetlegesen teljesen tönkre is teheti a szerkezeti elemeket (Sarma, Ramana, 1979, Rideg, 2014). Külön-külön már számos vizsgálat készült a kőzetkörnyezet (Görög 2007a, Görög 2007b) és az alagútfalazat vizsgálatáról (Parkinson, Ékes 2008). E mellett több szerző foglalkozott a falazat és kőzetkörnyezet egymásra hatásával is (Gál, Görög 2013, Oreste 2003). A hő hatására történő szilárdságváltozás mind a kőzetkörnyezet, mind a falazat szempontjából fontos. Gránitos kőzetek esetén a hő hatására történő szilárdságváltozásról Török et al (2015) írt, alagútfalazat betonjának vizsgálatát tűz hatására például Hertz (2003) végezte. A tűzből és tönkrement szerkezetből való mentés és a helyreállítás során az életvédelem a legfontosabb szempont. Az anyagi kár nyilvánvalóan annál nagyobb minél tovább van üzemen kívül egy alagút. Az említett veszélyek és károk minimalizálása érdekében vizsgáltuk azt, hogy a szabványban megadott szilárdságcsökkentő tényezők alagúttüzek esetén való alkalmazása megfelelően pontos eredményeket adnak-e a tervezéshez. 2. Célkitűzések Munkánk során alapvetően a tűz anyagjellemzőkre gyako- rolt hatásával foglalkoztunk, kiemelve a vasbeton alagútfala- zatban a beton anyagjellemzőinek változását visszahűlt állapot- ban. A diplomamunkában, a kőzetkörnyezetben hő hatására bekövetkező változásokra is kitértünk, de ez nem képezi jelen cikk témáját. Egy gyors és egyszerű eszközökkel végrehajtható, hőterhelés utáni maradó szilárdság/merevség becslési módszer megalkotásának lehetőségét is vizsgáltuk. Alagúttűz esetén, ha a tűz időtartama, maximális hőmérséklete ismert és azonos ma- ximális hőmérsékletig, azonos időtartamig tartó hőterheléssel előállíthatók a sérült beton tulajdonságaival közel azonos tulaj- donságú próbatestek, megállapítható, hogy körülbelül milyen mértékű károsodást szenvedett az alagútfalazat. Eltérő felfűtési sebességgel a tűzfészekhez közeli vagy távolabbi falazatrészek modellezhetők és az eltérő hűtési módokkal szimulálható a kü- lönbség a falazat oltásakor hirtelen, vízzel lehűtött, illetve oltást követően a levegőn lehűlt részei között. A próbatestek csökkent szilárdságából következtetni tudunk arra, hogy a falazat külön- böző átmelegedésű zónáiban mekkora a szilárdságcsökkenés. A hőterhelt és az etalon (hőterhelés nélküli) próbakockák szi- lárdsági értékeinek viszonyszámából következtetni lehet a ru- galmassági modulus változására is. 54 | építôanyag § JSBCM § 2018/2 § vol. 70, no. 2