Geleceğin Taşımacılık Altyapısı İçin Çeşitli Cam Elyaf Takviyeli Kompozit Ürünlerle Donatılandırılan Demiryolu Beton Traversleri Hakkında Bir İnceleme

Year 2024, , 97 - 106, 31.07.2024

Reşat Köroğlu , Ömer Faruk Erkendirci

https://doi.org/10.47072/demiryolu.1510246

Abstract

Bu çalışma kapsamında farklı cam elyaf takviyeli kompozit ürünler kullanılarak konvansiyonel öngerilmeli beton travers mukavemet değerlerine ulaşarak milli ve daha düşük maliyetlerde ürünler almak için deneyler yürütülmüştür. Yapılan test ve analizler sonucunda cam elyaftan mamul dokuma kumaş, keçe kumaş, çeşitli ebatlarda kırpıntılar (kesik elyaf katkılar) ve dairesel çubuklar (donatılar) kullanılarak imal edilen test numunelerinin Dywidag normunda öngermeli beton traversler için istenilen kriterleri yakalayamadığı görülmüştür. Bununla birlikte söz konusu değerlere en yüksek oranda yaklaşan ve fayda/maliyet açısından en yüksek verim alınan cam elyaf dairesel çubukların ebatları ve beton dökümü sırasındaki dizilişleri ile beton reçetesi (beton karışım oranı) üzerine çalışmaların genişletilebileceği ve geleceğin taşımacılık altyapısı için milli, daha düşük maliyet ve daha yüksek kullanım ömrünü yakalamak adına önemli katkıları olacağı değerlendirilmiştir.

Keywords

Demiryolu, Beton travers, Cam elyaf, Kompozit malzeme

A Review on Railway Concrete Sleepers Reinforced with Various Glass Fiber Reinforced Composite Products for Future Transportation Infrastructure

Abstract

In this study, experiments were conducted using different types of glass fiber reinforced composite materials to achieve the strength values of conventional prestressed concrete sleepers, aiming to produce national products at lower costs. As a result of the tests conducted, it has been observed that the test samples manufactured using woven fabric made of glass fiber, felt fabric, various sizes of chopped fibers and rods did not achieve the conventional prestressed concrete sleeper criteria of Dywidag norms. Nevertheless, the studies on the size of the glass fibre rods, which approach the values in question at the highest efficiency in terms of benefit/cost and their arrangement during concrete casting and concrete mixture ratio can be expanded. This will make important contributions to achieving national lower cost and higher service life for the transport infrastructure of the future.

Keywords

Railway, Concrete sleeper, Glass fiber, Composite material

References

• [1] R.H.Crawford, “Greenhouse gas emissions embodied in reinforced concrete and timber railway sleepers,” Environmental Science & Technology, vol. 43, no.10, pp. 3885-3890, June 2009, doi: 10.1021/es8023836
• [2] W. Ferdous, A. Manalo, G. V. Erp, T. Aravinthan, S. Kaewunruen, A. Remennikoy, “Composite railway sleepers – Recent developments, challenges and future prospects,” Composite Structure, vol. 134, pp. 158-168, Sep 2015, doi: 10.1016/j.compstruct.2015.08.058
• [3] G. Tacim, “Öngermeli beton travers üretiminde kendiliğinden yerleşen beton kullanımının araştırılması,” Yükseklisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Afyon Kocatepe Üni., Afyonkarahisar, 2019
• [4] T.C. Devlet Demiryolları İşletmesi Genel Müdürlüğü, “Faaliyet raporu 2023,” 2023.[Çevrimiçi]. Erişilebilir: https://static.tcdd.gov.tr/webfiles/userfiles/files/istrapor/2023faaliyetrpr.pdf [Erişim tarihi:02.07.2024]
• [5] B. Aktaş, F. Çeçen, H. Öztürk, M.B. Navdar, İ.Ş. Öztürk, “Comparison of prestressed concrete railway sleepers and new LCR concrete sleepers with experimental modal analysis,” Engineering Failure Analysis, vol. 131, 105821, Jan 2022, doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105821
• [6] F. Çeçen, B. Aktaş, “Yeni Nesil Demiryolu Traversleri ve Yerli FRP Donatı Kullanımının Deneysel Araştırması,” Demiryolu Mühendisliği, vol.13, pp.53-64, Ocak 2021, doi: 10.47072/demiryolu.803452
• [7] F. Çeçen, B. Aktaş, “Lamine CFRP donatılı traverslerin deneysel ve sonlu eleman analizleriyle incelenmesi,” Demiryolu Mühendisliği, vol.14, pp.26-38, Temmuz 2021, doi: 10.47072/demiryolu.869946
• [8] F. Çeçen, B. Aktaş, “Modal and harmonic response analysis of new CFRP laminate reinforced concrete railway sleepers,” Engineering Failure Analysis, vol.127, 105471, May 2021, doi: 10.1016/j.engfailanal.2021.105471
• [9] F. Çeçen, B. Aktaş , “B70 Tipi Demiryolu Traverslerinde Polipropilen Fiber Kullanımının Deneysel İncelenmesi,” Demiryolu Mühendisliği, vol.15, pp. 158-169, Ocak 2022, doi: 10.47072/demiryolu.990316
• [10] F. Çeçen, B. Aktaş, “ Incremental LUR tests of new LCR concrete railway sleepers,” Engineering Failure Analysis, vol.130, 105793, Sep 2021, doi: 10.1016/j.engfailanal.2021.105793
• [11] F. Çeçen, B. Aktaş, H.Öztürk, İ.Ş.Öztürk, M.B. Navdar, “Karbon-Fiber Plaka Donatılı Traverslerin, B70-Tipi Öngerilmeli Beton Traverslerle Karşılaştırmalı İncelenmesi,” Demiryolu Mühendisliği, vol.15, pp. 97-110, Ocak 2022, doi: 10.47072/demiryolu.1028740
• [12] F. Çeçen, B. Aktaş, H.Öztürk, M.B. Navdar, İ.Ş.Öztürk, “Behaviour of new LCR and ordinary prestressed concrete railway sleepers under repeated impact loads, ” Construction and Building Materials, vol.319, 126151, Dec 2021, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.126151
• [13] F. Çeçen, B. Aktaş, H.Öztürk, İ.Ş.Öztürk, M.B. Navdar, “Comparison of new LCR and ordinary prestressed concrete railway sleepers with LUR tests,” Construction and Building Materials, vol. 321.126414, Jan 2022, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126414
• [14] W. Ferdous, A. Manalo, O. Alajarmeh, A.A. Mohammed, C. Salih, P.Yu, M. M.Khotbehsara, P. Schubel, “Static behaviour of glass fibre reinforced novel composite sleepers for mainline railway track,” Engineering Structures, vol.229, 111627, Dec 2020, doi:10.1016/j.engstruct.2020.111627
• [15] A.S.Hameed, A.P. Shashikala, “Suitability of rubber concrete for railwaysleepers,” ScienceDirect, vol.8, pp. 32-35, Feb 2016, doi: 10.1016/j.pisc.2016.01.011
• [16] X.F. Li, S.I. Doh, G.Q. Jing, B.W. Chong, A.L. Suil, S.C. Chin, “A comparative review on American, European and Chinese standard for railway concrete sleeper,” Physics and Chemistry of the Earth, vol. 124, 103073, Sep 2021, doi: 10.1016/j.pce.2021.103073
• [17] M.M. Shokrieh, M. Rahmat, “On the reinforcement of concrete sleepers by composite materials,” Composite Structures, vol. 76, no.4. pp. 326-337, 2006, doi: 10.1016/j.compstruct.2005.05.005
• [18] G. Tacim, C. Gürer, A.R. Boğa, “Öngermeli beton traverslerde karşılaşılan sorunlar ve çözüm önerleri,” Demiryolu Mühendisliği, vol. 9, pp. 10-19, 2019
• [19] Dywidag, Öngerilimli beton traverslere mahsus ani kalıptan çıkarma usulüne göre imalat talimatı, 1976