Evaluation of Use of Kurtpınar (Ceyhan) Basalts as Railway Ballast

Year 2022, Issue: 16, 14 - 22, 31.07.2022

Esma Kahraman , Nil Yapıcı

https://doi.org/10.47072/demiryolu.1082366

Cited By: 3

Abstract

Basalts are used directly as construction materials in many engineering projects such as railway ballasts, buildings, historical structures and monuments. In this study, the physical, mechanical, and petrographic qualities of Ceyhan Kurtpınar basalt rocks were investigated to determine their usage possibilities as railway ballast. Scope of work; surveys were made in the region and rock samples were taken for the experiments to be carried out. Physical (Los Angeles abrasion resistance, Micro-Deval abrasion resistance, water absorption rate, grain density and MgSO4 frost resistance), mechanical (uniaxial compressive strength, point load strength, Brazilian splitting tensile strength) and mineralogical properties of rock samples were determined. In addition, P wave velocity and hardness analyzes were also performed. Experimental studies have shown that the Ceyhan Kurtpınar Basalts can be used as railway ballast on conventional lines.

Keywords

Basalt, Ballast, Frost loss, Los Angeles Abrasion, Ceyhan Kurtpınar

Kurtpınar (Ceyhan) Bazaltlarının Demiryolu Balastı Olarak Kullanımının Değerlendirilmesi

Abstract

Bazaltlar, demiryolu balastları, binalar, tarihi yapılar ve anıtlar gibi birçok mühendislik projesinde doğrudan yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada; Ceyhan Kurtpınar bazaltlarının, fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri belirlenerek demiryolu balastı olarak kullanım olanakları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında; söz konusu bölgede incelemeler yapılmış ve yapılacak deneyler için kaya örnekleri alınmıştır. Kaya numunelerinin fiziksel (Los Angeles aşınma direnci tayini, Mikro-Deval aşınma direnci, su emme oranı, tane yoğunluğu ve MgSO4 dona dayanıklılık direnci), mekanik (tek eksenli basınç dayanımı, nokta yük dayanımı, Brezilya Yarma Deneyi) ve mineralojik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca P dalga hızı ve sertlik analizleri de yapılmıştır. Deneysel çalışmalar Ceyhan Kurtpınar Bazaltlarının konvansiyonel hatlarda demiryolu balastı olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Keywords

Bazalt, Balast, Don kaybı, Los Angeles Aşınma, Ceyhan Kurtpınar

References

• [1] M. Kozak, “Demiryolunda rayların birleşim noktaları ve özelliklerinin araştırılması,” Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(2), 40-49, 2011.
• [2] T. Koralay, İ. Çobanoğlu, M. Demir, “Ofiyolitler içerisindeki gabro dayklarının balast malzemesi olarak kullanılabilirliği inceler (Bozkurt-Denizli) örneği,” KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(2), 32-48, 2014.
• [3] O. Kenan, İ. Topal, E. Poşluk, “Ankara-İstanbul yüksek hızlı tren demiryolunda balast hammaddesi olarak granit ve bazaltın birlikte kullanılabilirliğinin araştırılması ve aşınma dayanımlarına etkisi,” MT Bilimsel, (1), 81-89, 2012.
• [4] M. Kozak, “Demiryolu balastının ve özelliklerinin araştırılması,” Demiryolu Mühendisliği, (13), 86-96, 2021.
• [5] M.Ç. Bayrak, “Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi (PhD),” Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 176 s., 2018.
• [6] TCDD, “TCDD Balast Teknik Şartnamesi,” Türkiye Cumhuriyeti Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı Devlet Demir Yolları İşletmesi Genel Müdürlüğü Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı, Ankara, 22 s., 2020.
• [7] TS 7043 EN 13450, “Demiryolu balastları için agregalar,” TSE, Ankara, 2020.
• [8] TS 699/T1, “Doğal yapı taşları - inceleme ve laboratuvar deney yöntemleri,” TSE, Ankara, 2016.
• [9] A. Sabancı, “Usability of Pazarcık (Kahramanmaraş) and Solhan (Bingol) magmatics as railway ballast. (MSc),” Inonu University, Institute of Natural and Applied Science, Malatya, 54 p.,2018.
• [10] L. Sow, “Ballested railways in Senegal-Characterization of Bandia limestone and Diack Basalt for use as ballast materials,” International Journal of Applied Engineering Research, 14(15), 3396-3405, 2019.
• [11] S. Vitton, K. Breitenbucher, “Assessment of aggregate sources in Michigan for high speed railroad ballast (No. RC-1606),” Michigan. Dept. of Transportation. Office of Research and Best Practices, 2014.
• [12] A. Özvan, İ.A. Acar, “Kıyı koruma yapıları için Delihalil bazalt seviyelerinin (doğu Akdeniz) kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi,” Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 39 (1), 2015.
• [13] Z. Bilgin, T. Ercan, “Ceyhan – Osmaniye yöresindeki kuvaterner bazaltların petrolojisi,” Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24, 22-30, 1981.
• [14] H. Kozlu, “Misis-Andırın dolaylarının stratigrafisi ve yapısal evrimi,” Türkiye 7. Petrol Kongresi Dergisi, 104 – 116, 1987.
• [15] H. Kozlu, “Doğu Akdeniz Bölgesinde yeralan Neojen basenlerinin (İskenderun, Misis-Andırın) Tektono-Stratigrafi birimleri ve bunların tektonik gelişimi,” Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, 189 s, 1997.
• [16] H. Kozlu, “İskenderun baseni jeolojisi ve petrol olanakları,” TPAO rapor no: 1921, Ankara, 1982.
• [17] TS EN 1097-2, “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 2: parçalanma direncinin tayini için metotlar,” TSE, Ankara, 2020.
• [18] TS EN 1097-1, “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler- Bölüm 1: Aşınmaya karşı direncin tayini (mikro- deval)”. TSE, Ankara, 2011.
• [19] TS EN 1097-6, “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-bölüm 6: Tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini,” TSE, Ankara, 2013.
• [20] TS EN 1367-1, “Agregaların ısıl ve bozunma özelliklerini tayin için deneyler- bölüm 1: Donmaya ve çözülmeye karşı direncin tayini,” TSE, Ankara, 2009.
• [21] TS EN 1367-2, “Agregaların termal ve bozunma özellikleri için deneyler-bölüm 2: Magnezyum sülfat deneyi,” TSE, Ankara, 2011.
• [22] TS EN 1926, “Doğal taşlar- Deney metotları- Basınç dayanımı tayini,” TSE, Ankara, 2007.
• [23] TS 7654. Kayaçların çekme mukavemetinin dolaylı (indirekt) metotla tayini. TSE, Ankara.
• [24] ISRM (1981). “Suggested methods for determining hardness and abrasiveness of rocks, part 3,” Commission on standardisation of laboratory and field tests, 101–102, 1989.
• [25] TS 6809/T1, “Mohs sertlik cetveline göre sertlik tayini,” TSE, Ankara, 2012.
• [26] TS EN 14579, “Doğal taşlar-Deney yöntemleri-Ses hızı ilerlemesinin tayini,” TSE, Ankara, 2006.
• [27] TS EN 12407, “Doğal taşlar-deney yöntemleri-petrografik inceleme,” TSE, Ankara, 2019.
• [28] TS EN 12440, “Doğal taşlar-İsimlendirme kriterleri,” TSE, Ankara, 2017.
• [29] TS EN 12670, “Doğal taşlar-Doğal taşlar- terimler ve tarifler,” TSE, Ankara, 2019.