USABILITY OF BASALT AND LIMESTONE AS RAILROAD

Abstract

With this research, a preliminary study of the usability of basalt and limestone as railway ballast was carried out. According to TCDD Ballast Technical Specification, there is no condition regarding the origin and name of the rock to be used as ballast. The geometric properties of the ballast can be provided by the production procedures to be used. However, the physical properties required in the specification depend only on the rock to be selected as ballast. Since this study is a preliminary study of basalt and limestone usability as railway ballast, only grain density, water absorption and Los Angeles experiments were carried out in order to determine the physical properties of the rocks in question. It has been concluded that the basalt used in the study can be used as railway ballast in conventional railway lines, provided that the MgSO4 test for the desired thermal and degradation properties in the specification, the determination of resistance to abrasion and provides the desired limit values. It was concluded that the limestone aggregate used in the study could not be used as railway ballast. Although the rock types are the same, it is known that rocks can have different physical properties, and it will be useful to carry out new studies to determine the rocks that can be used as ballasts.

Keywords

• Ballast
• basalt
• railway
• railway ballast
• limestone

BAZALT VE KALKERİN DEMİRYOLU BALASTI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Abstract

Bu araştırma ile bazalt ve kalkerin demiryolu balastı olarak kullanılabilirliğinin ön çalışması yapılmıştır. TCDD Balast Teknik Şartnamesine göre balast olarak kullanılacak kayacın kökeni ve ismi ile ilgili bir koşul yer almamaktadır. Balastın geometrik özellikleri ise kullanılacak üretim prosedürleri sayesinde sağlanabilmektedir. Ancak şartnamede istenilen fiziksel özellikler sadece balast olarak seçilecek kayaca bağlıdır. Bu çalışma bazalt ve kalkerin demiryolu balastı olarak kullanılabilirliğinin bir ön çalışması olması sebebiyle söz konusu kayaçların fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi için sadece tane yoğunluğu, su emme ve Los Angeles deneyleri yapılmıştır. Şartnamede istenilen termal ve bozunma özelliği için MgSO4 deneyi, aşınmaya karşı direncin tayini deneylerinde yapılması ve istenilen sınır değerleri sağlaması koşulu ile çalışmada kullanılan bazaltın konvansiyonel demiryolu hatlarında demiryolu balastı olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Çalışmada kullanılan kalker agregasının ise demiryolu balastı olarak kullanılamayacağı sonucuna ulaşılmıştır. Kayaç türlerinin aynı olmasına rağmen kayaçların farklı fiziksel özelliklere sahip olabileceği bilinmekte olup bu doğrultuda balast olarak kullanılabilecek kayaçların belirlenmesi için yeni çalışmaların yapılması faydalı olacaktır.

Keywords

• Balast
• bazalt
• demiryolu
• demiryolu balastı
• kalker

References

1. Akbaş, G., 2008. Demiryollarında altyapının teknik tasarımı. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 191s, İstanbul.
2. Anonim., 1997. TS 10088 EN 932-3 Agregaların Genel Özellikleri İçin Deneyler Kısım-3: Basitleştirilmiş Petrografik Tanımlama İçin İşlem ve Terminoloji. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara.
3. Anonim., 2020. 2020/384731 İhale Kayıt Numaralı Çorlu İstasyonuna 5.000 m3 Balast Alım İşi Balast Teknik Şartnamesi. http://www.tcdd.gov.tr/ihale-detay/4397 Erişim Tarihi: 12.08.2020.
4. Anonim, 2021. 2021/193423 İhale Kayıt Numaralı 1, 2, 3, 4, 5, 7 ve 8 (YHT) Bölge Müdürlükleri Yol Yenileme ve Bakım Çalışmalarında Kullanılmak Üzere 360.000 m3 Balast Alımı İşi Balast Teknik Şartnamesi.https://ekap.kik.gov.tr/EKAP/Ortak/IhaleArama/index.html Erişim Tarihi: 11.05.2021.
5. Apaydın, Ö. F., Yılmaz, M., 2019. Bazaltik Kayaçların Balast Kirlenmesi Yönünden Karşılaştırılması. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8(1), 296-311.
6. Bassey, D., Ngene, B., Akinwumi, I., Akpan, V., Bamigboye, G., 2020. Ballast Contamination Mechanisms: A Criterial Review of Characterisation and Performance Indicators. Infrastructures, 5(11), 94.
7. Bayrak, M. Ç., 2018. Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 176s, Isparta.
8. Ceylan, C., 2017. Demiryolu Hatlarında Balastsız Üstyapı Kullanılması. Demiryolu Mühendisliği, 6, 34-36.

9. Görgülü, K., 1994. Bazı Mermer Ocaklarında (Isparta-Burdur-Sivas) İşletme Sistemlerinin İncelenmesinin ve Öncelikli Kaya Madde/Kütle Özellikleri ile İlişkilendirilmesi Araştırmaları. Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 95s, Sivas.
10. Güleç, K., 1974. Kayaçların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Su Muhtevası ile Değişimi. Bilimsel Madencilik Dergisi, 13(3), 13-16.
11. Güneş, S., 2016. Demiryolu Üstyapı Parametrelerinin Tasarımı: Bir Kalite Fonksiyon Yayılımı Yaklaşımı. Demiryolu Mühendisliği, 3, 30-40.
12. Kibici, Y., 2006. Doğaltaş Atlası. Kubilay Ofset Repro, İzmir.
13. Kozak, M., 2011. Demiryolunda Rayların Birleşim Noktaları ve Özelliklerinin Araştırılması. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(2), 40-49.
14. Kozak, M., 2012. Hemzemin Geçitlerdeki Kaplama Çeşitleri ve Güvenliğe Etkisinin Araştırılması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 2(1), 1-11.
15. Kozak, M., 2016. İscehisar (Afyonkarahisar) Mermerlerinin Jeolojik ve Jeomekanik Özelliklerinin Araştırılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Lisans Tezi, Afyonkarahisar.
16. Kozak, M., 2021. Demiryolu Balastının ve Özelliklerinin Araştırılması. Demiryolu Mühendisliği, 13, 86-96.
17. Nålsund, R., 2014. Railway ballast characteristics, selection criteria and performance. Norwegian University of Science and Technology, Faculty of Engineering Science and Technology, Department of Civil and Transport Engineering, Doctoral Thesis.
18. Oğul, K., Topal, İ., Poşluk, E., 2012. Ankara - İstanbul Yüksek Hızlı Tren Demiryolunda Balast Hammaddesi Olarak Granit Ve Bazaltın Birlikte Kullanılabilirliğinin Araştırılması Ve Aşınma Dayanımlarına Etkisi. MT Bilimsel, 1, 81-89.
19. Okonta, F. N., Magagula, S. G., 2011. Railway Foundation Properties of Some South African Quarry Stones. Electronic Journal of Geotechnical Engineering EJGE, 179-197.
20. Raymond, G. P., 1985. Research on Railroad Ballast Specification and Evaluation. Transportation Research Record 1006, 1-8.
21. Teymen, A., 2005. Bazı kayaçların petrografik, fiziksel ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkilerin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 134s, Adana.
22. Tutuş, M., 2007. Çukurova yöresinde bulunan bazı mermerlere ait fiziko-mekanik özelliklerin istatistiksel analizi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 110s, Adana.
23. Uz, B., 2000. Maden – Jeoloji – Jeofizik Mühendisliğinde Petrografi Prensipleri. Birsen Yayınevi, 3. Baskı, İstanbul.
24. Yılmaz, A., 2015. Demiryolu Üstyapısında Balast Kirliliği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 11-17.
25. Yüce, A. E., Gürkan, V., Erdoğan, M., Tarkan, H. M., Girgin, Ş., Kangal, M. O., Oktay, F. Y., 2002. Demir Çelik Kullanım Amaçlı Kireçtaşları İçin Yeni Bir Tanımlama Önerisi. Madencilik, 41(4), 21-36.