In light of today's challenging operating conditions, the use of new-generation composite materials in sleepers and slab track superstructure systems is a key area of research. Engineered Cementitious Composites (ECC), with their high deformation capacity and superior mechanical properties, could be a potential solution to this problem. This study investigated the use of Waste Brick (AT), Waste Marble (AM) and hybridized polypropylene (PP) fibers of different lengths in the production of ECC for the first time. For the purpose of sustainable ECC production, AT was used instead of cement, AM was used instead of sand and hybrid PP fibers with a length of 6 and 12 mm were used instead of PVA fiber. Mini-slump, compressive strength, flexural strength, mid-span beam deflection and ultrasonic pulse velocity (UPV) tests were performed on the produced ECC samples. The results showed that the use of AT and PP decreased the mechanical properties, whereas AM additive increased the mechanical properties. It was determined that the use of AM and PP decreased ductility, while AT increased ductility. UPV results showed positive correlation with mechanical properties. The findings revealed that the addition of AT, AM and PP to ECC enables sustainable production, making this material a potential alternative for sleeper and slab track applications.
Sleeper Slab track ECC Waste material Polypropylene fiber Sustainability
Günümüzdeki zorlu işletim koşulları göz önüne alındığında, traversler ve balastsız üstyapı sistemlerinde yeni nesil kompozit malzemelerin kullanımı önemli bir araştırma konusudur. Yüksek deformasyon kapasitesi ve üstün mekanik özelliklere sahip Tasarlanmış Çimento Esaslı Kompozitler (Engineered Cementitious Composites, ECC), bu alanda potansiyel bir çözüm sunmaktadır. Bu çalışmada, ilk kez Atık Tuğla (AT), Atık Mermer (AM) ve farklı uzunluklarda hibritlenmiş Polipropilen (PP) liflerin ECC üretiminde kullanımı araştırılmıştır. Sürdürülebilir ECC üretimi amacıyla, çimento yerine AT, kum yerine AM ve PVA lif yerine 6 ve 12 mm uzunluğundaki hibrit PP lifler kullanılmıştır. Üretilen ECC numuneleri üzerinde mini-slump, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, orta nokta sehim ve ultrasonik dalga hızı (UDH) testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, AT ve PP kullanımının mekanik özellikleri azalttığını, buna karşın AM katkısının mekanik özellikleri artırdığını göstermiştir. AT sünekliği artırırken, AM ve PP kullanımının sünekliği azalttığı belirlenmiştir. UDH sonuçları mekanik özelliklerle pozitif korelasyon göstermiştir. Elde edilen bulgular, AT, AM ve PP katkılı ECC'nin sürdürülebilir üretimi mümkün kıldığını ve bu malzemenin travers ve balastsız üstyapı uygulamaları için potansiyel bir alternatif olabileceğini ortaya koymuştur.
Travers Balastsız üstyapı ECC Atık malzeme Polipropilen lif Sürdürülebilirlik
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Yapı Malzemeleri, Kompozit ve Hibrit Malzemeler |
Bölüm | Bilimsel Yayınlar (Hakemli Araştırma ve Derleme Makaleler) |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Temmuz 2025 |
Gönderilme Tarihi | 29 Haziran 2025 |
Kabul Tarihi | 22 Temmuz 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Sayı: 22 |