Usability Of Kolankaya (Eşme/Uşak) Andesitic Basalts As Railway Ballast On Conventional Railway Lines

Öz

This study aimed to investigate the usability of Kolankaya (Eşme/Uşak) andesitic basalts as railway ballast on conventional railway lines. Scope of work; Observations were made in the andesitic basalt quarry in question and rock samples were taken to be used in the experiments. Los Angeles, grain density, water absorption rate, frost resistance and Micro-Deval tests required in the Ballast Technical Specification were carried out on the rock samples taken to determine the physical properties of the rock. Petrographic analysis was performed to determine the name and origin of the rock, and as a result of polarizing microscope examination, the rock was; It is a surface rock of magmatic origin and according to the Modal Minerological Classification of Rocks, the rock is defined as andesitic basalt. Los Angeles abrasion resistance was determined as 12%, grain density as 2.59 Mg/m3, frost resistance value as 1%, abrasion resistance (Micro-Deval) as 8% and water absorption rate as 1.2%. Experimental studies have shown that Kolankaya (Eşme/Uşak) andesitic basalts can be used as railway ballast in conventional railway lines.

Anahtar Kelimeler

• Andesitic Basalt
• Ballast
• Railway Ballast
• Frost Resistance
• Kolankaya Eşme

Kolankaya (Eşme/Uşak) Andezitik Bazaltlarının Konvansiyonel Demiryolu Hatlarında Demiryolu Balastı Olarak Kullanılabilirliği

Öz

Bu çalışma ile Kolankaya (Eşme/Uşak) andezitik bazaltlarının konvansiyonel demiryolu hatlarında demiryolu balastı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında; söz konusu andezitik bazalt ocağında gözlem yapılarak deneylerde kullanılmak üzere kayaç numuneleri alınmıştır. Alınan kayaç numuneleri üzerinde kayacın fiziksel özelliklerin tespiti için Balast Teknik Şartnamesinde istenilen Los Angeles, tane yoğunluğu, su emme oranı, dona dayanıklılık, Mikro-Deval deneyleri yapılmıştır. Kayacın isim ve köken tespiti için petrografik analiz yapılmış ve polarizan mikroskop incelemesi sonucunda kayacın; magmatik kökenli yüzey kayacı olduğu ve Kayaçların Modal Minerolojik Sınıflamasına göre kayaç andezitik bazalt olarak tanımlanmıştır. Los Angeles aşınma direnci % 12, tane yoğunluğu 2,59 Mg/m3, dona dayanıklılık değeri % 1, aşınmaya karşı direnç (Mikro-Deval) % 8, su emme oranı ise % 1,2 olduğu belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar Kolankaya (Eşme/Uşak) andezitik bazaltlarının konvansiyonel demiryolu hatlarında demiryolu balastı olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Andezitik Bazalt
• Balast
• Demiryolu Balastı
• Dona Dayanıklılık
• Kolankaya Eşme

Kaynakça

1. [1] Kozak M. Beton traversin gelişimi ve üretim aşamasının araştırılması. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6(2), 73-81, 2010.
2. [2] Kozak M. 2011. Demiryolunda rayların birleşim noktaları ve özelliklerinin araştırılması. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(2), 40-49, 2011.
3. [3] Anonim. Yol mühendisleri kursu yol üstyapı ders notları. TCDD Eğitim ve Öğretim Dairesi Başkanlığı Yayınları, Ankara, 2016.
4. [4] Kozak M. Hemzemin geçitlerdeki kaplama çeşitleri ve güvenliğe etkisinin araştırılması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 2(1), 1-11, 2012.
5. [5] Oğul K., Topal İ., Poşluk E. 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.
6. [6] Nålsund R. Railway ballast characteristics, selection criteria and performance. Doctoral Thesis, Norwegian University of Science and Technology, 2014.
7. [7] Kozak M. Demiryolu balastının ve özelliklerinin araştırılması. Demiryolu Mühendisliği, 13, 86-96, 2021.
8. [8] Raymond G.P. Research on railroad ballast specification and evaluation. Transportation Research Record, 1006, 1-8, 1985.

9. [9] Okonta F.N., Magagula S.G. Railway foundation properties of some south african quarry stones. Electronic Journal of Geotechnical Engineering EJGE, 179-197, 2011.
10. [10] Yılmaz A. Demiryolu üstyapısında balast kirliliği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 11-17, 2015.
11. [11] Bayrak M.Ç. Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 176s, Isparta, 2018.
12. [12] Bassey D., Ngene B., Akinwumi I., Akpan V., Bamigboye G. Ballast contamination mechanisms: a criterial review of characterisation and performance ındicators. Infrastructures, 5(11), 94, 2020.
13. [13] Anonim. TCDD Balast teknik şartnamesi. TCDD Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı, Ankara, 2020.
14. [14] Yüzbaşı İ.B. Göksun ofiyoliti kabuksal kayaçlarının demiryolu balast malzemesi olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi. T. C. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,, Yüksek Lisans Tezi, 83s, Kahramanmaraş, 2019.
15. [15] Kumru F.M. Demiryolunda balastsız (slab track) ve balastlı üstyapı uygulamalarının maliyet analizi. Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 78s, Karabük, 2019.
16. [16] Ağbaba B. Balastlı demiryolu ve balastsız demiryolunun ansys programı yardımıyla analizinin yapılması ve karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 118s, Ankara, 2019.
17. [17] TS EN 1097-2. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 2: parçalanma direncinin tayini için metotlar. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2020.
18. [18] TS EN 1097-6. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-bölüm 6: tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2013.
19. [19] TS EN 1367-2. Agregaların termal ve bozunma özellikleri için deneyler-bölüm 2: magnezyum sülfat deneyi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2011.
20. [20] TS EN 1097-1. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-bölüm 1: aşınmaya karşı direncin tayini (Mikro- Deval). Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2011.
21. [21] Apaydın Ö.F., Yılmaz M. Bazaltik kayaçların balast kirlenmesi yönünden karşılaştırılması. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8(1), 296-311, 2019.
22. [22] Teymen A. Bazı kayaçların petrografik, fiziksel ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkilerin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 134s, Adana, 2005.
23. [23] Güleç K. Kayaçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin su muhtevası ile değişimi. Bilimsel Madencilik Dergisi, 13(3), 13-16, 1974.
24. [24] Kozak M. İscehisar (Afyonkarahisar) mermerlerinin jeolojik ve jeomekanik özelliklerinin araştırılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Lisans Tezi, 121s, Afyonkarahisar, 2016.
25. [25] Işlak H. Evciler (Gölbaşı/Ankara) bazaltının petrografik ve petrokimyasal özelliklerinin demiryolu balast ve balastaltı malzemesi olarak kullanılabilirliği üzerine etkisi. Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 97s, Konya, 2019.
26. [26] Arsoy Z., Çiftçi H., Ersoy B., Uygunoğlu T., Arslan B. Afyonkarahisar bölgesi mermer parça atıklarının beton agregası olarak değerlendirilebilirliğinin araştırılması. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(3), 503-516, 2019