Demiryolu Altyapısı için Geçirimli Beton Boruların Tasarımı

Year 2021, Issue: 13, 43 - 52, 31.01.2021

Mehmet Canbaz , Serhat Çelikten

https://doi.org/10.47072/demiryolu.794128

Abstract

Demiryolu altyapısı hem üzerine gelen hareketli yükleri taşıyacak kapasiteye sahip olmalı hem de üstyapının zarar görmemesi için yağmur sularının olabildiğince kısa sürede tahliye edebilecek şekilde tasarlanmalıdır. Teknolojik gelişmelerle birlikte demiryolu üstyapısı sinyalizasyon sistemi gibi demiryolu trafiği için önemli sistemleri barındırmaktadır. Bu sistemlerin sağlıklı çalışabilmesi için de demiryoluna gelen yağmur ve sel sularının olabildiğince hızlı tahliyesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada demiryolundan suyun hızlı bir şekilde tahliyesine katkıda bulunabilecek olan geçirimli beton boruların özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, iki farklı çimento türü ve 400, 450 ve 500 kg/m3 olmak üzere üç farklı çimento dozajı ile geçirimli beton karışımları üretilmiştir. Üretilen karışımlardan 4x4x16 cm boyutlarında prizma, 10 cm çapında 10 cm yüksekliğinde silindir ve 50 cm uzunluğunda 25 cm çapında 2.5 cm et kalınlığında beton boru numuneleri alınmıştır. Prizma numuneler üzerinde ultrases geçiş hızı, birim ağırlık, aşınma, basınç ve eğilme dayanımı; silindir numuneler üzerinde geçirimlilik ve beton boru numuneler üzerinde ise tepe yükü basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları, 7-8 mm aralığında kalker kökenli agregalar ile 18 kN/m tepe yükü basınç dayanımına ve 3.34 cm/sn geçirimliliğe sahip beton geçirimli borular üretilebileceğini göstermiştir.

Keywords

Altyapı, Geçirimli beton boru, Geçirimlilik katsayısı, Tepe yükü

Design of Permeable Concrete Pipes for Railway Infrastructure

Abstract

The railway infrastructure should be designed to have the capacity to carry the live loads on it and to discharge rain water as short as possible in order not to damage the superstructure. Along with technological developments, railway superstructure contains important systems for railway traffic such as the signaling system. In order for these systems to work properly, the evacuation of rain and flood waters coming to the railway as quickly as possible is important. In this study, the properties of permeable concrete pipes that can contribute to the rapid evacuation of water from the railway were investigated. For this purpose, permeable concrete mixtures were produced with two different cement types and three different cement dosages: 400, 450 and 500 kg/m3. Specimens of 4x4x16 cm prism, 10 cm diameter 10 cm high cylinder and 50 cm length 25 cm diameter 2.5 cm wall thickness concrete pipe samples were taken from the produced mixtures. Ultrasound velocity, Unit weight, abrasion, compressive and flexural strength tests were carried out on the prism specimens, permeability tests were carried out on the cylindrical specimens and the peak load strength tests were conducted on the concrete pipe specimens. The experiment results showed that and permeable concrete pipes with 18 kN/m peak load compressive strength and 3.34 cm/sec permeability can be produced with the 7-8 mm limestone origin aggregates.

Keywords

Infrastructure, Permeable Concrete Pipe, Permeability Coefficient, Peak Load

References

• [1] A. Anzecc, “Australian and New Zealand guidelines for fresh and marine water quality,” Australian and New Zealand Environment and Conservation Council and Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand, Canberra, pp. 1-103, 2000.
• [2] Pervious Concrete, ACI 522R-06, American Concrete Institute Committee, 2006.
• [3] N. Neithalath, M. S. Sumanasooriya, O. Deo, “Characterizing pore volume, sizes, and connectivity in pervious concretes for permeability prediction,” Mater. Charact., vol. 61, no. 8, pp. 802-813, 2010, doi:10.1016/j.matchar.2010.05.004
• [4] P. D. Tennis, M. L. Leming, D. J. Akers, Pervious concrete pavements (No. PCA Serial No. 2828) Skokie IL: Portland Cement Association, 2004.
• [5] D. H. Nguyen, N. Sebaibi, M. Boutouil, L. Leleyter, F. Baraud, “A modified method for the design of pervious concrete mix,” Constr Build Mater., vol. 73, pp. 271-282, 2014, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.09.088
• [6] S. Hesami, S. Ahmadi, M. Nematzadeh, “Effects of rice husk ash and fiber on mechanical properties of pervious concrete pavement,” Constr Build Mater., vol. 53, pp. 680-691, 2014, doi:10.1016/j.conbuildmat.2013.11.070
• [7] Rayhaber, “Eskişehir 3. aşama tramvay projesinin yüzde 90’ı tamamlandı,” [Online]. Available: https://rayhaber.com/2019/02/eskisehir-3-asama-tramvay-projesinin-yuzde-90i-tamamlandi/ [Accessed: 01.02.2019]
• [8] S. Uçar, A. Ö. Tarhan, “Geçirimli beton uygulama kılavuzu,” T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Türkiye Hazır Beton Birliği, Yüksek Fen Kurulu Başkanlığı, pp. 28, 2018.
• [9] Tecnical brochure, “Pervious concrete,” Chaney Enterprises, pp.8, 2018.
• [10] M. Sonebi, M. T. Bassuoni, “Investigating the effect of mixture design parameters on pervious concrete by statistical modelling,” Constr Build Mater., vol. 38, pp. 147-154, 2013, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.07.044
• [11] A. Torres, J. Hu, A. Ramos, “The effect of the cementitious paste thickness on the performance of pervious concrete,” Constr Build Mater., vol. 95, pp. 850-859, 2015, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.07.187
• [12] J. T. Kevern, V. R. Schaefer, K. Wang, M. T. Suleiman, “Pervious concrete mixture proportions for improved freeze-thaw durability,” J. ASTM Int., vol. 5, no. 2, pp. 1-12, 2008, doi:10.1520/JAI101320
• [13] K. Wang, V. R., Schaefer, J. T. Kevern, M. T. Suleiman,. “Development of mix proportion for functional and durable pervious concrete,” In NRMCA Concrete Technology Forum: Focus on Pervious Concrete, pp. 1-12, 2006.
• [14] A. Bonicelli, F. Giustozzi, M. Crispino, “Experimental study on the effects of fine sand addition on differentially compacted pervious concrete,” Constr Build Mater, vol. 91, pp. 102-110, 2015, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.05.012
• [15] S. Çelikten, M. Canbaz, “Agrega tane boyutunun ve bağlayıcı türünün geçirimli beton özeliklerine etkisi,” Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi B- Teorik Bilimler, vol. 8, no. 2, pp. 171-181, 2020.
• [16] V. Zhekov, E. Iontchev, “Assessment of the urban rail network based on the accelerations in the axle box of the tram,” Proceedings of the 5th MAC, Prague, Czech Republic, 2015.