Farklı elyaflarla takviye edilmiş demiryolu hibrit beton kompozit traverslerinin mekanik özelliklerinin ve kırılma davranışlarının araştırılması
Investigation of mechanical properties and fracture behaviors of railway hybrid concrete composite sleepers reinforced with different fibers
Yazar: REŞAT KÖROĞLU
Danışman: PROF. DR. ÖMER FARUK ERKENDİRCİ
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışma, geleceğin taşımacılık altyapısı için çeşitli cam elyaf takviyeli kompozit ürünlerle donatılan demiryolu beton traverslerinin performansını incelemektedir. Amacı, konvansiyonel öngerilmeli beton traverslerin mukavemet değerlerine ulaşarak milli ve daha düşük maliyetli ürünler geliştirmektir. Çalışma kapsamında cam elyaf takviyeli dokuma kumaş, keçe kumaş, kesik elyaf katkılar ve dairesel çubuklar kullanılarak üretilen test numuneleri incelenmiştir. Test ve analizler, bu numunelerin öngermeli beton traversler için gerekli kriterleri karşılamadığını göstermiştir ama cam elyaf dairesel çubukların fayda-maliyet açısından en yüksek verime sahip olduğu belirlenmiştir. Bu çubukların ebatları, beton dökümü sırasındaki dizilişleri ve beton karışım oranları üzerine daha fazla çalışma yapılmasının, geleceğin taşımacılık altyapısı için milli, daha düşük maliyetli ve daha uzun ömürlü ürünler geliştirilmesine katkı sağlayacağı öngörülmektedir. Çalışmada TCDD Afyon Beton Travers Fabrikası'nda B70 tipi beton travers kalıpları ve küp numunesi hazırlama kalıpları kullanılarak farklı donatılar içeren beton travers ve test numuneleri üretilmiş ve bu numuneler üzerinde basınç testi ve üç nokta mesnet deneyleri yapılmıştır. Üretilen numunelerin sonuçları, fabrikada üretilen geleneksel B70 tipi demiryolu beton traverslerinin sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Üretim sırasında hem küp numunelerinde hem de imal edilen beton traverslerde mevcut beton reçetesi kullanılmıştır. Bu çalışmalar, daha düşük maliyetli ve daha uzun ömürlü demiryolu beton traverslerinin geliştirilmesi için önemli bir adım olarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
Thus, to pave way to the manufacture of subsequent transportation infrastructure, this study assesses the performance of railway concrete sleepers incorporating various GFRCs. Its purpose is to obtain the strength characteristics of classical prestressed concrete sleepers to offer genuinely nationally available products at a lower cost. Part of the study, the test samples including felt fabric, glass fibre reinforced woven fabric, staple fibre additives and circular rods were utilised. The outcome of tests and analyses showed that these samples failed prestressed concrete sleepers, however, the GFRC Bars come out to be the most efficient with the best benefit cost ratio. Presumably, further studies of these bars' size, positioning at the time of concrete slabs formation, and concrete-proportions ratios will help to develop even more cost-effective, durable domestic goods for the transportations facilities of the future. In TCDD Afyon Concrete Sleeper factory, kind of B70 type concrete sleeper moulds and cube sample preparation moulds for the study were provided, and concrete sleepers and test samples with different reinforcements were obtained. In this research, pressure tests and three-point support tests were carried on these samples. The performances of the generated samples were compared to the B70 type railway concrete sleepers made from factory. The manufactured concrete sleepers and the cube samples, therefore, used the same concrete mix in their preparation. These research were deemed to be a significant precursor to the formulation of stronger and cheaper concrete for sleepers in railroads.