Balast Nedir?

Balast, platform üzerine döşenip, traversler arasındaki boşlukları dolduran 30- 75 mm arasında köşeli, keskin kenarlı ve kübik şekilde kırılmış taşlardır.

Demiryolu ulaşımında raylara dik yönde yerleştirilen ahşaplar veya diğer elemanlar yani traversler tarafından iletilen tüm etkileri kalıcı çökmelere uğramadan zemine ileten ve yol çerçevesinde elastik bir yatak oluşturan; 30-75mm ebadında kırılmış, keskin köşeli ve keskin kenarlı sert ve sağlam kayaçlara balast denir. Balast, demiryollarında ray altında kullanılan, yüzey suyunu ortamdan uzaklaştıran ve yük taşıyan bir malzemedir. Altyapı platformu üzerinde bulunan ve traverslerin içine gömülü oldukları kırma taş tabakasına BALAST adı verilir.

Geçmiş yıllarda balast malzemesi olarak kullanılan kireçtaşı türevli kayaçların etkisi altında kaldıkları atmosferik olaylar ve tren yüklerinden kaynaklı olarak zamanla özelliklerini kaybettikleri görülmüştür. Ekonomik anlamda büyük yatırımlar gerektiren bu tür projelerde kullanılan doğal taşların uygun standartlara sahip olup olmadığının araştırılması ve uygun malzemelerin seçimi büyük önem taşımaktadır. Hat yapımında kullanılacak kayaçların mineralojik ve petrografik özelliklerinin yanında fiziko-mekanik özelliklerinin detaylı olarak araştırılması gerekmektedir. Bununla birlikte uygun standartlara sahip kayaçların arazideki dağılımları ve rezerv durumları, ocak işletme yöntemleri seçimi gibi konularda ayrı bir önem taşımaktadır.

En uygun balast malzemesi bazalt, granit, siyenit, porfir ya da sert kalker cinsindeki yüksek mukavemetli taşların kırılıp elekten geçirilmesi ile elde olunur. Ancak bazı hallerde çakıltaşı ve yüksek fırın cürufu da balast olarak kullanılabilir. Balast olarak kullanılacak taşların boyutları 10-65 mm. olmalıdır. Bu boyuttaki taşların enaz %10’u kırılmış olmalıdır. 65mm’den büyük taşlar ancak kırıldıktan sonra kullanılabilir. Balast olarak kullanılabilecek cüruf, demir filizinin indirgenmesi sırasında çıkan artık maddenin açık havada kurutulmasıyla elde edilmeli ve iri kırılmış (70-35mm) bu cürufun 1m3’ü 1300kg., daha ince kırılmış ise (35-10mm) 1m3’ü 1350 kg.gelmelidir.

Balast malzemesinin daneleri keskin kenarlı ve yaklaşık küp şeklinde olmalıdır. Hollanda Demiryolları malzeme büyüklüğüne göre I. sınıf olarak adlandırdığı balast içinde yassı danelerin, ağırlığın en fazla % 15’i kadar, II. smıf balast malzemesinde ise ağırlığın %20’si kadar olmasına izin verilmektedir. Alman Demiryolları (DB) ise, yine malzeme büyüklüğüne göre (1) ile gösterdiği malzeme içinde yassı danelerin, ağırlığın en az %7’si, en çok %20’si kadar olmasına, (2) ile gösterdiği malzeme içinde ise ağırlığın %33’ü kadar olmasına müsaade eder. Yine Alman Demiryolları (DB) şartnamesinde balast malzemesinin basınç mukavemeti 1800 km/m3 olmalıdır, denmektedir.

BALASTIN GÖREVLERİ

Balast taşıyıcı ve yol elemanı olarak şu görevleri yerine getirmelidir:

• Dingil yüklerinden oluşan ve traversler tarafından iletilen basınç kuvvetlerini kısmen karşılayarak, altyapı platformu üzerinde geniş bir alana düzgün olarak yaymak ve bu sayede balast altı zeminin aşırı zorlanmasına meydan vermemek, traversten gelen yükleri platform üzerinde geniş bir alana homojen olarak
  yaymak,
• Ray ve traverslerden oluşan yol çerçevesinin boyuna ve enine yöndeki deplasmanlarına iç sürtünme yardımıyla engel olmak,
• İyi bir hava ve su geçirgenliği ile yol çerçevesine ve platformu kuru tutarak, yağmur ve kar sularının balast altı zemininin mukavemetini bozmasına engel olmak,
• Yol üzerindeki otlanmayı önlemek ve yağmur sularını süzerek dışarı atmak,
• Yol yapısını don olayından koruyarak, taşıma gücünün azalmasına engel olmak, platformu dondan korumak ve travers malzemesinin çürümesini önlemektir.
• Üstyapıya yeterli elastiklik vermek. Bu sayede taşımacılıktaki konfor artacak ve üstyapı elemanlarının bakımında ekonomiklik sağlanacaktır.
• Traversleri yerinde tutarak yolun esnekliğini sağlamak ve demiryolunu ekseninde tutmak,

Balastta Bulunması Gereken Özellikler

• Kırılgan olmayan ve damarsız taştan yapılmalı, su geçirimli olmamalı ve çok az  su emmeli,
• Hava etkenlerine karşı dayanıklı olmalı,
• Daneler kenarlı ve köşeli olmalı; toz, bitkisel toprak, cüruf bulunmamalı,
• Darbelere karşı dayanıklı olmalıdır. Balast taneleri darbe etkisinde kırılmaya, sürtünme etkisinde aşınmaya ve donma etkisinde parçalanmaya dayanımı yüksek olan kayaçlardan elde edilmelidir.

Balastlı ve Balastsız Demiryolunun Karşılaştırılması

Alt Balast Tabakası

Balast ile taban zemini arasındaki yol yatağı tabakasıdır. Alt balast tabakasıyolun taşıma kapasitesini arttırmak, balast ve taban zemini arasında filtrasyon, donakarşı korumasını, sularının uzaklaştırması işlemini gerçekleştirmektedir. Balast altı tabakası; dondan koruma ve filtre tabakası her ikisiyle birlikte birkaç tabakadan oluşabilir. Bu tabaka, daneli, çimento veya kireç işlenmiş katmanlar, bitüm katmanlar, geosentetik veya don izolasyon plakalarını içerebilir.

Altbalast, görev olarak balastın aynı görevlerini sağlayarak zeminin balast ile karışmasını engelleyecek şekilde tasarlanır. Bunların yanı sıra altbalastlar şu görevleri de sağlamaktadır:

1. Demiryolu hatlarının hat kapasitelerini arttırmak,
2. Taşıtların oluşturduğu yüklerin altyapıya iletilmesini sağlamak,
3. Hatta oluşabilecek suları uzaklaştırarak drenaj görevi sağlamak,
4. Hattın bütünlüğünü oluşabilecek erozyonlardan korumaktır.

Elektrik sektöründe kullanılan balastlar farklı malzemelerdir. Şoselerde düzeltilmiş toprak üzerine döşenen tak kırıkları ve elektrik tesisatında gerilimin büyük değişimlerinde, devredeki akımı sabit tutmak için konulan dirençlere de balast adı verilmektedir.