Key words
(English)
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Weathering, aggregates, rocks, testing method, freezing and thawing, resistance
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Key words
(French)
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Altérabilité, granulats, roches, méthode d'essais, gel-dégel, résistance.
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Short description
(English)
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No rapid testing method is available to determine the type of weathering and the weathering resistance of aggregates and rocks. The current testing methods are time consuming (1 to 3 month). The aim of this project is to achieve a simple and rapid testing method to dertermine the main weathering properties of rocks and aggregates within maximum one week.
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Short description
(French)
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Il n'existe aucun essai rapide pour déterminer les types d'altérations et la résistance aux intempéries des granulats et des roches. Les essais actuels sont de longue durée (1 à 3 mois). Le but de ce projet de recherche est d'obtenir une méthode d'essai simple et rapide pour déterminer les principaux types d'altérations des granulats et des roches sur une durée maximale d'une semaine.
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Project description
(French)
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Le climat en Suisse rend nécessaire un essai de résistance au gel-dégel pour les roches utilisées en génie civil. Des dégradations prématurées de granulats d'enrobés bitumineux et de ballasts voies ferrées avec des matériaux gélifs en provenance de l'étranger ont été constatées à plusieurs reprises. L'essai selon F. de Quervain couramment utilisé en Suisse était beaucoup plus sévère et plus précis que les essais européens actuellement en vigueur. Toutefois, les essais pour déterminer la résistance aux intempéries présentent tous un problème majeur qui réside dans la durée d'essai qui varie entre 1 et 3 mois selon l'essai et l'application. Ces durées d'essais ne sont absolument pas réalistes dans la pratique. Des résultats sur quelques jours ou au maximum en une semaine sont nécessaires. D'autre part, le principal essai européen au sulfate de magnésium pose d'énormes problèmes tant de réalisation que de pertinence. Tous ces essais demandent aussi beaucoup de
travail et de manutention. Ce projet propose l'élaboration et la mise au point d'une méthode simple et fortement automatisée pour la détermination de la résistance au gel-dégel ainsi qu'une norme.
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Methods
(French)
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La méthodologie principale repose sur des essais en laboratoire, des comparaisons in situ ainsi que dans une mesure moindre, des aspects théoriques et une compilation des données existantes, en particulier les travaux de F. de Quervain concernant la durabilité des roches en Suisse.
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Special tools and infrastructure
(French)
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Eventuellement un catalyseur automatisé en fonction des résultats
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Overview of research activities
(French)
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Une méthode a été élaborée du point de vue théorique sur la base de propriétés élémentaires de certaines solutions faciles à contrôler et permettant une automatisation de l'essai. Des essais préalables ont été conduits qui apparaissent très prometteurs. La comparaison du nouvel essai avec l'essai au sulfate de sodium selon de Quervain sur une lithologie examinée par le prof. F. de Quervain pour le rapport "Bericht Nr. 178 der Geotechnischen Kommission, 1951, Versuche über das Verhalten der Bausteine gegen Witterungseinflüsse in der Schweiz" a donné les même résultats mais dans un temps beaucoup plus court et de façon beaucoup plus simple. Les résultats préliminaires montrent que cet essai pourrait être automatisé, les paramètres d'essais réduits à un minimum et la durée de l'essai très courte.
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Project aims
(English)
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Development of a fast and simple testing method to dertermine the weathering properties of rocks and aggregates.
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Project aims
(French)
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Développememt d'un essai simple et rapide de détermination de la résistance aux intempéries des roches et des granulats.
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Research agenda
(French)
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Mois 1-3 mois: conclusion des travaux préparatoires (25'000 CHF) Mois 4-10: conclusion des essais (53'400 CHF) Mois 11-12: rédaction du rapport final (19'600 CHF)
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Transfer and application
(French)
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La détermination et le contrôle de la résistance aux intempéries des granulats et des roches utilisés en génie civil est nécessaire en regard des conditions climatiques qui règnent en Suisse. La disponibilité d'un essai rapide permettant d'obtenir des résultats dans des délais raisonnables quant à la résistance aux intempéries des roches et des granulats serait appréciable pour tous les intervenants. L'adéquation avec les travaux de F. de Quervain, avec des cycles de gel/dégel ainsi que d'observations in situ constituent les bases de corrélations avec la pratique. ll est prévu d'établir une norme Suisse et de faire une proposition pour une norme Européenne. Les résultats des travaux feront l'objet d'une publication en commun avec les CFF et le laboratoire de la mécanique des roches de l'EPFL. D'autre part, le développement de cet essai fait preuve d'un très fort intérêt des membres du TC 154 confrontés aux problèmes de résistance au gel-dégel des granulats et aux aspects problématiques de l'essai selon la norme EN 1367-1 et EN 1367-2.
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Berichtsnummer
(German)
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1425
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Berichtsnummer
(English)
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1425
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Berichtsnummer
(French)
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1425
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Literature
(French)
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F. de Quervain (1945). Verhalten der Bausteine gegen Witterungseinflüsse in der Schweiz. Teil 1. Beiträge zur Geologie der Schweiz, Geotechnische Serie, 23. Lieferung. F. de Quervain und Jenny (1951) Verhalten der Bausteine gegen Witterungseinflüsse in der Schweiz (Teil 2). Versuche über das Verhalten de Bausteine gegen die Einwirkung leicht löslicher Salze zur Aufstellung einer allgemeinen Prüfmethodik über die Wetterbeständigkeit. Beiträge zur Geologie der Schweiz, geotechnische Serie, 23. Lieferung. F. de Quervain und Jenny (1953): Untersuchungen zum Verhalten von Schottersteinen gegenüber Witterungseinflüssen. Beurteilung der Beständigkeit von Kieselkalkproben an Hand von Tränkversuchen in Natriumsulfatlösung. F. de Quervain (1955): zusammenfassender Bericht über die geologische und petrographische Untersuchung der Gesteinsmaterialien für Bahnschotter. Schweizerische Bundesbahnen. ASTM C 88 - 90 Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate (1990). EN 1367-1 (1999): Test for thermal and weathering properties of aggregates - Part 1: Determination of resistance to freezing and thawing. EN 1367-2 (1998): Test for thermal and weathering properties of aggregates - Part 2: Magnesium Sulfate Test.
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