Repeatabiltiy and Reproductibility of the Compressive Strength on the Stack

• Research unit: FEDRO RBT
• Project number: VSS2007/405

Key words (German)

Druckfestigkeit am Haufwerk, Referenzmaterialien, Wiederholpräzision, Vergleichspräzision, Gesteinskörnungen für Strassenbau, Gleisschotter

Key words (English)

Compressive Strength on the Stack, Reference Material, Repeatability, Reproductibility, Aggregates for Bituminous Mixtures, Railway Ballast

Research programs (German)

1. Nachforschung und Auswahl von potenziellen Referenzmaterialien für Gesteinskörnungen für Strassenbau und für Gleisschotter.

2. Prüfung der Eignung als Referenzmaterial

3. Bestimmung der Wiederholpräzision

4. Bestimmung der Vergleichspräzision

5. Grundlage für die Aktualisierung der SN 670 830 b

6. Auswertung der Daten

7. Berichterstattung

Short description (German)

Das Forschungsprojekt Druckfestigkeit am Haufwerk wurde im Jahr 2006 veröffentlicht. Aber es existiert gar kein Referenzmaterial für die Kalibrierung der Geräte oder zur Bestimmung der Prüfstreuung der Prüfverfahren der mechanischen und der physikalischen Eigenschaften von Gesteinskörnungen (z.B. Verfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen Zertrümmerung – Los Angeles Prüfung [(ASTM C 535, EN 1097-2), Schlagzertrümmerung (EN 1097-2) – microDeval (EN 1097-1), usw.]. Dies kann zu mangelnder Präzision oder sogar zu Fehlinterpretationen führen, weil die Laboratoriumsproben, die Messproben oder die Einzelmessproben für die Bestimmung der Prüfstreuung petrografisch oder geometrisch inhomogen sein können. Aus diesen Gründen ist es unabdingbar, für alle Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen, gut charakterisierte Referenzmaterialien mit präzis definierten Eigenschaften zu verwenden, um präzise und zuverlässige Bestimmungen der Wiederhol- und Vergleichspräzision erhalten zu können. Das Ziel dieses Projektes besteht darin, Referenzmaterialien auszuwählen und zu charakterisieren, um die Wiederhol- und Vergleichspräzision der Druckfestigeit am Haufwerk zu bestimmen sowie die Geräte der einzelnen Laboratorien eichen zu können bzw. miteinander abstimmen zu können.

Short description (English)

The research project concerning the testing method of the Compressive Strength on the Stack has been achieved in 2006. But there is no accepted reference material for calibrating the apparatus for testing the mechanical and the physical properties of aggregates or for determining the bias of the procedures (e.g. methods for the determination of resistance to fragmentation – los angeles standard [(ASTM C 535, EN 1097-2), impact test method (EN 1097-2) – microDeval (EN 1097-1), etc.]. This could lead to a lack of precision or even misinterpretations due to petrographic or geometrical inhomogeneities of the laboratory samples, of the test portions or of the test specimens for determining the bias of the procedure. It is therefore necessary to have recourse to reference material with well defined characteristics for making precise and reliable determinations of the repeatability and reproductibilty of any testing method for determing the physical and the mechanical properties of aggregates. The aim of this project is to choose and characterize reference materials for testing the repeatabilty and the reproductibility of the compressive strength on the stack as well as to calibrate the apparatus for different laboratories.

Project description (German)

Die Voraussetzungen für die Aktualisierung der alten Z-Wert Prüfung sind mit dem Abschluss des Projektes Druckfestigkeit von Gesteinskörnungen am Haufwerk geschaffen worden. Weder die Prüfstreuung der alten Z-Wert Prüfung noch die Prüfstreuung des neuen Prüfverfahrens für die Bestimmung der Druckfestigkeit von Gesteinskörnungen am Haufwerk wurden statistisch gemäss SN 670 901 6a (EN 932-6) ermittelt. Die Prüfstreuung gemäss EN 932-6 besteht aus der Wiederhol- und aus der Vergleichspräzision. Die Wiederhol- und die Vergleichspräzision können entscheidende Parameter für eine Prüfnorm darstellen.

Es wäre noch wichtiger die Prüfgeräte anhand von Referenzmaterialien eichen zu können. Aber es gibt gar kein Referenzmaterial für die Kalibrierung der Geräte oder zur Bestimmung der Prüfstreuung der Prüfverfahren der mechanischen und der physikalischen Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Das Fehlen von anerkannten Standards für die Kalibrierung von Festigkeitsprüfungen ist generell zu bemängeln. Die ASTM Norm C 535 für die Los Angeles Prüfung gibt sogar eine klare Warnung in diesem Zusammenhang.

Das Fehlen von anerkannten Standards kann zu mangelnder Präzision oder sogar zu Fehlinterpretationen führen, weil die Laboratoriumsproben, die Messproben oder die Einzelmessproben für die Bestimmung der Prüfstreuung petrografisch oder geometrisch inhomogen sein können. Aus diesen Gründen ist es unabdingbar und eigentlich für alle Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen, gut characterisierte Referenzmaterialien mit präzis definierten Eigenschaften zu verwenden, um präzise und zuverlässige Bestimmungen der Wiederhol- und Vergleichspräzision erhalten zu können. Das Ziel dieses Projektes besteht darin, Referenzmaterialien auszuwählen und zu charakterisieren, um die Wiederhol- und Vergleichspräzision der Druckfestigeit am Haufwerk zu bestimmen sowie die Geräte der einzelnen Laboratorien eichen zu können bzw. miteinander abstimmen zu können.

Methods (German)

Gemäss SN 670 901 6a (EN 932-6): Prüfverfahren für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Teil 6: Definition von Wiederholpräzision und Vergleichspräzision

Special tools and infrastructure (German)

Anlagen für die Bestimmung der Druckfestigkeit am Haufwerk

Overview of research activities (German)

Forschungsprojekt VSS 1993 / 013 Druckfestigkeit von Gesteinskörnungen am Haufwerk wurde im Mai 2006 veröffentlicht. Forschungsbericht Nr. 1134.

Project aims (German)

Bestimmung der Wiederholpräzision und der Vergleichspräzision der Druckfestigkeit am Haufwerk. Suche, Auswahl und Charakterisierung von Referenzmaterialien.

Project aims (English)

Determination of the repeatabilty and the reproductibility of the compressive strength on the stack. Search, determination and descriptions of the caracteristics of reference materials.

Transfer and application (German)

Aktualisierung der alten Norm SN 670 830 a

Grundlagen für die Prüfung der mechanischen und der physikalischen Eigenschaften von Gesteinskörnungen für Strassenbau und für Gleisschotter

Publications / Results (German)

.

Berichtsnummer (German)

1294

Literature (German)

[1] SN 670 901 6a - EN 932-6 (1999): Prüfverfahren für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Teil 6: Definition von Wiederholpräzision und Vergleichspräzision

[2] Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation / Bundesamt für Strassen. Forschungsbericht VSS Nr. 1134 (2006): Druckfestigkeit von Gesteinskörnungen am Haufwerk

[3] SN 670 830 b: Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Gleisschotter am Haufwerk.

[4] Röthlisberger, F.; Daeppen, J.; Kurzen, E.; Würsch, E. (2005): Los Angeles-Prüfung für Gleisschotter – Aussagekraft und Folgerung.

[5] ASTM C 131: Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregates by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine

[6] ASTM C 535: Standard Test Method for Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine

[7] SN 670 903 1a: Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Bestimmung des Widerstandes gegen Verschleiss (Micro-Deval)

[8] SN 670 903 2b: Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Verfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen Zertrümmerung.