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Forschungsstelle
ASTRA SBT
Projektnummer
VSS1999/276
Projekttitel
Filler - Influence of phyllosilicates for the use in road construction
Projekttitel Englisch
Filler - Influence of phyllosilicates for the use in road construction

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Alternative Projektnummern
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Kurzbeschreibung
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Methoden
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Stand der eigenen Forschung
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Projektziele
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Forschungsplan
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Abstract
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Umsetzung und Anwendungen
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Berichtsnummer
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Literatur
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)
Filler, phyllosilicates, micas, clay minerals, x-ray diffraction analysis, alteration, mastix, tests
Schlüsselwörter
(Französisch)
Filler, phyllosilicates, micas, minéraux argileux, analyses par diffraction aux rayons X, altération, mastic, essais.
Alternative Projektnummern
(Deutsch)
1999243
Kurzbeschreibung
(Englisch)
The swiss standards SN 670 135 and SN 670 850 need both a fundamental revision concerning the testing methods to identify the clay minerals and the contents of clay minerals in filler aggregates. Numerous cases of premature alteration of road pavements probably due to clay minerals and other hydrous phyllosilicates like biotite, muscovite and to other types of micas, or chlorites, illite-smectite, montmorillonite, vermicullite and kaolinite have been observed in recent expertises of damaged pavements. The alteration appeared to be restricted in the mastix - area and modern X-ray analysis have revealed relatively small amounts of hydrous phyllosilicates and other clay minerals, generally less than approximately 5 to 15% in the fraction < 0.090 mm. The aims of this study are to propose a modern method of determination for the hydrous phyllosilicates based on X-ray diffraction analysis (to replace the unprecise differential thermal analysis used actually in the norm SN 670 850) and set maximal limits or categories of tolerances.
Kurzbeschreibung
(Französisch)
Les normes SN 670 135 et SN 670 850 nécessitent une révision fondamentale en ce qui concerne les méthodes d'identification et les teneurs en minéraux argileux dans les fillers. De nombreux cas de détérioration prématurée de revêtements bitumineux probablement dus à la présence de minéraux argileux et autres phyllosilicates tels que la biotite, la muscovite ainsi que d'autres types de micas ou des chlorites, de l'illite-smectite, de la montmorillonite, des vermicullites ou de la kaolinite ont été observés lors de récentes expertises de routes dégradées. L'altération apparaît limitée au mastic et les examens par des méthodes modernes de diffraction aux rayons X ont révélé des quantités relativement faibles de phyllosilicates et autres minéraux argileux dans la fraction < 0.09 mm, ceci dans des proportions relativement faibles entre 5 et 15%. Les buts de cette étude sont de proposer une méthode de détermination des argiles et des phyllosilicates basée sur l'analyse par diffractions aux rayons X (pour remplacer la méthode insuffisamment précise de DTA indiquée actuellement dans la norme SN 670 850) et de donner des valeurs maximales ou des catégories de tolérances.
Methoden
(Französisch)
La méthodologie concernant les bases de la norme SN 670 135 consiste à établir les relations qui existent entre certains types de minéraux argileux présents dans les fillers utilisés dans la construction routière en Suisse et des valeurs macroscopiques telles que la susceptibilité aux intempéries, la modification de volume en présence d’eau, le vieillissement prématuré des enrobés ou l’altération de la résistance aux contraintes mécaniques lors d’essais de fatigue en fonction de diverses concentrations de phases argileuses.

La méthodologie concernant les bases de révision de la norme SN 670 850 consiste à adapter les méthodes d'analyses par diffractométrie aux rayons X aux spécificités des fillers utilisés dans la construction routière. L'analyse et la caractérisation de prélèvements in situ dans des enrobés présentant des dégradations systématiques du mastic ainsi que de des essai de vieillissement et de fatigue d'éprouvettes d'enrobés dont les fillers auront été dopés avec des argiles devraient permettre d'établir les bases de l'adéquation entre les deux normes.
Stand der eigenen Forschung
(Französisch)
Pour le groupe travail. Travaux préparatoires et début de mise au point de méthodes alternatives concernant les minéraux argileux dans les fillers.Nombreuses expertises dans l'analyse des fillers pour revêtement routiers provenant de carrières et de gravières. Travaux de recherches dans le domaine des dégradations prématurées d'enrobés dues à des déficiences dans les agrégats.Experts VSS. Nombreuses expertises dans le domaine des bétons hydrauliques ainsi que dans les commités de normalisation.Direction du centre d'analyses minérales, participation à de nombreuses études pluridisciplinaires concernant les minéraux argileux dans des domaines variés. Projets de recherches dans le domaine des enrobés, des fillers, de la sensibilité aux effets de l'eau des fillers ainsi qu'essais et examens en laboratoire et in situ d'enrobés.
Projektziele
(Englisch)
Providing the basis for the revision of the swiss norms SN 670 135 (filler aggregates used in bituminous mixtures) SN 650 850 (content in clay minerals).
Projektziele
(Französisch)
Fournir les bases pour la révision des normes suisses SN 670 135 (fillers pour enrobés bitumineux) et SN 670 850 (teneur en minéraux argileux).
Forschungsplan
(Französisch)
Travaux préparatoires. Séances avec Insituts et firmes spécialisées et essais préliminaires. Choix des méthodes d'analyses. Adaptation des méthodes aux spécificités des fillers pour revêtements bitumineux. Minéraux nuisibles dans les différentes fractions.Détermination des effets macroscopiques des phyllosilicates sur les fillers et les bitumes. Etude des propriétés des phyllosilicates sur le comportement des mastics. Valeurs limites - influence sur les enrobés dans la pratique. Essais de laboratoire. Examens dans la pratique.
Abstract
(Deutsch)
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
Le projet de recherche comporte deux volets qui se rapportent aux normes SN 670 135 et 670 850. En ce qui concerne la norme 670 850 il s'agit de proposer une méthode de remplacement à la "thermal differntial analysis" ou DTA pour mesurer la teneur en minéraux argileux ainsi qu'une méthode d'identification des minéraux argileux en particulier et des phyllosilicates en général. Il s'agit aussi de proposer des standards représentatifs des phases argilleuses susceptibles d'être présentes dans les fillers utilisés en Suisse.

En ce qui concerne la norme SN 670 135 il s'agit de déterminer des valeurs limites pour les minéraux argileux et les phyllosilicates basées sur des essais de laboratoire et des examens in situ.Le but est de proposer une norme quantitative SN ainsi qu'une proposition de norme européenne. Il s'agit de fournir un instrument de prévention efficace pour éviter des dégradations prématurées d'enrobés qui pourraient être dues à la présence de minéraux argileux dans les fillers.

La réduction des coûts d'entretien ainsi que la durabilités des enrobés fait aussi partie des perspectives de ce projet, de même qu'un meilleure gestions des ressources en ce qui concerne les fillers.

Dès l'obtention du projet. Préparation et envoi d'une circulaire avec description des dégradations du mastic et photos à l'appui à l'intention des inspectorats des routes cantonaux. Dans un délai de six mois, il est prévu d'examiner et de choisir les sites potentiels ainsi que de pratiquer les prélèvements avec l'aide des inspectorats des routes (2 à 3 par site).

Il est prévu d'examiner 30 sites caractéristiques. Parallèlement les standards certifiés de minéraux argileux seront acquis et la mise au point de toutes les méthodes analytiques sera effectuée et adaptées aux besoins des fillers. Les essais pour caractériser les fillers dopés avec des minéraux argileux seront confectionnés et soumis aux essais macroscopiques en continu et en fonction des résultats obtenus sur une période de 18 mois au maximum.

La récupération des fillers à partir des prélèvements se fera en continu durant les 6 premiers mois. La caractérisation et les examens des fillers récupérés des prélèvements in situ avec analyse par rayons X sera terminée dans un délai maximum de 8 mois selon les prévisions. La caratérisation par microscopie des prélèvements et des éprouvettes se réalisera en continu sur une période de 18 mois.

Les essais de fatigue et de vieillissement prématurés serons réalisés entre les mois 8 et 20. La rédaction du rapport final se fera en continu avec présentation d'un rapport intermédiaire après les 12 premiers mois. Une séance réunissant tous les participants au projet est prévue tous les 6 mois environ. Une approche flexible et par étapes de la problématique du projet est prévue.
Berichtsnummer
(Deutsch)
1224
Literatur
(Französisch)
Filler pour enrobés hydrocarbonés. Teneur en minéraux argileux. Norme Suisse SN 670 850 (avril 1978).
Filler pour enrobés bitumineux. Prescriptions de qualité. Norme Suisse SN 670 135 (1988).
Angst, Ch., Gubler, R. : "Wasserempfindlichkeit von Filler in bituminösem Mischgut (1. Teil). "Eidgenösissches Verkehrs und Energiewirtschaftsdepartementz, Bundesamt für Strassen. Report Nr. 416, (September 1998).
Petersen, J.C., Plancher, H., Harnsberger, P.M., Lime Treatment of Asphalt to reduce Age Hardening and Improvement of Flow Properties", Proceedings of Association of Asphalt Paving Technologists, (1987).
Bailey, S.W. and Ribbe, P. H. (1984), Micas, Reviews in Mineralogy, Volume 13 (584 p), Mineralogical Society of America. Bailey, S.W. and Ribbe, P. H. (1988), Hydrous Phyllosilicates, Reviews in Mineralogy Volume 19 (725 p).
Étude expérimentale des interactions surfaces minérales - bitume. Cas particulier des argiles. Thèse de doctorat du 23 octobre 1987, école nationale des ponts et chaussées. Évaluation de méthodes de laboratoire pour l'analyse des fillers dans le cadre de la normalisation européenne, Mandat VSS 6/96 (1999).