Forschung und Normierung im Strassen- und Verkehrswesen Recherche et normalisation en matière de route et de transports

Ricerca e normalizzazione in materia di strade e trasporti Research and standardization in the field of road and transportation

Ersetzt / Remplace / Replaces: Ausgabe / Edition: 2019-XX

SN 670 321:2001 ICS-Code:

Für diese Norm ist die VSS-FK 3, Baustoffe, sowie die VSS-NFK 3.8, Ungebundene und gebundene Gemische, zuständig. La présente norme est de la compétence de la CT VSS 3, Matériaux de construction, et la CNR VSS 3.8, Couches non liées et liées.

Ref.-Nr. / No de réf. / Ref. no.:

SN 670 321:2019 de/fr

Herausgeber / Editeur / Editor:

Schweiz. Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS Sihlquai 255 CH-8005 Zürich

© VSS

Vertrieb / Distribution:

Schweiz. Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS Sihlquai 255 CH-8005 Zürich

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13

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2019-XX-YY

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―

670 321

Ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische Frosthebungsversuch

Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques Essai de gonflement au gel

Dieser Entwurf hat keine Gültigkeit und darf nicht angewendet werden. Ce projet n’a aucune validité et ne doit en aucun cas servir de référence. Vernehmlassungsentwurf 17. Dezember 2018: Frist bis 18. März 2019

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Urheberrechtsvermerk Notice du droit d’auteur © 2019, VSS Zürich © 2019, VSS Zurich Alle Rechte vorbehalten. Das Werk und seine Teile sind ur-heberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des VSS.

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Herausgeber Editeur Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS Sihlquai 255 8005 Zürich Telefon +41 44 269 40 20 Fax +41 44 252 31 30 info@vss.ch www.vss.ch

Association suisse des professionnels de la route et des transports VSS Sihlquai 255 8005 Zurich Téléphone +41 44 269 40 20 Fax +41 44 252 31 30 info@vss.ch www.vss.ch

Bearbeitung Elaboration VSS-Normierungs- und Forschungskommission (NFK) 3.8, Ungebundene und gebundene Gemische

Commission de normalisation et de recherche (CNR) VSS 3.8, Couches non liées et liées

Liste der beteiligten Mitglieder Ont collaboré à l’élaboration de la norme Rutti Roger, Oberbuchsiten, Bildung, Forschung und Labor Bucheli Hanspeter, Luzern, Normen Anwenderkreis Byland Hansjörg, Buchs AG, Industrie und Handel Christen Gerhard, Urdorf, Behörden Fux Dieter, Solothurn, Behörden Göbbels Dirk, Zürich, Normen Anwenderkreis Muhlan Björn, Wildegg, Bildung, Forschung und Labor Preisig Martin, ..., Industrie und Handel Rychen Patrick, Servion, Bildung, Forschung und Labor Solcà Felix, Uetendorf, Bildung, Forschung und Labor Traber Fabian, Ittigen, Behörden

Rutti Roger, Oberbuchsiten, formation, recherche et labora-toire Bucheli Hanspeter, Luzern, utilisateurs Byland Hansjörg, Buchs AG, industrie et commerce Christen Gerhard, Urdorf, autorités et pouvoirs publics Fux Dieter, Solothurn, autorités et pouvoirs publics Göbbels Dirk, Zürich, utilisateurs Muhlan Björn, Wildegg, formation, recherche et laboratoire Preisig Martin, ..., industrie et commerce Rychen Patrick, Servion, formation, recherche et laboratoire Solcà Felix, Uetendorf, formation, recherche et laboratoire Traber Fabian, Ittigen, autorités et pouvoirs publics

Diese Norm wurde gemäss dem aktuellen Wissensstand in den Bereichen der Sicherheit und der Nachhaltigkeit erar-beitet.

Cette norme a été élaborée sur la base des connaissances actuelles dans les domaines de la sécurité et du dévelop-pement durable.

Genehmigung Approbation VSS-Fachkommission (FK) 3, Baustoffe

Commission technique VSS (CT) 3, Matériaux de construction

Publikation Publication X. Quartal 2019 Xème trimestre 2019 Haftungsausschluss Exclusion de responsabilité

Der VSS haftet nicht für Schäden, die durch die Anwendung der vorliegenden Publikation entstehen können.

La VSS décline toute responsabilité en cas de dommages qui pourraient survenir du fait de l’utilisation ou de l’applica-tion de la présente publication.

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INHALTSVERZEICHNIS Seite TABLE DES MATIÈRES Page

A Allgemeines 4 1 Geltungsbereich 4 2 Gegenstand 4 3 Zweck 4

B Begriffe 4 4 Allgemeine Begriffe 4

4.1 Begriffe der EN 13286-47 4 4.2 In der Schweiz verwendete Begriffe 4

5 Maximale vertikale Längenänderung f 4 6 Verbleibende vertikale Längenänderung r 4

C Zusammenhänge 5

7 SN EN 13286-47 5

D Bestimmungen 5 8 Sicherheit und Nachhaltigkeit 5

E Einrichtungen 5 9 CBRF-Topf 5 10 Einrichtungen für den Frosthebungsversuch 7

C Versuchsdurchführung 8 11 Allgemeines 8 12 Frosthebungsversuch 8 13 Materialvorbereitung 9 14 Herstellung des Probekörpers 9 15 Vorbereitung für den Frosthebungsversuch 9

15.1 Transport und Einsetzen des Probekörpers 9 15.2 Einstellen des Wasserstandes 9 15.3 Weitere Vorbereitungen 9

16 Anpassungsphase 10 17 Frostphase 10 18 Auftauphase 10 19 Versuchsende 10

D Versuchsauswertung 10 20 Bestimmung des CBRF-Wertes 10 21 Vertikale Längenänderung während der Frost- und

der Auftauphase 11 22 Von der Probe absorbierte oder abgegebene

Wassermenge 11 23 Dicke der gefrorenen/nicht gefrorenen Zone 12 24 Wassergehalte 12 25 Trockendichte 12 26 Prüfbericht 12

I Literaturverzeichnis 13

A Généralités 4

1 Domaine d’application 4 2 Objet 4 3 But 4

B Définitions 4

4 Définitions générales 4 4.1 Définitions de l'EN 13286-47 4 4.2 Définitions utilisées en Suisse 4

5 Gonflement vertical maximal f 4 6 Gonflement vertical résiduel r 4

C Corrélations 5

7 SN EN 13286-47 5

D Dispositions 5

8 Sécurité et développement durable 5

E Appareillages 5

9 Moule CBRF 5 10 Installations pour l'essai de gonflement au gel 7

C Exécution de l’essai 8

11 Généralités 8 12 Essai de gonflement au gel 8 13 Préparation du matériau 9 14 Confection de l'éprouvette 9 15 Préparation pour l'essai de gonflement au gel 9

15.1 Transport et mise en place de l'éprouvette 9 15.2 Régulation du niveau d'eau 9 15.3 Préparations supplémentaires 9

16 Phase d'adaptation 10 17 Phase de gel 10 18 Phase de dégel 10 19 Fin de l'essai 10

D Interprétation des résultats 10

20 Détermination du coefficient CBRF 10 21 Gonflement vertical lors des phases de gel et de

dégel 11 22 Eau absorbée ou s'écoulant de l'éprouvette 11 23 Epaisseur de la zone gelée/non gelée 12 24 Teneurs en eau 12 25 Masse volumique sèche 12 26 Rapport d'essai 12

I Bibliographie 13

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A Allgemeines A Généralités

1 Geltungsbereich

1 Domaine d’application

Diese Norm gilt für den Frosthebungsversuch an unge-bundenen und hydraulisch gebundenen Gemischen. Der Frosthebungsversuch dient als Grundlage für die Di-mensionierung des Unter- und Oberbaus von Verkehrs-wegen und wird für die Bewertung der Leistung bestimm-ter Bauprodukte verwendet.

Cette norme s’applique à l'essai de gonflement au gel pour les mélanges traités et mélanges non traités aux liants hy-drauliques. L'essai de gonflement au gel sert de base pour le dimen-sionnement de l'infrastructure et de la superstructure rou-tière, et est utilisé en tant qu'essai d’évaluation des perfor-mances de certains produits de construction.

2 Gegenstand

2 Objet

Der in dieser Norm beschriebene Versuch dient der Be-stimmung der Frostempfindlichkeit ungebundener und hydraulisch gebundener Gemische.

L'essai décrit dans cette norme sert à la détermination de la sensibilité au gel des mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques.

3 Zweck

3 But

Diese Norm beschreibt die Durchführung und Auswertung des Frosthebungsversuches und gibt Hinweise für die Konstruktion der benötigten Geräte.

Cette norme décrit le déroulement et l'interprétation des résultats de l'essai de gonflement au gel et donne des in-dications concernant la construction des appareillages né-cessaires.

B Begriffe B Définitions

4 Allgemeine Begriffe

4 Définitions générales

4.1 Begriffe der EN 13286-47

4.1 Définitions de l'EN 13286-47

Die Begriffe – CBR-Wert – Direkter Tragindex IBI – Nachbehandlung sind in der SN EN 13286-47 «Ungebundene und hydrau-lisch gebundene Gemische - Teil 47: Prüfverfahren zur Bestimmung des CBR-Wertes (California bearing ratio), des direkten Tragindex (IBI) und des linearen Schwellwer-tes» [3] definiert.

Les termes – coefficient CBR, – indice de portance immédiate IPI – cure sont définis dans la SN EN 13286-47 «Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques – Partie 47: Méthode d‘essai pour la détermination de l‘indice portant Californien (CBR), de l'indice de portance immédiate (IPI) et du gonflement linéaire» [3].

4.2 In der Schweiz verwendete Begriffe

4.2 Définitions utilisées en Suisse

Die in der Schweiz verwendeten Begriffe – CBR1-Wert – CBR2-Wert – CBRF-Wert sind in der SN 670 330-47-NA [3] definiert.

Les termes – coefficient CBR1, – coefficient CBR2 – coefficient CBRF, utilisés en Suisse, sont définis dans la SN 670 330-47-NA [3].

5 Maximale vertikale Längenänderung f

5 Gonflement vertical maximal f

Die während einer 24-stundigen Frostdauer eintretende maximale vertikale Längenänderung des Probekörpers (siehe Abbildung 1).

Gonflement vertical maximal de l'éprouvette pendant une période de gel de 24 heures (voir figure 1).

6 Verbleibende vertikale Längenänderung r

6 Gonflement vertical résiduel r

Die nach dem 24-stundigen Auftauen verbleibende verti-kale Längenänderung des Probekörpers (siehe Abbil-dung 1).

Gonflement vertical résiduel de l'éprouvette après la pé-riode de dégel de 24 heures (voir figure 1).

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Abb. 1 Darstellung der vertikalen Längenänderung

Fig. 1 Représentation du gonflement vertical

C Zusammenhänge C Corrélations

7 SN EN 13286-47

7 SN EN 13286-47

Die SN EN 13286-47 [3] regelt die Bestimmung des CBRF-Wertes im Anschluss an den Frosthebungsver-such.

La SN EN 13286-47 [3] décrit la détermination du coeffi-cient CBRF suite à l'essai de gonflement au gel.

D Bestimmungen D Dispositions

8 Sicherheit und Nachhaltigkeit

8 Sécurité et développement durable

Die gesetzlichen Bestimmungen bezüglich Arbeitssicher-heit, Gesundheitsschutz und Umweltschutz sind einzu-halten. Eine Zusammenstellung von Bestimmungen liegt in SN 640 405 «Bauprodukte für den Strassenoberbau; Strassenverkehrssicherheit, Arbeitssicherheit, Gesund-heitsschutz und Umwelt» [1] vor.

Les dispositions légales concernant la sécurité du travail, la protection de la santé et de l’environnement doivent être respectées. Un ensemble (catalogue) de dispositions fi-gure dans la SN 640 405 «Produits de construction pour la chaussée des routes; sécurité routière, sécurité du tra-vail, protection de la santé et environnement» [1].

E Einrichtungen E Appareillages

9 CBRF-Topf

9 Moule CBRF

Konstruktion und Abmessungen des CBRF-Topfes sind aus Abbildung 2 ersichtlich. Die einzelnen Teile sind in Tabelle 1 beschrieben. Die Herstellungstoleranz beträgt ± 0,5 mm.

Un schéma de construction et les dimensions du moule CBRF sont indiqués dans la figure 2. Les composantes in-dividuelles sont décrites dans le tableau 1. La tolérance de fabrication est de ± 0,5 mm.

verbleibende vertikale

Längenänderung r

gonflement vertical

résiduel r

0 24 48 72

Zeit / Temps [h]

10

8

6

4

2

0

-1

Lä

ng

en

än

de

run

g /

Go

nfl

em

en

t [m

m]

maximale vertikale

Längenänderung f

gonflement vertical

maximal f H3

H2

H0

H1

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Abb. 2 Prinzip des CBRF-Topfes mit Zubehör

Fig. 2 Schéma de principe du moule CBRF avec accessoires

Beschreibung der Teile des CBRF-Topfes

1 CBRF-Topf, leicht konischer Hohlzylinder aus einem geeigne-ten, isolierenden Material (z.B. Epoxidharz) 1)

Aussendurchmesser ca. 220 mm oberer Innendurchmesser d1 158 mm unterer Innendurchmesser d2 152 mm Höhe 178 mm

2 Aufsatzring (Stahl) Innendurchmesser Höhe innen

152 mm 60 mm

3 Grundplatte (Stahl) Durchmesser Dicke

ca. 250 mm ca. 20 mm

4 Einsatzplatte (Stahl) mit einschraubbarem Griff Durchmesser Dicke

150 mm 51 mm

5 Dichtung (z.B. O-Ring) zwischen dem Topf und der Einsatz-platte

1) bei älteren Töpfen aus Stahl mit Isoliermanschette Tab. 1 Beschreibung der Teile des CBRF-Topfes

Description des composantes du moule CBRF

1 Moule CBRF, cylindre creux légèrement conique à base d'un matériau adapté et isolant (p.ex. résine époxyde) 1)

diamètre extérieur ca. 220 mm diamètre intérieur supérieur d1 158 mm diamètre intérieur inférieur d2 152 mm hauteur h 178 mm

2 Rehausse amovible en acier diamètre intérieur hauteur intérieure

152 mm 60 mm

3 Disque de fond en acier diamètre épaisseur

ca. 250 mm ca. 20 mm

4 Disque d’espacement en acier avec poignée à visser diamètre épaisseur

150 mm 51 mm

5 Joint (p.ex. joint torique) assurant l’étanchéité entre le moule et le disque d'espacement

1) en acier avec une gaine isolante pour des moules plus âgés Tab. 1 Description des composantes du moule CBRF

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10 Einrichtungen für den Frosthebungsversuch

10 Installations pour l'essai de gonflement au gel

Die für die Durchführung des Frosthebungsversuches so-wie die Bestimmung der vertikalen Längenänderungen erforderlichen Einrichtungen sind in Abbildung 3 darge-stellt. Die einzelnen Teile sind in Tabelle 2 beschrieben.

Les installations nécessaires pour la réalisation de l'essai de gonflement au gel et de la détermination des gonfle-ments verticaux sont indiquées dans la figure 3.Les com-posantes individuelles sont décrites dans le tableau 2.

Abb. 3 Einrichtungen für den Frosthebungsversuch sowie die Bestimmung der vertikalen Längenänderungen

Fig. 3 Installations pour l'essai de gonflement au gel et de la dé-termination des gonflements verticaux

Teile der Einrichtungen für den Frosthebungsversuch

1 CBRF-Topf

6 Bodenplatte aus einem geeigneten, isolierenden Material

7 Temperiersockel aus Aluminium für die Regulierung der Temperatur am Probenfusses

8 Dichtung(en) zwischen Topf und Temperiersockel

9 Filterplatte gelochte Platte (z.B. Chromstahl, Aluminium), Gesamtfläche der Bohrungen min-destens 180 mm2

10 Kühlkopf aus Aluminium für die Kühlung des Probenkopfes

11 Aufsatz aus einem geeigneten, isolierenden Material zur Übertragung der Auflast auf den Kühlkopf

12 Auflagegewicht Platte(n) von ca. 150 mm Durchmesser, mit einem zentralen Loch von ca. 50 mm Durchmesser, die zusammen mit der Masse des Kühlkopfes und des Aufsatzes eine gesamte Masse von 9,5 kg 0,2 kg ergeben

13 Wegaufnehmer Einrichtung zur Messung der vertikalen Längenänderungen

14 Mariottesche Flasche (Anschluss)

zur Sicherstellung einer konstanten Wasserspiegelhöhe und zur Messung der Vo-lumenänderung des Wassers im Probekörper

15 Isolierende Schutzhaube zur Verhinderung des Austausches von Wärme/Kälte sowie von Feuchtigkeit zwi-schen der Prüfeinrichtung und der Umgebung

Tab. 2 Beschreibung der Einrichtungen für den Frosthebungs-versuch

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Description des composantes des installations pour l'essai de gonflement au gel

1 Moule CBRF

6 Plaque de base à base d'un matériau adapté et isolant

7 Embase de régulation en aluminium pour la régulation de la température au pied de l’éprouvette

8 Joint(s) assurant l’étanchéité entre le moule et l'embase de régulation

9 Plaque filtrante plaque perforée (p.ex. acier chromé, aluminium), surface totale des perforations au moins 180 mm2

10 Refroidisseur en aluminium pour le refroidissement au sommet de l’éprouvette

11 Rehausse à base d'un matériau adapté et isolant pour la transmission de la surcharge sur le refroidisseur

12 Surcharge anneau(x) d’environ 150 mm de diamètre avec un trou central d'environ 50 mm de diamètre; la masse totale de la surcharge, de la rehausse et du refroidisseur est de 9,5 kg 0,2 kg

13 Capteur de déplacement installation pour la mesure des gonflements verticaux

14 Bouteille de Mariotte (raccordement)

assure un niveau constant de l’eau et permet la mesure de la variation du volume d’eau dans l’éprouvette

15 Enceinte isolante évite l'échange de chaleur et d'humidité entre le dispositif d'essai et l'environne-ment

Tab. 2 Description des composantes des installations pour l'es-sai de gonflement au gel

Zu- und Ableitungen für Temperiersockel und Kühlkopf, die Verbindung zur Mariotteschen Flasche sowie allfällige Leitungen für den Wegaufnehmer sind durch die Boden-platte zu führen.

Les raccordements et tuyaux avec le l'embase de régula-tion, le refroidisseur, la bouteille de Mariotte et le capteur de déplacement, doivent passer par la plaque de base.

C Versuchsdurchführung C Exécution de l’essai

11 Allgemeines

11 Généralités

Die Frostempfindlichkeit ungebundener und hydraulisch gebundener Gemische wird charakterisiert durch – die vertikalen Längenänderungen – die Tragfähigkeitsveränderung – die Veränderung des Wassergehaltes infolge eines Frost-/Auftauzyklus. Ein vollständiger Versuch zur Bestimmung der Frostemp-findlichkeit ungebundener und hydraulisch gebundener Gemische besteht aus – Herstellung des Probekörpers bei optimalem Was-

sergehalt; die Bestimmung des optimalen Wasser-gehaltes erfolgt mit dem Proctorversuch gemäss SN EN 13286-2 «Ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische – Teil 2: Laborprüfverfahren zur Bestimmung der Referenz-Trockendichte und des Wassergehaltes – Proctorversuch» [2]

– Durchführung des Frost-/Auftauzyklus mit Bestim-

mung der vertikalen Längenänderungen sowie der Aufnahme und Abgabe von Wasser

– Bestimmung des CBRF-Wertes gemäss SN EN 13286-47 [3], Ziffer 9 bei einer Auflast mit einer Masse von 7,5 kg.

La sensibilité au gel des mélanges traités et des mélanges non traités aux liants hydrauliques est caractérisée par – les gonflements verticaux – le changement de la portance – la modification de la teneur en eau suite à un cycle gel-dégel. Un essai complet de détermination de la sensibilité au gel des mélanges traités et des mélanges non traités aux liants hydrauliques se compose de – la fabrication de l'éprouvette avec une teneur en eau

optimale ; la teneur en eau optimale est déterminée à l'aide de l'essai Proctor selon SN EN 13286-2 «Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques – Partie 2: Méthodes d’essai de déter-mination en laboratoire de la masse volumique de référence et de la teneur en eau – Compactage Proctor» [2]

– l'exécution du cycle gel-dégel avec détermination des gonflements verticaux, ainsi que de l'absorption et de la restitution d'eau

– la détermination du coefficient CBRF selon SN EN 13286-47 [3], chiffre 9 avec une surcharge avec une masse de 7,5 kg.

12 Frosthebungsversuch

12 Essai de gonflement au gel

Der Frosthebungsversuch umfasst die folgenden Phasen – Materialvorbereitung – Anpassungsphase – Frostphase – Auftauphase

Folgende Bezeichnungen werden verwendet:

: L'essai de gonflement au gel se compose des phases sui-vantes: – préparation du matériau – phase d'adaptation – phase de gel – phase de dégel

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– Beginn der Anpassungsphase t0 – Beginn der Frostphase t24 – Beginn der Auftauphase t48 – Ende der Auftauphase t72 Die während der Versuchsdurchführung zu bestimmen-den Daten sind in den Ziffern 20...25 beschrieben.

Les désignations suivantes sont utilisées: – début de la phase d'adaptation t0 – début de la phase de gel t24 – début de la phase de dégel t48 – fin de la phase de dégel t72 Les données à déterminer lors du déroulement de l'essai sont décrites dans les chiffres 20…25.

13 Materialvorbereitung

13 Préparation du matériau

Probe (ca. 8 kg) mit der zum Erreichen des optimalen Wassergehaltes erforderlichen Wassermenge versetzen und intensiv durchmischen. Die Probe in einem verschliessbaren Behälter während einer den Materialeigenschaften angepassten Zeitdauer ruhen lassen. Erfahrungsgemäss erfordern Gemische mit rezyklierten Gesteinskörnungen sowie mit erheblichem Feinanteil mehr Zeit für die Konditionierung als natürliche, grobkörnige Gemische.

L'éprouvette (env. 8 kg) est à bien mélanger avec la quan-tité d'eau permettant d'atteindre la teneur en eau optimale. L'éprouvette est à laisser reposer dans un récipient fermé pendant une durée dépendant des caractéristiques du ma-tériau. Selon l'expérience, les mélanges à base de granu-lats recyclés ainsi que les mélanges avec des teneurs en fines élevées, nécessitent des durées de conditionnement plus longues que les mélanges à base de granulats natu-rels et à granulométrie grossière.

14 Herstellung des Probekörpers

14 Confection de l'éprouvette

Die Herstellung des Probekörpers im CBRF-Topf erfolgt gemäss SN EN 13286-47 [3], Ziffer 7. Dabei ist die grös-sere Öffnung des CBRF-Topfes nach unten gerichtet. Die Verdichtung erfolgt mit einer Verdichtungsenergie von 1,2 MJ m-3. Während der Herstellung des Probekörpers wird bei der Materialzugabe für jede Schicht eine Einzelprobe ent-nommen und damit eine Sammelprobe zur Bestimmung des Anfangswassergehaltes gebildet.

La confection de l'éprouvette dans le moule CBRF est à réaliser selon SN EN 13286-47 [3], chiffre 7, avec l'ouver-ture maximale du moule vers le bas. Une énergie de com-pactage de 1,2 MJ m-3 est à appliquer. Pendant la confection de l'éprouvette, un échantillon par-tiel de matériaux est à prélever pour chaque couche mise en place. Un échantillon complet est à constituer des dif-férents échantillons partiels pour la détermination de la te-neur en eau initiale.

Die Masse des verdichteten Probekörpers ist zu bestim-men.

La masse de l'éprouvette compactée est à déterminer.

15 Vorbereitung für den Frosthebungsversuch

15 Préparation pour l'essai de gonflement au gel

15.1 Transport und Einsetzen des Probekörpers

15.1 Transport et mise en place de l'éprouvette

Die Oberfläche des Probekörpers wird glattgestrichen und darauf ein Papierfilter aufgelegt. Dann wird eine ge-eignete Transportplatte (z.B. Blech, Filterplatte) auf dem CBRF-Topf befestigt, so dass der Topf ohne Materialver-lust umgedreht und auf den Temperiersockel aufgesetzt werden kann.

La surface de l'éprouvette est à araser et un filtre en papier est à appliquer. Ensuite, une plaque de transport adaptée (p.ex. tôle, plaque filtrante) est à fixer sur le moule CBRF. Ainsi le moule peut être retourné sans perte de matériaux et peut être mis en place sur l'embase de régulation.

Zum Schutz des Kühlkopfes und zur besseren Verteilung der Oberflächentemperatur wird der Probekörper mit ei-ner kreisrunden Aluminiumfolie abgedeckt.

Une feuille d'aluminium circulaire est à appliquer sur la sur-face de l'éprouvette, afin de protéger le refroidisseur et de permettre une meilleure répartition de la température su-perficielle.

15.2 Einstellen des Wasserstandes

15.2 Régulation du niveau d'eau

Nach dem Einsetzen ist der Wasserstand mit einer Mari-otteschen Flasche auf 25 mm ab UK Probekörper einzu-stellen und während der gesamten Versuchsdauer auf-recht zu halten.

Après la mise en place de l'éprouvette et avec l'aide d'une bouteille de Mariotte, un niveau d'eau de 25 mm au-des-sus du pied de l'éprouvette est à appliquer et maintenir lors de la totalité de l'essai.

15.3 Weitere Vorbereitungen

15.3 Préparations supplémentaires

– Gegebenenfalls CBRF-Topf mit der Isolationsman-schette umgeben

– Kühlkopf einsetzen – Aufsatz und Auflast aufbringen – Wegaufnehmer einrichten und Ausgangswert ein-

stellen – Versuchseinrichtung mit Isolationshaube umgeben.

– le cas échéant mise en place de la gaine isolante du moule CBRF

– mise en place du refroidisseur – application de la rehausse et de la surcharge – mise en place du capteur de déplacement et réglage

de la valeur initiale – installation l'enceinte isolante

670 321 Vernehmlassungsentwurf 17. Dezember 2018: Frist bis 18. März 2019 10

16 Anpassungsphase

16 Phase d'adaptation

Nach dem Einbau des Probekörpers in die Einrichtung für den Frosthebungsversuch beginnt die Anpassungsphase ( Versuchsbeginn t0). Die Anpassungsphase soll bei einer Temperatur von 22 ± 5 °C erfolgen und dauert 24 Stunden.

La phase d'adaptation ( début d'essai t0) démarre après la mise en place de l'éprouvette dans l'installation pour l'essai de gonflement au gel. Elle dure 24 heures et est à réaliser à une température de 22 ± 5 °C.

17 Frostphase

17 Phase de gel

Das Gefrieren des Probekörpers beginnt 24 Stunden nach Versuchsbeginn ( Beginn Frostphase t24) und dauert 24 Stunden.

La phase de gel démarre 24 heures après le début d'essai ( début phase de gel t24) et dure également 24 heures.

Während der Frostphase müssen die folgenden Tempe-raturen eingehalten werden: – Kühlkopf - 7,5 ± 0,5 °C – Temperiersockel + 1,5 ± 0,5 °C

Les températures suivantes sont à respecter lors de la phase de gel: – refroidisseur - 7,5 ± 0,5 °C – embase de régulation + 1,5 ± 0,5 °C

18 Auftauphase

18 Phase de dégel

24 Stunden nach dem Beginn der Frostphase werden der Kühlkopf und der Temperiersockel ausgeschaltet ( Be-ginn Auftauphase t48). Die Auftauphase erfolgt mit aufgesetzter Isolationshaube bei einer Raumtemperatur von 22 ± 5 °C und dauert 24 Stunden.

24 heures après le début de la phase de gel le refroidis-seur et l'embase de régulation sont déclenchés ( début phase de dégel t48). La phase de dégel dure 24 heures sous l'enceinte isolante et est à réaliser à une température ambiante de 22 ± 5 °C.

19 Versuchsende

19 Fin de l'essai

72 Stunden nach Versuchsbeginn wird der Frosthebungs-versuch beendet ( Ende der Auftauphase t72). Der Probekörper wird ausgebaut und dabei – gegebenenfalls die Filterplatte entfernt – die Aluminiumfolie entfernt und an der Oberfläche

des Probekörpers überstehendes Wasser mit ei-nem Papiertuch aufgesaugt

L'essai de gonflement au gel se termine 72 heures après le début d'essai ( fin de la phase de dégel t72). L'éprouvette est sortie de l'installation, et – le cas échéant, la plaque filtrante est enlevée – la feuille d'aluminium est enlevée et l'eau de surface

excédante est absorbée avec un tissu en papier

D Versuchsauswertung D Interprétation des résultats

20 Bestimmung des CBRF-Wertes

20 Détermination du coefficient CBRF

Der CBRF-Topf mit dem Probekörper wird mit einer geeig-neten Transportplatte oder mit der Filterplatte so in die Prüfeinrichtung eingebracht, dass die grössere Öffnung des Topfes oben ist. Auf den Probekörper wird eine Auf-last von 7,5 kg aufgebracht (siehe Abbildung 4).

Le moule CBRF, avec l'ouverture maximale du moule vers le haut, est à installer dans le dispositif d'essais à l'aide d'une plaque de transport adaptée ou de la plaque filtrante. Une surcharge de 7,5 kg est à appliquer (voir figure 4).

Die Kraft-Eindring-Kurve wird nach SN EN 13286-47 [3] bestimmt und ausgewertet.

La courbe force-enfoncement est à mesurer et à interpré-ter selon SN EN 13286-47 [3].

Die während der Bestimmung der Kraft-Eindring-Kurve austretende Wassermenge W ist zu bestimmen.

La quantité d'eau W s'écoulant lors de la détermination de la courbe force-enfoncement est à mesurer.

Der Probekörper wird nach Bestimmung der Kraft-Ein-dring-Kurve aus dem CBRF-Topf ausgestossen und kann für weitere Auswertungen (Ziffer 23 und 24) verwendet werden.

L'éprouvette est à sortir du moule CBRF après la détermi-nation de la courbe force-enfoncement et peut être utilisée pour d'autres mesures (chiffres 23 et 24).

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Legende:

1 CBRF-Topf 9 gegebenenfalls Filterplatte 16 zylindrischer Stempel 17 Auflast 18 Wegaufnehmer Légende:

1 Moule CBRF 9 Plaque filtrante le cas échéant 16 Poinçon cylindrique 17 Surcharge 18 Capteur de déplacement

Abb. 4 CBRF-Topf vorbereitet für die Bestimmung des CBRF-Wertes

Fig. 4 Moule CBRF préparée pour la détermination du coefficient CBRF

21 Vertikale Längenänderung während der Frost- und der Auftauphase

21 Gonflement vertical lors des phases de gel et de

dégel

Der Verlauf der vertikalen Längenänderung während der Frost- und der Auftauphase wird in der Regel laufend durch den Wegaufnehmer elektronisch erfasst und aufge-zeichnet (vergl. Abbildung 1). Folgende Höhen sind direkt zu ermitteln und zu protokol-lieren: H0 Beginn der Anpassungsphase (t0) H24 Beginn der Frostphase (t24) H48 Beginn der Auftauphase (t48) H72 Ende der Auftauphase (t72)

En règle générale, le gonflement vertical est à mesurer et enregistrer électroniquement en continu lors des phases de gel et de dégel à l'aide du capteur de déplacement (voir figure 1). Les hauteurs suivantes sont à relever et consigner: H0 début phase d'adaptation (t0) H24 début phase de gel (t24) H48 début phase de dégel (t48) H72 fin phase de dégel (t72)

22 Von der Probe absorbierte oder abgegebene Was-sermenge

22 Eau absorbée ou s'écoulant de l'éprouvette

Die Wassermengen Wi, die während der einzelnen Ver-suchsphasen von der Probe absorbiert oder abgegeben werden, sind aufzuzeichnen. Benötigt werden die folgenden Angaben: A0 Beginn der Anpassungsphase (t0) A24 Beginn der Frostphase (t24) A48 Beginn der Auftauphase (t48) A72 Ende der Auftauphase (t72)

Les quantités d'eau absorbée ou s'écoulant de l'éprou-vette lors des phases spécifiques, Wi, sont à relever. Les quantités suivantes sont à relever: A0 début phase d'adaptation (t0) A24 début phase de gel (t24) A48 début phase de dégel (t48) A72 fin phase de dégel (t72)

Die während der einzelnen Phasen absorbierten Wasser-mengen können mit den folgenden Formeln berechnet werden:

Les quantités d'eau absorbée lors des phases spécifiques peuvent être déterminées à l'aide des formules suivantes:

𝑎 = 𝐴72 − 𝐴0; 𝑎1 = 𝐴24 − 𝐴0, 𝑎2 = 𝐴48 − 𝐴24; 𝑎3 = 𝐴72 − 𝐴48

[g]

mit Wi absorbierte oder abgegebene Wassermenge

während der Phase i Wtot absorbierte oder abgegebene Wassermenge

während der gesamten Versuchsdauer Ai Ablesung zum Zeitpunkt ti a Abfall oder Zunahme des Wasserspiegels in

der Mariotteschen Flasche während des gan-zen Versuches

ai Abfall oder Zunahme des Wasserspiegels während der Phase i

avec Wi eau absorbée ou s'écoulant de l'éprouvette lors de la phase i

Wtot eau absorbée ou s'écoulant pendant le dérou-lement complet de l'essai

Ai lecture au moment ti a baisse ou montée du niveau d'eau dans la bou-

teille de Mariotte pendant le déroulement com-plet de l'essai

ai baisse ou montée du niveau d'eau pendant la phase i

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23 Dicke der gefrorenen/nicht gefrorenen Zone

23 Epaisseur de la zone gelée/non gelée

Der nicht gefrorene Boden entspricht dem unteren, auf-geweichten und nicht durch Frostlinsen gerissenen Teil der Probe. Sofern die Schichtgrenze erkennbar ist, werden die Schichtdicken der gefrorenen und der nicht gefrorenen Zone der Probe gemessen und protokolliert.

Le fond non gelé correspond à la zone inférieure ramollie, laquelle n'a pas été fissurée par des lentilles de glace. Si la frontière entre les zones est visible, les épaisseurs de la zone gelée et non gelée sont à relever et consigner.

24 Wassergehalte

24 Teneurs en eau

Die folgenden Wassergehalte sind gemäss SN EN 1097-5 «Prüfverfahren für mechanische und physikalischen Ei-genschaften von Gesteinskörnungen – Teil 5: Bestim-mung des Wassergehaltes durch Ofentrocknung» [4] zu bestimmen: – Anfangswassergehalt winit – Endwassergehalt w72

Les teneurs en eau suivantes sont à déterminer selon SN EN 1097-5 «Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats – Partie 5: Déter-mination de la teneur en eau par séchage en étuve venti-lée» [4]: – teneur en eau initiale winit – teneur en eau finale w72

Bei Auftreten von Frostlinsen sind zusätzlich die Wasser-gehalte zu bestimmen: – in der Frostlinsenzone wend F – in der nicht gefrorenen Zone wend NF

En cas de présence de lentilles de glace, les teneurs en eau suivantes sont également à déterminer: – dans la zone de formation des lentilles de glace

wend F – dans la zone non gelée wend NF

25 Trockendichte

25 Masse volumique sèche

Infolge der Hebung während des Frosthebungsversuches verändert sich die Trockendichte des Gemisches. Die Berechnung der – Anfangstrockendichte d init – Endtrockendichte d end erfolgt anhand der folgenden Formeln:

La masse volumique sèche se modifie pendant l'essai lors du gonflement du mélange. La détermination de la – masse volumique sèche initiale d init – masse volumique sèche finale d end se fait selon les formules suivantes:

Anfangstrockendichte / [Mg · m-3] Masse volumique sèche initiale

Endtrockendichte / [Mg · m-3] Masse volumique sèche finale

mit d init Anfangstrockendichte [Mg · m-3] d end Endtrockendichte [Mg · m-3] Minit Masse der Probe zum Zeitpunkt t0 [g] Mend Masse der Probe zum Zeitpunkt t72 [g] V Volumen des CBRF-Topfes [cm-3] winit Anfangswassergehalt [Masse-%] wend Endwassergehalt [Masse-%] FO Oberfläche der Probe [cm-2] r Resthebung zum Zeitpunkt t72 [cm]

avec d init masse volumique sèche initiale [Mg · m-3] d end masse volumique sèche finale [Mg · m-3] Minit masse de l'éprouvette au moment t0 [g] Mend masse de l'éprouvette au moment t72 [g] V volume du moule CBRF [cm-3] winit teneur en eau initiale [%-mass.] wend teneur en eau finale [%-mass.] FO surface de l'éprouvette [cm-2] r gonflement résiduel au moment t72 [cm]

26 Prüfbericht

26 Rapport d'essai

Der Prüfbericht muss folgende Angaben enthalten: – Kennzeichnung der Probe – massgebender CBRF-Wert – Verdichtungsenergie – Art, Dauer und Bedingungen der Nachbehandlung

und der Lagerung (Temperatur, zeitlicher Ablauf, Auflast)

– Anfangswassergehalt winit – Endwassergehalt wend – Trockendichte des Gemisches

– nach Herstellung des Probekörpers d init – am Ende des Frosthebungsversuchs d end

– die während der Bestimmung der Kraft-Eindring-Kurve austretende Wassermenge W

– Alter des Probekörpers zum Zeitpunkt der Prüfung und Masse der bei der Prüfung angewendeten Auf-last

Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes: – identification de l'éprouvette – coefficient CBRF déterminant – énergie de compactage – type, durée et conditions de la cure et du stockage

(température, échéances, surcharge) – teneur en eau initiale winit – teneur en eau finale wend – masse volumique sèche des mélanges

– après confection de l'éprouvette d init – à la fin de l'essai de gonflement au gel d end

– quantité d'eau W s'écoulant lors de la détermina-tion de la courbe force-enfoncement

– âge de l'éprouvette au moment de l'essai et masse de la surcharge appliquée

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– Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Hebung mit maximaler Hebung f und Resthebung r

– Bestätigung, dass der Frosthebungsversuch in Übereinstimmung mit dieser Norm erfolgte und der CBRF-Wert in Übereinstimmung mit EN 13286-47 [3] bestimmt wurde

– zusätzlich anzugeben, sofern gefrorene und nicht gefrorene Zonen erkennbar sind – Schichtdicke der gefrorenen und der nicht gefro-

renen Zone der Probe – Endwassergehalt in der Frostlinsenzone wend F

– Endwassergehalt in der nicht gefrorenen Zone

wend NF

– représentation temporelle du gonflement avec gon-flement maximal f et gonflement résiduel r

– confirmation, que l'essai de gonflement au gel ait été effectué selon la présente norme et que le coef-ficient CBRF ait été déterminée selon EN 13286-47 [3]

– à indiquer également, si des zones gelées et non gelées sont visibles: – épaisseur de la zone gelée et de la zone non ge-

lée de l'éprouvette – teneur en eau finale dans la zone de formation de

lentilles de glace wend F – teneur en eau finale dans la zone non gelée

wend NF I Literaturverzeichnis I Bibliographie [1] SN 640 405 Bauprodukte für den Strassen-

oberbau; Strassenverkehrssi-cherheit, Arbeitssicherheit, Ge-sundheitsschutz und Umwelt

[1] SN 640 405 Produits de construction pour la chaussée des routes; sécu-rité routière, sécurité du travail, protection de la santé et envi-ronnement

[2] SN 670 330-2 Ungebundene und hydraulisch SN EN 13286-2 gebundene Gemische – Teil 2:

Laborprüfverfahren zur Bestim-mung der Referenz-Trocken-dichte und des Wassergehal-tes – Proctorversuch

[2] SN 670 330-2 Mélanges traités et mélanges SN EN 13286-2 non traités aux liants hydrau-

liques – Partie 2: Méthodes d’essai de détermination en la-boratoire de la masse volu-mique de référence et de la te-neur en eau – Compactage Proctor

[3] SN 670 330-47-NA Nationales Vorwort SN EN 13286-47 Ungebundene und hydraulisch

gebundene Gemische – Teil 47: Prüfverfahren zur Bestim-mung des CBR-Wertes (Cali-fornia bearing ratio), des direk-ten Tragindex (IBI) und des li-nearen Schwellwertes,

inkl. Nationaler Anhang

[3] SN 670 330-47-NA Avant-propos national SN EN 13286-47 Mélanges traités et mélanges

non traités aux liants hydrau-liques – Partie 47: Méthode d‘essai pour la détermination de l‘indice portant Californien (CBR), de l'indice de portance immédiate (IPI) et du gonfle-ment linéaire

[4] SN 670 903-5 Prüfverfahren für mechanische SN EN 1097-5 und physikalische Eigenschaf-

ten von Gesteinskörnungen - Teil 5: Bestimmung des Was-sergehaltes durch Ofentrock-nung

[4] SN 670 903-5 Essais pour déterminer les SN EN 1097-5 caractéristiques mécaniques et

physiques des granulats - Par-tie 5: Détermination de la te-neur en eau par séchage en étuve ventilée