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A comparison of methods of assessing frost susceptibility

  • Jones R. H. 
  • Lomas K. J. 
International Symposium on Aggregates Theme 3. Tests on Aggregates
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Summary

Frost heave damage in Britain is prevented by ensuring that all unbound materials, usually sub-base aggregates, within 450 mm of the road surface are non-frost susceptible as judged by the TRRL test. In the recently revised test, cylindrical specimens, compated by vibration hammer, are subjected to 96 hours freezing in a self refrigerated unit (SRU) rather than to a 250 hour freezing period in a cold room as formerly. When additional temperature monitoring is undertaken, parameters can be derived which are analogous to those obtained from USACRREL and French frost susceptibility tests. Data is presented from TRRL tests on a dozen aggregates at various gradings. There appears to be broad agreement between the classification systems used in Britain, the USA and France.

Particle size distribution and saturation moisture contents, whilst they may give useful guidance in some circumstances, are not reliable predictors of the frost susceptibility of aggregates. A better correlation is found between frost susceptibility and θ2.5 the volumetric water content at a suction of pF 2.5 (31 kPa). However, more data is needed before this could be proposed as an alternative basis for compliance testing.

Keywords

Volumetric Water Content Optimum Moisture Content Freezing Period Volumetric Moisture Content Saturation Moisture Content 

Une comparaison de methodes d'evaluation de la susceptibilite au gel

Résumé

En Grande-Bretagne, les dommages causés par le gonflement au gel sont évités en s'assurant que tous les matériaux non liés, généralement les granulats de la couche de fondations, utilisés a moins de 450 mm de la surface de la chaussée, sont jugés non susceptibles au gel par le test TRRL. Dans la récente version du test, des spécimens cylindriques, compactés à l'aide d'un marteau vibrant, sont soumis à une période de gel de 96 heures dans une unité auto-réfrigérée au lieu de 250 heures dans une chambre froide comme précédemment. Si l'on entreprend un contrôle supplémentaire des températures, on peut déduire certains paramètres analogues à ceux obtenus dans les tests américain (USACRREL) et français (Ponts et Chaussées). Les données présentées proviennent de tests TRRL effectués sur une douzaine de granulats de différentes granularités. Il existe un bon accord entre les classifications utilisées en Grande Bretagne, aux USA et en France. Bien que la répartition granulométrique et la teneur en eau à saturation donnent dans certains cas des indications utiles, ce ne sont pas des critères sûrs pour prédire la susceptibilité au gel des granulats. On trouve une meilleure corrélation entre la susceptibilité au gel et θ2.5, la teneur en eau volumique correspondant à une succion de pF 2.5 (31 kPa). Cependant, des données supplémentaires sont nécessaires avant que ceci ne soit proposé comme test de conformité.

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Copyright information

© International Association of Engineering Geology 1984

Authors and Affiliations

  • Jones R. H. 
    • 1
  • Lomas K. J. 
    • 1
  1. 1.Department of Civil EngineeringUniversity of NottinghamNottinghamUK

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