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Statistical methods of aggregate durability evaluation

  • Hudec Peter P.
International Symposium on Aggregates Theme 3. Tests on Aggregates

Abstract

The advent of microcumputers and access to sophisticated statistical software packages allows the researcher unprecendented opportunities to evaluate his data. In aggregate research, it allows the comparison of basic aggregate properties with empirical tests often used in specifications of aggregate quality.

Recent research by the author resulted in some thirty five test results (variables) for one hundred samples of aggregates used for concrete and bituminous mix applications in Ontario. The large amount of data invited statistical treatment. In addition to the usual univariate statistics such as mean, standard deviation, variance, linear regression and correlation, multivariate statistical techniques were used to study the inter-dependence of aggregate properties and tests. These included stepwise regression and factor analysis.

The results indicate that some of the simpler properties of rock, such as specific gravity, absorption, adsorption abrasion, impact resistance, and freezing-thawing tests are interrelated, and can be used in empirical mathematical relationships to predict the behaviour of the aggregate in service. Other simulation tests, such as the sulphate soundness and Los Angeles abrasion tests routinely employed in North America bear no relationship to aggregate properties and should therefore be discontinued.

The paper describes how the statistical techniques can improve the quality evaluation methods and criteria applied to aggregates anywhere in the world.

Keywords

Rock Type Magnesium Sulphate Frost Resistance Multivariate Statistical Technique Aggregate Property 

Evaluation statistique de la durabilite des granulats

Résumé

L'avènement des micro-ordinateurs et l'accès aux logiciels sophistiqués d'analyse statistique offrent au chercheur des chances innouies d'évaluer ses données. Au cours des travaux de recherche, il est alors possible de comparer les propriétés fondamentales des granulats avec les résultats d'essais empiriques sur lesquels reposent souvent les normes de qualité.

Les résultats (variables) de quelques trente cinq essais sur cent échantillons de granulats utilisés dans les bétons et les mélanges bitumineux en Ontario ont été analysés lors d'un récent programme de recherche mené par l'auteur. Le nombre de données nécessitait un traitement par statistiques. En plus des statistiques unidimensionnelles comme la moyenne, l'écart-type, la variance, la régression linéaire et la corrélation simple, des méthodes statistiques multidimensionnelles furent utilisées pour étudier l'inter-dépendance des propriétés des granulats et les résultats des essais. Il s'agit de la régression pas à pas et de l'analyse factorielle.

Les résultats indiquent que certaines des propriétés les plus fondamentales des roches, telle la masse volumique, l'absorption, l'adsorption, l'abrasion, la résistance aux chocs et les essais de gel sont liés et qu'ils peuvent être inclus dans des formules mathématiques de prédiction du comportement des granulats durant l'usage. D'autres essais de “simulation”, tel l'essai de durabilité au sulfate et l'abrasion Los Angeles, couramment utilisés en Amérique du Nord, n'ont pas de relation avec les propriétés des granulats et, dès lors, ils devraient être abandonnés.

Cet article montre comment les techniques d'analyse statistique peuvent améliorer les méthodes d'évaluation de la qualité et les critères d'acceptation des granulats partout dans le monde.

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Copyright information

© International Association of Engineering Geology 1984

Authors and Affiliations

  • Hudec Peter P.
    • 1
  1. 1.Department of Geological EngineeringUniversity of WindsorWindsorCanada

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