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The characteristic water of aggregate testing and applications

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Matériaux et Construction Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The paper presents a new quality characteristic of aggregate the characteristic water (CW): a method to determine it and two of its applications: to the control of the quality of aggregate and to the mix proportioning of concrete. The CW represents “the amount of water resulting from a standard test, which covers the surface of the particles and partially satisfies their absorption”. The CW is proportional to the specific surface and is taking into account size, shape, texture and immediate water absorption of aggregate. The method used to determine CW is carried out on a significant sample of 5kg aggregate, using a simple and robust device. The reliability of the method has proved very satisfactory.

Résumé

Cet article traite d’une nouvelle caractéristique de qualité des granulats, l’eau caractéristique (CW) qui représente la quantité d’eau indiquée par un essai type, qui recouvre la surface des particules et qui est partiellement absorbée. CW est proportionnel à la surface spécifique et doit être pris en compte pour ce qui regarde la dimension, la forme, la texture et l’absorption d’eau immédiate du granulat. Autrement dit, pour toutes les propriétés qui déterminent aussi bien la quantité d’eau que les caractéristiques de comptage du béton frais. On a mis au point une méthode de détermination de CW sur un échantillon significatif de 5 kg de granulat au moyen d’un équipement simple et robuste. En même temps, on détermine le poids spécifique apparent, la proportion de pores remplis d’air et la densité.

Il est apparu que CW est lié aux principales propriétés du granulat du béton frais et du béton durci. Les courbes de variation de ces propriétés en fonction de CW montrent des points significatifs (maxima ou minima) suivant la propriété étudiée (dimension du granulat, teneur en ciment, etc.). Les valeurs de CW correspondant à ces points significatifs sont à peu près les mêmes. Leur valeur moyenne représente lavaleur optimale de l’eau caractéristique CWB. Par conséquent, un béton dont le granulat a été incorporé de telle sorte qu’il acquiert cette valeur CWB montrera les meilleures performances aussi bien à l’état frais qu’à l’état compacté. On présente ici deux applications de cette propriété fondamentale de CW: le contrôle de qualité et le dosage du béton. Cette condition CWB peut être satisfaite par un granulat à granulométrie continue ou discontinue.

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Abbreviations

AV :

air void of fresh concrete (%)

ASP :

average size particle (mm)

α:

consistency factor

CW :

the characteristic water of aggregate (kg/kg)

CWB :

the best value of the characteristic water (kg/kg)

d :

diameter of cylindrical bowl 1, figure 2 (dm)

E :

weight of the water which fills the jar till the overflow tubet, figure 1 (kg)

FM :

fineness modulus (cm2/g)

G :

weight of the sample of dry aggregate (kg); usuallyG=5 kg aggregate

ρ b :

density of fresh concrete (kg/gm3)

ρ bi :

density of hardened concrete (kg/dm3)

ρ g :

bulk density of aggregate;ρ gl -in loose state;ρ gc -in compacted state (kg/dm3)

ρ s :

specific gravity (kg/dm3)

L :

content of levigation parts (%)

h :

graduation on the stem of mallet 3 (fig. 2), read at the top of the rule 4;h l , for aggregate in loose state;h c , idem, in compacted state;h u , idem, in humid state (dm)

K :

weight of the jar full of water till the overflow tubet K=E+T (kg)

l :

length of cylindrical bowl 1. plus the width of the rule 4, figure 2 (dm)

N g :

P g -K (kg)

NW :

the amount of water for normal cement paste used in setting tests (%) or (kg/kg)

P ag :

weight of the jar containingG kg aggregate after the draining of water, according to 3. 2. 1 (kg)

P g :

weight of the jar containingG kg aggregate and water till the overflow tube (kg)

R b :

compressive strength (N/mm2)

R t :

tensile strength, by splitting tests (N/mm2)

T :

specific weight of the jar (kg)

V :

void content of aggregate; VDLA, of dry aggregate in loose state; VDCA, idem, in compacted state; VHCA, of humid aggregate in compacted state (%)

VS :

specific volume of aggregate (dm3)

VW :

volume of water from the jar containingG kg aggregate (dm3)

W/C :

water/cement ratio (water-cement factor)

References

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Cite this article

Vasiliu, D. The characteristic water of aggregate testing and applications. Matériaux et Constructions 15, 185–194 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02473766

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02473766

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