Effect of fines on mechanical properties of coarse aggregate

ABSTRACT: Two important factors for the design of pavement structures are resilient modulus (Mr) and permeability (K) of the granular (sub)base. This study addressed the effect of fines on the mechanical properties of four granular materials. The objective was to report the experimental findings regarding the influence of fines on the resilient modulus, permanent deformation and hydraulic conductivity. Mr tended to decrease with an increase in fines content but was found not to be sensitive to the type of fines for the materials. Accumulated strain increased with fines. As the amount of paste increased during specimen fabrication, the Mr for a given confinement decreased. Results from permeability tests confirmed that K decreases with an increase in fines. An important observation with regards to the migration of fines is that secondary effects cannot be captured by Darcy’s law.

RÉSUMÉ: Le module d'élasticité (Mr) et la perméabilité (K) de la (sous-) base granulaire sont deux facteurs importants pour la conception des structures de chaussée. Cette étude a porté sur l'effet des fines sur les propriétés mécaniques de quatre matériaux granulaires. L'objectif était de rapporter des résultats expérimentaux concernant l'influence des fines sur module d'élasticité et la conductivité hydraulique. Mr avait tendance à diminuer avec l’augmentation de la teneur en fines, mais il s'est avéré qu'il n'était pas sensible au type des fines pour les matériaux. La déformation accumulée augmentait avec la teneur en fines au fur et à mesure que la quantité de pâte augmentait pendant la fabrication des échantillons, pour un confinement donné diminuait. Les résultats des essais de perméabilité ont confirmé que K diminuait avec l'augmentation des fines mais ne changeait pas beaucoup pour les échantillons où les fines naturelles étaient remplacées par des fines de substitution.