Granular subbase resistance variation with the variation of plastic fines content in controlled gradations

Abstract

Pavement road surfaces wear down due to loading and weather conditions; lower layers (base, subbase and subgrade) conditions and characteristics also influence the structure performance. Influence of plastic fines content may also affect pavement structure deformability and should be a factor to take into account on base and subbase layers. This work quantifies the resistance variation of a subbase material, to propose a potentially feasible range of fine particles content usable in pavement designs.Determination of resistance were obtained by California Bearing Ratio (CBR) and Resilient Modulus laboratory tests, comparing different gradation subbases according to type of fines (plastic or non-plastic) and content of fines (4% - 12%). On subbases with plastic fines, effectiveness of lime as a stabilization additive was evaluated.Obtained results show that in cases when plastic fine particles in subbases are substituted by non-plastic fines, resistance is increased. Furthermore, when subbase plastic fines content is high, stabilization with lime produce a positive effect on increasing material`s resistance.

Los pavimentos sufren deterioros en su capa de rodamiento debido a las cargas y condiciones climáticas a las que se someten. Las características y el estado de las capas inferiores (base, subbase y subrasante) también influyen en el desempeño de la estructura. Así mismo, la influencia del contenido de finos plásticos puede afectar la deformabilidad de la estructura de pavimento y por lo tanto convertirse en un factor a tomar en cuenta en las capas de base y subbase. En este trabajo se cuantifican variaciones en la resistencia de un material de subbase con la finalidad de proponer un rango de contenido de partículas finas potencialmente utilizable en el diseño de un pavimento.La determinación de la resistencia se llevó a cabo mediante ensayos de laboratorio de Razón de Soporte de California (CBR; por sus siglas en inglés) y Módulo Resiliente; comparando subbases con distintas granulometrías según su tipo finos (plásticos o no plásticos) y contenido de finos (4% - 12%). Para las subbases con finos plásticos se evaluó la efectividad de la cal como aditivo estabilizador.Los resultados obtenidos muestran que cuando se sustituyen los finos plásticos por finos no plásticos se obtienen aumentos en la resistencia de la subbase. Además se observó que cuando el contenido de finos plásticos de la subbase es alto, el mejoramiento con cal tiene un efecto positivo en el incremento de la resistencia del material.