Internal texture of road base as a measure of aggregate durability

Abstract

Research work done at the Australian Road Research Board and Monash University (Melbourne, Australia) into the durability of crushed rock roadbase materials involved the comparison of material from roads with material subjected to repeated rolling loads under controlled laboratory conditions. The principal research method was the microscope examination of petrological thin sections prepared from undisturbed samples after impregnation with epoxy resin. It was observed that internal texture changes occurred as a result of the repeated loading. These were described and followed using a point counting procedure. It was postulated that the texture changes were related to rock durability on one hand, and to road condition on the other, thus providing a link between the geological characteristics of the rock and the ‘in-service’ performance and behaviour of the road built from these when crushed. The point counting method was adopted as a preliminary research method only and could be replaced by Automatic Image Analysis techniques for routine examination of samples. The original research was done on a range of altered basaltic rocks but internal texture changes were later observed with schists and sandstones.

Assessment of internal texture changes could be a basis for mathematically describing the relative durability of different rock types and for the indication of the remaining life of road pavements.

Résumé

Dans cette recherche faite à l'Australian Road Research Board et à la Monash University (Melbourne, Australie) sur la durabilité des roches concassées utilisées dans des couches de base, il s'agissait de comparer des matériaux prélevés dans les chaussées avec des matériaux soumis en laboratoire à des charges roulantes répétées. La principale méthode de recherche a été l'examen sous microscope des lames minces préparées à partir des échantillons intacts inprégnés de résine époxy. On a observé que des changements internes de texture se sont produits à la suite des charges répétées. On a décrit et suivi ces changements en utilisant un compteur de points. On observe que les changements de texture sont liés, d'une part à la durabilité des roches, et d'autre part à la condition de la route: ceci fournirait un lien entre les caractéristiques pétrologiques des roches, et la performance et le comportement de la route construite avec les mêmes roches concassées. On a adopté le compteur de points comme méthode préliminaire de recherche; on pourrait la remplacer par des techniques d'analyse automatique d'images dans l'examen courant des échantillons. La recherche principale a été faite sur des roches basaltiques altérées: cependant, on a aussi observé des changements internes de texture dans des schistes et des grès. Il se peut que l'évaluation des changements internes de texture puisse fournir un moyen pour la description mathématique de la durabilité relative de différents types de roches, et qu'elle puisse fournir aussi une indication du nombre d'années que les couches de base continueront à être valables.