Cell‐Filled Concrete pavement(flexible‐Concrete Pavement)

Prof.B B PANDEYAdvisor, Sponsored Research and 

Industrial ConsultancyCivil Engineering Department

IIT Kharagpur

OBJECTIVE 

A  VILLAGE  ROAD

1   LONG LASTING (Permanent asset)

2  LOW INITIALCOST

3  MAINTENANCE FREE

4  EMPLOYMENT GENERATION

( Labour component can be 40% of total cost worked out by M Pradesh for MGNAREGS) 

What is a Flexible‐Concrete(cell‐filled)  pavement?

GSB/CTB/WBM

Cells filled with Compacted CC

formwork of Recycled HDP,LDP 150mmx150mmx100mm/ 200mmx200mmx100mm

Limited rotation at the interface of two blocks takes place 

If foundation settles, the flexible –rigid pavement conforms to the shape of the foundation

MATERIALS FOR CELL FILLS

1. Grouted concrete(GC)

2. Roller compacted concrete(RCC)

3. Cement concrete(CC)

4. 50% M10 and 50% M30(Karnatka)

CELLS FILLED WITH SINGLE SIZE AGGREGATES

AFTER LEVELLING, AGGREGATES ROLLED BY 6‐8TON ROLLER

CEMENT‐SAND MORTAR(1:1 BY VOLUME) IS VIBRATED INTO THE AGGREGATES BY PLATE VIBRATOR

PAVEMENT AFTER ROLLING

CELL WALLS GET DEFORMED

AFTER GROUTING OF MORTAR, PAVEMENT SURFACE CAN BE OPENED TO LIGHT TRAFFIC AFTER 24 HOURS. CURING CONTINUES

v

Subbase

water vapour

Gap between blocks due to shrinkage is 10 to 20 micron. Water can not enter from top. Water vapor can escape from bottom releasing pore water pressure.Fines can not be pumped up

CONSTRUCTION OF A ROAD IN A VILLAGE IN WB in 2004‐2005

(SITE NO 1)(Funded by IIT KGP)

FAILED TO GET FINANCIAL SUPPORT FROM CMA/MORD AND 

OTHERSIIT invested about 15‐20 lakhs at 

different stages(INDIAN PATENT IS AWAITED)

EXISTING PAVEMENT CONSISTED OF 

Boulder soling  topped with Murrum ‐ 100 to 150mm thick, Soil CBR=5

3.00m

Traffic:     about 50 Bullock carts and motorized vehicles per day and. 4 to 5 trucks per day

3.0M

3.80M

5.50M

Existing embankmentWidened

part

Hard shoulder of laterite boulder

0.85m wide

CELL FILLED PAVEMENT UNDER CONSTRUCTION

COMPACTION OF CONCRETE BY PLATE VIBRATOR                           

COMPACTION OF CONCRETE  BY A PAN VIBRATOR

CURING OF CONCRETE BY WET PADDY STRAW

VIEW OF FINISHED SURFACE

FALLING WEIGHT DEFLECTOMETER

ELASTIC MODULUS OF CELL FILLED CONCRETE LAYER

3500 MPa TO 5000MPa

Long term modulus for design:2000 MPa  

Construction at Site No.2(funded by IIT)

Zero slump concrete

Site No.3 at IIT Kharagpur

Construction at Doddaballapur in KarnatakaSite No.4

( Constructed in 2007‐2008 by Panchayat Raj Engineering 

Department)Performance –Excellent as on 10th

February 2012Traffic on Main Road ‐35 sand 

loaded trucks/day( Load about 35T)

1 Site 5 in West Bengal2 Design traffic       15 trucks per day3 Thickness of GSB= 175mm4 Cell concrete=100mm5 Embankment height of clay ‐‐ 8m with ponds on either side6 Formation width‐5m only7 Attracted traffic=300 trucks from quarry    weighing over 50 tons per day—Performance‐ foundation failure

Cells  of depth h/3

Plastic strip     1mm thick

Size of panel    500mx 500m Interlocking due to cracks caused by traffic and contraction

75mm thick Concrete sufficient

h/3

Technology transferred    to following states

(1)Madhya Pradesh(MGNAREGS)  for internal village roads

(2)Bihar(Engineers from PMGSY) 

(3)Karnataka(  partly) to PRED 

THANK

 YOU