| 姓名 |
潘承緯(Chen-Wei Pan)
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畢業系所 |
土木工程學系 |
| 論文名稱 |
Guss瀝青混凝土成效特性之研究
(The Study on the Performance and Characteristics of Guss asphalt concrete)
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
隨著社會經濟的發展，國內的道路建設中橋梁及高架快速道路所佔的比例日趨升高，部分特殊橋樑還兼具有景觀的特殊功能。由於工程技術與設計能力不斷提升，近年來國內多座橋梁採用鋼床鈑設計，而跨徑大、特殊造型之橋梁亦不斷增加，鋼床鈑橋梁與一般傳統混凝土版橋梁勁度相差甚大，要如何有效的減少各種承擔載重，為鋼床鈑橋梁的重要課題。
鋪面主要之目的為提供一安全平坦且有足夠強度及耐久性的路面，使各種交通能安全、舒適的行駛於其上。而橋樑通常位於交通匯集地點或位居聯絡要道，因此所必須承受的環境更為嚴峻。然而鋼床鈑在受到車輪載重時會產生的局部變形較大，且由於鋼材較易受到外在天候環境的影響，必須加以特別的防護，故國外在面對鋼床鈑鋪面的需求特性及施工要求亦與一般橋梁鋪面有所差異。台灣地區位處海島國家，雨量豐沛，因此鋼床鈑的橋面面臨更為嚴峻的考驗。
本研究主要目的在探討各種種瀝青混凝土鋪面材料應用於鋼鈑橋上的相關成效評估，利用實驗室中的成效試驗，配合橋樑結構分析，探討台灣地區適用的鋼鈑橋型態，並將Guss瀝青混凝土配合設計落實於台灣地區。
經實驗室各項試驗結果分析後，顯示使用Guss瀝青混凝土應用於鋼床鈑上，確實具有較佳的撓曲變形，且的確具有不透水性，適合用於台灣高溫、多雨氣候地區的鋼床鈑鋪装。 |
| 摘要(英) |
Because of the growing economic, in Taiwan, the proportion of bridges and viaduct (high ways) is increasing in the road construction. Some unusual bridges also have the function to landscape. Due to the continually new technology and the advancing design ability, most of bridges use steel plate deck bridges in recent years. Also, there are more and more bridges have larger span and unusual model. And, the strength of steel plate deck bridges is much different with traditional concrete plate deck bridges. How to decrease the loads that the bridges can accept effectively is the most important issue for steel plate deck bridge.
The primary purpose to pave on the roads is to offer a road which is safe and flat for driving, and also have enough strengths and lastingness. Moreover, bridges usually are located at major traffic sites and connected with other main routes. So, they have to face stricter environment. However, the partly transformation is larger when the steel plate deck get the weight from wheels. And, the material is easier to be affected by the weather factors. Therefore, they need to be protected specially and carefully. In other countries, the request of construction between steel plate deck bridges and traditional bridges are a lot of different. Taiwan is located near seas and has abundant rains. Thus, the steel plate deck bridges will face stricter tests.
This study focuses on discussing and evaluating the related results of using every kind of asphalt concrete on the steel plate deck bridges. Also, using the tests from the labs, and the analyses of bridges structures to find which type is suitable for Taiwan. Moreover, the study intends to implement the Guss asphalt concrete mixtures used for trial construction in Taiwan.
According the results of the testes, it has better bents when using Guss asphalt concrete on steel plate deck. Furthermore, it really has non pervious to water, and it is suitable for Taiwan’s humid and high temperature. |
| 關鍵字(中) |
★ 鋼床鈑
★ Guss瀝青混凝土
★ 車轍
★ 石膠泥瀝青混凝土 |
關鍵字(英) |
★ steel plate deck
★ Guss asphalt concrete
★ ruttin |
| 論文目次 |
目錄 I
圖目錄 VI
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 3
1.4 研究方法 4
1.5 預期研究成果 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 前言 5
2.2 GUSS瀝青混凝土發展沿革與架構原理 6
2.2.1 Guss瀝青混凝土發展沿革 6
2.2.2 Guss瀝青混凝土組成與特性 7
2.2.3 Guss瀝青混凝土配合設計 10
2.3 各國GUSS瀝青混凝土相關研究及其規範 11
2.3.1 日本的Guss瀝青混凝土相關研究及其規範 11
2.3.2 德國的Guss瀝青混凝土相關研究及其規範 17
2.3.3 前蘇聯的Guss瀝青混凝土相關研究及其規範 23
2.4 國內相關鋪設GUSS瀝青混凝土之道路成效 24
2.5 瀝青混凝土之種類及其結構 26
2.5.1 密級配瀝青凝土 27
2.5.2 SMA瀝青混凝土 29
2.6 瀝青流變行為之評估 35
2.6.1 剪變率指數與瀝青流體種類 35
2.6.2 瀝青黏彈行為中各參數之關係 37
2.6.3 潛變分析 39
2.7 鋼床鈑瀝青混凝土路面層損壞類型及成因 41
2.8 瀝青混凝土鋼床鈑結構分析 43
第三章 試驗計畫 47
3.1 試驗材料與配置 47
3.1.1 瀝青膠泥 47
3.1.2 粒料及填充料 48
3.1.3 級配 48
3.1.4 纖維 49
3.1.5 試驗之配置 49
3.2 試驗流程與試驗項目 50
3.2.1 試驗流程 51
3.2.2 試驗項目 52
3.3 瀝青膠泥基本物性試驗 53
3.3.1 針入度試驗 53
3.3.2 黏滯度試驗 54
3.3.3 軟化點試驗 55
3.3.4 流變性質試驗 56
3.3.5 延展性試驗 58
3.3.6 三氯乙烯溶解試驗 58
3.3.7 閃火點試驗 59
3.4 粒料性質試驗 60
3.4.1 比重試驗 60
3.4.2 洛杉磯磨損試驗 60
3.4.3 扁平率試驗與稜角率試驗 61
3.5 GUSS瀝青混凝土配合設計試驗 62
3.5.1 Lueer流動性試驗 65
3.5.2 貫入試驗 66
3.6 試體製作 67
3.6.1 馬歇爾試體之製作 67
3.6.2 車轍試體之製作 68
3.6.3 Guss瀝青混凝土試體之製作 71
3.7 瀝青混凝土成效試驗 73
3.7.1 透水性試驗 73
3.7.2 TSR試驗 74
3.7.3 回彈模數試驗 76
3.7.4 間接張力試驗 78
3.7.5 潛變試驗 80
3.7.6 抗滑性試驗 81
3.7.7 彎曲試驗 83
3.7.8 車轍試驗 84
3.8 瀝青混凝土鋼床鈑結構分析 85
第四章 試驗結果及分析 89
4.1 瀝青膠泥基本性質試驗結果 89
4.1.1 瀝青膠泥基本物性分析 89
4.1.2 瀝青材料試驗資料圖 93
4.2 瀝青膠泥流變行為試驗結果 94
4.2.1 流動模式分析 94
4.2.2 潛變模式分析 96
4.2.3 動態模式掃描分析 99
4.3 粒料基本性質試驗結果分析 107
4.4 瀝青混凝土配合設計結果 108
4.4.1 馬歇爾配合設計結果 108
4.4.2 Guss瀝青混凝土配合設計結果 108
4.4.3 瀝青垂流量試驗結果 110
4.5 瀝青混凝土之成效試驗結果分析 110
4.5.1 透水性試驗 111
4.5.2 TSR試驗 112
4.5.3 間接張力試驗 113
4.5.4 回彈模數試驗 117
4.5.5 潛變試驗 120
4.5.6 抗滑性試驗 122
4.5.7 彎曲試驗 125
4.5.8 車轍試驗 127
第五章 瀝青混凝土鋼床鈑結構分析 135
5.1 鋼床鈑鋪面應變 135
5.2 鋼床鈑鋪面剪應力 137
第六章 GUSS瀝青混凝土配合設計之電子化系統 140
6.1 系統背景 140
6.2 系統架構 141
6.2.1 配合設計程式 142
6.2.2 實驗室配合設計、拌合廠生產及現地施工系統 143
6.3 系統操作環境 143
6.4 系統相關功能 144
6.4.1 配合設計系統 144
6.4.2 實驗室配合設計、拌合廠生產及現地施工系統 147
第七章 結論與建議 151
7.1 結論 151
7.2 建議 153
參考文獻 154
附錄一 鋼床鈑施工養護維修方法 159
附錄二 結構分析計算 166
附錄三 材料特性與實驗室試驗之關係 169
附錄四 台灣現行GUSS瀝青混凝土橋樑現況 170 |
| 參考文獻 |
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31. 陳榮波譯，多田宏行原著，〝鋼床鈑鋪裝的設計與施工〞，民國八十九年二月。
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33. 日本道路協會，〝鋪裝試驗法便覽〞，昭和六十三年十一月。
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35. 日本道路協會，〝鋪裝試驗法便覽〞，pp562~567、pp898、pp893、pp887昭和六十三年十一月。
36. 日本道路協會，〝瀝青混凝土鋪裝要綱〞，pp47~51，平成八年十月。
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38. 日本鋪道株式會社，〝Gussasphalt/Rolled gussasphalt簡介手冊〞，平成八年十月。
39. 日本鋪道株式會社，〝臺灣苗栗縣新東大橋橋面工程材料試驗報告書〞，平成九年九月。
40. 日本道路協會，〝鋪裝設計施工指針〞，平成十三年十二月。
41. 日本道路協會，〝鋪裝施工便覽〞，平成十三年十二月。
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43. http://www.trinidadlakeasphalt.com，民國九十年六月
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47. Dr.-Ing. P. SCHIEßL，〝BITUMEN UND ASPHALT Skriptum zur Grundvorlesung〞，LEHRSTUHL FÜR BAUSTOFFKUNDE UND WERKSTOFFPRÜFUNG TECHNISHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN，2001.01。
48. Dipl.-Ing. Peter Rode,Bonn，〝Abdichtungen mit Gußasphalt als Wurzelschutzschicht unter begrünten Flächen〞，www.gussphalt.de，2000.04。
49. Dipl.-Ing. Klaus,Hanau，〝Mit Gußasphalt farbig gestalten〞，www.gussphalt.de，2000.07。
50. Dipl.-Ing. Peter Rode,Bonn，〝Schwimmende Gußasphaltestriche Der Boden für Behaglichkeit〞，www.gussphalt.de，2001.05。
51. 丁治平，〝瀝青混凝土拌合廠品質保證電子化系統建構及研究〞，國立中央大學碩士論文，民國九十一年六月。 |
| 指導教授 |
林志棟(Jyh-Dong Lin)
|
審核日期 |
2002-6-27 |
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