使用發泡瀝青之冷拌再生瀝青混凝土強度發展初步探討

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陳思儒(Szu-Ju Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

使用發泡瀝青之冷拌再生瀝青混凝土強度發展初步探討
(The Preliminary Study of the Strength and Age of Cold Recycled Asphalt Concrete Using Foam Asphalt)

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摘要(中)

冷拌再生瀝青混凝土鋪面相較於其他材料而言，更有明顯齡期強度發展趨勢，對該材料強度發展與時間關聯性之探討有其必要性，有助於該材料使用於鋪面工程上之品質控制；以國內外應用而言，水泥常用於增加冷拌再生瀝青混凝土之抗剝脫能力及固化作用，且水泥之固化作用對於冷拌再生養治時間具顯著影響。本研究目的為研究使用發泡瀝青之冷拌再生瀝青混凝土強度發展趨勢線，本研究所採用之材料為傳統級配粒料及使用發泡瀝青之冷拌再生瀝青混凝土(以下簡稱冷拌發泡再生)，傳統級配粒料為對照組，冷拌發泡再生為實驗組；首先於實驗室內進行相關材料試驗以及配合設計，並以配合設計結果進行現地試鋪，完成後即使用多種儀器量測不同齡期之強度發展，由強度發展曲線得知冷拌再生瀝青混凝土之強度發展明顯優於傳統級配粒料，且冷拌再生發泡瀝青混凝土於初期養治8小時快速發展強度，並於中後期24小時後趨於平緩，而級配粒料則無明顯發展趨勢，其原因應為發泡瀝青穩定處理及水泥水化作用，於鋪面壓實完成後齡期初期即有強度發展，相對於傳統級配而言，冷拌再生瀝青混凝土確實有較高之強度，冷拌發泡再生之回彈模數與齡期關係為y=4.24ln(x)+24.13，其R2高達0.9；為確保該材料之強度，本研究建議新建工程使用本材料養治時間為24小時，養護工程則為4小時；現地驗證以新北市冷拌再生發泡瀝青試驗道路測試本研究建議之養護時間是否合適，該道路於養治時間1小時15分即可符合本研究強度發展曲線之建議強度要求，綜合以上各點所述，冷拌再生發泡瀝青應用在鋪面工程上確實有其優點與競爭力，非常值得進一步研究與應用。

摘要(英)

Compared with other materials, cold-mixed recycled asphalt concrete pavement has more obvious development trend of aging strength that is necessary to discuss the relationship between the strength and curing time, which is helpful for the use of the material in pavement. In terms of domestic and foreign applications, cement can increase the anti-stripping ability and enhance the solidification, which make the curing time have discrepancy. The study uses Light Weight Deflectometer and Clegg Impact Soil Tester to determine the ELWD and Clegg Impact Value (CIV), in the light of studying the age strength of development of the cold mix recycling asphalt concrete to confirm the material properties. The strength of cold mix recycling asphalt concrete has a rapid development in the initial curing time, and gradually leveling off in the late period. However, the aggregate gradation has no obvious development. According to the strength development curve module, the regeneration between the ELWD and aging time is y=4.24ln(x)+24.13, and R2 is 0.9; To ensure the strength of the material, this study recommends the use of this material for the new construction project, the curing time is 24 hours, and the maintenance project is 4 hours. The test road in New Taipei City can meet the recommended strength requirements of the strength development curve of this study within 1 hour and 15 minutes of curing time. Based on the above points, the application of cold-mixed recycled foamed asphalt in pavement engineering does have its advantages and competitiveness, and it is well worth it in Further research and application.

關鍵字(中)

★ 冷拌再生瀝青混凝土
★ 強度
★ 發泡瀝青

關鍵字(英)

★ Cold recycled concrete
★ Strength
★ Foamed asphalt

論文目次

摘要 I
ABSTRACT III
致謝 V
目錄 VII
圖目錄 XI
表目錄 XV
第一章、緒論 1
1-1　　研究背景 1
1-2　　研究動機 2
1-3　　研究目的 2
1-4　　研究流程 3
第二章、文獻回顧 5
2-1　　冷拌再生發泡瀝青混凝土技術介紹與應用 5
2-1-1　冷拌再生技術穩定處理方式 6
2-1-2　冷拌再生工法之類型 11
2-1-3　瀝青發泡性質探討 14
2-1-4　冷拌再生瀝青混凝土之材料性質探討 16
2-1-5　冷拌再生瀝青混凝土之應用 22
2-2　　冷拌再生瀝青混凝土之齡期發展 25
2-3　　鋪面強度檢測儀器之國內外應用 29
2-3-1　輕型落重撓度儀國內外相關應用 29
2-3-2　Clegg 衝擊土壤試驗儀國內外相關應用 31
2-4　　鋪面承載力指標之換算公式 32
2-5　　文獻回顧小結 34
第三章、研究方法與實驗設計 35
3-1　　研究流程與試驗配置 35
3-2　　材料基本性質試驗 39
3-2-1　粒料基本性質試驗 39
3-2-2　發泡瀝青基本性質試驗 41
3-3　　冷拌再生發泡瀝青混凝土配合設計 44
3-3-1　冷拌再生發泡瀝青混凝土配合設計流程 44
3-3-2　冷拌再生發泡瀝青混凝土配合設計試驗項目 46
3-4　　冷拌再生發泡瀝青混凝土之現地強度發展曲線建立 50
3-4-1　齡期試鋪斷面設計 50
3-4-2　加州承載比試驗 52
3-4-3　輕型落重撓度儀之試驗流程 53
3-4-4　Clegg土壤衝擊試驗儀之試驗流程 56
3-5　　新北市試鋪道路冷拌再生發泡瀝青混凝土強度發展之驗證 58
3-5-1　現地試鋪斷面設計 58
3-5-2　現地滾壓檢驗之試驗流程 60
第四章、實驗室試驗結果分析 61
4-1　　材料基本性質試驗結果 61
4-1-1　粒料基本性質試驗結果 61
4-1-2　瀝青基本性質試驗結果 64
4-2　　冷拌再生發泡瀝青混凝土配合設計結果 65
4-2-1　冷拌再生發泡瀝青混凝土之級配粒料設計結果 65
4-2-2　決定最適發泡因子 67
4-2-3　冷拌再生發泡瀝青混凝土配合設計試驗結果 73
4-2-4　選擇冷拌再生發泡瀝青混凝土之最適配比 75
4-3　　冷拌再生發泡瀝青混凝土之強度發展曲線建立 75
4-3-1　齡期試鋪材料加州承載比試驗結果 76
4-3-2　冷拌再生發泡瀝青混凝土齡期追蹤試驗結果 77
4-3-3　冷拌再生發泡瀝青混凝土檢驗時間點與標準之建議 83
4-4　　冷拌再生發泡瀝青混凝土實驗室試驗結果綜合討論 84
第五章、現地試辦道路齡期強度驗證 87
5-1　　新北市試辦道路之鋪築 87
5-2　　現地鋪面強度齡期分析 88
5-3　　現地試鋪道路檢測綜合討論 91
第六章、結論與建議 93
6-1　　結論 93
6-2　　建議 95
參考文獻 96

參考文獻

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指導教授

陳世晃(Shih-Huang Chen)

審核日期

2020-6-29

推文