溫拌瀝青應用於透水性瀝青鋪面之研究

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謝傑龍(Jie-Long Sie) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

溫拌瀝青應用於透水性瀝青鋪面之研究
(The Study of Warm Mix Asphalt Used in Pervious Asphalt Concrete)

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摘要(中)

溫拌瀝青工法(WMA)比起傳統熱拌瀝青(HMA)較為環保，於國外已廣泛的被研究與運用。若溫拌瀝青混凝土能適時的降低拌合溫度並結合透水性鋪面，勢必可使透水鋪面不僅只有透水效益，於生產階段到鋪設完成後的鋪面可達到雙重綠色效益。
故本研究運用溫拌劑(Sasobit®2.0%、2.5%、3.0%與Advera®5.0%、6.0%、7.0%瀝青重量比)製作成溫拌瀝透水青混凝土鋪面。因拌合與滾壓溫度較低，於抗水侵害能力較一般熱拌瀝青差，本研究於成效試驗中特別針對此加以設計實驗跟探討。第一部分是運用常見的透水性瀝青混凝土成效試驗與透水試驗試驗來加以評估。第二部分是特別針對材料水份侵害問題進行評估，最後則是以評估溫拌透水瀝青鋪面於工程上可行性運用。
由本研究結果添加Advera® 於5.0%時有降低5℃最佳降溫效果，而添加Sasobit®於2.5%時有降低10℃最佳降溫效果，且本研究以溫度掃瞄發現摻配此兩種溫拌劑能適時增加瀝青膠泥的抗車轍因子。於馬歇爾試體之穩定值與流度值皆符合施工綱要之規定。其在一般成效試驗與長期老化試驗結果也不遜色於傳統熱拌透水性瀝青鋪面。成本分析結果以AC-20基底瀝青添加Sasobit®生產每公噸約需增加147.64元之成本，添Advera®每公噸約需增加45.14元之成本。但建議往後能使用較高性能的瀝青膠泥來做為溫拌透水性瀝青鋪面之運用，因此本研究定論在適度的配合設計下溫拌瀝青技術是可以運用在透水性瀝青鋪面。

摘要(英)

This objective of the study was to assess the Warm Mix Asphalt (WMA) by adding two different agents, Sasobit® and Advera®, to design and evaluate the Pervious Asphalt Concrete (PAC). The research scope was to design and mix PACs while it was added with 2.0%, 2.5% and 3.0% of Sasobit® and 5.0%, 6.0%, and 7.0% of Advera® by weight of total asphalt. The PAC specimens designed in the light or intermediate traffic loading were subject to the performance tests to evaluate the feasibility of using WMA agents in PAC. The laboratory results show that there was a 10℃ and 5℃of reduction in mixing temperature, while adding 2.5% of Sasobit® and 5.0% of Advera® by weight of total asphalt, respectively. The analysis of binder rheology show that the rutting resistance can be improved by adding these two agents, while both performance results of Marshall stability and flow fit the design code. Moreover, the aging and moisture susceptibility analysis present a fairly compatible result with traditional PAC mixtures. However, the cost-effective analysis indicates that each tonnage will cost NTD 147.64 and NTD 45.14 more, while adding Sasobit® and Advera®, respectively, than that mixed only with AC-20. It is concluded that it is feasible to mix PAC with these two WMA agents with a satisfaction outcome of evaluated performance tests.

關鍵字(中)

★ 溫拌透水性瀝青混凝土
★ Sasobit
★ Advera
★ 水份侵害試驗
★ 節能減碳

關鍵字(英)

★ Warm-mix asphalt
★ Sasobit
★ Advera
★ Moisture infringement Test
★ Energy saving &
★ Carbon reduction

論文目次

第一章緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究目的2
1.3 研究範圍3
1.4 研究流程3
第二章文獻回顧7
2.1 溫拌瀝青混凝土之應用7
2.1.1 溫拌瀝青介紹與特性7
2.1.2 國內外溫拌瀝青混凝土之應用9
2.2 透水性瀝青混凝土之應用25
2.2.1 國內透水性瀝青鋪面之規範25
2.2.2 國內外透水性瀝青混凝土之發展27
2.3 溫拌透水性瀝青混凝土之應用34
2.3.1 國內溫拌透水性瀝青混凝土之應用34
2.3.2 國外溫拌透水性瀝青混凝土之應用34
2.4 瀝青混凝土之水份侵害37
2.4.1 剝脫之機理37
2.4.2 浸水侵害之評估方式38
2.5 綠色工法40
2.5.1 瀝青混凝土碳排放計算40
2.5.2 新材料、新技術及新工法 41
第三章試驗規劃43
3.1 研究流程與試驗項目43
3.1.1 研究流程43
3.1.2 試驗項目與方法46
3.2 瀝青基本物性試驗49
3.3 粒料基本物性試驗53
3.4 溫拌透水性瀝青混凝土配合設計流程55
3.4.1 配合設計流程與試驗項目 55
3.4.2 溫拌透水性瀝青混凝土配合設計試驗56
3.5 溫拌透水性瀝青混凝土成效試驗61
3.5.1 回彈模數試驗 61
3.5.2 靜態潛變試驗 63
3.5.3 間接張力試驗 64
3.5.4 彎曲試驗66
3.5.5 浸水殘餘強度試驗67
3.5.6 滯留強度試驗 67
3.5.7 煮沸試驗68
3.5.8 室內透水68
第四章試驗結果與分析73
4.1 材料性質試驗結果74
4.1.1 粒料基本性質試驗結果74
4.1.2 瀝青膠泥基本性質試驗結果76
4.1.3 瀝青膠泥流變性質分析82
4.2 溫拌透水性瀝青混凝土配合設計結果84
4.2.1 溫拌透水性瀝青混凝土級配決定84
4.2.2 溫拌透水性瀝青混凝土最適含油量決定86
4.2.3 透水性瀝青混凝土馬歇爾試驗87
4.2.4 滲透試驗89
4.3 溫拌透水性瀝青混凝土成效結果90
4.3.1一般成效試驗90
4.3.2水份侵害成效試驗97
4.3.3 老化試驗評估 103
第五章溫拌透水性瀝青混凝土之可行性評估107
5.1 溫拌透水性瀝青混凝土之減碳效益107
5.2 成本分析108
5.3 溫拌透水性瀝青混凝土之實際運用面111
5.4 溫拌透水性鋪面特性114
第六章結論與建議115
6.1 結論115
6.2 建議118
參考文獻119

參考文獻

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指導教授

林志棟、葉銘欽
(Jyh-Dong Lin、Ming-Chin Yeh)

審核日期

2013-7-29

推文