含轉爐石刨除料應用於再生瀝青混凝土成效評估

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吳建弘(Jian-Hong Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

含轉爐石刨除料應用於再生瀝青混凝土成效評估
(Performance Evaluation of Recycled Asphalt concrete with BOF Slag RAP)

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摘要(中)

未來幾年之後鋪設轉爐石瀝青混凝土之鋪面勢必會再需要重新刨除與維護，若未來這些含有再生料之刨除料無法再被循環使用，將失去原本將轉爐石應用於道路工程循環再利用之本意。本研究利用實驗室評估含轉爐石刨除料添加於再生瀝青混凝土之成效。使用的含轉爐石刨除料共有兩種，一種為轉爐石添加50%(粗粒料25%、細粒料25%)；另一種為30%細粒料之瀝青混合料，鋪築迄今已超過4年，從轉爐石原始性質、配合設計及添加比例等具完整資料，對於含轉爐石刨除料之再生瀝青混凝土進行更有效之評估。第一階段，為了確認含轉爐石刨除料是否能取代部分天然粒料添加於再生瀝青混凝土，將依據公共工程會施工綱要規範第 02966 章對於含轉爐石刨除料性質進行審視。第二階段，將以含轉爐石刨除料固定取代量30%為前提，設計上線、中線、下線之三種不同級配曲線，判斷級配對整體再生瀝青混凝土之品質是否有所影響。第三階段，以最適合含油量的狀態下，進行成效與抗水分侵害之試驗，探討含轉爐石刨除料之再生瀝青混凝土耐久性等性質變化及受水分侵害後之再生瀝青混凝土成效。實驗室試驗結果顯示，含轉爐石刨除料應用於再生瀝青混凝土之級配曲線以貼近規範帶上限設計，有較佳之成效。抗水分侵害之方面，須注意靠近規範帶下限的級配曲線可能造成再生瀝青混凝土浸水殘餘強度不足之情形發生。因此，使用含轉爐石刨除料於再生瀝青混凝土時，應注意級配曲線是否符合規範之標準，盡量避免使設計級配接近規範帶下限，以確保含轉爐石刨除料之再生瀝青混凝土的品質。

摘要(英)

If the Recycled Asphalt Pavement (RAP) contains some Basic Oxygen Furnace(BOF) slag couldn′t be used in into recycled asphalt concrete, would lose the meanings of recycles. This study used the laboratory to evaluate the effectiveness of adding RAP contain BOF slag to recycled asphalt concrete. Two different RAP containing BOF slag types were used. One is the origin mixture contains 50% BOF slag, the other contains 30% BOF slag. First, in order to confirm whether RAP of containing BOF slag can replace part of conventional aggregate aggregated in recycled asphalt concrete, RAP contains BOF slag had to be examined according to the Implementation Guidelines for the Outline Specifications for Public Construction, Chapter 02966. Second, aggregate substitute by 30% RAP of containing BOF slag has been used to design 3 kinds of grading curves. Third, performance test and moisture sensitivity test had been done to explore the durability of RAP with BOF slag to the recycled asphalt concrete and the effect of recycled asphalt concrete after moisture damage. According to the test results, when applying RAP of contain BOF slag into recycled asphalt concrete design. The grading curve close to the specification upper limit has better results. In terms of moisture sensitivity, it should be noted that the grading curve near the lower limit of the specification may cause the shortage of the Tensile Strength Ratio (TSR) of the recycled asphalt concrete. Therefore, when using RAP of contain BOF slag in recycled asphalt concrete, it should be noted that the gradation curve should meets the standard of the specification and try to avoid being close to the down limit of the specification to ensure the quality of recycled asphalt concrete.

關鍵字(中)

★ 轉爐石
★ 刨除料
★ 再生瀝青混凝土
★ 水分敏感性

關鍵字(英)

★ Basic Oxygen Furnace slag (BOF)
★ Recycled Asphalt Pavement (RAP)
★ Reclaimed Asphalt Concrete
★ Moisture Sensitivity

論文目次

目錄 I
圖目錄 V
表目錄 IX
第一章、緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的與流程 2
第二章、文獻回顧 5
2.1 轉爐石材料特性 5
2.1.1 來源與製程 5
2.1.2 成分與特性 6
2.2 轉爐石膨脹性質與安定化程序 10
2.3 轉爐石之應用情形 12
2.3.1 轉爐石國內之應用情形 12
2.3.2 轉爐石國外之應用情形 14
2.4 再生瀝青混擬土之研究 16
2.4.1轉爐石應用於再生瀝青混擬土 16
2.4.2刨除料應用於再生瀝青混擬土 17
2.5 瀝青混擬土抗水分侵害能力探討 19
第三章、研究方法 23
3.1 試驗配置 23
3.2 粒料基本物性實驗 25
3.2.1 篩分析試驗 25
3.2.2 粗粒料比重及吸水率試驗 26
3.2.3 細粒料比重及吸水率試驗 27
3.2.4 健度試驗 29
3.2.5 洛杉磯磨損試驗 30
3.2.6 粒料受水合作用之潛在膨脹試驗 32
3.3 瀝青膠泥基本性質試驗 33
3.3.1 比重試驗 33
3.3.2 針入度試驗 34
3.3.3 黏滯度試驗 35
3.3.4 軟化點試驗 36
3.4刨除料回收試驗 38
3.4.1 刨除料環境試驗 38
3.4.2 分離回收方式 38
3.4.3 刨除料之回收粒料 39
3.4.4 刨除料之回收瀝青膠泥 39
3.5 再生瀝青混擬土配合設計 40
3.6 含轉爐石刨除料再生瀝青混擬土成效試驗 45
3.6.1 間接張力試驗 45
3.6.2 回彈模數試驗 46
3.6.3 煮沸試驗 47
3.6.4 浸水殘餘強度試驗 48
3.6.5 滯留強度試驗 49
第四章、研究成果 51
4.1 含轉爐石刨除料試驗結果 51
4.1.1 刨除料來源與取得 51
4.1.2 刨除料環境試驗結果 54
4.1.3 回收粒料粒料基本物性試驗結果 55
4.1.4 回收膠泥試驗結果 57
4.2 天然粒料基本物性試驗結果 58
4.3 瀝青基本性質試驗結果 59
4.4 含轉爐石刨除料之再生瀝青混擬土配合設計結果 61
4.5 含轉爐石刨除料再生瀝青混擬土成效試驗結果 72
4.5.1 刨除料配比與天然配比成效分析 72
4.5.2 刨除料配比曲線成效分析 77
第五章、成果綜合探討 89
5.1 含轉爐石刨除料應用於再生瀝青混擬土之可行性 89
5.2 含轉爐石刨除料再生瀝青混擬土級配之影響 91
5.3 含轉爐石刨除料再生瀝青混擬土抗水分侵害成效評估 93
第六章、結論與建議 95
6.1 結論 95
6.2 建議 96
參考文獻 97

參考文獻

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指導教授

陳世晃林志棟(Shih-Huang Chen Jyh-Dong Lin)

審核日期

2019-7-25

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