台灣地區推動SMA可行性之研究--以新竹試鋪道路為例

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林秉祁(Bing-Qi Lin ) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程研究所

論文名稱

台灣地區推動SMA可行性之研究--以新竹試鋪道路為例

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摘要(中)

本研究之目的，在於先分析台灣地區鋪面材料之性質，確認是否符合石膠泥瀝青混凝土所需要之材料規格。接著對於歐洲國家使用二十餘年的石膠泥混凝土馬歇爾配合設計法與美國近年來研究發展出之新配合設計法加以研究分析，嘗試擬出台灣地區可行之石膠泥瀝青混凝土配合設計方法建議草案。完成上述兩階段後，然後以新竹試驗道路對於石膠泥瀝青混凝土之生產作業流程，包括生產管制與品質管制等進行檢討分析。由基本材料規格、配合設計步驟至生產鋪築作業流程三方面進行討論，對石膠泥瀝青混凝土於台灣地區推動之可行性作進一步研究。
由本研究之結果發現，石膠泥瀝青混凝土之材料規範較為嚴格，以台灣地區之鋪面材料而言，未必全部適用。在瀝青膠泥上應以AC-20或更高等級之瀝青為適用材料，粒料則須檢驗其扁平率後才能使用，填充料以使用石粉為主，並須添加纖維等添加物。於配合設計方面，本研究以馬歇爾配合設計法為藍本，參考配合美國NCAT配合設計法檢驗之理念，初擬台灣地區適用之SMA配合設計方法。最後並提出SMA生產作業要點與個案分析，供台灣地區鋪面工程界參考。

關鍵字(中)

★ 可行性
★ 材料規格
★ 石膠泥瀝青混凝土
★ 配合設計

關鍵字(英)

論文目次

目錄
目錄…………………………………………………………………..Ⅰ
圖目錄……………………………………………………..……………Ⅴ
表目錄………………………………………………………..…………Ⅶ
第一章緒論……………………………………………………………1
1.1 前言……………..…………………………………………...1
1.2 研究目的…………..………………………………………...1
1.3 研究範圍…………..………………………………………...2
1.4 預期成果……………..…………………...…………………2
1.5 研究流程……………….……………………..………..……3
第二章文獻回顧………………………………………………………4
2.1 瀝青混凝土之種類與架構……..…………………...………4
2.2 石膠泥瀝青混凝土………..………………………………...6
2.2.1 SMA之發展與沿革…………………..………….….6
2.2.2 SMA之骨材結構與特性……………………………7
2.2.3 瀝青膠泥……………………………………..………8
2.2.4 粒料性質與級配……………………………………..9
2.2.5 礦物填充料…………………………………………10
2.2.6 添加物………………………………………………10
2.2.7 配合設計方法………………………………………12
2.2.8 SMA之生產管制…………………………………...22
2.3 世界各國SMA之使用狀況………...…………………….23
2.3.1 美國…………………………………………………23
2.3.2 歐洲…………………………………………………25
2.3.3 日本…………………………………………………26
2.3.4 中國大陸……………………………………………29
2.3.5 各國SMA配合設計及相關規之範比較…………..29
2.4 台灣地區使用SMA現況……..………………..………….34
2.4.1 SMA相關研究………..…………………………….34
2.4.2 現有之SMA道路分析比較………………………..39
第三章台灣地區SMA適用可行性之研究計劃……………………42
3.1 SMA基本材料性質分析………….……………………….42
3.1.1 瀝青膠泥……………………………………………42
3.1.2 粒料…………………………………………………44
3.1.3 填充料………………………………………………47
3.1.4 添加物………………………………………………48
3.1.5 材料組成對SMA成效影響之評估………………..50
3.2 本土化SMA配合設計法之研擬………..………………...52
3.3 SMA生產管制與鋪築施工作業流程要點及個案分析…..54
第四章SMA基本材料性質分析…………………………………….56
4.1 台灣地區現有瀝青膠泥評估結果及使用之建議………...56
4.1.1 瀝青膠泥基本物理試驗分析………………………56
4.1.2 瀝青膠泥流變行為分析……………………………60
4.2 台灣地區現有粒料評估結果及使用之建議……………...62
4.2.1 粒料基本物理性質試驗……………………………62
4.2.2 粒料岩性分析………………………………………63
4.3 台灣地區現有填充料評估結果及使用之建議…………...64
4.3.1 填充料對瀝青膠泥之影響…………………………64
4.3.2 填充料對瀝青混凝土之影響………………………65
4.4 台灣地區現有添加物評估結果及使用之建議…………...67
4.5 台灣地區材料組合對SMA影響之評估…………………68
4.5.1 材料組成對回彈模數之影響………………………69
4.5.2 材料組成對間接張力之影響………………………70
4.5.3 材料組成對靜態潛變之影響………………………72
4.5.4 材料組成對車轍輪跡試驗之影響…………………74
第五章台灣地區SMA配合設計方法之初擬………………………78
5.1 材料規範初擬……………………………………………...78
5.1.1 瀝青膠泥……………………………………………78
5.1.2 粒料與級配…………………………………………79
5.2 級配設計方式……………………………………………...80
5.3 SMA試體製作方式……………………………………….82
5.4 含油量設計方式…………………………………………...86
5.5 設計結果之檢驗…………………………………………...88
5.6 台灣地區SMA配合設計步驟之初擬……………………89
第六章台灣地區SMA作業流程與要點及個案分析……………...91
6.1 驗廠程序…………………………………………………...91
6.2 廠拌品管及駐廠檢驗……………………………………...99
6.2.1 廠拌品管步驟………………………………………99
6.2.2 駐廠檢驗步驟……………………………………..104
6.3 運送與鋪設施工………………………………………….108
6.4 滾壓施工………………………………………………….110
6.5 驗收方式………………………………………………….115
6.6 新竹SMA試鋪道路個案分析…………………………...116
6.6.1 配合設計…………………………………………..116
6.6.2 教育訓練、驗廠、駐廠與施工鋪築……………..118
6.6.3 驗收………………………………………………..121
第七章結論與建議…………………………………………………125
7.1 結論……………………………………………………….125
7.2 建議……………………………………………………….127
參考文獻………………………………………………………………128

參考文獻

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指導教授

林志棟(Jyh-Dong Lin)

審核日期

2001-7-20

推文