發泡瀝青技術添加瀝青刨除料應用於道理底層可行性之研究

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徐聖博(Sheng-po Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

發泡瀝青技術添加瀝青刨除料應用於道理底層可行性之研究
(The Feasibility Study of the Foamed Bitumen Stabilization Technique with Reclaimed Asphalt on the Base Layer of Pavement)

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摘要(中)

有鑑於台灣地區天然資源有限，政府遂於民國八十五年推動再生瀝青混擬土利用。但依行政院公共工程委員會所頒布的施工綱要規範，再生瀝青混凝土的瀝青刨除料添加量最高上限為百分之四十，而額外的百分之六十瀝青刨除料將無法使用於瀝青鋪面中。此外，各縣市政府近年來大力推動的路平專案，也使得瀝青鋪面經養護後所產生的瀝青刨除料持續增加，進而造成環境汙染。
透過國外發泡瀝青技術做為穩定方式，本研究將瀝青刨除料應用於道路底層以評估回收刨除料輔以發泡技術之本土適用性。實驗結果顯示，瀝青刨除料經發泡瀝青穩定技術處理後不僅符合國內相關規範，且卵石當量值也優於天然碎石級配和瀝青處理底層。
在生產過程中，熱拌工法的消耗能源碳排放量是生產冷拌的109.91倍，且每公噸熱拌瀝青的消耗能源成本也高達生產冷拌的55.32倍；從生產材料角度來看，熱拌工法使用材料的碳排放量相當於冷拌工法的1.26倍，且每公噸的材料成本也相當於冷拌工法的2.04倍。
經實驗室所進行的成效試驗及效益試算，研究發現發泡瀝青穩定處理底層可應用於道路底層中，除可降低成本更可達碳足跡減量之效益。

摘要(英)

Due to limited natural resource in Taiwan, the reclaimed asphalt is, therefore, chosen as a raw material that the country could reuse in road pavement. Since 1996, the government of Taiwan has pursued a project of recycling reclaimed asphalt. However, according to The Chapter Outline Section, published by Public Construction Commission, Executive Yuan, it has a stipulation that the maximum quantity of reclaimed asphalt pavement (RAP) added is 40%, and thus the rest of the RAP cannot be used in the asphalt pavement. Besides this, the local governments have urged the Road-Smoothing Project actively. As a result, the project significantly increases the quantity of RAP after road maintenance, causing environmental pollution.
Based on the foamed bitumen stabilization technique, this paper examines whether the recycled asphalt with the mixing of foam bitumen would be suitable and applicable in Taiwan by using RAP as the base layer of the pavement. The result of this study shows that, after foamed asphalt effectiveness test, RAP would not only meet the industry legislation in Taiwan, but also provide superior quality compared with bitumen treated base and natural aggregate. In terms of the production process, the carbon emission of hot mix asphalt (HMA) is 109.91 times greater than the carbon emission of cold mix asphalt (CMA). In addition, HMA energy cost per ton is up to 55.32 times higher than the cost of CMA. From a perspective of production material, the carbon emission of HMA material is also more than CMA materials by 26 percent. What is more, the cost of HMA material per ton is 2.04 times more than what CMA material costs.
According to the effectiveness and efficiency test, which conducted by the laboratory where the researcher worked, the foamed asphalt base could be used in the base layer of the pavement to reduce the cost and the carbon emission.

關鍵字(中)

★ 發泡瀝青技術
★ 瀝青刨除料
★ 碳排放量

關鍵字(英)

★ Foamed Asphalt
★ Reclaimed Asphalt Pavement
★ Carbon Emission

論文目次

目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xii
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 冷拌再生工法介紹及應用 5
2.1.1 冷拌再生工法種類 5
2.1.2 冷拌再生穩定處理方式 8
2.1.3 國內外冷拌工法之應用 14
2.2 道路工程底層材料 22
2.2.1 道路工程材料規範 22
2.2.2 發泡瀝青穩定材料之規定 29
2.2.3 發泡瀝青穩定底層之應用 33
2.3 國內外瀝青刨除料回收再利用現況 36
2.3.1 亞洲瀝青刨除料回收再利用方式與情形 36
2.3.2 美洲瀝青刨除料回收再利用方式與情形 48
2.3.3 歐洲瀝青刨除料回收再利用方式與情形 50
2.4 節能減碳效益評估 53
2.4.1 降低拌合溫度節能減碳之效益 53
2.4.2 再生再利用材料成本效益 57
第三章研究方法 59
3.1 研究流程與試驗配置 59
3.2 材料基本性質試驗 62
3.2.1 粒料基本性質試驗 62
3.2.2 瀝青膠泥試驗 65
3.3 發泡瀝青穩定處理底層配合設計流程 70
3.3.1 配合設計流程與試驗項目 70
3.3.2 發泡瀝青穩定處理底層配合設計試驗 71
3.4 發泡瀝青穩定處理底層成效試驗 75
3.4.1 回彈模數試驗 75
3.4.2 靜態潛變試驗 77
3.4.3 車轍輪跡試驗 78
3.4.4 間接張力試驗 80
3.4.5 彎曲試驗 81
3.4.6 卵石當量試驗 82
第四章試驗結果與分析 85
4.1 材料基本性質試驗結果 85
4.1.1 粒料基本性質試驗結果 85
4.1.2 瀝青膠泥試驗結果 88
4.2 發泡瀝青穩定處理底層配合設計結果 89
4.2.1 發泡瀝青穩定處理底層級配決定 89
4.2.2 發泡瀝青穩定處理底層最適含油量決定 94
4.2.3 發泡瀝青穩定處理底層馬歇爾試驗 98
4.3 發泡瀝青穩定處理底層成效試驗分析 100
4.3.1 回彈模數試驗 100
4.3.2 靜態潛變試驗 102
4.3.3 車轍輪跡試驗 104
4.3.4 間接張力試驗 105
4.3.5 彎曲試驗 107
4.3.6 卵石當量試驗 108
第五章發泡瀝青技術應用於底層之可行性評估 109
5.1 發泡瀝青技術節能減碳效益試算 109
5.2 發泡瀝青技術材料成本分析 112
5.3 發泡瀝青技術於台灣地區之應用 116
5.3.1 結構厚度計算方法 116
5.3.2 發泡瀝青技術應用於底層之結構厚度試算 120
第六章結論與建議 123
6.1 結論 123
6.2 建議 125
參考文獻 127

參考文獻

AASHTO T321-07, (2011) Standard Method of Test for Determining the Fatigue Life of Compacted Hot Mix Asphalt (HMA) Subjected to Repeated Flexural Bending.
Added-Value Tax Policies on Integrated Use of Natural Resources and Relative Products. (2008) Cai-Shui, 156, Ministry of Finance, State Bureau of Taxation, China.
ASTM D242-09, (2009) Standard Specification for Mineral Filler For Bituminous Paving Mixtures.
ASTM D3515-96, (1996) Standard Specification for Hot-Mixed, Hot-Laid Bituminous Paving Mixtures, American Society for Testing and Materialss.
ASTM D4215-07, (2007) Standard Specification for Cold-Mixed, ColdLaid Bituminous Paving Mixtures, American Society for Testing and Materials.
Copeland, A. (2011) Reclaimed Asphalt Pavement in Asphalt Mixtures: State of the Practice. FHWA-HRT-11-021. FHWA, McLean, Va.
D’Andrea A., Lancieri F., Marradi A., (2001) “Materiali da Demolizione di Pavimentazioni Stradali Bituminose per la Formazione di Fondazioni e Sottofondi”, Proceedings the National XI SIIV Conference, Verona (Italy) 28-30.
Del Carmen Rubio, María, et al. (2013) “Comparative analysis of emissions from the manufacture and use of hot and half-warm mix asphalt.” Journal of Cleaner Production 41:1-6.
Hansen, K. R., & Copeland, A. (2013). Annual asphalt pavement industry survey on recycled materials and warm-mix asphalt usage: 2009–2012 (No. IS-138).
Hansen, K., & Newcomb, D. (2007). “RAP Usage Survey”. National Asphalt Pavement Association, Lanham, Maryland.
Huang Songchang, Xu Jian, et al. (2008).Technical Specifications for Highway Asphalt Pavement Recycling. JTG F41-2008, Ministry of Transport, China.
Isola, M., et al. (2013) “Evaluation of cement treated mixtures with high percentage of reclaimed asphalt pavement.” Construction and Building Materials 48: 238-247.
Iwański, Marek, and Anna Chomicz-Kowalska. (2014) “Application of recycled aggregates to the road base mixtures with foamed bitumen in the cold recycling technology.” The 9th Conference Environmental Engineering. Selected Papers.
Japan Road Association. (2009) Guideline on Environment-Friendly Pavement Technologies, Japanese.
Japan Road Association. (1987) Handbook of In-Situ Base Course Recycling, Japanese.
Japan Road Association. (1992) Handbook of Plant Recycling of Pavement, Japanese.
Japan Road Association. (1992) Textbook for Pavement Lecture, Japanese.
Kandhal, P. S. (1997). “Recycling of asphalt pavements-an overview.” Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 66.
Kawakami, A., H. Nitta, T. Kanou, and K. Kubo. (2008) “Environment Load of Pavement Recycling Method,” Journal of Pavement Engineering, Japan Society of Civil Engineers, Japanese.
Kubo, K., & Leader, P. T. (2014). “Recycling in Japan.” Application of Reclaimed Asphalt Pavement and Recycled Asphalt Shingles in Hot-Mix Asphalt, 60.
Lane, B., & Kazmierowski, T. (2005). “Implementation of cold in-place recycling with expanded asphalt technology in Canada.” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, (1905), 17-24.
Li Fupu, Yan Erhu, Huang Songchang et al. (2011) Standard Test Methods of Bitumen and Bituminous Mixtures for Highway Engineering. JTG E20-2011, Ministry of Transport, China.
Liu, Xiaoyu, Qingbin Cui, and Charles Schwartz. (2014) “Greenhouse gas emissions of alternative pavement designs: Framework development and illustrative application.” Journal of environmental management 132: 313-322.
Mohammad, L. N., Wu, Z., & King, W. (2013). “Accelerated Loading Evaluation of Foamed Asphalt Treated RAP Layers in Pavement Performance.” Louisiana Transportation Research Center, Baton Rouge, La, Report, 475.
Montepara, A., Tebaldi, G., Marradi, A., & Betti, G. (2012). “Effect on Pavement Performance of a Subbase Layer Composed by Natural Aggregate and RAP.” Procedia-Social and Behavioral Sciences, 53, 980-989.
Muthen, K. M. (1998). “Foamed asphalt mixes-mix design procedure.” Transportation Research Record, 898, 290-296.
Olard, F., & Pouget, S. (2014). “Current Status of RAP Application in France.” Application of Reclaimed Asphalt Pavement and Recycled Asphalt Shingles in Hot-Mix Asphalt, 49, 42.
Robinette, C., and J. Epps. (2009) HMA Energy Savings and RAP Properties. Presented to RAP Expert Task Group, December 16.
Rubio, M. C., Martínez, G., Baena, L., & Moreno, F. (2012). “Warm mix asphalt: an overview.” Journal of Cleaner Production, 24, 76-84.
Schwartz, C. W., & Khosravifar, S. (2013). “Design and Evaluation of Foamed Asphalt Base Materials” (No. MD-13-SP909B4E).
Statistical Bulletin of Road and Waterway Transportation Industry Development. (2012) Department of Planning, Ministry of Transport, China.
The Guidance on Promoting Pavement Material Recycling. (2012) Jiao-Gonglu-Fa, [489], Ministry of Transport, China.
Thenoux, G., González, Á., & Dowling, R. (2007). “Energy consumption comparison for different asphalt pavements rehabilitation techniques used in Chile.” Resources, conservation and recycling, 49(4), 325-339.
Valdés, G., Pérez-Jiménez, F., Miró, R., Martínez, A., & Botella, R. (2011). “Experimental study of recycled asphalt mixtures with high percentages of reclaimed asphalt pavement (RAP).” Construction and Building Materials, 25(3), 1289-1297.
Wahhab, H. I. A. A., Baig, M. G., Mahmoud, I. A., & Kattan, H. M. (2012). “Study of road bases construction in Saudi Arabia using foam asphalt.” Construction and Building Materials, 26(1), 113-121.
Willis, J. R. (2014). Life-Cycle Assessment of 2012 NCAT Pavement Test Track Green Group Mixtures (No. NCAT Report 14-02).
Wirtgen Cold Recycling Manual. (2010). 3th Edition, ISBN 3-936215-05-7, Wirtgen GmbH, Windhagen, Germany.
Xu, J., Huang, S., & Qin, Y. (2014). “Asphalt Pavement Recycling in Mainland China.” Application of Reclaimed Asphalt Pavement and Recycled Asphalt Shingles in Hot-Mix Asphalt, 51.
Yan, J., Ni, F., Yang, M., & Li, J. (2010). “An experimental study on fatigue properties of emulsion and foam cold recycled mixes.” Construction and Building Materials, 24(11), 2151-2156.
YOFIANTI, D., SUBAGIO, B. S., & RAHMAN, H. (2011). “The Laboratory Performance of Cold Mix Recycling Base with Foam Bitumen (CMRFB-Base) using Cement Filler.” In Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies (Vol. 2011, No. 0, pp. 256-256). Eastern Asia Society for Transportation Studies.
川上篤史、新田弘之、加納孝志、久保和幸，「Environment Load of Pavement Recycling Method」，舗装工学論文集，第十三期，第71-78頁 (2008)
中國維特根-工地報告http://www.wirtgen-china.com.cn/zh/
中華民國內政部營建署http://myway.cpami.gov.tw/way/cht/index.php
中華民國內政部營建署道路http://myway.cpami.gov.tw/way/cht/index.php
中華民國交通部主計處http://www.motc.gov.tw/ch/home.jsp?id=64&parentpath=0,6
王台雁，「冷拌密級配瀝青混凝土之工程性質」，碩士論文，國立成功大學土木工程研究所，台南 (2011)
台灣中油股份有限公司-油品行銷事業部http://cpc.demosite.tw/division/mb/oil-more1-7.aspx
永續公共工程入口網http://eem.pcc.gov.tw/
行政院公共工程委員會，「永續公共工程－節能減碳政策白皮書」，(2008)
行政院公共工程委員會，施工綱要規範第02714章V2.0-瀝青處理底層。
行政院公共工程委員會，施工綱要規範第02726章V7.0-級配粒料底層。
行政院公共工程委員會，施工綱要規範第02966章V7.0-再生瀝青混凝土鋪面。
吳國洋，「混凝土製品應用於土木工程之減碳效益評估-以道路、建築工程為例」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2011)。
呂柏璋，「溫拌瀝青混凝土應用於台灣地區可行性研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2012)。
李紫寧，「冷拌再生瀝青混凝土基底層改良之研究」，碩士論文，東南科技大學防災科技研究所，台北(2011)
杜嘉崇、葉榮晟、張凱珏，「乳化瀝青於溫拌合瀝青混凝土性質之探討」，鋪面工程，第十卷，第四期，第31-40頁 (2012)
周士勛，「常溫瀝青混凝土耐久特性之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2009)。
林凱悅，「鐵礦碴再利用於鋪面工程之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2011)。
袁家偉，「使用轉爐石提升耐久性瀝青混凝土成效之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2007)。
張家綸，「不同添加比例刨除料對再生瀝青混凝土工程性質之影響」，國立中興大學土木工程研究所，台中(2013)。
梁履坦，「工業副產品在鋪面材料之應用：卵石當量分析」，碩士論文，國立交通大學交通運輸研究所，新竹 (1993)
陳正倫，「精進臺灣地區再生瀝青混凝土鋪面之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2012)。
黄曉暉、李益民，「沥青混凝土路面就地冷再生技术在湖南的应用与推广」，湖南交通科技，第三十九卷，第2期，第77-79頁 (2013)
黃明詠，「泡沫瀝青冷拌再生工法在台灣之應用研究」，碩士論文，中華大學土木工程研究所，新竹(2002)。
管崑甫，「不同等級瀝青應用於再生瀝青混凝土之績效評估」，碩士論文，高苑科技大學土木工程研究所，高雄(2013)。
劉福明、高建華、孫紅燕、徐佳力、譚炯，「乳化沥青冷再生技术在高速公路大修工程中的应用」，中外公路，第二十九卷，第6期，第217-220頁 (2009)
衛萬榮、張捷、李鵬宇、李樹勛，「泡沫沥青就地冷再生技术的应用」，中国公路，第十九期，第56頁 (2014)
謝傑龍，「溫拌瀝青應用於透水性瀝青鋪面之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(2013)。
韓海紅、馮文相，「泡沫瀝青冷再生混合料的特性分析」，鋪面工程，第十三卷，第一期，第1-5頁 (2013)。
簡克豪，「過度老化瀝青混凝土回收料添加水泥應用於道路基底層之研究」，國立中興大學土木工程研究所，台中(2012)。

指導教授

林志棟(Jyh-Dong Lin)

審核日期

2015-7-28

推文