混凝土再生粒料應用於透水性鋪面底層適用性分析

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許柏謙(Bo-Chien Hsu) 查詢紙本館藏

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土木工程學系

論文名稱

混凝土再生粒料應用於透水性鋪面底層適用性分析
(The study in applicability of concrete recycled aggregate used in the base course for permeable pavement)

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摘要(中)

因應全球氣候變遷，為解決暴雨造成排水系統負擔，透水性鋪面能做為一舒緩之解決方案，但目前相關研究成果多建議將透水性鋪面應用於輕交通量區域，尚未廣泛應用於一般交通量之市區道路；且目前國內對於透水性鋪面底層材料尚未有一完整之規範準則。因此，研究首先探討混凝土再生粒料應用於透水性鋪面之特性；接著以再生材料分別應用於碎石級配與透水混凝土兩種形式來評估其成效，以探討再生材料運用於透水性鋪面底層之適用性，本研究欲提供一較佳之建議配比，期滿足道路工程承載力需求，並達到透水性鋪面透保水之效益。
研究結果顯示，混凝土再生粒料使用於C-40碎石級配區間其CBR值均能滿足現行施工綱要規範第02726章級配粒料底層對一般碎石級配底層所建議之80以上，而滲透係數亦能滿足日本透水鋪裝所建議之10-3 cm/sec以上，經由選擇圖說可找出滿足透水性鋪面底層需求之設計乾單位重。而研究製作再生透水混凝土之單軸抗壓強度為7.4 kgf/cm2(105.7 psi) ~ 82.1 kgf/cm2(1172.8 psi)，惟水泥粒料比例在1:12之組別已無法滿足施工綱要規範第02794章透水性鋪面透水混凝土之要求，亦無法滿足交通部路工程施工規範中對水泥處理粒狀土壤之規定，故水泥粒料比例較低時在選用上應格外注意。最後本研究依研究之過程與試驗成果，對施工綱要規範第02794章進行探討並提出修改建議，使規範更趨完善，便於工程界使用參考。

摘要(英)

In response to global climate change,to address the burden of the drainage system caused by heavy rains,permeable pavement do for a Soothing Solutions,but related research proposed permeable pavement used in multi-light traffic areas,not yet widely used in general traffic of urban roads;and is currently base course of permeable pavement material for yet one full of normative guidelines. Therefore, the study first discusses recycled concrete aggregate used in permeable pavement characteristics;Recycled materials were used followed by graded gravel and permeable concrete to assess its effectiveness in two forms,recycled materials used to explore the suitability of the base course in permeable pavement,this study is to provide a better proportionality of the proposal,to meet the demand of bearing capacity in road works and achieve the effectiveness of water contained and permeability in permeable pavement.
The results showed that use of recycled aggregate concrete at C-40 graded gravel CBR value range can meet its current construction specification for 02726(graded aggregates graded gravel base)the general base course the recommended 80 or more,while permeability coefficient and also meet Japanese permeable paving the recommended 10-3 cm/sec or more,by selector drawings can be find the designed dry unit weight to meet the demand of the base course of permeable pavement.The study of the production of recycled uniaxial compressive strength of porous concrete is 7.4 kgf/cm2 (105.7 psi) ~ 82.1 kgf/cm2 (1172.8 psi),but the proportion of cement aggregates 1:12’s group has been unable to meet the construction specification chapter 02794 (permeable pavement) permeable concrete requirements,they can not meet the Ministry of Transportation road construction specifications for cement treated granular soil condition,the lower the proportion of cement aggregates should pay particular attention in the selection. Finally,according to the study of the process and test results,explore and recommend changes for construction specifications chapter 02794,to make specification more perfect, easy to use engineering reference.

關鍵字(中)

★ 混凝土再生粒料
★ C-40 碎石級配區間
★ 透水混凝土

關鍵字(英)

★ recycled concrete aggregates
★ C-40 range grading gravel
★ porous concrete

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 研究目的 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法 2
1.5 研究流程 3
第二章文獻回顧 5
2.1營建資源與再利用 5
2.1.1 國內營建資源再利用現況 5
2.1.2 資源回收再利用法 7
2.1.2 國內公共工程營建廢棄物再生料執行情形 9
2.1.3 混凝土再生料基本性質 15
2.2 透水性鋪面 21
2.2.1 透水性鋪面定義及效益 21
2.2.2 透水性鋪面規劃調查 23
2.2.2 透水性鋪面設計原理 24
2.2.3 國內外應用現況 26
2.2.4 透水性鋪面保水及滲透 33
2.3 道路工程底層材料 37
2.3.1 影響承載力之因素 39
2.3.2 粒狀土壤夯實特性 42
2.3.3 透水性碎石級配底層 42
2.4 透水性無細粒料混凝土 48
2.4.1 透水混凝土之定義 48
2.4.2 透水混凝土配合設計 49
2.4.3 透水混凝土國內外之應用 52
2.4.4 透水混凝土底層 57
第三章試驗計畫 59
3.1 使用材料 59
3.2 再生材料物理性質試驗 62
3.2.1 粗粒料密度、相對密度(比重)及吸水率試驗 63
3.2.2 細粒料比重及吸水率試驗 63
3.2.3 粒料容積密度與空隙率試驗 63
3.2.4 洛杉磯磨損試驗 63
3.2.4 土壤液性限度、塑性限度及塑性指數決定法(阿太堡限度試驗) 64
3.3 再生材料應用於碎石級配承載力與滲透性試驗 64
3.3.1 工程用土壤分類試驗法 65
3.3.2 土壤夯實試驗 66
3.3.3 加州承載比試驗 67
3.3.4 滲透試驗 70
3.3.5 保水能力試驗 72
3.4 再生材料應用於透水混凝土強度與滲透性試驗 73
3.4.1 配合設計 74
3.4.2 新拌混凝土單位重試驗 75
3.4.3 新拌混凝土坍度試驗 76
3.4.4 抗壓強度試驗 77
3.4.5 抗彎強度試驗 78
3.4.6 孔隙率試驗 79
3.4.7 透水性試驗 80
第四章試驗結果與分析 83
4.1 混凝土再生粒料基本性質試驗結果 83
4.1.1 粗粒料基本性質 83
4.1.2 細粒料基本性質 84
4.2 碎石級配底層承載力對滲透性試驗結果 84
4.2.1 碎石級配土壤分類 84
4.2.2 土壤夯實試驗 85
4.2.3 加州承載比試驗 91
4.2.4 滲透試驗 94
4.2.5 保水能力試驗 96
4.2.6 小結 97
4.3 透水混凝土底層強度與滲透性試驗結果 101
4.3.1 新拌混凝土單位重與坍度試驗 101
4.3.2 抗壓強度試驗 102
4.3.3 抗彎強度試驗 104
4.3.4 孔隙率與透水試驗 104
4.3.5 小結 106
第五章透水性鋪面使用規範探討 109
5.1 施工綱要規範第02794章 109
5.1.1 基、底層材料 109
5.1.2 透水性瀝青鋪面基、底層施工要求 111
5.1.3 品質檢驗 113
5.2 透水性鋪面規範探討與建議 115
5.2.1 基底層材料 115
5.2.2 透水性瀝青鋪面基、底層施工要求 117
5.2.3 品質檢驗 119
第六章結論與建議 121
6.1 結論 121
6.2 建議 122
參考文獻 125

參考文獻

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指導教授

林志棟、洪境聰
(Jyh-Dong Lin、Ching-Tsung Hung)

審核日期

2013-7-29

推文