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研究生: 洪生勇
Sheng-Yung Hung
論文名稱: 轉爐石應用於道路底層工程性質評估與厚度分析
Evaluation of Engineering Properties and Structural Thickness Analysis of Roadbase Incorporating Basic Oxygen Furnace Slag
指導教授: 廖敏志
Min-Chih Liao
口試委員: 黃兆龍
陳建旭
盧之偉
蘇育民
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 96
中文關鍵詞: 蒸氣養生轉爐石基底層混合料AASHTO道路設計法
外文關鍵詞: steam curing converter stone, base layer mixture, road design method (AASHTO)
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  • 本研究以蒸氣養生轉爐石為試驗材料,係透過一系列實驗室試驗,比較及驗證添加蒸氣養生轉爐石後之級配混合料,與天然級配材料特性和工程性質上的相似程度。為評估蒸氣養生轉爐石材料基本特性,並應用於道路基底層填方時的工程性質,針對蒸氣養生轉爐石混合天然級配粒料作為道路底層材料,隨著轉爐石受水化作用依百分比取代天然粒料所夯實之體積膨脹量,取得膨脹率是否符合規範值0.5%以內,試驗結果顯示各批轉爐石級配混合料在齡期第一天至第七天膨脹率,均符合CNS15311規範值。分析轉爐石與天然粒料之工程性質,將轉爐石進行基底層粗細粒料磨損率、健度、最大乾密度、液性限度、含砂當量等實驗,比重約為3.4有高於天然粒料約18%-33%之特性,而添加75%轉爐石混合級配料在土壤試驗上做夯打實驗時CBR值為169.5%,結構最為緊密扎實,應用至道路底層應能提供較高之承載力。本研究亦採用AASHTO道路設計法進行厚度敏感性分析,透過改變設計年限、可靠度、層係數、標準誤差等四項參數,其中交通量及路基模數皆為固定值,評估轉爐石底層用在道路結構之可行性,理論分析結果顯示採用轉爐石混合級配料可減少底層之設計厚度。


    In this study, basic oxygen furnace (BOF) slag with steam curing was used as the test material. A series of laboratory tests were conducted to compare and verify the similarity of construction characteristics on the BOF slag and natural aggregate. In order to evaluate the expansion characteristics of the BOF slag, and the application of using BOF slag as roadbase materials, the BOF slag was mixed with natural aggregate with the percentages ranging from 0 to 100%. Test results show that the expansion rate of the BOF slag was lower than 0.5%. In addition, the BOF slags also met all requirements for the other physical properties. With regard to the engineering properties of the roadbase materials, the CBR value of adding 75% BOF slag to natural aggregate was 1.69 times higher than the 100% natural aggregate. The structure should be the densest, and provides higher bearing capacity as the roadbase. AASHTO pavement design method was also used to determine the thickness of the base layer of road and to analyze the sensitivity according to various design parameters. By changing the parameters of design life, reliability, layer coefficient and standard error, the thickness of base layer was changed. The results also indicated that the use of BOF slag in roadbase can significantly reduce the thickness of base layer.

    第1章 緒論 1.1 研究背景 1.2 研究目的 1.3 研究範圍 第2章 文獻回顧 2.1 煉鋼爐石 2.1.1 煉鋼爐石背景 2.1.2 煉鋼爐石之種類 2.1.3 煉鋼爐碴生產製程與特性 2.2 轉爐石之特性 2.2.1 轉爐石之化學性質 2.2.2 轉爐石之物理性質 2.2.3 轉爐石之膨脹性 2.2.4 轉爐石之安定化 2.3 轉爐石瀝青混凝土工程特性 2.3.1 國內研究 2.3.2 國外研究 2.4 爐石應用道路工程之特性 2.5 AASHTO 1993年柔性路面設計法 2.5.1 路面設計因素 第3章 研究方法 3.1 試驗範圍 3.2 試驗流程 3.3 試驗規範 3.3.1 基層材料 3.3.2 底層材料 3.3.3 粒料受水合作用之潛在膨脹試驗 3.4 試驗材料 3.5 試驗方法 3.5.1 洛杉磯磨損試驗 3.5.2 含砂當量試驗 3.5.3 粗粒料比重及吸水率試驗 3.5.4 細粒料比重及吸水率試驗 3.5.5 粒料健性試驗 3.5.6 密度與含水量試驗 3.5.7 加州承載比試驗(CBR) 第4章 結果與分析 4.1 粒料物理性質試驗 4.2 轉爐石粒料與天然粒料膨脹率試驗結果 4.3 混合料級配設計與工程性質試驗結果 4.3.1 混合料級配設計 4.3.2 工程性質試驗 4.4 轉爐石最佳摻配比例工程性質試驗 4.5 瀝青鋪面設計 4.5.1 瀝青鋪面結構 4.5.2 瀝青鋪面特性 4.5.3 瀝青鋪面設計法 4.6 鋪面厚度敏感性分析 4.6.1 .設計年限 4.6.2 可靠度 4.6.3 層係數 4.6.4 標準誤差 4.6.5 路基模數 第5章 結論與建議 5.1 結論 5.2 建議 參考文獻

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    無法下載圖示 全文公開日期 2024/09/02 (校內網路)
    全文公開日期 2024/09/02 (校外網路)
    全文公開日期 2024/09/02 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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