岩瀝青摻配技術及其應用於多孔隙瀝青混凝土鋪面之研究

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研究生：	李明憲 Ming-hsien Lee
論文名稱：	岩瀝青摻配技術及其應用於多孔隙瀝青混凝土鋪面之研究 Study of the Rock Asphalt Blending Technique and Its Application to Porous Asphalt Concrete Pavement
指導教授：	沈得縣 Der-hsien Shen
口試委員:	黃兆龍 Chao-lung Hwang 郭銘峰 Ming-feng Kuo
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：	2014
畢業學年度：	102
語文別：	中文
論文頁數：	94
中文關鍵詞：	岩瀝青、摻配技術、多孔隙瀝青混凝土、鋪面績效
外文關鍵詞：	Rock Asphalt, Blending Technique, Porous Asphalt Concrete, Pavement Performance
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本研究除研發岩瀝青摻配技術外，並探討岩瀝青摻配技術應用於多孔隙瀝青混凝土鋪面之可行性。本研究第一階段探討各種試驗材料之物理性質。第二階段以CNS 14184中改質瀝青Ⅲ型(MA3)之針入度規範作為評估基準，決定岩瀝青膠泥(BMA)及岩瀝青顆粒(BGA)改質石油瀝青膠泥(AC20)之最佳摻配比例。第三階段依照最佳摻配比例拌製含岩瀝青多孔隙瀝青混凝土(RPAC)作為對照組，另以改質瀝青Ⅲ型(MA3)拌製多孔隙瀝青混凝土(PAC)作為控制組。RPAC及PAC藉由力學性質、耐久性質、鋪面績效及聲學特性等試驗結果進行比較，以評估岩瀝青摻配技術及其應用於多孔隙瀝青混凝土之可行性。
研究結果顯示：岩瀝青摻配技術應用於多孔隙瀝青混凝土，經由力學性質、鋪面績效、耐久性質及聲學特性等試驗結果經綜合評估得知，岩瀝青摻配技術中以岩瀝青膠泥改質石油瀝青膠泥(簡稱岩瀝青膠泥改質瀝青，BMAM)之品質最佳。BMAM摻配技術能有效改質基底瀝青AC-20，其擁有改質時間短及改質溫度較低之改質條件。BMAM雖會降低多孔隙瀝青混凝土於低溫環境下抵抗磨耗之能力，但就整體而言，BMAM確實能提升多孔隙瀝青混凝土之品質，BMAM應用於多孔隙瀝青混凝土鋪面具有可行性。

In addition to studying rock asphalt blending technique, the study further explores efficacy of applying rock asphalt blending technique to porous asphalt concrete pavement (RPAC), Phase 1 of the study explores physical properties of various experimental materials. Phase 2 determines optimal blending ratio with needle penetration of modified asphalt model III in CNS14184 as assessment basis. Phase 3 uses RPAC that mixed with optimal blending ratio of porous asphalt concrete as matched group, and uses modified asphalt model III PAC as control group. Comparisons are conducted with RPAC and PAC through test results of mechanical property, durability property, pavement performance and acoustic characteristic, to assess efficacy of the rock asphalt blending technique and its application to PAC.
The study results shown: From the test results of mechanical property, durability property, pavement performance and acoustic characteristic, it is found through comprehensive assessment that among rock asphalt blending techniques, the best quality goes to rock asphalt mastic modified petroleum asphalt grout(BMAM). BMAM blending technique is able to effectively modify bituminous grout AC-20, which is equipped with modification conditions of short modifying time and lower modifying temperature. Although BMAM is provided with capability of reducing abrasion resistance under low temperature for PAC, however as a whole, BMAM is really able to enhance quality of PAC, and there is feasibility of BMAM to be applied to porous asphalt concrete pavement.

論文摘要	I
英文摘要	II
誌 謝	III
目錄	IV
表目錄	VIII
圖目錄	X
第一章  緒論	1
1-1研究動機	1
1-2研究目的	2
1-3研究範圍	3
1-4研究方法與流程	4
第二章 文獻回顧	6
2-1 岩瀝青材料性質	6
2-1.1岩瀝青之來源	6
2-1.2 岩瀝青之化學性質	7
2-1.3 岩瀝青之物理性質	8
2-2 熱拌瀝青混凝土	8
2-3石油瀝青膠泥	10
2-3.1石油瀝青膠泥之組成	10
2-3.2石油瀝青膠泥之性質	12
2-4改質石油瀝青	13
2-5多孔隙瀝青混凝土	15
2-6改質時間及摻配比例對岩瀝青改質瀝青之影響	17
第三章 試驗材料與試驗計畫	18
3-1試驗計畫	18
3-2 試驗材料	20
3-3 試驗組別配置	21
3-4 試驗材料物性試驗計畫	23
3-4.1瀝青材料物性試驗	23
3-4.2 粒料基本物性試驗	29
3-4.3岩瀝青之物性試驗	36
3-5 岩瀝青改質技術探討	37
3-6 岩瀝青顆粒取代部分粒料及基底瀝青混合料探討	38
3-7 岩瀝青改質瀝青性質分析	38
3-8 決定BMA及BGA之最佳摻配比例	39
3-9 多孔隙瀝青混凝土配合設計	39
3-10 力學性質試驗	42
3-10.1 馬歇爾穩定值試驗	42
3-10.2 間接張力強度試驗	43
3-11 耐久性質試驗	46
3-11.1 烘箱加速老化試驗	46
3-11.2 浸水馬歇爾試驗	48
3-11.3 浸水剝脫試驗	49
3-12 鋪面績效試驗	51
3-12.1透水試驗	52
3-12.2 Cantabria磨耗試驗	54
3-12.3 車轍輪跡試驗	56
3-13 聲學特性測試(雙麥克風法)	59
第四章 試驗結果分析與討論	63
4-1試驗材料物性試驗結果	63
4-1.1 瀝青材料物性試驗結果	63
4-1.2粒料基本物性試驗結果	65
4-1.3岩瀝青之物性試驗結果	66
4-2改質瀝青膠泥性質分析結果	66
4-3決定BMA、BGA最佳摻配比例	69
4-4多孔隙瀝青混凝土配合設計結果	71
4-5 力學性質試驗結果分析	75
4-5.1 馬歇爾穩定值試驗	75
4-5.2 間接張力強度試驗	76
4-6 耐久性質試驗結果分析	78
4-6.1烘箱加速老化試驗	78
4-6.2浸水馬歇爾試驗	80
4-6.3浸水剝脫試驗	81
4-7 鋪面績效試驗結果分析	83
4-7.1透水試驗	83
4-7.2 Cantabria磨耗試驗	84
4-7.3車轍輪跡試驗	86
4-8 聲學特性試驗結果分析	87
4-9 綜合評估	89
第五章 結論與建議	90
5-1結論	90
5.2建議	92
參考文獻	93

                                

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