研究生: |
歐李正君 CHENG-CHUN O LEE |
---|---|
論文名稱: |
轉爐石裹漿技術及其應用於密級配水泥瀝青混凝土鋪面之研究 Performance Study of the Dense Graded Cement Asphalt Concrete Pavement with the Precoating Basic Oxygen Furnace Slag |
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: | 159 |
中文關鍵詞: | 轉爐石 、裹漿粒料 、水泥瀝青膠漿 、密級配瀝青混凝土 |
外文關鍵詞: | Basic oxygen furnance slag, Precoated basic oxygen furnace slag, Cement asphalt plaste, Dense Graded Asphalt Concrete |
相關次數: | 點閱:305 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本研究係採用爐石粉水泥漿包裹轉爐石(簡稱SPB或裹漿粒料),探討裹漿粒料之粒料性質及轉爐石裹漿應用於密級配水泥瀝青混凝土鋪面之可行性。研究時分四階段進行探討,第一階段探討轉爐石與裹漿粒料性質之差異,以評估轉爐石裹漿後對粒料特性之影響。第二階段探討改質瀝青Ⅲ型之物理性質及水泥瀝青膠漿(CAP)之配比與物理性質。第三階段將裹漿粒料分別以25%、50%、75%取代天然粗粒料,以改質瀝青Ⅲ型熱拌傳統密級配瀝青混凝土(DGAC)作為控制組,並以水泥瀝青膠漿冷拌密級配水泥瀝青混凝土(DGCAC)作為對照組。第四階段針對熱拌傳統密級配瀝青混凝土與冷拌密級配水泥瀝青混凝土進行力學性質、鋪面績效 、耐久性質及聲學特性等各項試驗,並將各項試驗結果加以比較以評估裹漿粒料應用於密級配水泥瀝青混凝土鋪面之可行性。
研究結果顯示:在裹漿粒料性質方面,因轉爐石含有未反應完全之游離石灰,故吸水後會有體積膨脹現象發生,轉爐石裹漿後可杜絕水分滲入,而抑制轉爐石體積膨脹及改善轉爐石品質。在水泥瀝青膠漿方面,本研究採用水泥瀝青膠漿配比為C/A=1.1,FSP=5%,及乳化瀝青殘渣含量為60%,此配比之W/C為0.41趨近水泥漿完全水化所需之W/C=0.42,經試驗結果顯示水泥瀝青膠漿坍流度可達32cm,28天強度可達到89kgf/cm2。
在裹漿粒料應用於密級配水泥瀝青混凝土方面,綜合各項試驗結果顯示DGCAC組各項試驗結果皆符合規範規定,且品質大多優於DGAC組,但DGCAC組磨耗率略大於DGAC組,DGCAC組在馬歇爾試驗及間接張力試驗結果顯示,於裹漿粒料取代天然粒料25%時強度表現最佳,故本研究採用裹漿粒料取代天然粗粒料25%進行7、14、28天齡期試驗,試驗結果顯示DGCAC之力學性質、鋪面績效 、耐久性質及聲學特性等皆優於DGAC組。
This study used slag powder mixing cement into paste and pre-coating BOFS (called SPB or starched aggregates ) became to aggregate. This study estimated the feasibility of SPB use in the dense gradation cement-asphalt concrete pavement and investigating the aggregate characteristic of starched aggregates. The experiment result of study was discusses with the four states. The first stage, estimating differences of properties between BOFS and starched aggregates, for assess effects of aggregate characteristic after BOFS being starched. The 2nd stage, investigating Type-Ⅲ modified asphalt physical character and the proportioning and physical properties of cement asphalt paste (CAP). The 3rd stage, starched aggregate respectively, 25%, 50% and 75% to replace coarse aggregates and mixed with Type-Ⅲ modified asphalt being into conventional hot mix dense gradation of asphalt concrete (DGAC) as a control group, and using cement asphalt paste mixed dense gradation asphalt cement concrete (DGCAC) as a comparison group. The 4th stage, processing among of experiments contented with asphalt concrete mechanical properties, Pavement performance, durability performance, acoustic characteristics of the test about with both traditional hot mixing dense gradation asphalt concrete and cold mixing dense gradation cement asphalt concrete, and compare the results to assess the feasibility of the starched aggregates used into dense gradation cement asphalt concrete pavement.
Research results show that in starched aggregates properties from BOFS containing unreacted completely free lime, so after water absorption expansion will happen, by being aggregates starched sealed, prevent moisture infiltration, can inhibit BOFS possibilities of future expansion and improvement of converter in BOFS's surface physical properties.
In terms of cement asphalt paste, this study uses of cement asphalt paste ratio of C/A=1.1, FSP=5% and asphalt emulsion residue 60%, whose W/C =0.41 reaching cement required for complete hydration of W/C=0.42, Test results of cement asphalt paste slump flow value of up to 32cm, 28day strength can reach 89kgf/cm2.
Starched aggregate application about dense gradation Cement asphalt concrete. Comprehensive test results show that the DGCAC group test results are in compliance with the specifications, and are mostly better than the DGAC group. DGCAC group, the attrition rate is slightly larger than the DGAC groups. DGCAC groups appear in the Marshall and indirect tension test results, in starched aggregates replace natural aggregates 25%, strength did best. So starched aggregate is used to replace the natural coarse aggregate 25% processed testing with 7, 14, and 28 days ages. Test result shows the mechanical properties, pavement performance, durability performance and acoustic characteristics are better than DCAC group.
1 張宜中,張建智,添加轉爐石粉對於混凝土耐久性影響之研究,國立台灣海洋大學河海工程學系九十五學年度碩士專班研究成果。
2 劉秉軍,轉爐石取代混凝土中天然細骨材之研究,國立台北科技大學資源工程研究所碩士學位論文,中華民國100 年11 月
3 劉伃芝,瀝青膠漿質流行為與轉爐石添加於石膠泥瀝青混凝土之工程性質評估,國立成功大學土木工程學系碩博士班,中華民國101年7月
4 中聯資源股份有限公司,「轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面使用手冊」,2010年。
5 林志棟,「中聯爐石處理資源化股份有限公司委託計畫期末報告-轉爐石應用於鋪面工程之推廣(配比試驗報告書)」,國立中央大學土木工程學系,民國92年9月。
6 徐慧治,「轉爐石水泥製程之研發」,雲林科技大學營建工程研究所碩士論文,2005年。
7 台灣世曦工程顧問股份有限公司,「轉爐石應用於密級配與多孔隙瀝青混凝土性質之綜合研究(期末報告)」, 2009年。
8 林志棟,「轉爐石於鋪面工程之應用-長期成效評估(期末報告)」,中華鋪面工程學會,2006年。
9 張高騰,「應用轉爐石為路基材料之潛在問題及可能對策探討」,逢甲大學運輸科技與管理學系碩士論文,2010年。
10 財團法人台灣營建研究院,「飛灰鋼鐵爐石適用評估計畫」,中聯爐石處理資源化股份有限公司委託,中華民國96年。
11 鄭清元,「電弧爐煉鋼爐碴特性及取代混凝土粗骨材之研究」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文,2000年。
12 陳協揚,「包裹輕質骨材混凝土之力學性質」,國立成功大學土木工程學系碩士論文,2002年。
13 徐定华、徐敏,混凝土材料學概論,中國標準出版社,pp. 33~36、244~280,2002。
14 范傳斌、羅煉,「摻水泥瀝青混凝土黏附性及工程實踐」,廣東公路交通,第82期,2004。
15 呂正宗,「水泥瀝青混凝土配比技術及在鋪面工程上應用之研究」,國立台灣科技大學營建工程研究所,博士論文,民國97年7月。
16 王鳳英,「界面活性劑的原理與應用」,高立圖書有限公司,台灣台北,1988。
17 賴耿陽,「界面活性劑應用實務」,復漢出版社,台灣台南,1983。
18 歐靜枝,「乳化溶化技術實務」,復漢出版社,台灣台南,1992。
19 趙承深,「界面科學特論」,復文書局,台灣台南,1988。
20 李江、封晨輝、陳忠達,「水泥-乳化瀝青混合料的研究」,石油瀝青,第19卷第6期,2005。
21 沈得縣,「瀝青混凝土材料品質管制」,台北市政府公務人員訓練中心工程品質管制講習班講義,1995年。
22 蔡攀鰲,「瀝青混凝土」,第六版,三民書局,1995年。
23 吳學禮,「鋪面、材料工程實務」,增修版,詹氏書局,2005年。
24 曾士芳,「轉爐石裹漿應用於密級配瀝青混凝土鋪面可行性之研究」,國立台灣科技大學營建工程研究所,碩士論文,民國100年7月。
25 郭順傑,「裹漿材料種類對廢棄混凝土再生粒料性質及瀝青鋪面績效影響之研究」,國立台灣科技大學營建工程研究所,碩士論文,民國98年6月。
26 朱國良,「裹漿材料種類對輕質骨材粒料性質及瀝青鋪面績效影響之研究」,國立台灣科技大學營建工程研究所,碩士論文,民國99年6月。
27 辛啟松,蘋果日報,台灣台南,民國98年6月17日。
28 Noburake Haga、Yuichi Ohkawa,”Utilization of Blast Furnace and Steel Slag in Road Construction”,Nippon Steel Technical Report NO.17(1981).
29 NSA, “Steel slag a premier construction aggregate,” National Slag Association, Utah.
30 “Iron and Steel Slag End-Use Statistic”, U.S. Geological Survey(2005)。
31 “Legal Status of Slags Position Paper”, The European Slag Association(2006)。
32 C.F. Mora, A.K.H. Kwan, H.C. Chan, "Pareicle size distribution analysis of coarse aggregate using digital image processing," Cement and Concrete Research, 1998, 28(6), pp.921-93.
33 A.K.H. Kwan, C.F. Mora, and H.C. Chan, "Pareicle shape analysis of coarse aggregate using digital image processing," Cement and Concrete Research, 1999, 29(9), pp.1403-1410.