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研究生: 曾瑞文
Ruei-wun Zeng
論文名稱: 岩瀝青摻配技術及其應用於石膠泥瀝青混凝土鋪面之研究
Study of the Rock Asphalt Blending Technique and Its Application to Stone Matrix Asphalt Concrete Pavement
指導教授: 沈得縣
Der-hsien Shen
口試委員: 黃兆龍
Chao-lung Hwang
杜嘉崇
Jia-chong Du
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: 126
中文關鍵詞: 岩瀝青摻配技術石膠泥瀝青混凝土鋪面績效
外文關鍵詞: Rock Asphalt, Blending Technique, Stone Matrix 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石膠泥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。第二階段探討岩瀝青摻配技術,包括岩瀝青膠泥改質石油瀝青(BMAM)、岩瀝青顆粒取代部分天然粒料與基底瀝青混合料(BGAC)及水泥瀝青膠漿冷拌岩瀝青顆粒(BGCAC),並針對各種摻配技術研發最佳配比。第三階段依照最佳配比拌製含岩瀝青石膠泥瀝青混凝土(RSMA-BMAM/BGAC/BGCAC)作為對照組,另以改質瀝青Ⅲ型(MA3)拌製石膠泥瀝青混凝土(SMA-MA3)作為控制組。本研究中RSMA及SMA均藉由力學性質、鋪面績效、耐久性質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石膠泥瀝青混凝土鋪面之可行性。
研究結果顯示:在岩瀝青膠泥改質石油瀝青方面;BMAM之最佳配比係以CNS14184中MA3之針入度規範作為評估基準,其最佳配比為BMA15AC20t10T135。在岩瀝青摻配技術應用於石膠泥瀝青混凝土方面;經由力學性質、鋪面績效、耐久性質及聲學特性等試驗結果綜合評估得知,岩瀝青摻配技術中以BGAC及BMAM所拌製之含岩瀝青石膠泥瀝青混凝土(RSMA-BGAC/BMAM),其品質較佳且可達到SMA-MA3之水準。就整體而言,在岩瀝青摻配技術中以BGAC及BMAM應用於石膠泥瀝青混凝土之品質較佳,因此BGAC及BMAM應用於石膠泥瀝青混凝土鋪面具有可行性。


In this study, in addition to studying the rock asphalt blending technique, the feasibility of the rock asphalt blending technique applied in stone matrix asphalt (SMA) concrete pavement is explored. In Phase 1, the physical properties of various experimental materials are explored; in Phase 2, rock asphalt blending techniques are explored, including rock asphalt mastic modified petroleum asphalt grout (BMAM), and the use of rock asphalt grain to replace part of natural particle materials and bituminous grout mixture (BGAC), and cement asphalt paste mixes with rock asphalt grains(BGCAC). Through the various blending techniques, the optimal blending ratio is developed; in Phase 3, rock asphalt-containing stone matrix asphalt concrete (RSMA-BMAM/BGAC/BGCAC) prepared in the optimal blending ratio serves as the comparison group, while modified asphalt III (MA3) mixed with stone matrix asphalt concrete (SMA-MA3) serves as the control group. Further, comparisons are conducted with RSMA and SMA through the test results of mechanical property, pavement performance, durability property, and acoustic characteristic in order to assess the efficacy of the rock asphalt blending techniques and its application in stone matrix asphalt concrete.
Findings show that the needle penetration specifications of MA3 in CNS14184 serves as the assessment basis for determining the optimal blending ratio of BMAM, and the optimal blending ratio obtained for BMAM in the study is BMA15AC20t10T135. As for the rock asphalt blending technique applied in stone matrix asphalt concrete, through test results of mechanical property, pavement performance, durability property and acoustic characteristic and comprehensive assessment, it is found that rock asphalt- containing stone matrix asphalt concrete blended using BGAC and BMAM has excellent quality, close to the level of SMA-MA3. Overall, among the rock asphalt blending techniques, BGAC and BMAM applied in stone matrix asphalt concrete are better in quality, thus validating the feasibility of BGAC and BMAM applied in stone matrix asphalt concrete pavement.

論文摘要 英文摘要 誌 謝 目錄 表目錄 圖目錄 第一章 緒論 1-1研究動機 1-2研究目的 1-3研究範圍 1-4研究方法與流程 第二章 文獻回顧 2-1 岩瀝青材料基本性質 2-1.1岩瀝青之來源 2-1.2 岩瀝青之化學性質 2-1.3岩瀝青之物理性質 2-2 石油瀝青膠泥基本性質 2-2.1 石油瀝青膠泥之組成 2-2.2石油瀝青膠泥之物理性質 2-3傳統改質石油瀝青膠泥 2-3.1石油瀝青膠泥之改質劑 2-3.2聚合物改質劑之改質機理 2-3.3改質瀝青膠泥之製作 2-4水泥瀝青膠漿 2-4.1水泥 2-4.2乳化瀝青 2-4.3界面活性劑 2-5熱拌瀝青混凝土 2-6石膠泥瀝青混凝土 2-7岩瀝青改質對瀝青膠泥性質之影響 第三章 試驗材料與試驗計畫 3-1試驗計畫 3-2 試驗材料 3-3 試驗組別配置 3-4 試驗材料物性試驗計畫 3-4.1瀝青材料物性試驗 3-4.2 水泥瀝青膠漿性質試驗 3-4.3 岩瀝青物性試驗 3-4.4 粒料基本物性試驗 3-5 岩瀝青摻配技術探討 3-5-1岩瀝青膠泥改質石油瀝青最佳配比設計之決定(BMAM) 3-5-2岩瀝青顆粒取代部分天然粒料及基底瀝青混合料(BGAC) 3-5-3水泥瀝青膠漿冷拌岩瀝青顆粒(BGCAC) 3-6石膠泥瀝青混凝土配合設計 3-6.1 傳統石膠泥瀝青混凝土 3-6.2 石膠泥水泥瀝青混凝土 3-6.3 含岩瀝青石膠泥瀝青混凝土 3-6.4 石膠泥瀝青混凝土配合設計 3-6.5 石膠泥瀝青混凝土配合設計流程 3-7 力學性質試驗 3-7.1 馬歇爾穩定值試驗 3-7.2 間接張力強度試驗 3-8 鋪面績效試驗 3-8.1 Cantabria磨耗試驗 3-8.2 車轍輪跡試驗 3-9 耐久性質試驗 3-9.1 烘箱加速老化試驗 3-9.2 浸水馬歇爾試驗 3-9.3 浸水剝脫試驗 3-10 聲學特性試驗(雙麥克風法) 3-11岩瀝青摻配技術之評選 第四章 試驗結果分析與討論 4-1瀝青材料物性分析 4-1.1 改質瀝青Ⅲ型及AC20物性試驗結果 4-1.2岩瀝青物性試驗結果 4-2 水泥瀝青膠漿性質試驗 4-2.1水泥比重試驗 4-2.2 乳化瀝青物性試驗結果 4-2.3 水泥瀝青膠漿新拌及力學性質試驗 4-3粒料物性分析 4-3 岩瀝青膠泥改質石油瀝青配比設計(BMAM) 4-4岩瀝青顆粒取代部分天然粒料及基底瀝青混合料(BGAC) 4-5水泥瀝青膠漿冷拌岩瀝青顆粒(BGCAC) 4-6石膠泥瀝青混凝土配合設計結果分析 4-6.1 熱拌石膠泥瀝青混凝土(HMSMA)配合設計 4-6.2 冷拌石膠泥瀝青混凝土(SMCAC)配合設計 4-7 力學性質試驗結果分析 4-7.1 馬歇爾穩定值試驗 4-7.2 間接張力強度試驗 4-8 鋪面績效試驗結果分析 4-8.1 Cantabria磨耗試驗 4-8.2車轍輪跡試驗 4-9耐久性質試驗結果分析 4-9.1烘箱加速老化試驗 4-9.2浸水馬歇爾試驗 4-9.3 浸水剝脫試驗 4-10聲學特性試驗結果分析 4-10岩瀝青摻配技術評比結果 第五章 結論與建議 5-1結論 5-2建議 參考文獻

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