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研究生: 郭健銘
Chien-Ming Kuo
論文名稱: 廢棄混凝土裹漿應用於半剛性瀝青混凝土可行性之研究
Practicability Assessment of the Semi-Rigid Asphalt Concrete with the Precoating Recycled Concrete
指導教授: 沈得縣
Der-hsien Shen
口試委員: 黃兆龍
Hwang, C.L
劉明仁
Liu, M.J
郭銘峰
Kuo, M.F.
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 178
中文關鍵詞: 廢棄混凝土裹漿粒料水泥瀝青膠漿半剛性瀝青混凝土
外文關鍵詞: recycled concrete, precoating aggregate, cement asphalt paste, semi rigid asphalt
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  • 本研究係使用水泥漿包裹粒料之方式改善廢棄混凝土再生粒料(Recycled Concrete, RC)之基本性質,並採用水泥瀝青膠漿(Cement Asphalt Paste, CAP)拌製成不同鋪面型式之半剛性瀝青混凝土(Semi Rigid Asphalt, SRA),除探討RC粒料及裹漿廢棄混凝土再生粒料(Precoating Recycled Concrete, PRC)對瀝青混凝土力學性質、耐久性質、鋪面績效及音學性質之影響外,並探討PRC粒料應用於SRA之可行性。
      研究結果顯示,熱拌瀝青混凝土之最佳瀝青含量,PRC粒料高於RC粒料及天然粒料,若將PRC、RC及天然粒料應用於SRA及熱拌瀝青混凝土時,則各組SRA因感溫性甚低,故其力學性質及耐久性質於皆優於熱拌瀝青混凝土,且其於高溫環境下會加速水泥水化速度而有利於力學強度及耐久性之發展。PRC粒料表面不如RC粒料粗糙且多菱角,故其應用於熱拌瀝青混凝土之力學強度較RC粒料為低,然而其於耐久性質上對於熱拌瀝青混凝土之SMA及PA則有明顯之改善。PRC粒料應用於SRA時在鋪面績效方面,因質地較為脆硬,故抗磨耗之能力較熱拌瀝青混凝土為差,但車轍輪跡試驗結果顯示,SRA各組之抗車轍變形能力明顯優於熱拌瀝青混凝土。在音學性質方面, SRA因性質偏向剛性,故在相同鋪面型式下係其吸音係數較低。但PRC之SRA鋪面績效及音學性質與RC組比較並無明顯之差異,因此PRC粒料應用於SRA鋪面具有可行性。


    This study improves essential properties of Recycled Concrete (RC) by coating aggregate with Cement Paste, and mixing Cement Asphalt Paste (CAP) to form different pavement types of Semi Rigid Asphalt (SRA). Not only discusses the influence of mechanical properties, durability, pavement performance and acoustical properties on Asphalt Concrete of RC and Precoating Recycled Concrete (PRC), but also discusses practicability of applying them on SRA.
    The test results showed that sensitivity of temperature of SRA is very low, so it has the topper peak of mechanical properties and durability on each pavement type than Hot Mix Asphalt, and the fact that it accelerates cement hydration is advantegoues to development of mechanical strength. The property of SRA is closer to rigid, so the level of mechanical strength is decided by the quality of essential properties of aggregate. PRC already improved essential properties of RC, and also improved the mechanical strength of SRA. However the property of Hot Mix Asphalt is flexible, the level of mechanical strength is decided by the stability of aggregate structure. The surface of PRC is not as rough and irregular in shape as RC, therefore the mechanical strength of it applying on Hot Mix Asphalt is lower. As for the durability properties, it has significant improvement on Stone Mastic Asphalt and Porous Asphalt of Hot Mix Asphalt. As for pavement performance, SRA is crispier, so the ability to resist abrasion is worse than Hot Mix Asphalt. The result of rutting test showed that the resistance of SRA is better than Hot Mix Asphalt. As for acoustical property, the property of SRA is closer to rigid, so the sound absorption coefficient is lower under the same pavement type. PRC has no significant difference on pavement performance and acoustical property, therefore it is practical to apply PRC on SRA.

    中文摘要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 研究步驟與流程2 第二章 文獻回顧5 2-1 廢棄混凝土再生粒料 5 2-1-1 廢棄混凝土再生粒料之基本性質5 2-1-2 國內廢棄廢棄混凝土再生粒料於道路工程上之應用6 2-1-3 國外廢棄混凝土再生粒料於道路工程上之應用8 2-2 水泥瀝青膠漿12 2-2-1 水泥瀝青膠漿之簡介12 2-2-2 水泥瀝青膠漿之材料組成12 2-2-3 國內水泥瀝青膠漿之發展現況19 2-2-4 國外水泥瀝青膠漿之發展現況21 2-3 裹漿再生粒料28 2-3-1 輕質骨材裹漿再生粒料28 2-3-2 廢棄混凝土裹漿再生粒料29 2-4 瀝青混凝土之鋪面型式30 第三章 試驗計劃33 3-1 試驗材料準備35 3-1-1 瀝青膠結料35 3-1-2 包裹粒料漿體35 3-1-3 粒料36 3-1-4 級配37 3-2 試驗變數與流程40 3-3 水泥瀝青膠漿配合設計方法42 3-4 裹漿粒料配比設計方法43 3-5 改質III型瀝青物性試驗44 3-5-1 針入度試驗44 3-5-2 軟化點試驗44 3-5-3 比重試驗45 3-5-4 薄膜烘箱試驗45 3-5-5 黏滯度試驗46 3-5-6 延展性試驗46 3-6 陽離子乳化瀝青物性試驗50 3-6-1 乳化瀝青水分測定試驗50 3-6-2 蒸發殘餘量試驗51 3-6-3 儲存穩定性試驗51 3-6-4 荷電試驗51 3-6-5 靜置分離試驗52 3-6-6 乳化瀝青固形量試驗 52 3-6-7 蒸餾殘渣特定測定試驗53 3-7 水泥物性試驗55 3-7-1 水泥比重試驗55 3-7-2 水泥凝結時間試驗55 3-8 粒料物化性試驗56 3-8-1 比重及吸水率試驗56 3-8-2 洛杉磯磨損試驗57 3-8-3 健性試驗57 3-8-4 扁長率試驗58 3-8-5 筒壓強度試驗59 3-8-6 掃描式電子顯微鏡(SEM)觀測 60 3-8-7 能量散佈光譜儀(EDS)分析60 3-9 水泥瀝青膠漿基本性質試驗63 3-9-1 迷你坍流度試驗63 3-9-2 凝結時間試驗64 3-9-3 抗壓強度試驗64 3-9-4 抗拉強度試驗65 3-9-5 抗彎強度試驗65 3-10 瀝青混凝土配合設計方法68 3-10-1 馬歇爾配合設計方法 68 3-10-2 多孔隙瀝青混凝土配合設計方法71 3-10-3 石膠泥瀝青混凝土配合設計方法76 3-11 力學性質試驗78 3-11-1 馬歇爾穩定值試驗78 3-11-2 間接張力試驗79 3-12 鋪面績效試驗82 3-12-1 透水機能試驗82 3-12-2 Cantabria試驗84 3-12-3 車轍輪跡試驗85 3-13 耐久性質試驗89 3-13-1 浸水馬歇爾試驗89 3-13-2 浸水剝脫試驗90 3-13-3 烘箱老化試驗92 3-14 音學性質試驗93 3-15 微觀分析試驗97 第四章 試驗結果與討論99 4-1 裹漿粒料配比設計結果99 4-2 改質III型瀝青物性試驗100 4-2-1 改質III型瀝青物性試驗結果100 4-2-2 拌合溫度及夯壓溫度 100 4-3 陽離子乳化瀝青物性試驗結果101 4-4 水泥物性試驗結果102 4-5 粒料物化性試驗結果102 4-5-1 粒料物性試驗結果102 4-5-2 粒料化性試驗結果104 4-6 水泥瀝青膠漿基本性質試驗結果107 4-7 瀝青混凝土配合設計結果110 4-7-1 馬歇爾配合設計結果 110 4-7-2 多孔隙瀝青混凝土配合設計結果124 4-7-3 石膠泥瀝青混凝土配合設計結果142 4-8 力學性質試驗結果145 4-8-1 馬歇爾穩定值試驗結果145 4-8-2 間接張力試驗結果148 4-9 鋪面績效試驗結果152 4-9-1 透水機能試驗結果152 4-9-2 Cantabria試驗結果153 4-9-3 車轍輪跡試驗結果155 4-10 耐久性質試驗結果157 4-10-1 浸水馬歇爾試驗結果157 4-10-2 浸水剝脫試驗結果159 4-10-3 烘箱老化試驗結果161 4-11 音學性質試驗結果164 4-12 微觀分析試驗結果168 第五章 結論與建議171 5-1 結論171 5-2 建議172 參考文獻174

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