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研究生: 葉建廷
Yeh, Chien-Ting
論文名稱: 轉爐石材料應用於密級配瀝青混凝土之工程性質評估
Effect of Basic Oxygen Furnace Slag Materials on Dense Grade Asphalt Concrete
指導教授: 蕭志銘
Shiau, Jih-Min
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 74
中文關鍵詞: 密級配瀝青混凝土轉爐石轉爐石粉
外文關鍵詞: Dense graded asphalt concrete, Basic Oxygen Furnace Slag (BOF), Basic Oxygen Furnace Powder (BOFP)
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  • 國內每年新鋪或維修密級配瀝青混凝土鋪面都需要耗費大量的天然骨材;轉爐石材料為煉鋼過程中的副產品,可用於密級配瀝青混凝土中作為替代骨材與填充料,減少台灣天然砂石的消耗。
    本研究對添加不同比例轉爐石材料之密級配瀝青混凝土試體,進行工程性質的試驗及探討,骨材級配採用ASTM D3515密級配規範中最大標稱粒徑19mm之級配,以三種不同轉爐石添加比例(0%、20%、42%)與兩種不同的轉爐石粉添加比例(0%、2.5%)組成六套配比,依據馬歇爾配合設計找出最佳瀝青含量,再製成馬歇爾試體,進行各項工程性質試驗後,對試驗結果進行探討。
    研究結果顯示,添加轉爐石材料可以讓密級配瀝青混凝土的穩定值、間接張力與磨耗率等工程性質有所提升;穩定值及間接張力會因轉爐石添加而提升,而增加轉爐石取代量與添加轉爐石粉則無明顯影響,Cantabro磨耗試驗顯示有取代轉爐石材料之試體其磨耗率均低於天然料對照組。其餘的試驗結果雖然沒有因為添加轉爐石材料產生明顯影響,表現仍然高於規範值。整體而言在本研究的轉爐石取代比例(0%~42%)與轉爐石粉取代比例下(0%~2.5%),轉爐石材料可作為密級配瀝青混凝土之良好替代材料。
    關鍵字:密級配瀝青混凝土、轉爐石、轉爐石粉

    Dense graded asphalt concrete is the most widely used in Taiwan . The Basic Oxygen Furnace Slag (BOF) and Basic Oxygen Furnace Powder (BOFP) are byproducts of steelmaking process, they have good physical properties as aggregate and filler. The use of BOF and BOFP in the asphalt concrete instead of natural aggregates, could reduce the problem of lack of natural resources. In this research BOF and BOFP were used in dense graded asphalt concrete. Marshall specimens were made to conduct several experiments.
    The results show that adding BOF can improve some performance of dense graded asphalt concrete like Marshall stability, indirect tensile strength and Cantabro loss. The Marshall stability and indirect tensile were positive correlation. The BOF and BOFP can be used in dense graded asphalt concrete and improve some performance.

    目錄 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究目的 2 1.4 研究範圍 3 第二章 文獻回顧 4 2.1 密級配瀝青混凝土之基本性質 4 2.1.1 ASTM D3515 密級配瀝青混凝土規範 5 2.2 瀝青混凝土組成材料 6 2.2.1 瀝青黏結料 6 2.2.2 粒料 7 2.2.3 填充料 8 2.3 轉爐石介紹 9 2.3.1 轉爐石生產流程 9 2.3.2 轉爐石基本特性 11 2.3.3 轉爐石安定化 15 2.4 比重修正 17 第三章 研究計畫 18 3.1 研究流程 18 3.2 試驗材料 20 3.2.1 瀝青黏結料 20 3.2.2 粒料級配 21 3.2.3 填充料 22 3.3 瀝青基本物性試驗 23 3.3.1 針入度試驗 23 3.3.2 延展性試驗 23 3.3.3 閃火點試驗 24 3.3.4 比重試驗 24 3.3.5三氯乙烯可溶成分試驗 24 3.3.6 黏滯度試驗 25 3.3.7 軟化點試驗 25 3.4 粒料基本物性試驗 25 3.4.1 比重及吸水率試驗 25 3.4.2 扁平率及破碎面試驗 26 3.4.3 健性試驗 26 3.4.4 洛杉磯磨損試驗 26 3.4.5 含砂當量試驗 27 3.4.6 篩分析試驗 27 3.4.7 粒料單位重與空隙試驗 27 3.5 密級配瀝青混凝土配合設計 27 3.5.1馬歇爾配合設計 28 3.5.2馬歇爾配合設計步驟 28 3.6 密級配瀝青混凝土工程性質試驗 32 3.6.1 馬歇爾穩定值試驗 32 3.6.2 馬歇爾流度值試驗 32 3.6.3 殘餘強度試驗 33 3.6.4 間接張力試驗 34 3.6.5 回彈模數試驗 35 3.6.6 Cantabro磨耗試驗 36 第四章 試驗結果與討論 37 4.1 試驗材料之基本物性 37 4.1.1 瀝青基本物性試驗 37 4.1.2 骨材粒料基本物性試驗 38 4.2 密級配瀝青混凝土馬歇爾配合設計 42 4.2.1 決定拌合及滾壓溫度 42 4.2.2 骨材級配曲線 43 4.2. 最佳瀝青含量 46 4.3工程性質試驗結果 48 4.3.1馬歇爾穩定值試驗結果 48 4.3.2馬歇爾流度值試驗結果 52 4.3.3間接張力試驗結果 54 4.3.4回彈模數試驗結果 58 4.3.5 殘餘強度試驗結果 60 4.3.6 Cantabro磨耗試驗 63 4.4試驗結果彙整 66 第五章 結論與建議 68 5.1 結論 68 5.2 建議 70 參考文獻 72

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