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研究生: 姚慶岷
Yao, Ching-Min
論文名稱: 牡蠣殼粉應用於石膠泥瀝青混凝土之可行性研究
Feasibility study on mixing Oyster Shell Powder as Filler in Stone Mastic Asphalt
指導教授: 蕭志銘
Shiau, Jhih-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: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 石膠泥瀝青混凝土牡犡殼粉
外文關鍵詞: Oyster shell powder, SMA
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  • 近年環保的議題受到重視,如何有效的節省天然資源的運用,並且能將廢棄物再利用成為重要的議題。為此本研究嘗試將一直以來難以處理的廢棄牡蠣殼磨成粉,做為填充料添加於石膠泥瀝青混凝土中,以節省天然材料的運用。
    本研究將牡蠣殼粉分別以不同取代比例(0%、50%、100%)做為填充料添加於石膠泥瀝青混凝土,而對照組則是使用水泥做為填充料,並經馬歇爾配合設計做出試體,進行各種工程性質試驗,分析牡蠣殼粉做為填充料添加於石膠泥瀝青混凝土的可行性。
    研究結果顯示填充料50%為牡蠣殼粉時,雖然試體的抗開裂能力略微下降,但是對抗車轍的能力上升,可以針對鋪面的需求調整比例取得適合現地的配比,而當牡蠣殼粉添加多於50%時,除對抗車轍能力上升外,抗開裂指數與滯留強度都有很明顯的下降。此外石膠泥瀝青混凝土對瀝青黏度要求高,數據顯示使用AC-20的SMA試體其穩定值與流度值明顯跟使用高黏度瀝青或改質瀝青的試體有落差,因此後續相關研究建議使用較高黏度瀝青並針對牡蠣殼粉添加量為50%以下的部分進行試驗。

    This study investigated the feasibility of using oyster shell powder as filler material in stone mastic asphalt (SMA) concrete, replacing cement at different proportions (0%, 50%, 100%). Marshall mix design was employed to prepare specimens. Various engineering property tests were conducted to analyze the effects of oyster shell powder as filler in SMA concrete.
    Results showed that when oyster shell powder constituted 50% of the filler, although the crack resistance of the specimens slightly decreased, their resistance to rutting increased. This suggests that the proportion can be adjusted according to pavement requirements to achieve suitable local mixes. However, when oyster shell powder exceeded 50%, despite an increase in rutting resistance, there was a significant decrease in crack resistance and retention strength.
    Further research is recommended to use higher viscosity asphalt and conduct tests on mixtures with oyster shell powder content below 50%.

    摘要i 目錄vi 表目錄xi 圖目錄xiii 1 第一章 緒論1 1.1 前言1 1.2 研究動機1 1.3 研究目的2 1.4 研究範圍2 2 第二章 文獻回顧3 2.1 牡犡殼3 2.1.1 廢棄牡蠣殼再生與利用3 2.1.2 牡蠣殼粉處理步驟6 2.2 石膠泥瀝青混凝土6 2.3 填充料8 2.4 纖維穩定劑8 3 第三章 研究計畫10 3.1 研究流程10 3.2 試驗材料12 3.2.1 瀝青12 3.2.2 骨材12 3.2.3 填充料12 3.2.4 纖維穩定劑13 3.3 瀝青試驗與規範14 3.3.1 針入度試驗14 3.3.2 延展性試驗15 3.3.3 軟化點試驗16 3.3.4 閃火點試驗16 3.3.5 三氯乙烯溶解度試驗17 3.3.6 比重試驗17 3.3.7 薄膜烘箱試驗18 3.3.8 黏滯度試驗18 3.4 骨材試驗與規範19 3.4.1 骨材篩分析試驗20 3.4.2 粗骨材之比重及吸水率試驗20 3.4.3 細骨材之比重及吸水率試驗21 3.4.4 骨材單位重及空隙率實驗22 3.4.5 粗骨材磨損試驗22 3.4.6 扁平率破裂面試驗23 3.4.7 健性試驗23 3.4.8 含沙當量試驗24 3.5 填充料規範24 3.6 SMA石膠泥瀝青混凝土規範24 3.7 馬歇爾配合設計25 3.7.1 配合設計流程26 3.8 工程性質試驗29 3.8.1 馬歇爾穩定值試驗30 3.8.2 馬歇爾流度值31 3.8.3 間接張力試驗32 3.8.4 滯留強度試驗33 3.8.5 Cantabro磨耗試驗34 3.8.6 垂流試驗35 3.8.7 車轍試驗(Ideal Rutting Test)36 4 第四章 試驗結果分析與討論37 4.1 材料基本物性試驗結果37 4.1.1 骨材基本性質試驗37 4.2 SMA石膠泥瀝青混凝土馬歇爾配合設計41 4.2.1 找到拌和溫度與滾壓溫度41 4.2.2 骨材級配曲線42 4.2.3 最佳瀝青含量44 4.3 工程性值試驗結果46 4.3.1 馬歇爾穩定值試驗結果47 4.3.2 馬歇爾流度值測試49 4.3.3 間接張力試驗51 4.3.4 滯留強度試驗52 4.3.5 Cantabro磨耗試驗53 4.3.6 垂流試驗54 4.3.7 VCA 試驗55 4.3.8 車轍試驗55 4.4 試驗結果總結57 5 第五章 結論與建議58 5.1 結論58 5.2 建議59 參考文獻60

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