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研究生: 楊立德
Yang, Li-De
論文名稱: 轉爐石粉應用於密級配瀝青混凝土之研究
Research of Basic Oxygen Furnace Slag 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: 66
中文關鍵詞: 密級配瀝青混凝土填充料轉爐石粉
外文關鍵詞: Dense graded asphalt concrete, Filler, Basic Oxygen Furnace Slag
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  • 國內鋪面材料以瀝青混凝土最為普及,其中又以密級配瀝青混凝土最為廣泛使用。而填充料的部分目前仍以石粉或水泥粉為主,但在開採與生產過程中仍有破壞環境之虞。轉爐石為煉鋼過程中的副產品,具有良好的物理性質,與顆粒細緻的特性,使用轉爐石粉做為填充料,可以達到資源再利用的目的,並減少自然礦物的開發對環境造成的破壞。
    本研究評估石粉、轉爐石粉、水泥粉填充於密級配瀝青混凝土之工程性質探討,採用密級配配合設計根據ASTM D3515之規範,選用最大標稱粒徑19mm之級配,按照馬歇爾配合設計方法添加三種不同的填充料(石粉、轉爐石粉、水泥粉),以完全取代填充料的方式,進行工程性質的評估。
    從結果顯示,添加轉爐石粉的密級配瀝青混凝土,穩定值、流度值、回彈模數、滯留強度、磨耗百分比等試驗,均呈現轉爐石粉優於石粉,並略遜於水泥粉的結果。但轉爐石粉較其他兩者便宜,又屬煉鋼副產品,使用轉爐石粉做為填充料,不僅合乎工程性質的要求,亦可達到降低成本的效益。

    Dense graded asphalt concrete is the most widely used in Taiwan. The Basic Oxygen Furnace Slag (BOF) is a byproduct of steelmaking process, it has good physical properties as aggregate. The use of BOF in the asphalt concrete instead of natural filler like limestone will be able to solve the problem of lack of natural resources. In this research BOF was 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 resilience modulus. The Marshall stability and resilience modulus were positive correlation. The BOF can be used in dense graded asphalt concrete and improve some performance.

    第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究目的 3 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 9 2.3 轉爐石介紹 10 2.3.1 轉爐石製造過程 10 2.3.2 轉爐石物理及化學性質 12 2.3.2.1轉爐石物理性質 12 2.3.2.2轉爐石化學性質 13 2.3.2.3 轉爐石岩性分析 15 2.3.3轉爐石安定化 17 2.3.4轉爐石應用於瀝青混凝土之狀況 19 2.3.5 粒料比重修正 21 第三章 研究計畫 22 3.1 研究流程 22 3.2 試驗材料 24 3.2.1 瀝青黏結料 24 3.2.2 粒料級配 25 3.2.3 填充料 26 3.3 瀝青材料物性試驗 27 3.3.1 閃火點試驗 27 3.3.2 針入度試驗 27 3.3.3 軟化點試驗 27 3.3.4 延展性試驗 28 3.3.5三氯乙烯可溶成分試驗 28 3.3.6 比重試驗 28 3.3.7 黏滯度試驗 29 3.4 粒料基本物性試驗 29 3.4.1篩分析試驗 29 3.4.2 比重及吸水率試驗 29 3.4.3 含砂當量試驗 30 3.4.4 洛杉磯磨損試驗 30 3.4.5 扁平率及破碎面試驗 30 3.4.6 健性試驗 30 3.4.7 粒料單位重與空隙試驗 31 3.5 密級配瀝青混凝土配合設計 31 3.5.1馬歇爾配合設計 31 3.5.1.1馬歇爾配合設計步驟 32 3.5.1.1.1決定拌合及滾壓溫度 32 3.5.1.1.2 瀝青混凝土試體之製作 32 3.5.1.1.3 瀝青混凝土試體密度及孔隙分析 33 3.5.1.1.4 量測瀝青混凝土試體馬歇爾穩定值及流度值 33 3.5.1.1.5 各數值與瀝青含量的關係圖 34 3.5.1.1.6 決定最佳瀝青含量方法 34 3.6 密級配瀝青混凝土工程性質試驗 35 3.6.1 馬歇爾穩定值試驗 35 3.6.2 馬歇爾流度值試驗 35 3.6.3 間接張力試驗 36 3.6.4滯留強度試驗 37 3.6.5 回彈模數試驗 38 3.6.6 Cantabro磨耗試驗 39 第四章 試驗結果與討論 40 4.1 試驗材料之基本物性 40 4.1.1 骨材粒料基本物性試驗 40 4.1.2 填充料基本物性試驗 42 4.1.3 瀝青基本物性試驗 44 4.2 密級配瀝青混凝土馬歇爾配合設計 44 4.2.1 決定拌合及滾壓溫度 44 4.2.2 骨材級配曲線 45 4.2.3 最佳瀝青含量 47 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 50 4.3.3間接張力試驗結果 51 4.3.4回彈模數試驗結果 52 4.3.5 滯留強度試驗結果 54 4.3.6 Cantabro磨耗試驗結果 56 4.4試驗結果彙整 58 第五章 結論與建議 60 5.1 結論 60 5.2 建議 62 參考文獻 64

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