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研究生： 陳志峰
Chen, Chi-Fong
論文名稱： 橡膠瀝青對排水性瀝青混凝土成效之影響
The influence of asphalt-rubber on PA
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： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 76
中文關鍵詞： 橡膠瀝青 、排水鋪面
外文關鍵詞： asphalt-rubber, PA
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    • 　　國內廢輪胎的數量隨車輛數目及公路網密集度升高而增加，如何將其有效的作資源化處理，一直是政府所要面對的重大課題。依據國外研究顯示，將廢輪胎磨碎成粉末(CRM)，可以採「乾式製程」用來取代瀝青混凝土之細骨材，或以「濕式製程」作為瀝青黏結料之改質劑，兩種工法皆可藉由瀝青與橡膠作用，增加鋪面的成效。
    　　本研究以乾式、濕式兩種工法，配合排水級配配合設計，製作橡膠瀝青的排水瀝青混凝土試體，濕式工法以三種不同CRM添加比例(15%、18%、21%)拌製橡膠瀝青，乾式工法則以CRM顆粒大小，分別取代停留在＃30及＃50號篩之細骨材，以評估其應用在排水級配上對成效之影響；其評估試驗包括孔隙率試驗、透水試驗、磨損試驗、間接張力試驗、浸水剝脫試驗、穩定值、流度值試驗。
    　　由各項試驗評估可知，濕式工法在CRM添加比例為18%時，可以獲得較佳的成效；而乾式工法則是取代骨材之CRM顆粒越小，在力學的表現上越好。整體而言，濕式工法明顯優於乾式工法，乾式工法除了在抗磨損率表現較佳外，其他方面並不如預期。

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    目 錄 目錄..............................................................Ⅰ 表目錄............................................................Ⅲ 圖目錄............................................................Ⅴ 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 第二章 文獻回顧....................................................3 2.1 廢輪胎之組成與處理.............................................3 2.1.1 輪胎之組成.................................................3 2.1.2 廢輪胎之處理...............................................5 2.1.3 國內外廢輪胎處理狀況.......................................6 2.2 廢輪胎資源化策略探討..........................................10 2.3 廢輪胎橡膠瀝青................................................12 2.3.1 濕式製程..................................................12 2.3.2 乾式製程..................................................14 2.4 排水性瀝青混凝土..............................................15 2.4.1 排水性瀝青混凝土之組成....................................15 2.4.2 排水性瀝青混凝土配合設計..................................19 第三章 研究計畫與試驗方法.........................................20 3.1 研究流程......................................................20 3.2 試驗材料......................................................22 3.2.1 廢輪胎橡膠粉..............................................22 3.2.2 瀝青膠結料................................................23 3.2.3 骨材與級配................................................24 3.3 橡膠瀝青之拌製與檢測..........................................26 3.4排水性瀝青混凝土配合設計......................................27 3.4.1 確認目標孔隙率............................................29 3.4.2 垂流試驗..................................................29 3.5 排水性瀝青混凝土成效試驗......................................31 3.5.1 孔隙率試驗................................................31 3.5.2 透水試驗..................................................33 3.5.3 間接張力試驗..............................................36 3.5.4 浸水剝脫試驗..............................................37 3.5.5 Cantabro磨耗試驗.........................................37 3.5.6 穩定值、流度值試驗.......................................38 第四章 試驗結果及分析............................................40 4.1 材料基本物性試驗結果.........................................40 4.1.1 骨材粒料物性試驗結果.....................................40 4.1.2 瀝青黏結料物性試驗結果...................................41 4.1.3 橡膠瀝青檢測結果.........................................43 4.2 排水性瀝青混凝土配合設計結果.................................44 4.2.1 最佳瀝青含量試驗結果.....................................44 4.2.2 配合設計結果檢驗.........................................46 4.3 孔隙率試驗結果與分析.........................................46 4.4 室內透水試驗結果與分析.......................................51 4.5 磨耗試驗結果與分析...........................................54 4.6 間接張力試驗結果與分析.......................................57 4.7 浸水剝脫試驗結果與分析.......................................60 4.8 馬歇爾穩定值、流度值試驗結果與分析...........................63 4.9 綜合分析與討論...............................................67 第五章 結論與建議................................................69 5.1 結論.........................................................69 5.2 建議.........................................................71 參考文獻.........................................................72 表目錄 表2-1 轎車胎與卡車胎的重量與橡膠成份差異...........................4 表2-2 廢輪胎可能的處理方式.........................................5 表2-3 各國排水性瀝青混凝土之級配建議..............................16 表2-4 各國對排水性瀝青混凝土粒料性質之品質要求....................17 表2-5 美國NCAT對纖維的建議規範...................................18 表2-6 排水性混合料之目標值........................................19 表3-1 CRM基本物性.................................................22 表3-2 日本級配規範及本研究採用值..................................25 表3-3 橡膠瀝青檢測項目............................................26 表3-4 試驗水溫T℃與15℃水溫之μT/μ15℃之滲透性係數修正值...........35 表3-5 試驗水溫T℃與20℃水溫之μT/μ20℃之滲透性係數修正值...........35 表4-1 骨材基本物性試驗結果........................................40 表4-2 瀝青物性試驗結果............................................41 表4-3 橡膠瀝青基本物性............................................43 表4-4 排水性混合料之規範值與本實驗之試驗值........................46 表4-5 濕式工法排水瀝青混凝土之孔隙率..............................47 表4-6 乾式工法排水瀝青混凝土之孔隙率..............................47 表4-7 CRM添加含量對於全孔隙率之變異數分析.........................50 表4-8 CRM添加含量對於連續孔隙率之變異數分析.......................50 表4-9 透水試驗結果................................................51 表4-10 濕式工法連續孔係率對透水係數之變異數分析...................54 表4-11 乾式工法連續孔係率對透水係數之變異數分析...................54 表4-12 磨耗試驗結果...............................................54 表4-13 濕式工法CRM添加比例對於磨耗率之變異數分析.................56 表4-14 間接張力試驗結果...........................................57 表4-15 濕式工法CRM添加比例對於間接張力之變異數分析...............59 表4-16 濕式工法排水瀝青混凝土不同浸泡天數之間接張力值.............60 表4-17 乾式工法排水瀝青混凝土不同浸泡天數之間接張力值.............60 表4-18 CRM添加比例對於浸泡3天之間接張力值變異數分析.............62 表4-19 CRM添加比例對於浸泡5天之間接張力值變異數分析.............62 表4-20 CRM添加比例對於浸泡10天之間接張力值變異數分析............62 表4-21 濕式工法排水瀝青混凝土穩定值、流度值試驗結果...............63 表4-22 乾式工法排水瀝青混凝土穩定值、流度值試驗結果...............63 表4-23 濕式工法CRM添加比例對穩定值之變異數分析...................66 表4-24 濕式工法CRM添加比例對流度值之變異數分析...................66 表4-26 橡膠瀝青綜合分析...........................................67 表4-27 乾式、濕式工法之比較.......................................68 圖目錄 圖2-1 輪胎的組成構造...............................................4 圖2-2 日本1998年廢輪胎流向統計....................................7 圖2-3 美國1994年廢輪胎流向統計....................................8 圖3-1 研究流程....................................................21 圖3-2 日本排水配合設計流程........................................28 圖3-3 網籃示意圖..................................................30 圖3-4 瀝青含量上限趨勢圖..........................................31 圖4-1 AC-20瀝青黏滯度與溫度關係曲線圖(拌合溫度)...................42 圖4-2 AC-20瀝青黏滯度與溫度關係曲線圖(夯壓溫度)...................42 圖4-3 試體磨耗量與瀝青含量關係曲線................................45 圖4-4 試體垂流量與瀝青含量關係曲線................................45 圖4-5 濕式工法排水瀝青混凝土之孔隙率..............................47 圖4-6 乾式工法排水瀝青混凝土之孔隙率..............................48 圖4-7 濕式與乾式工法排水瀝青混凝土孔係率之比較....................48 圖4-8 濕式工法排水瀝青混凝土之透水係數............................51 圖4-9 乾式工法排水瀝青混凝土之透水係數............................52 圖4-10 濕式與乾式工法排水瀝青混凝土透水係數之比較.................52 圖4-11 濕式工法排水瀝青混凝土之磨耗率.............................55 圖4-12 乾式工法排水瀝青混凝土之磨耗率.............................55 圖4-13 濕式與乾式工法排水瀝青混凝土磨耗率之比較...................55 圖4-14 濕式工法排水瀝青混凝土之間接張力...........................57 圖4-15 乾式工法排水瀝青混凝土之間接張力...........................58 圖4-16 濕式與乾式工法排水瀝青混凝土間接張力之比較.................58 圖4-17 乾式、濕式排水瀝青混凝土不同浸泡天數之間接張力結果.........61 圖4-18 濕式工法排水瀝青混凝土之穩定值.............................64 圖4-19 乾式工法排水瀝青混凝土之穩定值.............................64 圖4-20 乾式與濕式排水瀝青混凝土穩定值之比較.......................64

    參考文獻
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    下載圖示 校內：2020-07-06公開
    校外：2020-07-06公開
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