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研究生: 洪震
Hung, Chen
論文名稱: 回收石膏粉應用於密級配瀝青混凝土之研究
Application of Recycled Gypsum Powder in Dense Graded Asphalt Concrete
指導教授: 蕭志銘
Shiau, Jhih-Ming
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: 2023
畢業學年度: 111
語文別: 中文
論文頁數: 47
中文關鍵詞: 密級配瀝青混凝土石膏粉回收材料
外文關鍵詞: Dense graded ashpalt concrete, recyled material, gypsum powder
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  • 數十年來人類對於資源的消耗只增不減,即使極力提倡環保意識,但仍追不上人類發展的速度,尤其以基礎建設方面,人口的增長迫使土地矗立起林立的高樓,在過程當中無可避免的會出現礦產資源的損耗,例如石膏便是建設材料中最重要的一環。目前台灣僅有一家公司有標明完整的石膏板材回收再利用的流程,而其餘廠家的石膏板通常被視為廢棄物。
    本研究想嘗試石膏粉是否能作為適當的填充料添加於密級配瀝青混凝土中,並採用另外一種更容易取得的石膏粉來源:粉筆。粉筆同樣是台灣民生中大量遭到浪費卻無人重視的一樣用品。將無法再使用的短粉筆破碎後成為石膏粉,以馬歇爾配比設計添加到瀝青混凝土中,後以工程性質試驗做為參考依據探討其可行性。
    綜合試驗結果來分析,以石膏粉取代石粉做為填充料時,流度值會上升,表明所需之最佳瀝青含量可以下修,而馬歇爾穩定值等試驗則顯示石膏粉與石粉的表現並沒有顯著差異。唯獨滯留強度試驗中,超過75%的添加比例會有明顯的弱化表現。
    按照整體試驗結果說明石膏粉具有一定的潛力可以做為瀝青混凝土之添加料,但於配比上可能需要進一步的探討,並且回收成本與流程可待進一步詳細研究與設計。

    In the study, recycled gypsum poweder were used in dense graded asphalt concrete. Recycled chalk was used as raw material, ground into powder, added to asphalt concrete and tested for its engineering properties. Five test procedures were used in the experiment, with Marshall stability test, indirect tension test, retented strength test, Cantabro test ,analyze with Anova test. The test results show that chalk can provide certain engineering strength as recovery gypsum powder. However, the amount of addition should not exceed 75% to avoid reducing the strength. Therefore, chalk can be used as a fine aggregate to replace stone powder in appropriate amounts.

    目錄v 表目錄vii 圖目錄viii 第一章緒論1 1.1 前言1 1.2 研究動機1 1.3 研究目的1 1.4 研究範圍2 第二章 文獻回顧3 2.1 石膏粉3 2.1.1 回收石膏板的用途與規範3 2.1.2 回收石膏板的過程4 2.1.3 其他的回收石膏來源4 2.1.4 石膏粉的性質5 2.1.5 石膏粉的加熱過程與水合過程7 2.2 瀝青混凝土之基本性質8 2.2.1 密級配瀝青混凝土8 2.2.2 ASTM D3515 密級配瀝青混凝土規範8 2.3 瀝青混凝土組成材料10 2.3.1 瀝青黏結料 10 2.3.2 粒料11 2.3.3 填充料12 第三章 研究計畫14 3.1 試驗流程14 3.2 試驗材料16 3.2.1粒料級配16 3.2.2 瀝青黏結料17 3.3 瀝青基本物性試驗18 3.3.1 針入度試驗18 3.3.2 比重試驗18 3.3.3 延展性試驗18 3.3.4 黏滯度試驗18 3.3.5 閃火點試驗19 3.4 粒料基本物性試驗19 3.4.1 比重及吸水率試驗19 3.4.2 扁平率及破碎面試驗19 3.4.3 健性試驗19 3.4.4 洛杉磯磨損試驗20 3.4.5 含砂當量試驗20 3.5 密級配瀝青混凝土配合設計20 3.5.1 馬歇爾配合設計20 3.5.1.1 馬歇爾配合設計步驟20 3.5.1.1.1 決定辦合及滾壓溫度20 3.5.1.1.2 瀝青混凝土試體之製作21 3.5.1.1.3 瀝青混凝土試體密度及孔隙分析21 3.5.1.1.4 量測瀝青混凝土試體馬歇爾穩定值及流度值22 3.5.1.1.5 繪圖22 3.5.1.1.6 決定最佳瀝青含量之方法22 3.6 密級配瀝青混凝土之工程性質試驗22 3.6.1 馬歇爾穩定值試驗23 3.6.2 馬歇爾流度值試驗23 3.6.3 間接張力試驗24 3.6.4 滯留強度試驗25 3.6.5 Cantabro磨耗試驗26 第四章 試驗結果與討論27 4.1 試驗材料之基本物理性質試27 4.1.1 粒料基本物理性質27 4.1.2 瀝青基本物理性質29 4.2 密級配瀝青混凝土之馬歇爾配合設計29 4.2.1 決定拌合及滾壓溫度 30 4.2.2 粒料級配曲線30 4.3 最佳瀝青含量31 4.4 工程性質試驗結果33 4.4.1 馬歇爾穩定值試驗結果33 4.4.2 馬歇爾流度值試驗結果35 4.4.3 間接張力試驗結果36 4.4.4 滯流強度試驗結果37 4.4.5 Cantabro磨耗試驗結果39 4.5 試驗結果總結40 第五章 結論與建議42 5.1 結論42 5.2 建議43 參考文獻45

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