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研究生： 謝文斌
Xie, Wen-Ben
論文名稱： 轉爐石取代粗粒料之柔性鋪面績效
Performance Characteristics of Flexible Pavements with Basic Oxygen Furnace Slag as Coarse Aggregate Substitute
指導教授： 陳建旭
Chen, Jian-Shiuh
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系碩士在職專班
Department of Civil Engineering (on the job class)
論文出版年： 2016
畢業學年度： 104
語文別： 中文
論文頁數： 112
中文關鍵詞： 轉爐石 、現地鋪面績效 、單軸載重當量數
外文關鍵詞： basic oxygen furnace slag, pavement performance, equivalent single axle load
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    • 轉爐石可取代粗粒料應用於密級配瀝青混凝土(Dense Gradation Asphalt Concrete，DGAC)及石膠泥瀝青混凝土(Stone Mastic Asphalt，SMA)，然缺乏轉爐石瀝青混凝土鋪面長期成效數據，生命週期的效益仍然未知，轉爐石(BOF)應用於鋪面工程仍然受到限制。本研究藉由現地鋪面績效檢測、實驗室力學分析與交通量評估，探討BOF鋪面的功能性；安全性和耐久性。試驗結果顯示BOF與天然粒料鋪面對功能性並沒有明顯之差異，BOF在下坡路段末端，地勢低下易招塵，孔隙易堵塞，透水量相對較低，噪音值變化受地理環境、車輛性能速度和交通流量影響較大；安全性抗滑值(BPN)並不因粒料不同而有太大差異，夏天溫度高，BPN有下降現象，而冬天溫度低，BPN有上升的趨勢。耐久性和平坦度(IRI)並不因鋪面粒料種類不同而有所影響，與施工品質有關；車轍量與鋪面粒料種類影響不大，且隨ESAL值增加有上升趨勢，整體而言開放交通超過四年時間，車轍量均小於12.5mm屬輕微車轍。本研究檢測超過四年期間，BOF試驗路段各項績效均與天然粒料路段之績效相似，BOF應用在高速公路及市區道路具可行性。

    Basic Oxygen Furnace Slag to replace bold grain feeding into private class adapter paved concrete and Stone Mastic Asphalt paved concrete and lack of Basic Oxygen Furnace Slag paved concrete pavement long-term success metrics, life cycle effectiveness is still Unknown, Basic Oxygen Furnace Slag for pavement engineering will still be restricted. This study by up to pavement performance testing, lab indices analysis and traffic volume assessment, forensics BOF pavement functionality; security and durability. Test results show BOF and natural grain feeding pavement capabilities and there are no significant differences, noise value changes the geotechnical, vehicle performance speed and traffic flow high impact; security anti-slip value and do not vary by granules feeding is too big differences, durable and flat and do not vary by pavement granules the categories vary, and construction quality information about; cart otherwise volume and pavement granules the category little impact, Cart otherwise volume is less than 12.5mm dedicated small cart otherwise. This research test more than four-year period, BOF pilot on each of these performance are and natural granules the road for performance, BOF applications on the highway and city road with a proof of concept.

    摘　要 ………………………………………………………….. I 英文延伸摘要 ……………………………………………………. II 致　謝 ………………………………………………………….. V 目　錄 ………………………………………………………….. VI 圖目錄 ………………………………………………………….. XI 表目錄 ………………………………………………………….. XV 第一章 緒論…………………………………………………….. 1-1 1.1 前言…………………………………………………….. 1-1 1.2 研究動機……………………………………………….. 1-2 1.3 研究目的……………………………………………….. 1-2 1.4 研究範圍……………………………………………….. 1-3 第二章 文獻回顧……………………………………………….. 2-1 2.1 轉爐石性質…………………………………………….. 2-1 2.1.1 轉爐石產出……………………………………… 2-1 2.1.2 轉爐石化學性質………………………………… 2-3 2.1.3 轉爐石粒料特性………………………………… 2-5 2.1.4 轉爐石工程性質………………………………… 2-6 2.2 轉爐石之應用………………………………………….. 2-7 2.2.1 其他國家之轉爐石……………………………… 2-7 2.2.2 應用狀況………………………………………… 2-7 2.2.3 考量因素………………………………………… 2-8 第三章 研究計畫……………………………………………….. 3-1 3.1 研究流程……………………………………………….. 3-1 3.2 耐久性評估…………………………………………….. 3-3 3.2.1 Clegg衝擊試驗……………….………………… 3-3 3.2.2 平坦度試驗……………………………………… 3-4 3.2.3 鋪面密度試驗…………………………………… 3-5 3.2.4 車轍量試驗……………………………………… 3-6 3.3 功能性評估…………………………………………….. 3-7 3.3.1 噪音量試驗……………………………………… 3-7 3.3.2 透水試驗………………………………………… 3-8 3.4 安全性………………………………………………….. 3-9 3.5 實驗室評估方法..……………………………………… 3-10 3.6 交通量和交通荷重分析方法…………..……………… 3-11 3.7 評估點位……………………………………………….. 3-13 3.7.1 市區道路路段…………………………………… 3-13 3.7.2 高速公路路段.………………………………….. 3-20 第四章 試驗結果與討論-市區道路…………………….……… 4-1 4.1 鋪面績效分析…………………………………..……… 4-1 4.1.1 耐久性評估-Clegg衝擊值……………………... 4-1 4.1.2 耐久性評估-平坦度……….……………………. 4-4 4.1.3 耐久性評估-鋪面密度…….……………………. 4-6 4.1.4 耐久性評估-車轍量…………………………….. 4-7 4.1.5 安全性分析–抗滑值……………………………. 4-9 4.2 交通荷重……………………………………………….. 4-11 4.3 交通荷重對市區道路鋪面績效之影響……………….. 4-13 4.3.1 抗滑值變化……………………………………… 4-13 4.3.2 平坦度變化……………………………………… 4-14 4.3.3 車轍量變化……………………………………… 4-15 4.3.4 Clegg衝擊值變化………………………….…… 4-16 4.4 工程性質評估………………………………………….. 4-17 4.4.1 單位重變化……………………………………… 4-17 4.4.2 孔隙率變化……………………………………… 4-18 4.4.3 回彈模數變化…………………………………… 4-21 4.4.4 間接張力變化…………………………………… 4-23 4.4.5 瀝青黏度變化…………………………………… 4-24 第五章 試驗結果與討論-高速公路…………….……………… 5-1 5.1 鋪面績效分析……………..…………………………… 5-1 5.1.1 耐久性評估-Clegg衝擊值……………………... 5-1 5.1.2 耐久性評估-平坦度……….……………………. 5-4 5.1.3 耐久性評估-車轍量…….………………………. 5-6 5.1.4 功能性評估-噪音量…………………………….. 5-8 5.1.5 功能性評估-透水量…………………………….. 5-9 5.1.6 安全性分析-抗滑值…………………………….. 5-11 5.1.7 粒料崩解………………………………………… 5-13 5.2 交通荷重……………………………………………….. 5-15 5.3 交通荷重對高速公路鋪面績效之影響……………….. 5-17 5.3.1 抗滑值變化……………………………………… 5-17 5.3.2 平坦度變化……………………………………… 5-18 5.3.3 車轍量變化……………………………………… 5-19 5.3.4 Clegg衝擊值變化………………………….…… 5-20 5.3.5 噪音量變化……………………………………… 5-21 5.3.6 透水量變化……………………………………… 5-22 第六章 結論與建議…………………………………………….. 6-1 6.1 結論…………………………………………………….. 6-1 6.1.1 市區道路………………………………………… 6-1 6.1.2 高速公路………………………………………… 6-2 6.2 建議…………………………………………………….. 6-3 6.2.1 市區道路………………………………………… 6-3 6.2.2 高速公路………………………………………… 6-3 參考文獻 ………………………………………………………….. 參-1 附錄 ………………………………………………………….. 附-1

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