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研究生: 郭昱廷
Kuo, Yu-Ting
論文名稱: 海砂應用於石膠泥瀝青混凝土之可行性研究
Feasibility Study On Mixing Sea Sand As Fine Aggregate In Stone Mastic Asphalt
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: 2023
畢業學年度: 111
語文別: 中文
論文頁數: 66
中文關鍵詞: 海砂石膠泥瀝青混凝土
外文關鍵詞: sea sand, stone matric asphalt
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  • 國內砂石資源短缺問題日益浮上檯面,為尋找解方本研究嘗試使用海砂作為細粒料應用於石膠泥瀝青混凝土之中,一來期許海砂能替代河砂應用於公共工程,減緩砂石匱乏所造成之國安及經濟壓力,一來可降低石膠泥瀝青混凝土初期造價,有助於鋪面技術的推廣。
    本研究以臺南市漁光島海砂為研究對象,並以交通部公路工程施工規範為依據,檢視海砂應用於石膠泥瀝青混凝土中之可行性。單就細粒料物理性質試驗結果來看,海砂與一般河砂在比重與含水量差異不大,但是在含砂當量及未夯實試驗中即顯現出兩者的差異,海砂於沉積作用中經歷自然掏選使其顆粒粒徑高度集中於特定篩號間,且經歷長期風化也導致海砂顆粒多角性遜於河砂。本案依據馬歇爾配合設計流程分別製作海砂組與河砂組瀝青試體進行工程性質試驗並比較兩者差異,試驗結果海砂試體可滿足交通部施工規範各項規定,且多數工程性質與河砂試體無明顯差異,須特別留意海砂試體有較少的最佳瀝青含量、較低的穩定值以及明顯高於河砂試體的回彈模數。

    Due to the shortage of domestic sand and gravel resources, the issue has become increasingly prominent. In order to find a solution, this study attempts to use sea sand as fine aggregate in stone mastic asphalt concrete. The hope is that sea sand can replace river sand in public constructions, alleviating the national security and economic pressure caused by the scarcity of sand and gravel. Additionally, using sea sand can reduce the initial cost of stone mastic asphalt concrete, promoting the development of pavement technology.

    According to the Marshall mix design process, this study produced asphalt specimens using both sea sand and river sand, and conducted engineering property tests to compare the differences between them. The test results showed that the sea sand specimens met all the requirements specified by the Ministry of Transportation's construction regulations, and most of their engineering properties were not significantly different from those of the river sand specimens. However, it should be noted that the sea sand specimens had less optimal asphalt content, lower stability values, and significantly higher rebound modulus than the river sand specimens.

    摘要 i 致謝 v 目錄 vi 表目錄 ix 圖目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究目的 2 1.4 研究範圍 3 第二章 文獻回顧 4 2.1 海砂 4 2.1.1 海砂介紹 4 2.1.2 海砂特性 6 2.1.3 目前用途 7 2.2 石膠泥瀝青混凝土 8 2.3 試驗材料 9 2.3.1 粒料 9 2.3.2 礦物填充料 11 2.3.3 纖維穩定劑 13 2.3.4 防剝劑 15 2.3.5 瀝青膠泥 16 2.4 配合設計 17 2.4.1 配合設計介紹 17 2.4.2 配合設計流程 17 第三章 研究計畫 25 3.1 研究流程 25 3.2 試驗材料準備 27 3.3 瀝青膠泥試驗及規範 28 3.3.1 針入度試驗 29 3.3.2 三氯乙烯溶解度試驗 30 3.3.3 黏滯度試驗 30 3.3.4 閃火點試驗 31 3.3.5 薄膜烘箱試驗 31 3.3.6 延展性試驗 31 3.4 粗粒料試驗及規範 31 3.4.1 洛杉磯磨損試驗 32 3.4.2 扁長率及破裂面試驗 33 3.4.3 吸水率及比重試驗 33 3.4.4 健性試驗 33 3.5 細粒料試驗及規範 33 3.5.1 健性試驗 34 3.5.2 未夯實空隙率試驗 34 3.5.3 液性限度及塑性限度試驗 34 3.5.4 含砂當量試驗 35 3.6 礦物填充料試驗及規範 35 3.6.1 篩分析 36 3.7 石膠泥瀝青混凝土試驗及規範 36 3.7.1 空隙率測定 37 3.7.2 穩定值試驗 38 3.7.3 流度值試驗 38 3.7.4 垂流量試驗 39 3.7.5 滯留強度試驗 39 3.7.6 間接張力試驗 40 3.7.7 回彈模數試驗 40 3.7.8 Cantabro磨耗試驗 42 第四章 試驗結果與討論 43 4.1 材料基本物性試驗結果 43 4.1.1 粒料物性試驗 43 4.1.2 瀝青膠泥物性試驗 45 4.1.3 礦物填充料篩分析試驗 46 4.2 配合設計結果 47 4.2.1 河砂SMA配合設計 47 4.2.2 海砂SMA配合設計 52 4.3 工程性質試驗結果 58 4.3.1 間接張力試驗結果 58 4.3.2 回彈模數試驗結果 59 4.3.3 Cantabro磨耗試驗結果 60 第五章 結論與建議 61 5.1 結論 61 5.2 建議 62 參考文獻 63

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