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研究生：	林昶穆 Lin, Chang-Mu
論文名稱：	不同配合設計方法對排水瀝青混凝土成效之比較
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：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	106
中文關鍵詞：	配合設計、排水瀝青混凝土
外文關鍵詞：	drain, FHWA, NCAT, OGFC
相關次數：	點閱：78 下載：2
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台灣地處亞熱帶地區，夏季高溫多雨，當雨水貯在瀝青混凝土路面時，會造成黏著性及凝聚性的損失，而產生剝脫現象影響瀝青混凝土的耐久性，且路面上未能及時排除的水，車行其間會造成水沫飛濺，行車打滑，危及行車安全，為維持路面良好的排水情況及增加使用年限，水的處理實為一重要的課題。
排水性瀝青混凝土乃具有高孔隙率的鋪面材料，在歐、美、日各國已有多年得使用經驗，其擁有雨天抗滑、降低水花飛濺起霧、增進行車安全、減少噪音等優點，已成為許多多雨地區鋪面材料的主要選擇。然而，相較於歐、美、日各國多年的成功經驗，國內的排水瀝青混凝土鋪面才剛剛起步，因此如何利用國外成功的經驗作為基礎進而發展出一套真正適合台灣的排水瀝青混凝土配合設計方法實是目前當務之急。
本研究從各國的配合設計中選出三種差異性較大的三種配合設計（日本排水性鋪裝技術指針、美國NCAT建議新一代排水性瀝青混凝土配合設計方法、美國FHWA建議開放級配配合設計方法）進行配合設計，並配合馬歇爾試體及SGC試體兩種不同夯壓方式的試體加以比較其成效，以期能提供國內排水瀝青混凝土發展的參考。
根據各項試驗顯示，FHWA配合設計結果在透水及抗車轍能力方面均有不錯的表現。不過在磨耗及抗水侵害方面則因為含油量不足而明顯不如其他兩種配合設計，顯見其含油量設計有明顯的不合理。
日本配合設計在磨耗及抗水侵害方面有顯著成效，而透水及抗車轍能力則些微的低於其他二者（仍達到規範要求），因此大致上其成效試驗結果皆在可接受之範圍內，不過仍有改善的空間。
NCAT配合設計的各種成效試驗結果皆有不錯的表現，不論是透水、抗車轍、磨耗、抗水侵害均有相當程度的表現，為三種配合設計中最全面性的。
在夯壓方式方面，結果顯示SGC試體似乎比馬歇爾試體來得鬆散，因此在透水性質方面優於馬歇爾試體，而抗車轍、抗水侵害能力則比馬歇爾試體來得低。因此為了能準確的預測鋪面成效，試驗路段的鋪築是有必要的，利用現地鋪築的各種成效回饋才能得知兩種試體究竟何者較適合用來評估現地狀況。

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摘要	                                           III
誌謝	                                           V
目錄	                                           VI
表目錄	                                          XII
圖目錄	                                          XIV
第一章 緒論	                                        1
1前言	                                           1
2研究動機與目的	                              1
3研究範圍	                                         2
第二章 文獻回顧	                              3
1排水性瀝青混凝土之應用概況	                3
2排水性瀝青混凝土之材料性質	                7
2.1黏結料(Binders)	                          7
2.2 粒料品質與級配	                              12
2.3填縫料（Fillers）	                        14
2.4纖維(Fiber)	                                   14
3日本排水性瀝青混凝土配合設計方法	             17
4美國FHWA排水性瀝青混凝土配合設計方法	             19
5美國NCAT 排水性瀝青混凝土配合設計方法	     22
6 水侵害產生之機制	                             24
6.1水侵害發生之機理行為	                           24
6.2 黏結理論（Theories of Adhesion）	       28
第三章 試驗計畫	                              32
1研究流程	                                         32
2試驗材料	                                         34
2.1瀝青膠泥	                                 34
2.2粒料性質	                                 34
2.3級配粒徑	                                 34
2.4纖維材料	                                 37
2.5填充料	                                  37
3瀝青材料基本物性試驗	                           38
3.1針入度試驗	                                38
3.2軟化點試驗	                                38
3.3軟化點離析試驗	                              38
3.4比重試驗	                                 39
3.5閃火點試驗	                                39
3.6三氯乙烯溶解度試驗	                            39
3.7滾動薄膜烘箱試驗	                             39
3.8彈性回復試驗	                               40
3.9黏滯度試驗	                                40
3.10韌性試驗	                                 41
4粒料之基本物性試驗	                            43
4.1比重試驗	                                 43
4.2洛杉磯磨損試驗	                              43
4.3健性試驗	                                 44
4.4含砂當量試驗	                               45
5瀝青混和料垂流試驗（網籃法）	               46
5.1目的	                                           46
5.2適用範圍	                                 46
5.3儀器	                                           46
5.4試樣準備	                                 47
5.5試驗步驟	                                 47
5.6計算	                                           48
6排水性瀝青混凝土之成效試驗	                50
6.1孔隙率	                                  50
6.2室內透水性試驗	                              52
6.3穩定值、流度值試驗	                            55
6.4 Cantabro磨耗試驗	                         56
6.5浸水剝脫試驗	                               57
6.6加壓浸水剝脫試驗	                             58
6.7浸水殘餘強度試驗	                             59
6.8間接張力試驗	                               60
6.9車轍輪跡試驗	                               61
第四章 實驗結果與分析	                           65
1材料基本物性試驗	                             65
1.1瀝青黏結料基本物性試驗結果	                65
1.2粒料基本物性試驗結果	                           67
2排水性瀝青混凝土配合設計結果	               68
2.1日本排水性鋪裝技術指針（案）配合設計	           69
2.1.1確立各篩號之級配設計值	                  69
2.1.2決定日本級配之最佳瀝青含量	                71
2.2美國NCAT建議之新一代OGFC配合設計	         73
2.2.1確立各篩號之級配設計值	                  74
2.2.2決定美國NCAT級配之最佳瀝青含量	        75
2.3美國FHWA配合設計	                               76
3孔隙率試驗結果	                              77
3.1不同配合設計結果間之孔隙率比較	              78
3.2不同夯壓方式間之孔隙率比較	                79
4透水試驗結果	                               80
4.1不同配合設計結果間之滲透係數比較	             81
4.2不同夯壓方式間之滲透係數比較	               81
4.3滲透係數與連續孔隙之關係	                 81
5穩定值、流度值試驗結果	                          83
5.1不同配合設計結果間之穩定值、流度值比較	  84
5.2不同夯壓方式間之穩定值、流度值比較	            84
6 Cantabro磨耗試驗	                         85
6.1不同配合設計結果間之磨耗損失率比較	            86
6.2不同夯壓方式間之磨耗損失率比較	              87
7浸水剝脫試驗	                               88
7.1不同配合設計結果間之浸泡天數對間接張力之影響比較90
7.2不同夯壓方式間之浸泡天數對間接張力之影響比較    90
8加壓浸水剝脫試驗	                             91
8.1不同配合設計結果間之加壓浸水剝脫之影響比較	92
8.2不同夯壓方式間之加壓浸水剝脫之影響比較	  92
9車轍輪跡試驗	                               93
9.1車轍總變形量與不同配合設計結果之分析	           95
9.2車轍變形率與不同配合設計結果之分析	            96
9.3動態穩定值與不同配合設計結果之分析	            97
9.4車轍試驗之綜合分析	                            98
第五章 結論與建議	                             99
1結論	                                           99
2建議	                                           100
參考文獻	                                         102
                                    

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校內：立即公開
校外：2003-07-10公開

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