淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-1103201108315100
中文論文名稱 溫拌添加劑用於再生瀝青混凝土性質之研究
英文論文名稱 Using Warm Mix Additives with Reclaimed Asphalt Pavement Material in Asphalt Mixture
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 99
學期 1
出版年 100
研究生中文姓名 王啟人
研究生英文姓名 Qi-ren wang
學號 696381184
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-01-16
論文頁數 111頁
口試委員 指導教授-劉明仁
委員-沈得縣
委員-陳式毅
中文關鍵字 再生瀝青混凝土  溫拌添加劑  夯壓溫度  刨除料  工作性 
英文關鍵字 reclaimed asphalt pavement (RAP)  warm mix asphalt (WMA)  Sasobit®  H8  Rediset®  WMX  workability 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 再生瀝青混凝土之利用是未來之趨勢,除可響應推動綠色大地資源保護外,亦可解決部份工程材料之短缺,以改善台灣所面臨砂石料源缺乏之嚴重問題。再生瀝青混凝土使用高比例刨除料比例時,其製造所需之拌合溫度和夯壓溫度隨之升高,添加溫拌添加劑用於再生瀝青混凝土可使混合粒料過程中使用較低溫度並減少能源消耗,提高施工時之工作性,並可獲得與傳統熱拌再生瀝青混凝土相近之成效表現。
本研究主要以不同夯壓溫度下進行工程性質之實驗室試驗,探討溫度與溫拌添加劑和刨除料三者之關係,以提供國內鋪面工程應用溫拌再生瀝青混凝土之參考。本研究採用不同比例(0、35 及70%)之RAP,分別添加溫拌添加劑1.5%之 Sasobit®H8和2.0%之 RedisetTM WMX,依密級配瀝青混凝土Marshall配比設計,以不同夯壓溫度分別進行試驗。工作性試驗夯壓溫度分別為148℃、128℃、108℃。間接張力試驗、回彈模數試驗、車轍輪跡試驗則分別以標準夯壓溫度與低溫夯壓溫度(標準夯壓溫度減少40℃)作為試驗溫度條件,根據試驗結果得到初步結論如下:

1. 本研究工作性試驗結果顯示,添加溫拌添加劑可使工作性改善,刨除料之使用會使工作性變差,但添加溫拌添加劑後可使工作性增加 ,顯示再生瀝青混凝土添加溫拌添加劑可促進工作性提升。在148℃之夯壓溫度且未添加溫拌添加劑和108℃之夯壓溫度且添加溫拌添加劑之組別相比較,其結果兩者相差不大,顯示溫拌添加劑的使用有助於在較低溫下的環境進行鋪面施工,可高工作性。
2. 間接張力試驗結果顯示,添加溫拌添加劑組別大都高於未添加劑組別,標準夯壓溫度組別都高於低溫夯壓溫度組別,且添加RedisetTM WMX組別略優於添加Sasobit®H8組別。
3. 回彈模數試驗結果顯示,刨除量使用比例增加時回彈模數隨之增高,添加溫拌添加劑亦可使回彈模數增高,不同的夯壓溫度下,標準夯壓溫度之回彈模數皆略高於低溫夯壓溫度之組別。
4. 車轍輪跡試驗結果顯示,添加溫拌添加劑與使用較高的刨除量皆有助於動穩定值的增高,且標準夯壓溫度組別之動穩定值比低溫夯壓溫度之組別高。
5. 統計分析結果顯示,本研究試驗中添加Sasobit®H8組別與添加RedisetTM WMX組別並無顯著差異。使用刨除料比例增加時,間接張力試驗、回彈模數試驗與車轍輪跡試驗之數值亦隨之增高。
英文摘要 The use of recycled asphalt pavement (RAP) will be the future trend with the advantages of promoting the environment protection and mitigating the shortage of aggregate supply problem. Mxing and compacting temperatures increase with higher RAP contents. The benefits of using RAP with the warm-mix agents include: reduced emissions, reduced fuel usage, and better field compaction with less effort. Warm mix asphalt (WMA) can provide equal to or better performance than traditional hot-mix asphalt (HMA).
This study was conducted to examine the relationships among temperature, warm-mix agents, and RAP. Dosages of 0%, 35%, and 70% RAP with 1.5% Sasobit®H8 and 2% RedisetTMWMX, respectively, were used in this study. Tests were conducted under 148℃, 128℃, and 108℃ compacting temperatures after the dense-graded Marshall Design to compare the workability of the mixtures. Indirect tensile strength, resilient modulus and wheel tracking tests were conducted under the standard and the low (40℃ lower than the standard) compacting temperatures. The results of this study are concluded as follows:
1. Asphalt mixtures containing RAP showed less workable than the mixtures without RAP. However, warm-mix agents can improve the workability of mixtures with RAP. The mixtures with warm-mix additive at 108℃compaction temperature showed similar workability to the mixtures without warm-mix additive at 148℃.
2. From the indirect tensile strength test results, it was found that the tensile strength of specimens containing RAP with warm-mix additives is better than that of one without warm-mix additives. The tensile strength of specimen tested at the standard compaction temperature is higher than that of one at the low temperature. The tensile strength of specimens with Sasobit®H8 is lower than that of the ones with RedisetTM WMX.
3. Our test results showed that the resilient modulus increases with higher RAP contents. The resilient modulus also increases with addition of warm-mix additives. The resilient modulus at the standard compaction temperature was a little higher than that at the low compaction temperature.
4. The wheel tracking test results showed that the dynamic stability (DS) increases with both RAP contents and the addition of warm-mix additives. The DS at the standard compaction temperature is higher than that at the low temperature.
5. The statistical analysis concluded that the results of all tests with Sasobit®H8 and RedisetTM WMX were not significantly different. The test values from the indirect tensile, resilient modulus and wheel tracking test results generally increased with increasing RAP contents.
論文目次 目錄
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 IV
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與背景 1
1-2 研究目的與流程 2
第二章 文獻回顧 5
2-1 溫拌瀝青混凝土 5
2-1-1溫拌瀝青混凝土研究與應用 5
2-1-2溫拌技術的優點 8
2-2 熱拌再生瀝青混凝土 8
2-2-1國外瀝青路面再生工法的發展現況 8
2-2-2國內刨除料上限使用現況 10
2-3 溫拌再生瀝青混凝土 10
2-4 瀝青混凝土混合料的工作性 10
2-4-1 利用扭力衡量工作性 11
2-4-2 利用孔隙率衡量工作性 13
第三章 試驗計畫 16
3-1 試驗材料 16
3-1-1 瀝青膠泥 16
3-1-2 溫拌添加劑 16
3-1-3 試驗粒料 16
3-2 試驗配置 17
3-3 瀝青膠泥基本物性試驗 18
3-3-1 針入度試驗 19
3-3-2 軟化點試驗 19
3-3-3 黏滯度試驗 19
3-4 粒料基本物性試驗 20
3-4-1 篩分析 20
3-4-2 比重及吸水率 20
3-4-3 扁長率 21
3-4-4 洛杉磯磨損試驗 21
3-5 再生瀝青混凝土配合設計 21
3-6 瀝青混凝土性質試驗 22
3-6-1 工作性夯壓溫度試驗 22
3-6-2 間接張力強度試驗 24
3-6-3 回彈模數試驗 26
3-6-4 車轍輪跡試驗 28
第四章 試驗結果與分析 32
4-1 瀝青膠泥基本物性試驗 32
4-2 粒料基本物性試驗結果 35
4-3 再生瀝青混凝土配合設計結果 37
4-4 混凝土性質試驗結果 38
4-4-1 工作性評估結果 47
4-4-2 間接張力強度試驗結果 47
4-4-3 回彈模數試驗結果 50
4-4-4 車轍輪跡試驗結果 56
4-5 整體成效評估 62
第五章 結論與建議 66
5-1結論 66
5-2建議 67
參考文獻 69
附錄 73
圖目錄
圖1- 1 本研究流程 4
圖2- 1 利用扭力測量之工作性拌合機 11
圖3- 1 工作性評估試驗 23
圖3- 2 間接張力強度試驗流程圖 25
圖3- 3 回彈模數試驗流程圖 27
圖3- 4 車轍試體滾壓機 29
圖3- 5 車轍輪跡試驗 30
圖3- 6 車轍輪跡試驗流程圖 31
圖4- 1 0%刨除料瀝青膠泥試驗資料BTDC圖 36
圖4- 2 35%刨除料瀝青膠泥試驗資料BTDC圖 36
圖4- 3 70%刨除料瀝青膠泥試驗資料BTDC圖 36
圖4- 4 35%刨除料瀝青膠泥黏滯度選取分析圖 39
圖4- 5 70%刨除料瀝青膠泥黏滯度選取分析圖 40
圖4- 6 夯壓溫度與溫拌添加劑-工作性評估實驗 43
圖4- 7 夯壓溫度與不同溫拌添加劑-間接張力強度 48
圖4- 8 刨除料與不同夯壓溫度-回彈模數試驗結果 52
圖4- 9 刨除料與標準夯壓溫度-車轍輪跡試驗結果 58
圖4- 10 刨除料與低溫夯壓溫度-車轍輪跡試驗結果 59

表目錄
表2- 1 國外溫拌瀝青混凝土技術摘要 5
表2- 2 溫拌添加劑使用不同夯壓溫度下之孔隙率相關 12
表2- 3 溫拌添加劑在不同夯壓溫度下優劣比較 15
表3- 1 混合粒料級配 (密級配,標稱最大粒徑3/4”) 17
表3- 2 試驗變數及範圍 18
表3- 3 瀝青膠泥基本物性試驗規範表 19
表3- 4 粒料物性試驗規範表 20
表4- 1 AC-20瀝青膠泥基本物性試驗結果 32
表4- 2 AC-20+1.5% Sasobit®H8瀝青膠泥基本物性試驗結果 33
表4- 3 AC-20+2.0% RedisetTM WMX瀝青膠泥基本物性試驗結果 33
表4- 4 本研究人工老化瀝青之目標性質 33
表4- 5 AC-10+RAP35瀝青膠泥基本物性試驗結果 33
表4- 6 AC-10+RAP35+1.5% Sasobit®H8瀝青膠泥基本物性試驗結果 33
表4- 7 AC-10+RAP35+2%RedisetTMWMX瀝青膠泥基本物性試驗結果 34
表4- 8 AC-10+RAP70瀝青膠泥基本物性試驗結果 34
表4- 9 AC-10+RAP70+1.5% Sasobit®H8瀝青膠泥基本物性試驗結果 34
表4- 10 AC-10+RAP70+2%RedisetTMWMX瀝青膠泥基本物性試驗結果 34
表4- 11 本研究之試體拌合溫度與夯壓溫度目標值 35
表4- 12 粒料基本物性試驗結果 37
表4- 13 35%刨除料新瀝青膠泥之等級選定結果 39
表4- 14 70%刨除料新瀝青膠泥之等級選定結果 40
表4- 15 密級配馬歇爾配合設計結果 41
表4- 16 夯壓溫度與不同溫拌添加劑-工作性評估試驗 42
表4- 17 工作性實驗-變異數分析 44
表4- 18 工作性試驗多重比較分析結果 44
表4- 19 間接張力強度之夯壓溫度與和拌合溫度 47
表4- 20 夯壓溫度與不同溫拌添加劑-間接張力強度結果 48
表4- 21 間接張力強度試驗-變異數分析 49
表4- 22 間接張力強度試驗多重比較分析結果 49
表4- 23 回彈模數試體之夯壓溫度與和拌合溫度 51
表4- 24 刨除料與不同溫拌添加劑-回彈模數試驗 51
表4- 25 回彈模數-變異數分析試驗 53
表4- 26 回彈模數試驗多重比較分析結果 53
表4- 27 刨除料與夯壓溫度-車轍輪跡試驗結果 60
表4- 28 車轍輪跡試驗(DS)-變異數分析 61
表4- 29 車轍輪跡試驗多重比較分析結果 61
表4- 30 整體評估4項指標原始數據 63
表4- 31 整體評估4項指標 標準化數據 64
表4- 32 以不同夯壓溫度做區隔,不同刨除料比例標準化數據比較 64
表4- 33 溫拌添加劑多重比較分析結果 65
表4- 34 刨除料多重比較分析結果 65



參考文獻 參考文獻
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