臺灣博碩士論文加值系統

透水混凝土是一種特殊型式的多孔混凝土，具有高透水性、多孔隙性與表面粗糙的特點。運用於鋪面時，美國環保署(EPA)認為適當使用透水混凝土是控制初始急流污染及暴雨管理的最佳方式，因透水混凝土內部含有大量的孔洞，可以儲蓄水分，且可以加強地表與空氣的熱量與水分交換，降低地表溫度，達到減低熱島效應的功效；另外最近美國ACI 522R-06報告中提到透水混凝土可以應用在港灣工程，但國內外對於透水混凝土運用在水文保護區保持水文淨化現象與材料本身的去除離子以及污染物變化特性的相關資料缺乏，所以本研究針對透水混凝土鋪面系統進行模擬試驗。
在試驗中發現透水混凝土鋪面系統試體在雨水貯留、海水淡化、廢水回收和油污染物皆有顯著改善效果：
(1)雨水貯留(淨化)：一般水通過透水混凝土鋪面系統之後，可降低其含泥量至1.7%以下，即雨水淨化能力達98%以上。
(2)海水淡化(鹽度降低)：海水(含鹽量3.5%)通過透水混凝土鋪面系統之後，可降低其含鹽量至0.35%以下，即去鹽能力達90%以上。
(3)廢水回收(pH值酸性至中性)：稀釋硫酸溶液(pH值2.0)通過透水混凝土鋪面系統之後，可大幅提升其pH值至6.22以上。
(4)油污染物(鎖住油污)：當油污通過透水混凝土鋪面系統之後， 其油污含廢機油量約在1%左右。

The Environmental Pro Agency (EPA) has adopted a policy that recommends the use of pervious pavements as a part of their Best Management Practice (BMP) as a way for communities to mitigate the problem of stormwater runoff. Pervious concrete pavements have also been selected as an integral solution to the problem of hot pavements in Cool Communities program. Generally, the air temperature over pervious concrete parking lots is cooler than the temperature over asphalt parking lots. Because of its light color, pervious concrete also reduces the “heat island” effect and reduces night time lighting needs. In addition, the ACI522R-06 report provides technical information on pervious concrete’s application at harbor engineering. The hydrological performance of pervious concrete is usually a key parameter in decisions to use this material for storm water management and is usually the characteristic of most interest to maintain water purification, therefore, this study conducted a simulation test of pervious pavement system.
Pervious concrete pavement specimens in the water, desalination, wastewater recycling and oil pollutants showed significant improvement during the test:
(1)After the rainwater passed through the pervious concrete pavement system, it could reduce the level of pollution contained in runoff.
(2)After the seawater passed through the pervious concrete pavement system, the seawater decreased the level of salt content.
(3)After the diluted sulfuric acid solution (pH = 2.0) passed through the pervious concrete pavement system, the solution increased the level of pH value.
(4)When the waste oil passed through the pervious concrete pavement system, the pavement collected waste oil and reduced pollutants.

目錄
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VIII
圖目錄 XI
第一章、 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究流程 2
1-3 論文架構 3
第二章、 文獻回顧 6
2-1 透水混凝土之定義 6
2-2 透水混凝土之配比 8
2-3 透水混凝土應用-沿革 9
2-4 透水混凝土在港灣構造物設施與公路路面之應用 10
2-5 透水性與排水性鋪面定義 12
2-6 現有透水性鋪面二大分類 13
2-6-1 第一類「材料性透水鋪面」 13
2-6-2 第二類「拼接性透水鋪面」 13
2-6-3 第三類「結構性透水鋪面」 14
2-7 透水混凝土鋪面功能與特色 14
2-7-1 防洪---基地保水 14
2-7-2 空調---降低熱島效應 15
2-7-3 抗旱---雨水回收系統 15
2-7-4 入滲---回補地下水 16
2-7-5 涵養---防治河川污染 16
2-8 綠色營建材料與熱島效應 17
2-8-1 熱島效應 17
2-8-2 熱島效應的成因 18
2-8-3 反照率與熱島效應 20
2-8-4 透水鋪面對於熱島效應的助益 22
2-8-5 現地透水混凝土鋪面之成效 23
第三章、 試驗規劃 36
3-1 鋪面系統試體介紹 36
3-2 試驗材料及混凝土配比 37
3-2-1 透水混凝土成分 37
3-3 試體製作與養護 38
3-3-1 試體規劃 38
3-3-2 試體製作 38
3-3-3 試體養護 39
3-4 試驗儀器與設備 39
3-5 試驗方法與步驟 42
3-5-1 抗壓試驗 42
3-5-2 抗彎試驗 43
3-5-3 室內透水試驗 44
3-5-4 孔隙率試驗 46
3-5-5 污染性試驗 46
3-5-6 標準差計算 48
第四章、 結果與討論 65
4-1 基本力學試驗 65
4-1-1 透水混凝土單位重試驗 65
4-1-2 抗壓強度 66
4-1-3 抗彎強度 66
4-1-4 透水混凝土孔隙率試驗 66
4-2 室內透水試驗 66
4-3 污染性試驗 67
4-3-1 一般水試驗 67
4-3-2 海水溶液試驗 70
4-3-3 硫酸溶液試驗 73
4-3-4 廢機油試驗 76
第五章、 結論與建議 124
5-1 結論 124
5-2 建議 127
參考文獻 128

表目錄
表2-1典型透水混凝土鋪面配比的材料範圍【3】 26
表2-2 背填透水混凝土之配合比例【11】 26
表2-3 土壤自然滲透率【1】 26
表2-4透水混凝土之配比（kg/m3）【18】 27
表2-5 停車場停車格現場透水量試驗結果平均值(ml/15sec )【18】27
表3-1 路基土壤篩分析 49
表3-2 路基土壤分類試驗結果 49
表3-3 美國AASHTO土壤分類 50
表3-4 土壤滲透係數 值簡易對照表 50
表3-5 透水混凝土配比 50
表3-6 水泥成分與性質 51
表3-7 粗骨材篩分析結果 52
表3-8 粗骨材之基本性質 52
表3-9 試驗試體規劃 53
表4-1 透水混凝土單位重 80
表4-2 透水混凝土7、28、56天齡期抗壓強度試驗 80
表4-3 透水混凝土7、28、56天齡期抗彎強度試驗 80
表4-4 透水係數試驗結果 81
表4-5 一般水通過厚度10cm試體-排水量與含泥量變化(前排水孔) 82
表4-6 一般水通過厚度15cm試體-排水量與含泥量變化(前排水孔) 82
表4-7 一般水通過厚度20cm試體-排水量與含泥量變化(前排水孔) 83
表4-8 一般水通過厚度10cm試體-排水量與含泥量變化(下排水孔) 83
表4-9 一般水通過厚度15cm試體-排水量與含泥量變化(下排水孔) 84
表4-10 一般水通過厚度20cm試體-排水量與含泥量變化(下排水孔) 84
表4-11 海水溶液通過厚度10cm試體-比重與含鹽量變化(前排水孔) 85
表4-12 海水溶液通過厚度15cm試體-比重與含鹽量變化(前排水孔) 85
表4-13 海水溶液通過厚度20cm試體-比重與含鹽量變化(前排水孔) 86
表4-14 海水溶液通過厚度10cm試體-比重與含鹽量變化(下排水孔) 86
表4-15 海水溶液通過厚度15cm試體-比重與含鹽量變化(下排水孔) 87
表4-16 海水溶液通過厚度20cm試體-比重與含鹽量變化(下排水孔) 87
表4-17 硫酸溶液通過厚度10cm試體-pH值和導電度變化(前排水孔) 88
表4-18 硫酸溶液通過厚度15cm試體-pH值和導電度變化(前排水孔) 88
表4-19 硫酸溶液通過厚度20cm試體-pH值和導電度變化(前排水孔) 89
表4-20 硫酸溶液通過厚度10cm試體-pH值和導電度變化(下排水孔) 89
表4-21 硫酸溶液通過厚度15cm試體-pH值和導電度變化(下排水孔) 90
表4-22 硫酸溶液通過厚度20cm試體-pH值和導電度變化(下排水孔) 90
表4-23 一般水通入含1公升廢機油之厚度10cm試體-其含廢機油量百分比(前排水孔) 91
表4-24 一般水通入含1公升廢機油之厚度15cm試體-其含廢機油量百分比(前排水孔) 91
表4-25 一般水通入含1公升廢機油之厚度20cm試體-其含廢機油量百分比(前排水孔) 91
表4-26 一般水通入含1公升廢機油之厚度10cm試體-其含廢機油量百分比(下排水孔) 92
表4-27 一般水通入含1公升廢機油之厚度15cm試體-其含廢機油量百分比(下排水孔) 92
表4-28 一般水通入含1公升廢機油之厚度20cm試體-其含廢機油量百分比(下排水孔) 92

圖目錄
圖1-1 研究流程圖 5
圖2-1 灌溉水路使用透水混凝土之工法【5】 28
圖2-2 高陡護坡斷面示意圖【11】 28
圖2-3 透水混凝土護坡施工澆置情形【12】 29
圖2-4 日本佐賀縣多久市石原川透水多孔混凝土護岸工程【10】 29
圖2-5 日本山口縣防府市佐波川多孔混凝土護岸工程【10】 30
圖2-6 透排水鋪面示意圖【1】 30
圖2-7 結構性透水鋪面基本結構【1】 31
圖2-8 雨水儲存系統圖【1】 31
圖2-9 透水混凝土鋪面土壤自然滲濾示意圖【1】 32
圖2-10 台中市及鄰近郊區(625平方公里)-Landsat 5 TM6紅外線衛星影像圖【18】 32
圖2-11 炎熱夏日樹木草皮、瀝青混凝土路面與水泥混凝土鋪面三者溫度差異大【18】 33
圖2-12 朝陽科技大學校園冬天中午樹木草皮、瀝青路面與紅磚鋪面三者溫度差異【18】 33
圖2-13 都市中常見材質之反照率示意圖【18】 34
圖2-14 透水混凝土使用小滾筒滾壓情形【18】 34
圖2-15 現地自來水水管透水能力測試情形【18】 35
圖3-1 鋪面系統試體配置正視圖 54
圖3-2 鋪面系統試體配置側視圖 54
圖3-3 鋪面系統試體前排水孔 55
圖3-4 鋪面系統試體下排水孔 55
圖3-5 鋪面系統試體實驗配置 56
圖3-6 水泥 57
圖3-7 粗骨材 57
圖3-8 強塑劑 57
圖3-9 透水混凝土不同含水量是否結球行為 58
圖3-10 Controls 200頓抗壓試驗機 58
圖3-11 50 MTS材料及結構試驗系統 59
圖3-12 玻璃水缸 59
圖3-13 鹽度計 60
圖3-14 pH Meter 60
圖3-15 導電度計 61
圖3-16 試體模具 61
圖3-17 電子磅秤、量筒 62
圖3-18 定水頭透水係數測定儀式意圖 62
圖3-19 定水頭透水係數測定儀 63
圖3-20 透水PVC管 63
圖3-21 海水溶液含鹽量及比重值 64
圖3-22 雙排水孔排出之水含油量之變化 64
圖4-1 拌合廠測量新拌透水混凝土單位重(1836kg/m3) 93
圖4-2 透水混凝土外觀 93
圖4-3 7天、28天、56天抗壓強度 94
圖4-4 7天、28天、56天抗彎強度 94
圖4-5 28天、56天透水係數試驗結果 95
圖4-6 一般水5公升排水量(前排水孔) 96
圖4-7 一般水5公升含泥量(前排水孔) 96
圖4-8 一般水10公升排水量(前排水孔) 97
圖4-9 一般水10公升含泥量(前排水孔) 97
圖4-10 一般水15公升排水量(前排水孔) 98
圖4-11 一般水15公升含泥量(前排水孔) 98
圖4-12 一般水20公升排水量(前排水孔) 99
圖4-13 一般水20公升含泥量(前排水孔) 99
圖4-14 一般水5公升排水量(下排水孔) 100
圖4-15 一般水5公升含泥量(下排水孔) 100
圖4-16 一般水10公升排水量(下排水孔) 101
圖4-17 一般水10公升含泥量(下排水孔) 101
圖4-18 一般水15公升排水量(下排水孔) 102
圖4-19 一般水15公升含泥量(下排水孔) 102
圖4-20 一般水20公升排水量(下排水孔) 103
圖4-21 一般水20公升含泥量(下排水孔) 103
圖4-22 海水溶液5公升比重(前排水孔) 104
圖4-23 海水溶液5公升含鹽量(前排水孔) 104
圖4-24 海水溶液10公升比重(前排水孔) 105
圖4-25 海水溶液10公升含鹽量(前排水孔) 105
圖4-26 海水溶液15公升比重(前排水孔) 106
圖4-27 海水溶液15公升含鹽量(前排水孔) 106
圖4-28 海水溶液20公升比重(前排水孔) 107
圖4-29 海水溶液20公升含鹽量(前排水孔) 107
圖4-30 海水溶液5公升比重(下排水孔) 108
圖4-31 海水溶液5公升含鹽量(下排水孔) 108
圖4-32 海水溶液10公升比重(下排水孔) 109
圖4-33 海水溶液10公升含鹽量(下排水孔) 109
圖4-34 海水溶液15公升比重(下排水孔) 110
圖4-35 海水溶液15公升含鹽量(下排水孔) 110
圖4-36 海水溶液20公升比重(下排水孔) 111
圖4-37 海水溶液20公升含鹽量(下排水孔) 111
圖4-38 硫酸溶液5公升pH值(前排水孔) 112
圖4-39 硫酸溶液5公升導電度(前排水孔) 112
圖4-40 硫酸溶液10公升pH值(前排水孔) 113
圖4-41 硫酸溶液10公升導電度(前排水孔) 113
圖4-42 硫酸溶液15公升pH值(前排水孔) 114
圖4-43 硫酸溶液15公升導電度(前排水孔) 114
圖4-44 硫酸溶液20公升pH值(前排水孔) 115
圖4-45 硫酸溶液20公升導電度(前排水孔) 115
圖4-46 硫酸溶液5公升pH值(下排水孔) 116
圖4-47 硫酸溶液5公升導電度(下排水孔) 116
圖4-48 硫酸溶液10公升pH值(下排水孔) 117
圖4-49 硫酸溶液10公升導電度(下排水孔) 117
圖4-50 硫酸溶液15公升pH值(下排水孔) 118
圖4-51 硫酸溶液15公升導電度(下排水孔) 118
圖4-52 硫酸溶液20公升pH值(下排水孔) 119
圖4-53 硫酸溶液20公升導電度(下排水孔) 119
圖4-54 一般水5公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(前排水孔) 120
圖4-55 一般水10公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(前排水孔) 120
圖4-56 一般水15公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(前排水孔) 121
圖4-57 一般水20公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(前排水孔) 121
圖4-58 一般水5公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(下排水孔) 122
圖4-59 一般水10公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(下排水孔) 122
圖4-60 一般水15公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(下排水孔) 123
圖4-61 一般水20公升通入含1公升廢機油-其含廢機油量百分比(下排水孔) 123

參考文獻
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