臺灣博碩士論文加值系統

　　台灣地處於高溫溼熱的亞熱帶，雨量相當豐沛，就道路工程的觀點而言，路面的排水性質及抗水侵害能力就成了重要的一環，然而傳統密級配原則上是不允許水分滲透的，於是在1987年時，日本為改進賽車跑道天雨路滑的缺失，率先採用所謂”排水性瀝青混凝土”鋪面，使用效果卓著，然而在排水路面當中，由於大多數骨材乃屬於粗粒料，骨材表面積小，而又有介於15﹪~25﹪的高孔隙率，所以瀝青粘結料的性質就需要有特別的考量，不但要提供較大之韌性、抗拉強度及薄膜厚度，更重要的是要擁有較佳的抗剝脫能力以提供高孔隙率時水分的侵害，是故瀝青粘結料的性質便為本研究的重點。

　　因此本研究針對目前的瀝青粘結料性質進行評估，選擇多種瀝青（針入度60/70、CNS改質Ⅲ型、日本高粘度改質瀝青）配合歐洲及日本二種排水骨材級配作為試驗材料，以日本排水性鋪裝技術指針規定之配比設計決定二種排水級配及三種瀝青組合之最佳瀝青含量並製作試體。本研究之瀝青粘結料性質試驗涵蓋：瀝青添加不同比例石灰或石粉浸泡於水中20天後的粘滯度試驗、韌性試驗、並製作馬歇爾試體進行浸泡不同天數之滲透試驗、剝脫試驗。此外考慮輪跡試驗作為瀝青粘結料抗變形能力之依據。

　　總而言之，本研究之主要目的在於比較三種不同瀝青粘結料應用在排水鋪面時之抗水侵害能力。

　　Since Taiwan is located in the subtropics, high temperature, high humidity, and heavy rainfall are the most significant characteristics of the weather in Taiwan. From the perspective of pavement engineering, the draining capability and the moisture damage resistance play important roles in pavement. However, traditional dense-graded are not allowed for water infiltration, principally. Thus, in 1987, “drainage porous asphalt” was adopted in Japan to improve its runway of automobile race from being moist and slippery. And it was highly successful. Nevertheless, among all the drainage pavements, most of them are coarse aggregates, with small area of surface and 15%~25% high air void. The properties of asphalt need to be closely considered. It has to provide better toughness, resistance to lengthen and thicker asphalt film. Most of all, it must also have stripping resistance and high air void. Therefore, the focus of this research is the nature properties of asphalt.

　　In this research, commonly used asphalts will be the focus of our evaluation. Many kinds of asphalt (penetration 60/70, CNS polymer-modified asphalt III, Japanese modified high viscosity asphalt) will be chosen to use in coordination of European and Japanese drainage-graded aggregate. The Guideline of Japan Drainage Paving Techniques will be used to determine the best asphalt contents for test samples. The experiment of the properties of asphalt includes: viscosity of the asphalts with different percentage of lime and gypsum; toughness testing; permeable testing of Marshall samples, stripping testing. Furthermore, wheel-tracking testing will be considered to the base of asphalt deformation resistance.

　　In brief, the purpose of this research is to compare the application of 3 different asphalts in the water inroad resistance ability of drainage pavement.

第一章　緒論 1
　　1.1 前言 1
　　1.2 研究動機 1
　　1.3 研究目的 2
　　1.4 研究範圍 2

第二章　文獻回顧 3
　　2.1 水分與鋪面系統間之關係 3
　　　　2.1.1 剝脫之成因 3
　　2.2 水侵害產生之機制 9
　　　　2.2.1 水侵害發生之機理行為 9
　　　　2.2.2 黏結理論（Theories of Adhesion） 14
　　2.3 排水性瀝青混凝土 17
　　　　2.3.1 排水性瀝青混凝土之發展應用 17
　　　　2.3.2 排水性瀝青混凝土組成材料之特性 19
　　　　2.3.3 排水性瀝青混凝土配合設計 26
　　2.4 瀝青材料之老化行為 29
　　　　2.4.1 瀝青混凝土老化機理 29
　　　　2.4.2 老化現象與水感性之關係 31
　　2.5 瀝青混凝土之透水性質 31
　　　　2.5.1 透水性之評估方法 31
　　　　2.5.2 影響瀝青混凝土透水性之因素 35
　　　　2.5.3 影響評估透水性的因素 37
　　2.6 石灰對於瀝青混凝土抗剝脫能力之影響 38

　　3.1 研究流程 39
　　3.2 試驗材料及其試驗方法 41
　　　　3.2.1 骨材與級配 41
　　　　3.2.2 黏結料 43
　　　　3.2.3 填充料與纖維 44
　　3.3 排水性瀝青混凝土配合設計 45
　　　　3.3.1 確認目標孔隙率 45
　　　　3.3.2 瀝青混合料垂流試驗（燒杯法） 46
　　　　3.3.3 孔隙率試驗 47
　　　　3.3.4 室內透水試驗 49
　　　　3.3.5 Cantabria 磨耗試驗 52
　　　　3.3.6 瀝青混凝土試體製作 53
　　　　3.3.7 加壓浸水剝脫試驗 53
　　　　3.3.8 間接張力試驗 55

第四章　試驗結果與分析 56
　　4.1 基本物性試驗結果 56
　　　　4.1.1 瀝青黏結料物性試驗 56
　　　　4.1.2 骨材粒料物性試驗 57
　　4.2 排水性瀝青混凝土配合設計結果 57
　　　　4.2.1 瑞典Drainor 16級配配合設計 57
　　　　　　4.2.1.1 確立各篩號之級配設計值 58
　　　　　　4.2.1.2 決定三種瀝青應用在瑞典Drainor 16級配時之
　　　　　　　　　最佳瀝青含量 63
　　　　4.2.2 日本排水級配（最大粒徑13mm）配合設計 65
　　　　　　4.2.2.1 確立各篩號之級配設計值 65
　　　　　　4.2.2.2 決定三種瀝青應用在日本排水級配時最佳瀝青含量 68
　　4.3 孔隙率試驗結果分析 70
　　4.4 透水試驗結果分析 73
　　4.5 石灰對瀝青混凝土抗剝脫之影響 75
　　　　4.5.1 針入度試驗結果分析 75
　　　　4.5.2 黏滯度試驗結果分析 77
　　　　4.5.3 韌性與黏性試驗結果分析 85
　　4.6 石灰對瀝青混能土抗剝脫之影響 98
　　　　4.6.1 加壓浸水剝脫試驗結果分析 98
　　　　4.6.2 未添加石灰試體經加壓浸水剝脫試驗結果分析 101
　　　　4.6.3 石灰拌入瀝青試體經加壓浸水剝脫試驗結果分析 104
　　　　4.6.4 石灰拌入骨材試體經加壓浸水剝脫試驗結果分析 108
　　　　4.6.5 石灰拌入方式之間接張力試驗結果綜合分析 113
　　4.7 試體浸泡天數不同之間接張力結果分析 117

第五章　結論與建議 122
　　5.1 結論 122
　　5.2 建議 125

參考文獻 126

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