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研究生:王建偉
研究生(外文):Jian-Wei Wang
論文名稱:添加纖維對排水性瀝青混凝土成效之影響
論文名稱(外文):Effects of Adding Fibers on Performance of Porous Asphalt Mixtures
指導教授:蕭志銘蕭志銘引用關係
指導教授(外文):Jih-Min Shiau
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:排水性瀝青混凝土纖維
外文關鍵詞:porous asphalt pavementfiber
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  排水性瀝青混凝土路面近年來在國內逐漸受到重視,如何汲取各國經驗並配合本地之環境條件,從中發展工程績效更好也更適合台灣地區的排水路面是值得探討的。排水性瀝青混凝土添加纖維的用意原本是在防止垂流現象的產生,不過根據許多國內外的研究指出,添加纖維可以增加瀝青的黏滯度、降低瀝青溫感性、增加張力強度、增加高速行車之摩擦阻抗能力,另外也有研究指出,添加纖維對於瀝青膠漿抗老化有不錯的改善效果。
  本研究以AC-20原始瀝青為膠結料,以兩種不同的纖維(礦物纖維與短化學纖維)及四種不同的纖維含量(相對於瀝青混凝土重的0%、0.2%、0.4%、0.6%)配合日本排水性鋪裝技術指針所決定之排水級配曲線與及最佳瀝青含量來製作馬歇爾試體,再以這些試體做各項成效試驗,以期能藉由本研究評估不同纖維及不同纖維含量對排水性瀝青混凝土的成效影響,進而找出較為合適的纖維種類及纖維含量。
  根據本研究的試驗結果可以得知,添加纖維對於排水性瀝青混凝土在穩定值、抗磨耗、間接張力、浸水剝脫、加壓浸水剝脫及車轍輪跡等各項試驗都有正面提升其成效的效果;然而對於孔隙率及透水係數雖說是略有負面的影響,不過並不對其排水性能造成太大的影響。纖維的種類以添加短化學纖維的成效優於礦物纖維;在纖維的添加含量方面,而若要使纖維的效果能得到充分的發揮,且又不會因添加含量過高而造成反效果,建議的添加含量為相對於瀝青混凝土總重的0.4%左右。
  The porous asphalt pavements have been adopted gradually in recent years. How to develop better pavement performance and make it more suitable for local environment is worth to research. The use of fibers is to prevent the phenomena of draindown problem of the asphalt originally. However, numerous researches indicate that adding fibers could increase the viscosity of asphalt binder, reduce the temperature susceptibility of asphalt binder, increase the tensile strength and increase the friction resistance of the pavement. Besides, there are also researches indicate that adding fibers could improve the ability of asphalt binder to resist oxidization.
  Two types of fibers and four percentages of additive amount were used to prepare the marshall samples. These mixtures were designed by the Japanese mix design. The objective of this study was to evaluate the effects of the different kinds and different amount of fibers on pavement performance, furthermore, suggested the appropriate type and percentage of additive.
  According to the results of this study, adding fiber could have positive effects in most of the laboratory tests. The chemical fibers have better performance than the mineral fibers, and the optimum fiber content is 0.4 percent that in proportion to the total weight of the mixtures.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究範圍 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 纖維材料 5
2.1.1 纖維種類 5
2.1.2 纖維的特性與在瀝青混凝土的應用 6
2.2 排水性路面之介紹 7
2.2.1 排水性鋪面使用範圍 7
2.3 水對瀝青混凝土路面之危害 11
2.4 日本排水性瀝青混凝土配合設計方法 13
2.4.1 選定目標孔隙率 14
2.4.2 材料選定及物性試驗 14
2.4.3 確定嘗試級配與嘗試含油量 14
2.4.4 夯壓試體 15
2.4.5 計算孔隙率 16
2.4.6 決定最佳含油量 17
2.4.7 配合設計試驗值檢驗 19
2.5 瀝青混凝土鋪面破壞之形式 20
2.6 預防車轍的方法 24
第三章 研究計畫與試驗方法 25
3.1 研究流程 25
3.2 試驗材料 27
3.2.1 瀝青膠結料 27
3.2.2 纖維材料 27
3.2.3 骨材與級配 29
3.2.4 填充料 29
3.3瀝青材料基本物性試驗 30
3.3.1 針入度試驗 30
3.3.2 延展性試驗 30
3.3.3 軟化點試驗 30
3.3.4 閃火點試驗 31
3.3.5 黏滯度試驗 31
3.3.6 三氯乙烯溶解度試驗 32
3.3.7 比重試驗 32
3.4粒料基本物性實驗 32
3.4.1 比重試驗 32
3.4.2 健性試驗 33
3.4.3 洛杉磯磨損試驗 33
3.4.4 含砂當量試驗 33
3.5 排水性瀝青混凝土配合設計流程 34
3.6 排水性瀝青混凝土成效試驗 36
3.6.1 孔隙率試驗 36
3.6.2 室內透水試驗 38
3.6.3 馬歇爾穩定值、流度值試驗 41
3.6.4 Cantabro磨耗試驗 43
3.6.5 間接張力試驗 43
3.6.6 浸水剝脫試驗 44
3.6.7 加壓浸水剝脫試驗 44
3.6.8 車轍輪跡試驗 45
第四章 試驗結果及分析 49
4.1材料基本物性試驗之結果 49
4.1.1 骨材粒料物性試驗結果 49
4.1.2 瀝青膠結料物性試驗結果 50
4.2 排水性瀝青混凝土配合設計結果 52
4.2.1 骨材級配試驗結果 52
4.2.2 最佳含油量試驗結果 53
4.2.3 配合設計結果檢驗 55
4.3 孔隙率試驗結果與分析 55
4.4 室內透水試驗結果與分析 60
4.5 馬歇爾穩定值、流度值試驗結果與分析 62
4.6 磨耗試驗結果與分析 66
4.7 間接張力試驗結果與分析 68
4.8 浸水剝脫試驗結果與分析 73
4.9 加壓浸水剝脫試驗結果與分析 77
4.10 車轍輪跡試驗結果與分析 80
4.11 試驗結果彙整 84
第五章 結論與建議 85
5.1 結論 85
5.2 建議 87
參考文獻 88
自述 92
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