臺灣博碩士論文加值系統

近年來台灣城鄉的發展變化以及人口群聚性往都市移動，造成市區道路車輛高承載使用的情形下，多數道路需頻繁性的維修，本研究利用轉爐石物理性質之特性，以不同粒徑之轉爐石取代部份天然級配進行配合設計，並透過試驗所得之數據來分析抵抗車轍能力之差異及成效。
首先以最大標稱粒徑19mm密級配瀝青混凝土添加43%之不同粒徑的轉爐石進行二組配合設計，在粒料篩分析、比重、吸水率及物性試驗後決定混合粒料級配曲線，並進行配合設計，決定空隙率、建議含油量其單位重並檢核其穩定值、粒料間空隙率、瀝青填充率符合規範後，最後進行滯留強度試驗及車轍輪跡試驗加以分析其數據差異，綜合以上試驗結果，評估添加不同粒徑轉爐石對密級配瀝青混凝土抗車轍能力之影響。
由車轍輪跡試驗結果顯示，在添加轉爐石後，瀝青混凝土的總沉陷量、動態穩定值及變形量皆表現良好，以六分、三分轉爐石取代同粒徑天然骨材的配合設計(以下簡稱六三分配合設計)相較於三分、粗砂轉爐石取代同粒徑天然骨材的配合設計(以下簡稱三分粗砂配合設計)上更為優異，可能係因轉爐石六分料的粒形及堅硬性，將其拌合入瀝青混凝土後較同粒徑之天然粒料能提供較高的抗變形能力，在高承載交通量的路段建議可使用六分轉爐石並搭配三分轉爐石於鋪面上以提高道路抵抗車轍之能力。

Abstract
In Taiwan,the variation of urban and rural developmentand population clusterto the city cause the roads used with highly loading bearing capacityso it has tomaintain frequently for the past few years.This study uses the physical property of the Basic Oxygen Furnace Slagdesigns of mix proportion with its different grain sizes instead of part ofnatural gradation and analyses the differences and results for rutting resistance through the test data.
First of all, itconduct two sets design of mix proportionwith 19mm nominal maximum size added by 43% of basic oxygen furnace slag of different grain sizes. Determining the curve of combined gradation of aggregate throughaggregatesieve analysis,specific gravity, water absorption , physical properties tests before the design of mix proportion .Moreover , itdecidedthe porosity and optimum oil content then checked the stability,the porosity between aggregate and asphalt filling rate in accordance with ASTM. Finally, conducting the retained strength and wheel-tracking tests analyzed the differences of data. In conclusion, itevaluated the influence for rutting resistance of dense grade asphalt concrete pavement with the basic oxygen furnace slag of different grain sizes.
The results showed the total settlement of asphalt concrete , dynamic stability and deformation after adding the basic oxygen furnace have a betterbehavior. Using the AC3 and AC6 basic oxygen furnace (hereinafter to be referred as AC3 an AC6) instead of the natural gradation in the same grain size, the AC6 is better. It may be the reasonthe shape and rigidity of it blend into the asphalt concrete has higher ability of resistance deformation than the same grain sizes of the natural gradation. It suggests that it can use the AC6 with AC3 to enhance the ability of rutting resistance on the highly loading bearing capacity roads.

摘要 i
Abstract ii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
1 第一章緒論 1
1.1. 研究背景 1
1.2. 研究動機 1
1.3. 研究目的 2
1.4. 研究範圍與架構 2
2 第二章文獻回顧 4
2.1. 轉爐石基本介紹 4
2.1.1. 來源與製程 4
2.1.2. 轉爐石組成與特性 5
2.2. 轉爐石的安定化處理 10
2.3. 轉爐石瀝青混凝土 12
2.3.1. 轉爐石瀝青混凝土工程性質 12
2.3.2. 轉爐石瀝青混凝土配合設計 13
2.3.3. 轉爐石瀝青混凝土之應用實例及效益 17
2.3.4. 轉爐石瀝青混凝土之產製、運輸、施工及品質管理 18
3 第三章研究計畫與試驗方法 20
3.1. 研究流程 20
3.2. 試驗材料 22
3.2.1. 粒料 22
3.2.2. 瀝青膠泥 22
3.2.3. 礦物填充料 22
3.3. 粒料基本物性試驗 22
3.3.1. 篩分析試驗 22
3.3.2. 粗、細粒料及填充料比重及吸水率試驗 23
3.3.3. 粗粒料洛杉磯磨損率 23
3.3.4. 含砂當量 23
3.3.5. 粒料扁平率 24
3.3.6. 破碎面 24
3.3.7. 健性試驗 24
3.4. 瀝青基本物性試驗 27
3.4.1. 瀝青膠泥比重 27
3.4.2. 瀝青膠泥黏滯度 28
3.5. 轉爐石瀝青混凝土配合設計 29
3.5.1. 配合設計步驟 30
3.6. 車轍輪跡試驗 40
3.6.1. 試體製作 41
3.6.2. 進行車轍輪跡試驗方法 41
3.7. 滯留強度試驗 43
3.8. 馬歇爾試體粒料水平及垂直面分佈情形 45
4 第四章試驗結果與分析 47
4.1. 車轍輪跡試驗結果與分析 47
4.1.1. 車轍輪跡試驗試體 47
4.1.2. 車轍輪跡試驗結果 50
4.1.3. 車轍輪跡試驗結果分析 59
4.2. 滯留強度試驗結果與分析 60
4.2.1. 滯留強度試驗結果 60
5 第五章結論與建議 61
5.1. 結論 61
5.2. 建議 62
6 參考文獻 64

1. 轉爐石瀝青混凝土使用手冊，2017。
2. 林志棟，陳世晃，葉銘欽，鍾閎文，林伯儒(2011)，「轉爐石運用於高交通量之道路可行性評估」，2011年轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會。
3. 林登峰，陳筠昀，蔡昕融，王美雲(2012)，「探討轉爐石瀝青混凝土試驗道路成果－以高雄市大業北路為例」，2012年轉爐石瀝青混凝土研討會。
4. 林登峰、黃隆昇、李韋德 (2011)，「轉爐石再生瀝青混凝土試區道路之長期 成效」，2011 年轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會。
5. 陳裕新(2011) ，「使用轉爐石於瀝青混凝土配合設計之效益」，2011年轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會
6. 沈得縣 (2011) ，「轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面使用手冊及注意事項」，2011年轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會。
7. 陳建旭，陳偉全，廖敏志，陳海通 (2011) ，「天然粒料與轉爐石瀝青混凝土績效評估－以台南市為例」，2011年轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會。
8. 凃敏雄(2007)，煉鋼爐碴再利用於低噪音路面之研究，國立台灣科技大學營建工程系碩士論文。
9. 袁家偉(2007)，「使用轉爐石提升耐久性瀝青混凝土成效之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文。
65
10. 社團法人中華鋪面工程學會(2010)，「轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面使用手冊」，中聯資源股份有限公司委託研究計畫。
11. 王金鐘，李德河(2005)，「轉爐石作為道路基底層及工程土方材料再生利用之力學特性研究」，中國土木水利工程學會，第十七卷 第二期。
12. 林志棟(2006)，「轉爐石於鋪面工程之應用－長期成效評估（期末報告）」，社團法人中華鋪面工程學會。
13. 黃大衛(2007)，「轉爐石取代傳統粒料對瀝青混凝土 VMA 性質影響之研究」，國立中央大學土木工程系碩士論文。
14. 李春雄(2002)，「中鋼轉爐石回脹抑制方法之研究」，國立成功大學土木工程系碩士論文。
15. 「利用轉爐石提升耐久性瀝青混凝土成效之研究」，中國鋼鐵股份有限公司及社團法人中華鋪面工程學會。
16. 徐英傑 (2009)，「評估溫度控制對轉爐石瀝青混凝土拌合過程成效」，碩士論文，私立義守大學土木與生態工程研究所。
17. 陳俊廷、陳信榮(2010)，「轉爐石處理及應用之現況與未來」 ，中鋼技術與訓練，第 35 卷第 3 期。
18. 王韡蒨、劉志堅、李钊、許書壬(2013)，「爐碴作為混凝土粒料的問題及策略」，國立中原大學土木工程學系、陸軍軍官學校土木工程學系、國立中央大學土木工程學系、國立中原大學土木工程學系。
66
19. 王金鐘 (2005)，「轉爐石作為基底層材料及其工程特性之研究」，國立成功大學土木工程系博士論文。
20. 許伯良（2011），轉爐石產製與工程應用。轉爐石應用於瀝青混凝土鋪面研討會。
21. Little D.N., and B.L. Richey, “A Mixture Design Procedure Based on the Failure Envelope Concept,” APPT, Vol.52, pp.378-415.
22. Akbari, F., and Pickles, C. A., “A Review of the Utilization and Processing of Steelmaking Slags,”Waste Processing and Recycling III,S. R. Rao, et al (editors), The Metallurgical Society of CIM, pp.123-149(1998).
23. Geiseler, J. and Schlosser, R. “Investigations Concerning Structure and Properties of Steel Slags”,Proceedings of the 3rd International Congress on Molten Slags and Fluxes, pp.40-42(1988).
24. Lus, S., “Effect of MgO in Steel Slag on Soundness of Congress on the Chemistry of Cement”, Vol. 3, pp. III 25-30(1980).
25. Noburake Haga、Yuichi Ohkawa，”Utilization of Blast Furnace and Steel Slag in Road Construction”，Nippon Steel Technical Report NO.17(1981).
26. Francois, D., “Existing Specific National Regulations Applied to Material Recycling,” SAM Report DE-04, Sustainable and Advanced Materials for Road InfraStructure, Europe, pp.24~27, 2004.
27. Sinis, F., “Literature Review of Recycling of By-products in Road Construction in Europe,” SAM Report DE-05,
67
Sustainable and Advanced Materials for Road InfraStructure, Europe, pp.87~99, 2004.
28. Proctor, D.M., Fehling, and K.A., Shay, E.C., “Physical and Chemical Characteristics of Blast Furnace, Basic Oxygen Furnace, and Electric arc Furnace Steel Industry Slags,” Environ. Sci Technol, Vol.34, No.8, pp.1576-1582, 2000.
29. EUROSLAG, “Legal Status of Slags,” The European Slag Association, Duisburg, Germany, 2006.
30. Pomerantz, M., and Akbari, H., and Chang, S.C., and Levinson, R., and Pon, B. (2002). “Examples of Cooler Reflective Streets for Urban Heat-Island Mitigation: Portland Cement Concrete and Chip Seals,” Lawrence Berkeley National Laboratory.