第二章 文獻回顧
2.7 濕陷性
2.7.5 夯實含水量之影響
夯實含水量對濕陷量以及臨界荷重具有明顯之影響，在夯實土壤 乾側，特定垂直應力或臨界應力下會產生最大濕陷潛能以及膨脹性。
如圖 2-18 所示，夯實土壤之含水量接近最佳含水量或最佳含水 量濕側時，能減少濕陷潛能和膨脹性。因為潤滑作用會使加水之前土 壤已經歷因載重導致之大量壓縮，產生壓實之效果，因此減少濕陷量 (Lawton et al., 1992) （見：張育維，2001）。
表 2-1 波特蘭水泥之基本性質(黃兆龍，1997)
波特蘭水泥 Chemical (% by wt.)
SiO2 24.54
Fe2O3 2.89 Al2O3 2.97
CaO 66.38
MgO 0.36
SO3 1.93
Ignition loss 0.73 Insoluble residue 0.08
C3S 54.0
C2S 29.7
C3A 3.00
C4AF 8.80
CaSO4 3.30
Na2O 0.14
K2O 0.27
Physical
Surface Area 3150 cm2/gm Initial Set 2hr50min
Final Set 5hr Autoclave Expansion -0.02%
Compressive Strength (psi)
1 day 943
3 days 1892
7 days 2220
表 2-2 AASHTO 規定各種路基土壤之最小壓實度 (方恩緒、楊延英，1989)
土壤最大乾密度(kg/m3) 最小壓實度 (%)
(用修正 AASHTO 法求得) 1141.8~1600.4
1602~1920.8 1922.4以上
100 95 90
表 2-3 AASHTO 土壤分類之所需水泥用量(方恩緒、楊延英，1989) 水泥用量
AASHTO土壤分
類法 體積比 (%) 重量比 (%)
A-1-a 5-7 3-5
A-1-b 7-9 5-8
A-2 7-10 5-9
A-3 8-12 7-11
A-4 8-12 7-12
A-5 8-12 8-13
A-6 10-14 9-15 A-7 10-14 9-16
表 2-4 AASHTO 各土壤分類應用於路基之優劣(吳學禮，1996)
優劣比較 優至良 尚可至不良 不適
土壤類別 A-1, A-2, A-3 A-4, A-5, A-6, A-7
A-8
表 2-5 基底層級配料材料尺寸規定(吳學禮，1996)
類別 通過以下篩號的百分比 通過 No.40 篩土壤
的性質
No.10
（2.00mm）
No.40
（0.425mm）
No.200
（0.075mm）
液性 限度
（LL）
塑性 指數
（Pl）
土壤 說明
A-1 最大值 50 最大值 50 最大值 25 最大值 6
級 配 優 良 礫 石或砂，略含 細料
A-2 最大值 35 砂 與 礫 石 含
較多細料
A-3 最小值 51 最大值 10 無塑性 細料
A-4 最小值 36 最大值
40
最大值 10
低 壓 縮 性 沉 泥
A-5 最小值 36 最小值
41
最大值 10
高 壓 縮 性 沉 泥，雲母質沉 泥
A-6 最小值 36 最大值
40
最小值 11
低 及 中 等 可 壓縮性黏土
A-7 最小值 36 最小值
41
最小值 11
高 壓 縮 性 黏 土
A-8
泥炭土，高有 機質土
表 2-6 基底層級配料之 CBR 值規範(吳學禮，1996)
規範使用單位，C.B.R.%，最少 舖築結構
層別 交通部 高速公路 AIMS-1(1991)
AASHTO 指引設計 方法(1993) 第二類級配 20
第三類級配
A B C
基層級 配料
35 20 10
35 20
底層碎石 級配料
第二類 80
第三類 85 85 80
依據材料 調查結果 由設計者 自行訂定
圖2-1(a)火格子式焚化系統(王以憲、章裕民，1999)
圖2-1(b)機械爐床式焚化系統(王以憲、章裕民，1999)
圖 2-2 底渣之再利用處理技術(蘇俊賓，2000)
62%
1%
15%
2%
18% 2%
1silicium 2heavy 3 4 5 6
metals
water
lime calicium carbonate
salts unburned
圖 2-3 底渣內礦物質組成成分(Pecqueur et al., 2001)
垃圾焚化灰渣
飛灰 固化處理 掩埋場
底渣
無加工
路床、基層、底層材料 瀝青混凝土
水泥原料 水泥混凝土混拌材 水泥混凝土二次製品原料 土壤改良材
掩埋場覆土
CLSM控制性滴強度材料
造粒
造粒燒成
混煉燒成
熔 融 化
造粒物 燒成物
燒成物
爐渣
成形品
園藝用土壤 輕質骨材
透水性鋪裝塊、厚陶土
骨材、碎渣料
裝飾品、瓷磚
圖 2-4 鋁金屬氧化所形成之膠體微觀圖(Pecqueur et al., 2001)
圖 2-5 底渣內部鐵金屬產生之膨脹裂縫(Pecqueur et al., 2001)
Glass ball
Compacted sample
filter
filter Load 4.5 kg
Perforated back
Deformation measurement
圖 2-6 膨脹試驗裝置(Pecqueur et al., 2001)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
0 20 40 60 80 100 120
time (days)
expansion (%)
air 20℃ water 80℃ water 40℃
圖 2-7 底渣試體於不同狀態下產生之膨脹行為 (Pecqueur et al., 2001)
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
time (hours)
Axial deformation (%)
3% lime+slag 3% CPA no treatment
圖 2-8 添加波特蘭水泥可有效抑制底渣試體膨脹之行為 (Pecqueur et al., 2001)
圖 2-9 矽酸鈣水化物膠體鍵結情形(見：張育維，2001)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0 1 2 3 4 5
軸應變 (%)
壓縮應力(kg/cm2 ) 改良土
未改良土
圖 2-10 土壤改良前後之應力-應變關係(見：張育維，2001)
圖 2-11 水泥含量與單軸壓縮強度關係(吳學禮，1996)
圖 2-12 濕陷土壤之微觀示意圖(林政誠，1998)
ε
w圖 2-13 單式濕陷試驗結果示意圖(林政誠，1998)
圖 2-14 濕陷土壤結構型態(吳振福，1999)
圖 2-15 濕陷可能性評估(見：張育維，2001)
圖 2-16 粗粒料對濕陷性之影響(Lawton et al., 1992)
圖 2-17 不同含水量狀態下，荷重與濕陷量之關係(吳振福，1999)
圖 2-18 夯實含水量對濕陷量之影響(Lawton et al., 1992)