第四章 研究結果與分析
4.5 馬歇爾基本性質試驗
圖4.4 為澄清路不同轉爐石取代量之單位重,試驗結果顯示轉爐石添 加越多其本身單位重有增加趨勢,其中轉爐石取代量0%為最低,其
值為2.28~2.37kg/cm3,反之轉爐石取代量 40%為最高,其值為 2.51~2.63kg/cm3 , 兩者相差為 0.23~0.26kg/cm3之間。
圖4.4 不同轉爐石取代量之單位重(澄清路)
圖 4.5 為中鋼廠區內不同轉爐石取代量之單位重,其中轉爐石取 代量20%為最低,其值為 2.38k~2.47kg/cm3,反之轉爐石取代量60%
為最高,其值為 2.63~2.8 kg/cm3 ,兩者相差為 0.25~0.33 kg/cm3之間。
圖4.5 不同轉爐石取代量之單位重(中鋼廠區)
轉爐石本身比重皆大於天然粒料,轉爐石粒料含有氧化鐵的成 分,導致轉爐石粒料比重較大,由圖 4.4、4.5 研究結果顯示轉爐石取 代量60%,單位重高達 2.8 kg/cm3與傳統再生瀝青混凝土比重大約都 在2.4kg/cm3左右是有偏高的趨勢。
試驗結果顯示轉爐石添加越多其本身單位重有增加趨勢,其中主 要原因為轉爐石粒料比重高於天然粒料,若比重太大時,可能會造成 粒料析離的現象,屆時可能會影響到現地鋪面粒料都集中於鋪面底 層,導致荷重承受能力下降,造成車轍問題,鋪面的生命周期可能也 會因此而降低。單位重會影響再生瀝青混凝土之運費,越重者運費則
4.5.2 穩定值
穩定值為再生瀝青混凝土主要參考值之一,規範規定須大於 817kg。圖 4.6 為澄清路不同轉爐石取代量之穩定值,實驗結果顯示 添加轉爐石越多則穩定值較高。其中轉爐石取代量0%為最低,其值 為930~1490kg,反之轉爐石取代量 40%為最高,其值為
1380~1780kg,兩者相差約為 290~450kg 之間。圖 4.7 為中鋼廠內不
同轉爐石取代量之穩定值,其中轉爐石取代20%為最低,其值為 1150~1540kg,反之轉爐石取代量 60%為最高,其值為 1360~2310kg,
兩者相差約為約為210~770kg 之間。
綜合實驗結果顯示添加轉爐石越多能提高穩定值之效能,其中主 要原因為轉爐石本身粒料堅固、硬度大皆優於一般天然粒料,能夠添 加轉爐石來取代天然粒料,應用於道路實際鋪設可以增長鋪面之耐久 性。
圖4.6 不同轉爐石取代量之穩定值(澄清路)
圖4.7 不同轉爐石取代量之穩定值(中鋼廠區)
4.5.3 流度值
流度值主要是為再生瀝青混凝土受壓到破壞之變形量,過大容易 造成車轍,過小則容易造成粒料黏結不足。
圖 4.8 為澄清路不同轉爐石取代量之流度值,以實驗顯示結果轉 爐石取代量20%為最低,其值為 7.89~8.33(0.25mm),反之轉爐石取 代量0%為最高,其值為 8.29~8.39(0.25mm), 兩者相差約為
0.06~0.4(0.25mm)之間。
圖4.8 不同轉爐石取代量之流度值(澄清路)
圖 4.9 為中鋼廠區不同轉爐石取代量之流度值,實驗結果顯示轉 爐石取代量20%為最低,其值為 8.26~8.96(0.25mm),反之轉爐石取 代量60%為最高,其值為 8.4~9.49(0.25mm),兩者相差約為
0.14~0.53(0.25mm)之間。
圖4.9 不同轉爐石取代量之流度值(中鋼廠區)
4.5.4V.M.A.
粒料間空隙率(Void in the mineral agg.簡稱 V.M.A.),係指粒料之
間不加瀝青經過壓實後所佔的空隙率百分比,以規範規定最少為 14%,過少則會產生車轍問題。
圖 4.10 為澄清路不同轉爐石取代量之 V.M.A.,以實驗結果顯示
轉爐石取代量增加時V.M.A.會有下降之趨勢;其中以轉爐石取代量 40%為最低,其值為 14.7~15.3%,反之轉爐石取代量 0%為最高,其 值為16.3~17.3%,兩者相差者為 1.6~2%之間 。
圖4.10 不同轉爐石取代量之 V.M.A.(澄清路)
圖4.11 為中鋼廠區不同轉爐石取代量之 V.M.A.以實驗結果顯 示,轉爐石取代量60%為最低,其值為 14.3~15.5%,反之轉爐石取 代量20%為最高,其值為 15.3~16.4%,兩者相差為 0.9~1.0%之間。
圖4.11 不同轉爐石取代量之 V.M.A(中鋼廠區)
綜合實驗結果顯示,以 V.M.A.觀看轉爐石取代量,V.M.A 為轉爐 石取代量0%為最大,目前實驗結果顯示其轉爐石取代量 0%高於所 有轉爐石取代量20~60%,其原因為轉爐石本身粒料皆屬於多孔隙粒 料所導致,但實驗顯示結果來看轉爐石取代傳統粒料都還在規範內,
印證轉爐石可以取代傳統粒料之可行性,增加資源再利用之推廣。
4.5.5 空隙率
空隙率係粒料混合瀝青後空隙所佔的比例,規範規定為
3%~5%,過大透水率增加影響耐久性,過低無變形空間易造成車轍。
圖 4.12 為澄清路不同轉爐石取代量之孔隙率,轉爐石取代量 0%
為最低,其值約為3.0~3.5%,反之轉爐石取代量 40%為最高,其值 約為4.7~5.3%,兩者相差為 1.7~1.8%之間。
圖4.12 不同轉爐石取代量之空隙率(澄清路)
圖 4.13 為中鋼廠區不同轉爐石取代量之孔隙率,轉爐石取代量 20%為最低,其值約為 4.0~4.5%,反之轉爐石取代量 60%為最高,其 值約為5.0 ~5.7%,兩者相差為 1.0~1.2%之間。實驗結果顯示轉爐石 取代量40%高於超過規範值 5%,其主要原因為轉爐石本身是多孔隙 之粒料,因此孔隙率隨著取代量增加而增加。
圖4.13 不同轉爐石取代量之空隙率(中鋼廠區)