玻璃沥青混凝土之工程特性与应用实

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1、第一屆舖面工程師生研究成果聯合成果發表論文集玻璃瀝青混凝土之工程特性與應用實例12蘇南陳金獅關鍵詞：廢玻璃、再利用、馬歇爾試驗、試舖摘要人類使用玻璃已有三千餘年之歷史，玻璃之功能已從單純材質轉變為多功能之應用材料。臺灣地區近十餘年來由於工、商業快速發展，造成廢棄物數量逐年增加，每年各級政府需動支龐大之預算來處理廢棄物；依據行政院環保署統計資料國內自1998年臺灣地區之垃圾量約為903萬公噸，而玻璃物質約佔5%，故每年約有45萬公噸之廢玻璃進掩埋場。【1】因廢玻璃焚化不易熔成灰燼，如進行焚化處理將折損焚化爐之壽命，故不宜焚化處理。又因廢玻璃

2、無法生物分解，佔據掩埋場空間，然國內現有掩埋場三分之二已接近飽和，故廢玻璃亦不適合掩埋處理。現行政府環保政策為倡導資源回收與再生利用，因此處理廢玻璃應朝資源「再利用」之目標永續發展；且目前廢玻璃回收率已被瑞士洛桑管理學院列為評估國家競爭力之指標。本文基於環保資源再利用之理念，將廢玻璃有效再利用於鋪面工程『瀝青混凝土』中，並以廢玻璃取代粒料，分別以0%、5%、10%、15%不同取代量進行馬歇爾密級配(IV-C)配比試驗，結果以廢玻璃取代量粒料10%時穩定值最高，其值為1,040kg，並以廢玻璃取代量粒料10%之配比進行工地試舖及檢驗評估。一

3、、前言1.1研究動機及目的日本、美國等先進國家在使用「玻璃瀝青混凝土」均已有廿餘年之實務經驗，對於廢棄物資源再生利用已經建立了完善的制度與開發之技術，先進國家之經驗頗值得我們效法與學習。本文藉由各項試驗結果，期望獲得下列效益：1.探討以廢玻璃取代瀝青混凝土粒料(砂)之可行性。2.將廢玻璃回收再利用，可減少廢棄物及對環境之污染。3.國內河川砂石之開採已將枯竭，以廢玻璃取代部份粒料(砂)，可彌補河砂之不足。4.探討廢玻璃加入瀝青混凝土對夜間行車(燈光照射時)之反光效果。5.經由經濟效益分析，以評估廢玻璃再利用於瀝混凝土路面應用之可行性。1國立

4、雲林科技大學營建系、所副教授兼營建材料檢測中心主任2國立雲林科技大學營建研究所研究生-12-第一屆舖面工程師生研究成果聯合成果發表論文集1.2研究之內容1.將玻璃顆粒實際應用作為道路瀝青鋪面之材料。2.經由馬歇爾配比設計、基本力學等試驗，探討本土化廢玻璃取代粒料(砂)之最佳量。3.探討加入玻璃瀝青混凝土之馬歇爾試驗值(含油量、穩定值、流度、V.M.A、密度、空隙率等)。4.廢玻璃瀝青路面實際工地試舖與工程性質測試。1.3研究方法本研究係依據國內交通部公路工程施工規範常用之瀝青混凝土面層─密級配及磨耗層，進行廢玻璃取代粒料(砂)之試驗研究。

5、依據上述之方法進行馬歇爾配比設計、基本力學等試驗，探討瀝青混凝土之工程性質、力學性質及對耐久性之影響。1.4研究流程本研究將以廢玻璃取代粒料(砂)，分別以取代0%、5%、10%、15%之取代量製作試體進行馬歇爾配比試驗，瀝青採用中油#85-#100(AC-10)，求得各組之最佳含油量(依各組之最大單位重、穩定值及空隙率4%時所對應之含油量取平均值)，然後再按各組之最佳含油量製作試體作基本力學試驗、車轍及回彈模數試驗、老化及浸水剝脫試驗等，分別進行評估比較「玻璃瀝青混凝土」應用之可行性。1.6試驗變數廢玻璃粉取代瀝青混凝土中之粒料(砂)量：

6、1.廢玻璃取代0%。2.廢玻璃取代5%。3.廢玻璃取代10。4.廢玻璃取代15%。1.7工地試舖：藉由工地現場實地試舖「玻璃瀝青混凝土」，驗證廢玻璃資源化之實用性，並測試廢玻璃對瀝青混凝土路面夜間行車之反光效果，蒐集工地監測相關資料，使廢玻璃之資源能永繼循環再利用。二、材料性質2.1國內廢玻璃之使用現況國內廢玻璃主要廢玻璃來源有平板玻璃、容器玻璃、汽車玻璃照明燈管及映像管等，其中以前二項數量絕大多數，現有資源回收管道主要為玻璃製造業者，而目前每月處理量合計約有9,260公噸，已不足以因應現今回收數量之快速成長。另外環保事務之主管機關於八十

7、七年七月份成立資源回收管理基金管理委員會(簡稱基管會)，並針對稽核認證之廢玻璃容器給予回收及回收處理每公斤各一元之回收清除處理補貼費，此原意係希望藉由政府補貼，以刺激廢玻璃回收資源化工作之推展，然而在玻璃處理技術、使用者意願等等其他條件並未改變之情況下，反而產生了廢玻璃再生市場「排擠效應」及資源回收市場「供需失衡」等現象。目前台灣地區每年約有45萬公噸之廢玻璃進掩埋場，等待資源化。-13-第一屆舖面工程師生研究成果聯合成果發表論文集2.2廢玻璃之基本性質(1)廢玻璃之物理性質在固體廢棄物廢玻璃物質中所要討論的物理性質包括有單位體積重、粒徑

8、大小、分佈及含水量。31.統體單位重：廢玻璃統體單位重約1.3~1.4T/M。2.粒徑大小、及分佈：廢棄物的粒徑大小決定了使用設備規格或容量，粒徑的表達方式是以粒徑分佈(Particlesiz