隨著工業技術的發展，工業廢棄物的產量也與日俱增，如轉爐石與廢棄輪胎。轉爐石為煉鋼廠產生的副產品，因膨脹問題無法應用於工程上；而廢輪胎則是汽車工業發展下產生的廢棄物。在當今環保意識高漲的趨勢下，廢棄物再利用為一重要研究方向。
本研究將轉爐石取代一般砂石當作粗骨材應用於透水混凝土中，再添加經由水刀技術切割成細小粉末之廢輪胎橡膠粉，預期利用橡膠粉特有的彈性，降低因膨脹造成的影響，使轉爐石透水混凝土於膨脹後，還能維持一定的透水性與抗壓強度。
研究結果顯示，使用轉爐石當作粗骨材之透水混凝土，其單位重會較一般常重骨材之透水混凝土為大；而孔隙率雖然會因轉爐石膨脹而降低，但只要初始設計孔隙率夠大，即不會影響透水性能；另外，未添加廢輪胎橡膠粉之轉爐石透水混凝土試體，其抗壓強度於養護齡期達28天時會有折減的現象發生；而添加了廢輪胎橡膠粉之試體，則能改善此現象

With the development of industrial technology, industrial waste production is also increasing, such as Blast Oxygen Furnace (BOF) Slag and waste tires. BOF slag is the by-product of steel manufacture, it can not be applied to the engineering due to expansion. And waste tires are the waste generated by the automobile industry. Waste recycling is an important research direction because of rising environmental awareness.
In this study, use BOF slag as coarse aggregate instead of the general rock in the pervious concrete, then added waste tire rubber powder which cut into fine powder by water jet technology. Expect to take advantage of the elastic of rubber powder to reduce damage due to expansion, so that the BOF slag pervious concrete can maintain certain water permeability and compressive strength after the expansion.
The results indicated that when using BOF slag as coarse aggregate in pervious concrete, its unit weight would be larger than pervious concrete with general aggregate. And although it’s porosity would reduce duo to expansion, it does not affect the water permeability as long as the porosity of initial design is large enough. And the compressive strength of BOF slag pervious concrete test specimen without waste tire rubber powder would reduce at curing period of 28 days, but there is no such phenomenon while adding waste tire rubber powder to the test specimen.

論文審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目標與方法 2
1.3 本文架構 3
第二章 理論背景說明 5
2.1 透水混凝土 5
2.1.1 透水混凝土的應用 6
2.1.2 透水混凝土特性 6
2.2 波特蘭水泥 8
2.2.1水泥的製造與組成成分 8
2.2.2水泥中各物質的水化反應 8
2.2.3水泥水化產物對水泥砂漿之影響 11
2.2.4 水泥砂漿之孔隙結構 12
2.2.5 水泥砂漿微觀結構理論模式 14
2.3 轉爐石 15
2.3.1 製程概述 15
2.3.2 物理性質 15
2.3.3 化學性質 16
2.3.4 國內轉爐石之資源化利用 18
2.3.5 國外轉爐石之資源化利用 18
2.4廢輪胎橡膠粉 20
2.4.1 廢輪胎的組成與製程 20
2.4.2 廢輪胎的成份與性質 20
2.4.3 廢輪胎在自然界中對環境的影響 21
2.4.4 國內外廢輪胎之研究情況 23
2.4.5 廢輪胎橡膠與水泥沙漿界面微觀 25
第三章 研究方法與步驟 36
3.1 試驗參數 36
3.2 配比設計 38
3.3 試驗材料 38
3.4 試驗項目與方法 39
3.4.1 試體製作 39
3.4.2 粗骨材回脹試驗 39
3.4.3 單位重試驗 40
3.4.4 孔隙率試驗 41
3.4.5 透水係數試驗 41
3.4.6 抗壓強度試驗 42
3.4.7 劈裂強度試驗 42
第四章 結果與討論 53
4.1 回脹試驗結果 53
4.2 單位重試驗結果 53
4.3 孔隙率試驗結果 54
4.4 透水係數試驗結果 55
4.5 抗壓強度試驗結果 55
4.6 劈裂強度試驗結果 57
4.7 綜合結果比較 57
4.7.1 連通孔隙率－透水係數分析 57
4.7.2總孔隙率－抗壓強度分析 57
4.7.3 抗壓強度－劈裂強度分析 58
第五章 結論與建議 76
5.1 結論 76
5.2 建議 78
參考文獻 79

1. 李春雄，「中鋼轉爐石回脹抑制方法之研究」，國立成功大學土木工程研究所，2002年。
2. 陳惠珠，「添加卜作嵐材料與廢輪胎橡膠粉對水泥砂漿巨微觀影響之研究」，國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所，2011年。
3. 孟宏睿、陳麗紅、薛麗皎，「透水混凝土的配製」，建築技術，pp.29-31，2005年。
4. Brown, Dan. “Pervious Concrete Pavement: A Win-Win System.” Concrete technology today, Vol.24, No.2, pp.1-3, 2003.
5. 潘昌林、邱惠生，「可滲透式人行道鋪面材料（無細骨材混凝土）及施工方法研究」，內政部建築研究所，2000年。
6. 潘昌林、鄭瑞濱，「透水混凝土與工程應用介紹」，台灣營建研究院研發資訊，2001年。
7. Molhotra, V.M. “No-fines Concrete - Its Properties and Application.” ACI Journal, Vol.73, No.11, pp.628-644, 1976.
8. Ghafoori, N. and S. Dutta, “Development of No-Fines Concrete Pavement Applications.” Journal of Transportation Engineering, Vol.121, No.3, pp.283-288, 1995.
9. Report on the 1992 U.S Tour of European Concrete Highways, “The Netherlands.” U.S. Tech, 1992.
10. Taniguchi, T. and T. Yoshida, “Accelerated Loading Test of Porous Cement Concrete Pavement at PWRI Pavement Test Field.“ China-Japan Workshop on Pavement Technologies, 2001.
11. 黃兆龍，「混凝土材料品質控制試驗」，詹氏書局，2006。
12. Jazairi B.E. and J.M. Illston, “The hydration of Cement paste Using The Semi-Isothermal Method of Derivative Thermo gravity.” Cement and Concrete Research, Vol.10, 1980.
13. Bentur, Arnon, et al. “Structure Properties of Calcium Silicate Pastes: II. Effect of curing Temperature.” Journal of The American Ceramic Society, Vol.62, No.7-8, pp.362-366, 1979.
14. Metha, P. Kumar. “Pozzolanic and Cementitious Byproducts as Mineral Admixtures for Concrete – A Critical Review.” ACI sp-79, 1983.
15. 黃士元，「近代混凝土技術」，陝西科學技術出版社，1998。
16. 王寵瑋，「爐石水泥砂漿添加皂土於抗腐蝕性能之研究」，國立中山大學海洋環境及工程研究所，碩士論文，2011
17. 楊貫一，「爐石資源化—中鋼公司爐石應用的過去與未來」，技術與訓練，第17卷第1期，pp.31∼46，1992。
18. 「爐石利用推廣手冊」，中國鋼鐵公司，2000。
19. 林志棟，「氣冷轉爐石添加飛灰、底灰應用於基底層材料之研究」，國立中央大學土木工程研究所，期末報告，2001。
20. 黃兆龍，「高爐熟料的性質及在混凝土工程上的應用」，營建世界32，pp.55~59， 1984。
21. 黃正忻，「轉爐石級配料應用於基底層材料施工特性與品質控制技術之研究」，正修技術學院教師專題研究報告，報告編號88-09， 2000。
22. 蔡敏行，「鋼鐵爐渣應用於海洋生態保育－日本爐渣應用概況介紹」，簡報資料，2001。
23. 謝茂城，「我國鋼鐵爐渣資源化之芻議」，2000。
24. Boyd P.W., et al. “A Mesoscale Phytoplankton Bloom in the Polar Southern Ocean Stimulated by Iron Fertilization.” Nature 407, pp.695∼702, 2000.
25. 黃朝琴，「廢橡膠固化技術開發」，國立中正大學化學工程研究所，碩士論文， 2002。
26. 倉定國，「充氣輪胎之遲滯現象之研究」，國立成功大學工程科學系，碩士論文， 2003。
27. 楊金鐘，「論台灣地區廢輪胎的處理」，工業污染防治，第30期，1989。
28. Merchant, Akbar A., and Mark A. Petrich. “Pyrolysis of Scrap Tires and Conversion of Chars to Activated Carbon.” AICHE Journal, Vol.39, No.8, pp.1370-1376, 1993.
29. Williams, Paul T., Serpil Besler, and David T. Taylor. “The Pyrolysis of Automotive Tyres：The Influence of Temperature and Heating Rate on Product Composition.” Fuel, vol.69, No.12, pp.1474-1482, 1990.
30. 魏玉麟、王鴻博，「廢輪胎處理技術之探討」，廢輪胎回收管理制度廢率及技術座談研討會資料集，行政院環保署，pp.21-37，1999。
31. 謝國煌、何春松，「廢輪胎資源利用為輔助燃料」，廢輪胎資源化利用技術與策略研討會，台北，1996。
32. Keursten, Guus T.G. and Pieter H. Groevelt, ”Biodegradation of Rubber Particles in Soil.” Biodegradation, Vol.7, No.4, 329-333,1996.
33. Kowalska, E., and Z. Wielgosz, “Scrap Rubber Reused: A New Process Produces Porous Pipes from Worn-Out Tires.” Polymer Recycling, Vol.2, No.3, pp.213-219, 1996.
34. 張添晉，「資源廢棄物再利用於工程上之評估」，資源與環境學術研討會，花蓮，2000。
35. 林至聰、張添晉，「廢輪胎原型利用之結構安全及環保效益研究」，廢輪胎資源化技術應用說明會，台北，2000。
36. 曹俊久，「廢輪胎資源化利用技術與策略研討會」，台北，1996。
37. 沈建全，「海洋牧場工程技術之研發培育式人工魚礁礁體研發與設計研究」，第二十屆海洋工程研討會論文集頁401-408，1998。
38. 俞克儉、蔡復進，「高雄縣永安鄉海洋牧場－漁業推廣」，台灣省漁業局出版品，第140 期，頁13~28，1998。
39. 林儷如，「廢輪胎收回再利用之現況及評估」，資源與環境學術研討會，花蓮，2000。
40. 林辰雄，「廢棄輪胎原型利用於水土保持工程之可行性探討」，台灣水土保持38期，頁2~15，2001。
41. 林俊宏，「混凝土摻料與配比影響阻尼比之研究」，國立成功大學建築研究所，碩士論文， 2007。
42. 林智源，「添加廢輪胎橡膠粉對自充填混凝土可行性之研究」，國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所，碩士論文， 2009。
43. Sukontasukkul, Piti, and Chalermphol Chaikaew. “Properties of concrete pedestrian block mixed with crumb rubber.” Construction and Building Materials Vol.20, No.7, 450–457, 2006.
44. Cano, J. “Asphalt-Rubber Systems In Road Rehabilitation.” Rubber Pavements. Association, The RPA News, Vol.1, No.4, pp.3-6, 1997.
45. Lee, Hee Suk, et al. “Development of Tire-Added Latex Concrete”, ACI Materials Journal, Vol.95, No.4, pp.356-364, 1998.
46. Siddique, Rafat, and Tarun R. Naik. “Properties of concrete containing scrap-tire rubber-an overview”, Waste management, Vol.24, No.6, pp.563-569, 2004.
47. Benazzouk, A., et al. “Physic-mechanical properties of aerated cement composites containing shredded rubber waste.” Cement Concrete Composites, Vol.28, No.7, pp.650-657, 2006.
48. Li, Guoqiang, et al. “Development of waste tire modified concrete.” Cement and Concrete Research, Vol.34, No.12, pp.2283-2289, 2004.
49. Oikonomou, N., and S. Mavridou, “Improvement of chloride ion penetration resistance in cement mortars modified with rubber from worn automobile tires.” Cement and Concrete Composites, Vol.31, No.6, pp.403–407, 2009.
50. Turki, M., et al. “Microstructure, physical and mechanical properties of mortar–rubber aggregates mixtures.” Construction and Building Materials, Vol.23, No.7, pp.2715-2722, 2009.
51. Huynh, Hai, Dharmaraj Raghavan, and C. Ferraris. “Rubber particles from recycled tires in cementitious composite materials.” NISTIR 5850 R, 1996.
52. Taha, MM Reda, A. S. El-Dieb, and MA Abd El-Wahab. “Fracture toughness of concrete incorporating rubber tire particles.” ICPCM, 2003.
53. del Río Merino, Mercedes, Jaime Santa Cruz Astorqui, and Mariano González Cortina. ”Viability analysis and constructive applications of lightened mortar(rubber cement mortar).” Construction and Building Materials, Vol.21, No.8, pp.1785-1791, 2007.
54. 許育加，「電弧爐爐碴應用於透水混凝土之研究」，國立台灣海洋大學河海工程學系研究所，碩士論文，2007
55. 林勝彥，「轉爐石回脹行為及其顯微結構特性」 ，國立高雄應用科技大學土木工程暨防災科技研究所，碩士論文，2006。
56. 日本道路協會，「排水性鋪裝技術指針(案)」，1998。