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工 程 實 務 半 固 態 瀝 青 膠 泥 之 黏 度 試 驗 特 性 吳 武 雄 陳 裕 新 再 生 石 膠 泥 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 概 述 及 其 CNLA 認 證 作 業 廖 學 水 陳 裕 新 中 鋼 轉 爐 石 使 用 於 鋪 面 結 構 研 究 之 初 期 成 效 探 討 房 性 中 台 灣 地 區 鋪 面 工 程 之 現 況 問 題 探 討 與 展 望 廖 學 水 房 性 中 美 國 NIH 實 驗 室 設 計 說 明 林 金 波 彭 貴 釗 洪 至 讀 都 市 計 畫 公 共 設 施 用 地 多 目 標 使 用 之 申 辦 - 以 台 中 車 站 站 區 空 間 多 目 陳 國 光 林 宏 儒 標 使 用 為 例 國 立 大 學 學 生 宿 舍 BOT 首 例 - 中 正 大 學 第 三 期 學 生 宿 舍 民 間 參 與 興 林 芳 清 羅 文 貞 建 經 營 招 商 案 地 方 政 府 社 會 福 利 設 施 委 外 經 營 案 例 桃 園 縣 婦 女 館 民 間 參 與 營 運 招 蕭 孟 玫 商 案 高 雄 捷 運 消 防 水 系 統 設 計 共 用 泵 浦 組 之 探 討 以 O 10 車 站 為 例 鄭 紹 材 林 文 華 洪 氾 區 劃 設 圖 資 需 求 與 精 度 分 析 之 研 究 張 哲 豪 謝 奇 峰 利 用 CHAMP GPS 資 料 決 定 衛 星 軌 道 及 地 球 重 力 模 型 黃 金 維 許 淑 珍 潛 盾 隧 道 工 法 常 見 問 答 集 -6 隧 道 施 工 之 建 物 保 護 陳 福 勝 李 魁 士 林 摩 西 鋪 面 平 坦 度 檢 測 標 準 之 探 討 周 家 蓓 李 怡 萱 冰 凍 工 法 之 設 計 與 施 工 ( 上 ) 陳 福 勝 何 泰 源

摘 要 瀝 青 膠 泥 應 用 於 工 程 範 疇 上 作 為 瀝 青 混 合 料 的 黏 結 材 料, 迄 今 已 歷 時 數 千 年, 最 早 可 追 溯 至 公 元 前 3800 年 的 美 索 不 達 米 亞 (Mesopotamia) 第 一 次 利 用 天 然 瀝 青 的 膠 結 特 性 作 為 建 築 石 料 的 黏 結 材 料, 其 間 多 以 天 然 瀝 青 為 主, 直 到 1900 年 以 後, 由 於 石 油 煉 油 技 術 的 逐 漸 成 熟 並 高 度 發 展, 石 油 瀝 青 便 大 量 的 使 用 於 鋪 面 材 料 上 瀝 青 膠 泥 的 種 類 繁 多, 黏 度 係 現 階 段 國 際 上 用 以 作 為 瀝 青 膠 泥 等 級 分 類 的 主 要 標 準 單 位 之 一, 舉 凡 天 然 瀝 青 石 油 瀝 青 與 近 年 來 為 因 應 道 路 鋪 面 功 能 性 質 需 求 而 研 發 產 製 的 改 質 瀝 青, 以 及 美 國 聯 邦 公 路 局 (FHWA) 費 時 數 年 發 展 之 超 級 鋪 面 (Superpave), 其 所 採 用 瀝 青 分 類 等 級 P-G Grade 等, 基 本 上 皆 是 以 黏 度 為 分 類 基 準, 不 同 的 黏 度 代 表 不 同 等 級 的 瀝 青 膠 泥, 在 工 程 實 務 應 用 上, 其 黏 度 及 溫 度 的 關 係 與 瀝 青 膠 泥 的 各 項 工 作 性 質 指 標 息 息 相 關, 深 切 影 響 瀝 青 與 瀝 青 混 合 料 在 設 計 生 產 施 工 及 品 質 管 制 的 各 項 作 為 壹 前 言 瀝 青 膠 泥 為 黏 彈 性 材 料, 同 時 具 有 黏 滯 性 與 彈 性 的 雙 重 特 徵, 在 高 溫 狀 態 下, 瀝 青 膠 泥 的 行 為 幾 乎 為 一 黏 滯 性 的 流 體, 呈 現 如 機 油 一 般 ; 在 低 溫 時, 則 仿 若 固 體, 於 彈 性 範 圍 內 施 加 減 荷 重 會 恢

復 原 來 的 形 狀 瀝 青 膠 泥 的 黏 度 除 作 為 等 級 分 類 的 基 準 外, 亦 決 定 瀝 青 混 合 料 在 生 產 拌 和 鋪 築 與 滾 壓 的 作 業 條 件, 黏 度 大 者, 需 要 較 高 的 溫 度 以 維 持 工 作 性, 反 之, 則 溫 度 需 求 較 低 瀝 青 膠 泥 的 黏 度 種 類 包 含 黏 度 動 黏 度 視 黏 度 度 等, 以 前 二 者 較 常 使 用 於 工 程 實 務 上, 其 定 義 及 單 位 如 下 : 一 黏 度 : 係 指 流 體 對 變 形 或 內 摩 擦 力 的 阻 抗, 以 剪 應 力 對 剪 應 變 速 率 的 比 值 表 示 之, 單 位 為 dyne.s/cm 2, 即 poise; 國 際 單 位 SI 制 為 Pa.s, 單 位 為 N.s/m 2, 相 等 於 10 poise 或 1000 cp 二 動 黏 度 : 係 指 流 體 黏 度 與 密 度 的 比 值, 為 測 定 流 體 在 重 力 狀 態 下 流 動 之 阻 抗 力, 單 位 為 cm 2 /s, 即 st; 國 際 單 位 SI 制 為 m 2 /s, 實 際 應 用 以 mm 2 /s 較 普 遍, 即 cst,1cst=10-2 st 以 往 求 取 此 二 種 瀝 青 膠 泥 黏 度 所 採 用 的 試 驗 方 法, 主 要 是 依 據 ASTM D2170 與 ASTM D2171, AASHTO T201 與 T202 等 試 驗 法, 乃 使 用 包 含 Connon-Manning,Asphalt Institute,Modified Koppers, Connon-Fenske,Zeitfuchs Cross-Arm,Lantz-Zeitfuchs 等 不 同 型 式 的 毛 細 管, 以 定 壓 真 空 抽 氣 及 重 力 流 動 的 方 式 測 定 瀝 青 膠 泥 在 不 同 溫 度 的 黏 度 或 動 黏 度, 諸 多 關 於 瀝 青 工 程 的 書 籍 或 工 程 規 範, 皆 是 引 用 此 等 試 驗 法 以 求 取 黏 度, 惟 此 等 試 驗 法 在 試 驗 過 程 中 要 求 的 溫 控 精 度 條 件 為 試 驗 溫 度 ±0.03, 溫 控 條 件 極 為 嚴 苛, 一 般 的 儀 器 設 備 甚 難 符 合, 加 以 毛 細 管 管 徑 細 小, 通 過 管 徑 的 樣 品 量 會 因 瀝 青 膠 泥 種 類 而 使 代 表 性 產 生 差 異, 其 試 驗 為 固 定 速 率 性 質, 並 不 適 合 且 不 利 於 黏 度 與 剪 應 變 率 相 關 的 改 質 瀝 青 之 黏 度 量 測, 再 則, 毛 細 管 乃 玻 璃 材 質 易 碎 且 單 支 價 格 不 斐, 於 試 驗 完 成 後 清 洗 不 易 等 因 素, 因 而 國 內 目 前 應 用 此 等 方 法 進 行 瀝 青 黏 度 試 驗 的 試 驗 單 位 仍 屬 少 數 黏 度 既 是 指 流 體 對 變 形 或 內 摩 擦 力 的 阻 抗, 以 剪 應 力 對 剪 應 變 速 率 的 比 值 表 示 之, 且 顧 及 改 質 瀝 青 材 料 的 發 展 日 新 月 異, 再 生 瀝 青 混 合 料 (Reclaimed Asphalt Pavement,RAP) 之 萃 取 瀝 青 (Extracted Asphalt) 的 應 用, 使 剪 應 變 率 對 黏 度 正 確 性 的 影 響 已 達 不 可 忽 視 的 程 度, 現 階 段 包 含 瀝 青 工 程 書 籍 或 工 程 規 範 已 漸 次 轉 而 採 用 美 國 Brookfield 旋 轉 黏 度 儀 以 旋 轉 方 式 求 取 瀝 青 黏 度, 相 關 的 試 驗 法 主 要 為 ASTM D4402 及 CNS 14186, 本 儀 器 因 具 備 可 調 整 的 轉 速, 能 因 應 不 同 特 質 的 瀝 青 膠 泥 在 剪 應 變 率 的 影 響, 黏 度 高 低 者 皆 可 適 用 本 文 亦 將 以 試 驗 法 為 試 驗 基 準, 探 討 瀝 青 膠 泥 的 黏 度 試 驗 特 性 貳 瀝 青 膠 泥 黏 度 特 性 瀝 青 膠 泥 為 溫 感 性 材 料, 包 含 黏 度 在 內 的 各 種 性 質 皆 與 溫 度 狀 態 相 關, 當 瀝 青 膠 泥 加 熱 至 高 溫 狀 態 時 會 產 生 流 體 行 為, 按 流 體 中 牛 頓 流 體 與 非 牛 頓 流 體 及 其 相 關 的 定 義 : 一 牛 頓 流 體 (Newtonian Liquid): 流 體 受 到 剪 力 時, 不 同 的 剪 應 力 或 剪 應 變 率 作 用 下, 具 有 相 同 的 黏 度 者, 即 剪 應 變 速 率 與 剪 應 力 具 有 固 定 比 例 關 係 之 流 體 稱 為 牛 頓 流 體

二 非 牛 頓 流 體 (Non-Newtonian Liquid): 流 體 受 到 剪 力 時, 不 同 的 剪 應 力 或 剪 應 變 率 作 用 下, 具 有 不 同 的 黏 度 者, 即 剪 應 變 速 率 與 剪 應 力 不 成 固 定 比 例 關 係 之 流 體 稱 為 非 牛 頓 流 體 三 剪 應 變 速 率 (ShearRate,SR): 流 體 中 間 層 相 對 於 其 它 層 的 速 率, 量 測 表 示 單 位 為 1/ 秒 ( 即 sec -1 ) 四 剪 應 力 (Shear Stress,SS): 剪 力 運 動 時 單 位 面 積 所 產 生 的 阻 抗 力, 國 際 單 位 SI 制 為 Pascal,cgs 單 位 為 dynes/cm 2 一 般 的 石 油 瀝 青 膠 泥 在 60 時 的 狀 態 已 接 近 牛 頓 流 體, 但 仍 會 展 現 出 非 牛 頓 流 體 的 行 為, 其 黏 度 仍 受 到 試 驗 過 程 之 剪 應 變 率 的 影 響, 同 一 瀝 青 樣 品 在 某 特 定 溫 度 下 量 測 黏 度 值 時 若 施 以 不 同 的 剪 應 變 率, 會 得 到 不 同 結 果 的 黏 度 值, 當 瀝 青 膠 泥 黏 度 愈 高, 或 如 改 質 瀝 青 等 材 料 相 位 不 同 的 瀝 青, 剪 應 變 率 的 影 響 愈 明 顯, 反 之, 當 瀝 青 黏 度 較 低, 如 一 般 的 石 油 瀝 青 AC-10 AC-20 等, 剪 應 變 率 的 影 響 則 較 輕 微 以 旋 轉 黏 度 儀 試 驗 分 析 說 明, 將 剪 應 力 (SS) 及 剪 應 變 率 (SR) 取 對 數 (log), 分 別 為 Y 軸 及 X 軸, 線 性 迴 歸 出 試 驗 結 果 的 直 線 關 係 : logss = C logsr + K ( 式 2.1) 式 中 之 C 值 稱 為 流 體 指 數 (Flow Index), 當 C 值 等 於 1.0 時, 表 示 流 體 為 牛 頓 流 體 ; 若 C 值 小 於 1.0, 表 示 流 體 為 假 塑 性 流 體 (Pseudoplastic); 若 C 質 大 於 1.0, 表 示 流 體 為 膨 脹 性 流 體 (Dilatant), 對 60 狀 態 的 一 般 的 石 油 瀝 青 膠 泥 而 言, 大 部 分 仍 界 於 假 塑 性 流 體 與 牛 頓 流 體, 其 C 值 約 界 於 0.8 至 1.0 間 而 改 質 瀝 青 或 某 些 特 殊 的 瀝 青 材 料, 則 可 能 為 假 塑 性 流 體, 亦 可 能 為 膨 脹 性 流 體, 需 視 其 產 製 時 的 添 加 物 為 何 K 為 截 距, 為 logsr 等 於 0 時 對 應 之 logss, 亦 即 SR = 1.0 對 應 的 logss, 黏 度 值 即 為 10K, 由 此 關 係 可 知 黏 度 值 的 量 測 是 要 排 除 剪 應 變 率 的 影 響, 於 測 試 過 程 中, 若 能 採 用 固 定 的 剪 應 變 率 或 藉 某 些 量 測 手 段 使 剪 應 變 率 成 為 一 定 值 或 近 似 定 值, 則 可 排 除 或 將 剪 應 變 率 影 響 降 至 最 小 得 到 正 確 的 黏 度 值 國 內 現 行 使 用 的 瀝 青 膠 泥, 包 含 道 路 與 機 場 鋪 面, 在 石 油 瀝 青 方 面 主 要 為 AC-10 AC-20 AC-30 AR-4000 AR-8000 等, 黏 度 值 界 於 1,000~8,000 poises, 在 改 質 瀝 青 方 面 則 以 CNS 14184 之 聚 合 物 改 質 瀝 青 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 型 為 主, 黏 度 值 約 在 4,500~20,000 poises, 近 年 來 部 分 專 業 廠 商 汲 取 日 本 技 術 與 經 驗 發 展 出 更 高 黏 度 的 改 質 瀝 青 ( 約 可 達 200,000 poises 以 上 ), 惟 並 未 大 量 使 用 於 道 路 鋪 面 石 油 瀝 青 與 改 質 瀝 青 在 黏 度 性 質 上 展 現 不 同 的 特 質, 如 前 述, 黏 度 愈 高 者, 受 剪 應 變 率 的 影 響 也 愈 大, 且 當 黏 度 值 使 用 目 的 不 同 時, 欲 排 除 剪 應 變 率 影 響 所 採 取 的 量 測 手 段 亦 有 差 異, 因 此, 量 測 這 些 不 同 瀝 青 膠 泥 的 黏 度 值, 除 需 視 其 黏 度 規 格 及 樣 品 產 製 特 性 外, 黏 度 值 的 使 用 目 的 亦 是 決 定 量 測 手 段 的 共 同 因 素

參 Brookfield 旋 轉 黏 度 儀 簡 介 Brookfield 旋 轉 黏 度 儀 是 配 合 加 熱 控 制 系 統 將 瀝 青 膠 泥 樣 品 控 溫 至 所 需 的 試 驗 溫 度 範 圍 內, 以 轉 子 (Geometry 或 Spindle) 浸 入 特 定 試 管 容 器 內 的 瀝 青 膠 泥 樣 品 中, 藉 旋 轉 對 瀝 青 膠 泥 產 生 一 剪 應 變 率, 此 旋 轉 產 生 的 阻 抗 經 由 扭 力 (Torque) 換 算 成 剪 應 力, 再 計 算 出 該 轉 速 下 的 黏 度 值 在 有 效 扭 力 值 區 間 的 條 件 下, 藉 由 調 整 轉 子 轉 速 (rpm), 能 產 生 不 同 的 剪 應 變 率 及 對 應 的 剪 應 力, 對 於 不 同 的 瀝 青 膠 泥, 可 搭 配 施 以 不 同 的 量 測 手 段, 達 到 量 測 目 的 國 內 已 有 多 數 試 驗 單 位 使 用 本 儀 器 進 行 瀝 青 黏 度 試 驗, 尤 以 改 質 瀝 青 的 量 測 為 甚, 現 階 段 為 配 合 資 源 回 收 再 利 用 而 全 力 推 廣 的 再 生 瀝 青 混 凝 土, 其 RAP 萃 取 瀝 青 的 黏 度 與 混 合 後 瀝 青 的 黏 度 目 標 值, 皆 指 定 採 用 本 儀 器 依 ASTM D4402 或 CNS 14186 試 驗 法 進 行 試 驗, 做 為 工 程 品 管 的 依 據, 致 瀝 青 相 關 廠 商 與 試 驗 單 位 均 紛 紛 購 置, 普 及 度 日 漸 提 高 Brookfield 旋 轉 黏 度 儀 常 用 的 轉 子 型 號 主 要 為 SC-18 至 SC-31, 每 一 個 轉 子 的 黏 度 量 測 範 圍 與 旋 轉 黏 度 儀 的 型 號 相 關, 目 前 的 量 測 範 圍 已 可 達 250,000 poises 以 上 較 之 前 述 採 用 毛 細 管 的 黏 度 試 驗, 基 本 上 具 有 下 列 優 點 : 一 儀 器 之 操 作 方 便 容 易 二 溫 度 控 制 僅 需 試 驗 溫 度 ±1.0, 一 般 的 加 熱 控 制 條 件 均 可 達 到 三 校 正 查 驗 作 業 與 試 驗 程 序 相 同, 易 於 進 行 四 剪 應 變 率 可 視 瀝 青 膠 泥 種 類 調 整, 以 契 合 材 料 特 性 五 使 用 的 樣 品 量 較 多, 結 果 較 具 代 表 性 六 試 驗 完 成 後 較 易 於 清 洗 善 後 肆 黏 度 試 驗 要 件 瀝 青 膠 泥 黏 度 試 驗 要 件 包 含 樣 品 處 理, 不 同 樣 品 特 性 與 試 驗 目 的 之 試 驗 操 作 等, 茲 予 分 述 如 下 : 一 樣 品 處 理 瀝 青 膠 泥 為 溫 感 性 材 料, 當 與 空 氣 接 觸 後, 空 氣 中 的 氧 就 和 瀝 青 膠 泥 產 生 氧 化 作 用, 其 內 含 成 份 由 飽 和 成 份 芳 香 族 樹 脂 類 漸 次 轉 化 為 較 脆 硬 的 瀝 青 精, 且 降 低 各 成 份 的 相 容 性, 尤 其 在 高 溫 狀 態 下 的 老 化 作 用 至 為 明 顯, 當 溫 度 超 過 200 (93.3 ), 每 提 高 25 (13.9 ) 老 化 速 率 便 增 為 約 2 倍, 因 此 300 (148.9 ) 狀 態 下 之 老 化 速 率 為 275 (135 ) 的 2 倍 ;325 (162.8 ) 狀 態 下 之 老 化 速 率 為 275 (135 ) 的 4 倍 基 於 此, 瀝 青 膠 泥 的 加 熱 處 理 除 應 避 免 產 生 局 部 過 熱 的 情 況 外, 在 加 熱 時 間 與 加 熱 溫 度 均 須 予 以 適 當 的 限 制, 防 止 在 樣 品 處 理 過 程 中 過 度 老 化, 損 及 樣 品 的 代 表 性 ( 一 ) 樣 品 加 熱 過 程 應 時 時 攪 拌 樣 品, 且 加 熱 至 樣 品 能 達 到 流 體 狀 態 順 利 倒 入 試 樣 容 器 即

可, 加 熱 時 間 應 控 制 在 60 分 鐘 以 內 完 成 ( 二 ) 加 熱 溫 度 不 得 大 於 樣 品 預 期 軟 化 點 溫 度 +90 以 國 內 使 用 的 石 油 瀝 青 而 言, 軟 化 點 約 為 40~50, 加 熱 溫 度 須 以 130~140 為 限 ; 而 改 質 瀝 青 因 種 類 繁 多 且 與 改 質 的 方 式 有 關, 加 熱 溫 度 自 140~240 皆 有 之, 仍 應 依 其 種 類 訂 定 ( 三 ) 若 改 質 瀝 青 係 屬 於 以 添 加 物 進 行 瀝 青 性 質 改 質 者, 於 加 熱 攪 拌 倒 取 試 樣 時, 尚 應 注 意 不 可 產 生 添 加 物 與 瀝 青 材 料 相 位 分 離 的 情 形, 導 致 樣 品 處 理 不 具 代 表 性 二 試 驗 操 作 黏 度 值 既 受 到 剪 應 變 率 影 響, 在 量 測 過 程 中 即 應 設 法 將 此 影 響 程 度 去 除 或 降 低 至 最 小, 按 美 國 策 略 性 公 路 研 究 計 畫 (Strategic Highway Research Program,SHRP) 之 研 究 報 告 SHRP-A-369 與 SHRP-A-370 研 究 結 果 顯 示, 當 轉 子 轉 速 所 產 生 的 扭 力 值 位 於 有 效 扭 力 值 區 間 內 且 接 近 有 效 扭 力 值 區 間 之 上 限 時, 剪 應 變 率 的 變 化 較 近 似 於 定 值, 對 黏 度 測 試 結 果 的 影 響 最 小, 因 此, 在 試 驗 操 作 方 面, 配 合 瀝 青 膠 泥 樣 品 的 特 性 試 驗 目 的, 選 擇 適 合 的 黏 度 範 圍 的 轉 子 控 制 並 施 以 轉 速 條 件, 即 能 將 剪 應 變 率 的 影 響 藉 量 測 手 段 去 除 或 降 低 至 最 小 ( 一 ) 試 驗 目 的 僅 為 求 取 某 一 特 定 溫 度 的 黏 度 值 1. 在 轉 子 的 選 擇 及 轉 速 的 設 定 上, 應 使 測 試 過 程 產 生 的 扭 力 值 儘 量 趨 近 有 效 扭 力 區 間 的 上 限 ; 同 一 個 型 號 的 轉 子, 若 採 用 較 高 的 轉 速 所 產 生 的 扭 力 值 仍 未 超 過 規 定 上 限 時, 則 應 以 較 高 轉 速 進 行 測 試 2. 扭 力 值 低 於 有 效 扭 力 值 區 間 時, 可 嘗 試 提 高 轉 速 ; 若 仍 無 法 明 顯 提 昇 扭 力 值, 表 示 選 用 的 轉 子 型 號 的 黏 度 適 用 範 圍 過 高, 應 改 用 黏 度 適 用 範 圍 較 低 的 轉 子 型 號 反 之 亦 然 ( 二 ) 試 驗 目 的 係 為 求 取 瀝 青 膠 泥 的 拌 和 與 夯 壓 溫 度 瀝 青 膠 泥 的 拌 和 溫 度 與 夯 壓 溫 度 定 義 為 當 瀝 青 膠 泥 的 動 黏 度 分 別 等 於 170±20cst 與 280±30cst 時 的 溫 度 條 件, 於 諸 多 文 獻 或 規 範 ( 如 美 國 瀝 青 學 會 之 AI MS-2 及 ASTM D2493 等 ) 皆 採 黏 度 - 溫 度 的 半 對 數 圖 以 繪 製 黏 度 - 溫 度 關 係 線, 求 取 拌 和 與 夯 壓 溫 度, 惟 不 同 的 瀝 青 膠 泥 在 測 試 其 黏 度 值 時, 需 要 有 不 同 的 量 測 手 段 1. 瀝 青 膠 泥 為 石 油 瀝 青 石 油 瀝 青 的 材 質 條 件 較 改 質 瀝 青 單 純, 要 降 低 剪 應 變 率 對 黏 度 值 的 影 響 較 為 容 易, 當 轉 速 提 高 使 產 生 的 扭 力 值 接 近 有 效 扭 力 值 區 間 時, 其 黏 度 值 趨 於 穩 定 的 情 形 較 改 質 瀝 青 明 顯 且 穩 定 ( 例 如 圖 4.1), 因 此 可 選 定 數 個 特 定 溫 度, 按 前 述 ( 一 ) 方 式 分 別 求 取 其 黏 度 值, 再 繪 製 黏 度 - 溫 度 的 半 對 數 圖 繪 製 黏 度 - 溫 度 關 係 線, 求 取 拌 和 與 夯 壓 溫 度 ( 例 如 圖 4.2)

圖 1 石 油 瀝 青 黏 度 與 轉 速 關 係 ( 例 ) 圖 2 黏 度 - 溫 度 關 係 求 取 拌 和 與 夯 壓 溫 度 ( 例 ) 2. 瀝 青 膠 泥 為 改 質 瀝 青 改 質 瀝 青 因 材 質 因 素, 其 黏 度 受 剪 應 變 率 的 影 響 較 為 顯 著, 因 此 在 求 取 其 黏 度 值 時, 需 採 用 不 同 於 石 油 瀝 青 的 量 測 手 段, 降 低 剪 應 變 率 的 影 響, 獲 致 的 黏 度 值 方 得 以 用 於 繪 製 黏 度 - 溫 度 關 係 線, 求 取 拌 和 與 夯 壓 溫 度 以 下 以 文 及 圖 例 方 式 說 明 採 用 之 量 測 手 段 : (1) 視 改 質 瀝 青 黏 度 值 高 低 的 特 性, 設 定 一 起 始 的 試 驗 溫 度 ( 例 如 圖 4.3 之 Ⅰ ), 先 以 較 低 的 轉 速 直 接 測 定 並 記 錄 其 產 生 的 黏 度 值 與 對 應 的 剪 應 變 率, 而 後 約 以 5~20 rpm 的 轉 速 增 量, 分 別 續 量 測 4~5 次 黏 度 值 與 剪 應 變 率 的 對 應 關 係 (2) 繪 製 此 溫 度 狀 態 下 的 黏 度 值 與 剪 應 變 率 之 半 對 數 關 係 曲 線 (3) 再 以 15~20 的 溫 度 增 量, 設 定 二 個 不 同 的 試 驗 溫 度 ( 例 如 圖 4.3 之 Ⅱ 及 Ⅲ ), 依 前 述 (1) 求 取 並 繪 製 此 二 溫 度 狀 態 下 的 黏 度 值 與 剪 應 變 率 之 半 對 數 關 係 曲 線

圖 3 黏 度 與 剪 應 變 率 關 係 ( 例 ) (4) 於 黏 度 值 與 剪 應 變 率 關 係 曲 線 較 為 平 緩 處 繪 製 一 直 線, 與 三 個 關 係 曲 線 相 交 ( 例 如 圖 4.4 之 A B C), 意 即 在 扭 力 值 較 大 較 穩 定 的 情 形 下 採 固 定 剪 應 變 率 圖 4 選 定 固 定 剪 應 變 速 率 ( 例 ) (5) 於 繪 製 此 相 交 三 點 之 黏 度 值 與 溫 度 的 半 對 數 關 係 線 ( 例 如 圖 4.5), 求 取 拌 和 及 夯 壓 溫 度 3. 旋 轉 黏 度 儀 測 得 並 顯 示 的 黏 度 值 單 位 為 cp 或 poise, 而 求 取 拌 和 及 夯 壓 溫 度 時 應 用 的 黏 度 - 溫 度 半 對 數 圖 之 黏 度 的 單 位 是 動 黏 度 cst, 因 此 應 用 上 必 須 先 予 以 單 位 轉 換

圖 5 繪 製 黏 度 - 溫 度 關 係 求 取 拌 和 與 夯 壓 溫 度 ( 例 ) Tx 之 動 黏 度 (cst) = Tx 之 黏 度 (poises) [1 0.00061 (Tx - 25)] Gb ( 25 ) 100 ( 式 4.1) 式 中 Tx = 試 驗 溫 度 ( ) 0.00061 = 瀝 青 膠 泥 之 體 積 膨 脹 係 數 (/ ) Gb ( 25 ) = 瀝 青 膠 泥 於 25 時 的 比 重 值 伍 注 意 事 項 與 結 論 一 嚴 格 而 言, 瀝 青 膠 泥 仍 屬 於 非 牛 頓 流 體 範 疇, 黏 度 值 並 非 其 絕 對 的 性 質, 但 可 以 反 應 此 流 體 在 特 定 量 測 系 統 中 的 行 為 模 式, 因 此 必 須 認 知 到 以 此 方 法 量 測 求 得 的 黏 度 結 果, 在 實 務 應 用 上 有 其 侷 限 條 件, 並 不 能 完 全 預 測 該 流 體 應 用 於 工 地 現 場 時 的 行 為 模 式 二 Brookfield 旋 轉 黏 度 儀 的 正 確 性 乃 藉 標 準 矽 油 進 行 校 正 查 驗, 此 標 準 矽 油 視 為 本 儀 器 設 備 的 參 考 物 質, 是 目 前 追 溯 驗 證 的 唯 一 方 式, 除 須 定 期 進 行 校 正 查 驗 外, 當 儀 器 的 垂 直 度 或 線 性 關 係 發 生 重 現 性 的 疑 慮 時, 皆 應 再 予 驗 證 確 認, 以 獲 致 正 確 得 結 果 三 瀝 青 膠 泥 為 溫 感 性 材 料, 各 項 性 質 與 溫 度 及 時 間 密 切 相 關, 進 行 樣 品 處 理 時 須 注 意 加 熱 溫 度 及 時 間 的 控 制, 避 免 不 當 的 處 理 過 程 損 及 樣 品 特 性 四 對 同 一 瀝 青 膠 泥 樣 品 而 言, 於 同 一 特 定 溫 度 狀 態 下, 若 取 黏 度 適 用 範 圍 內 的 不 同 型 號 轉 子 分

別 進 行 測 試, 獲 得 的 結 果 亦 須 符 合 校 正 查 驗 的 誤 差 限 制 條 件, 如 不 然, 表 示 旋 轉 黏 度 儀 的 線 性 關 係 已 偏 離, 應 予 調 校 處 理 五 調 高 轉 速 時, 應 注 意 不 可 僅 為 提 昇 扭 力 值 而 將 轉 速 調 整 太 高, 使 樣 品 液 面 旋 轉 太 快 產 生 過 深 的 漩 渦, 致 轉 子 與 樣 品 的 接 觸 面 改 變, 獲 得 的 非 正 確 狀 態 的 黏 度 值 六 改 質 瀝 青 的 性 質 與 一 般 石 油 瀝 青 具 有 諸 多 的 差 異, 不 易 求 取 其 拌 和 與 夯 壓 溫 度, 試 驗 人 員 需 累 積 經 驗 謹 慎 為 之, 方 能 熟 悉 應 對

摘 要 為 因 應 日 益 增 加 的 交 通 量 及 台 灣 地 區 氣 候 環 境 因 素, 加 以 砂 石 等 天 然 資 源 短 絀 需 回 收 再 利 用 之 環 保 要 求, 國 內 道 路 鋪 面 近 年 來 遂 汲 取 國 外 之 研 究 發 展 經 驗, 導 入 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 ( SMA) 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 與 再 生 瀝 青 混 凝 土 等 三 種 瀝 青 混 合 料 的 使 用 觀 念, 期 能 提 高 道 路 鋪 面 的 品 質, 達 到 各 項 功 能 性 與 環 保 的 要 求, 再 加 上 傳 統 上 使 用 的 密 級 配, 在 承 載 條 件 上 則 幾 乎 已 完 整 包 括 國 內 現 階 段 於 柔 性 道 路 鋪 面 結 構 所 使 用 的 瀝 青 混 凝 土 材 料 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 是 瀝 青 混 凝 土 材 料 於 工 程 應 用 的 前 端 條 件, 係 將 其 組 成 材 料 訂 定 某 一 適 當 的 混 合 比 例, 藉 拌 和 得 到 的 瀝 青 混 合 料 性 質 能 符 合 相 關 準 則 或 施 工 規 範 的 要 求, 作 為 生 產 控 制 的 依 據, 重 要 性 不 言 可 喻, 本 司 材 料 試 驗 部 本 於 道 路 鋪 面 工 程 的 應 用 需 求 及 試 驗 的 專 業 性 與 公 正 性, 已 陸 續 建 立 各 種 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 作 業 的 服 務 能 量, 且 基 於 標 準 化 的 要 求 及 公 共 工 程 施 工 品 質 管 理 作 業 要 點 的 規 定, 辦 理 申 請 中 華 民 國 實 驗 室 認 證 體 系 ( CNLA) 之 認 證, 並 已 獲 得 認 證 通 過

壹 前 言 國 內 由 於 經 濟 快 速 發 展, 交 通 量 日 益 增 加, 加 以 台 灣 地 區 屬 於 高 溫 多 雨 的 氣 候 特 性, 使 得 傳 統 密 級 配 的 道 路 鋪 面 呈 現 功 能 負 荷 的 窘 境, 服 務 品 質 快 速 遞 減, 而 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 於 組 成 架 構 上 的 不 同 思 維, 可 提 供 重 交 通 量 較 佳 的 抵 抗 能 力, 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 的 多 孔 隙 設 計, 在 潮 濕 天 候 狀 況 下, 可 確 保 路 面 的 抗 滑 力 並 降 低 水 漂 現 象, 增 益 行 車 安 全 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 第 02743 章 與 第 02797 章 皆 以 專 章 納 入 此 二 種 瀝 青 混 凝 土 材 料 的 各 項 組 成 及 施 工 規 範 ; 包 含 高 速 公 路 在 內, 近 幾 年 國 內 已 有 多 條 道 路 試 鋪 此 二 種 瀝 青 混 凝 土 材 料, 且 未 來 之 第 三 代 高 速 公 路 : 東 部 蘇 澳 - 花 蓮 高 速 公 路 也 將 採 用 作 為 柔 性 道 路 鋪 面 材 料, 交 通 部 國 道 新 建 工 程 局 並 已 參 酌 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 制 訂 其 施 工 技 術 規 範 頻 繁 的 經 濟 活 動, 導 致 資 源 的 消 耗 與 日 俱 增, 要 求 資 源 回 收 再 利 用 的 永 續 環 保 意 識 日 漸 高 漲, 因 此 使 用 再 生 材 料 便 為 必 然 的 趨 勢, 自 道 路 鋪 面 刨 除 的 回 收 瀝 青 混 合 料 (Reclaimed Asphalt Pavement,RAP) 摻 入 新 料 拌 和 成 為 再 生 瀝 青 混 凝 土, 在 國 內 其 實 早 已 行 之 有 年, 惟 當 時 並 訂 定 生 產 及 品 質 管 制 規 範, 致 品 質 參 差 不 齊, 近 年 來 在 公 共 工 程 委 員 會 的 主 政 之 下, 制 訂 了 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 第 02966 章 用 以 規 範 再 生 瀝 青 混 凝 土, 針 對 瀝 青 拌 和 廠 實 施 評 鑑 制 度, 經 評 鑑 通 過 者 方 得 生 產 再 生 瀝 青 混 合 料, 且 為 漸 次 推 動 資 源 有 效 利 用, 公 共 工 程 委 員 會 乃 分 階 段 訂 定 再 生 瀝 青 混 合 料 於 瀝 青 混 凝 土 的 使 用 比 例, 現 階 段 的 使 用 比 例 則 為 40% 本 司 材 料 試 驗 部 為 提 供 前 述 三 種 瀝 青 混 凝 土 之 配 合 設 計 作 業 服 務, 遂 逐 次 建 立 相 關 的 儀 器 設 備 及 標 準 作 業 程 序, 試 驗 工 程 師 戮 力 投 入 以 累 積 試 驗 經 驗, 達 到 試 驗 領 域 的 專 業 條 件, 且 鑑 於 公 共 工 程 施 工 品 質 管 理 作 業 要 點 之 規 定 及 試 驗 領 域 標 準 化 的 認 證 需 求, 提 出 申 請 CNLA 認 證, 於 93 年 10 月 份 通 過 認 證 並 核 發 證 書, 迄 今 仍 屬 試 驗 業 界 之 唯 一 以 往 使 用 的 瀝 青 混 凝 土 種 類, 除 開 放 級 配 之 僅 供 摩 擦 與 部 分 排 水 功 能 外, 在 承 載 條 件 上 絕 大 多 數 皆 為 傳 統 之 密 級 配, 其 配 合 設 計 所 應 用 之 馬 歇 爾 方 法 早 已 嫻 熟 於 試 驗 業 界 廣 泛 的 提 供 服 務, 本 司 材 料 試 驗 部 亦 已 首 先 取 得 CNLA 認 證, 此 作 業 方 法 極 易 於 各 式 文 獻 中 查 閱, 故 不 再 於 本 文 介 紹 與 探 討, 將 主 述 以 前 述 三 種 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 及 其 認 證 作 業 的 相 關 事 項 貳 組 成 材 料 與 級 配 特 性 按 美 國 瀝 青 學 會 MS-2( 第 六 版 ) 對 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 的 解 釋 為 : 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 係 決 定 瀝 青 材 料 與 粒 料 之 最 佳 組 合 模 式, 當 應 用 於 道 路 鋪 面 材 料 時 可 獲 致 長 期 且 持 續 性 的 良 好 績 效, 其 包 含 材 料 的 選 擇 及 使 用 的 比 例, 於 進 行 一 連 串 試 驗 後, 求 取 某 一 級 配 於 某 一 瀝 青 含 量 下, 反 應 的 物 理 性 質 能 滿 足 相 關 於 交 通 量 與 環 境 特 性 之 規 範 要 求 因 此 瞭 解 瀝 青 混 凝 土 的 組 成 架 構, 是 為 正 確 執 行 配 合 設 計 作 業 的 先 決 條 件 組 成 材 料 與 級 配 特 性 概 述 如 下 :

一 再 生 瀝 青 混 凝 土 再 生 瀝 青 混 凝 土 級 配 屬 於 密 級 配, 密 級 配 之 特 性 為 採 用 優 良 級 配, 即 粗 粒 料 至 細 粒 料 均 勻 分 配, 粗 中 粒 徑 的 粒 料 所 構 成 的 空 隙 皆 可 由 細 粒 料 充 分 填 充, 形 成 一 緊 密 的 結 構, 再 配 合 適 當 的 瀝 青 膠 泥 作 為 黏 結 材 料, 產 生 穩 定 性 高 強 度 佳 且 具 有 耐 久 性 的 瀝 青 混 合 料 密 級 配 理 論 中 最 著 名 的 當 屬 富 勒 氏 曲 線 ( Fuller ' s Curve), 美 國 聯 邦 公 路 局 (FHWA) 將 富 勒 氏 公 式 中 的 常 數 n 作 了 修 正, 由 0.5 次 方 改 為 0.45 次 方, 並 以 篩 網 孔 徑 的 0.45 次 方 作 為 橫 座 標 以 繪 製 粒 徑 分 布 曲 線, 提 供 了 理 論 上 的 零 孔 隙 最 大 密 度 級 配 曲 線, 藉 以 評 估 級 配 的 優 劣 關 於 粒 料 材 質 的 要 求, 各 相 關 的 施 工 規 範 皆 會 按 其 工 程 特 性 需 求, 訂 定 合 格 的 檢 驗 標 準, 除 此 之 外, 為 提 供 強 度 良 好 的 組 成 結 構, 粒 料 須 有 一 定 比 例 以 上 的 破 碎 面 及 一 定 限 制 條 件 的 扁 平 顆 粒 含 量, 粒 形 圓 滑 者 易 產 生 顆 粒 間 相 互 滑 動, 使 用 上 須 予 限 制 填 縫 料 則 以 石 粉 及 回 收 粉 塵 最 為 常 見, 回 收 粉 塵 中 含 有 塵 土 瀝 青 與 其 它 細 粉, 成 份 與 性 質 較 難 控 制, 加 入 瀝 青 混 凝 土 中 會 使 勁 度 增 加, 導 致 更 硬 更 脆, 一 般 而 言 並 不 建 議 完 全 使 用 回 收 粉 塵 黏 結 材 瀝 青 膠 泥 的 使 用 仍 以 AC-10 為 主, 另 視 RAP 萃 取 瀝 青 的 黏 度 值, 搭 配 添 加 再 生 劑, 以 達 到 黏 度 的 目 標 值 範 圍 二 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 ( SMA) SMA 在 歐 洲 稱 為 Stone Mastic Asphalt, 在 美 國 稱 為 Stone Matrix Asphalt, 乃 源 自 德 國 問 世 迄 今 已 歷 40 餘 載,SMA 之 粒 料 級 配 係 屬 於 跳 躍 級 配 (Gap-Graded) 的 粒 料 密 實 結 構, 採 用 高 比 例 的 粗 粒 料 含 量, 使 粗 粒 料 直 接 連 接 產 生 互 鎖 作 用 (Interlock), 組 成 穩 定 的 骨 架, 並 以 細 粒 料 填 補 其 骨 架 中 的 空 隙, 形 成 密 實 結 構, 再 包 裹 較 厚 的 瀝 青 膜, 緊 密 連 結, 目 的 便 在 於 提 供 明 顯 優 於 密 級 配 的 承 載 能 力 與 耐 久 性 SMA 中 所 含 的 瀝 青 含 量 較 密 級 配 為 高, 主 要 原 因 在 於 含 有 高 比 例 的 填 縫 料, 有 關 填 縫 料 的 要 求 條 件 與 密 級 配 者 並 無 不 同, 為 使 高 瀝 青 含 量 能 有 效 成 為 穩 定 性 高 的 包 裹 瀝 青 膜, 除 添 加 纖 維 作 為 穩 定 劑 效 果 外, 對 於 瀝 青 膠 泥 的 黏 度 要 求 亦 較 高, 以 研 究 及 應 用 之 現 況 顯 示, 改 質 瀝 青 可 得 到 較 佳 的 效 能 纖 維 是 SMA 最 常 見 的 添 加 物, 其 功 能 作 用 包 含 加 勁 分 散 吸 附 穩 定 與 增 黏 等, 目 前 應 用 的 纖 維 主 要 為 木 質 纖 維 礦 物 纖 維 及 有 機 纖 維 等 三 大 類, 添 加 比 例 約 為 對 瀝 青 混 合 料 重 量 比 的 0.3~0.4% 依 SMA 的 組 成 架 構 與 承 載 機 制, 對 於 粒 料 粒 形 與 材 質 要 求 條 件 自 然 會 較 高 於 密 級 配 三 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 源 自 於 1950 年 代 的 美 國, 國 外 較 具 規 模 的 發 展 則 約 起 於 1970 年 代, 乃 採 用 大 量 單 一 粒 徑 粒 料 之 跳 躍 級 配, 建 構 高 空 隙 率 的 瀝 青 混 合 料, 其 粗 粒 料 含 量 高 達 70~85%, 空 隙 率 可 達 約 20%, 提 供 孔 隙 排 水 的 功 能, 而 粗 粒 料 間 的 互 鎖 作 用 則 為 結 構 上 主 要 的 強 度 依 靠, 與 SMA 的 機 制 相 同, 但 細 粒 料 則 明 顯 較 少, 以 形 成 高 孔 隙 結 構

為 提 高 道 路 鋪 面 的 耐 久 性, 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 同 樣 必 須 具 備 足 夠 的 瀝 青 膜 厚 度 包 裹 粒 料, 為 使 瀝 青 膜 能 有 效 包 裹 粒 料, 宜 使 用 黏 度 較 高 的 瀝 青 膠 泥, 如 改 質 瀝 青, 在 應 用 實 務 上 的 確 會 得 到 較 佳 的 成 效, 同 時 亦 可 添 加 纖 維 達 到 提 高 瀝 青 握 裹 力 的 目 的 由 於 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 係 使 用 於 道 路 鋪 面 面 層, 且 厚 度 多 不 大 於 5 公 分, 因 此 對 於 粒 料 的 要 求 亦 包 含 須 具 有 良 好 的 粒 形 良 好 的 材 質 等, 類 同 於 SMA 之 要 求 參 配 合 設 計 依 據 方 法 及 單 項 試 驗 法 之 配 置 配 合 設 計 的 主 要 目 的 是 評 估 壓 實 後 瀝 青 混 凝 土 的 各 項 性 質, 其 作 業 方 法 除 須 能 達 到 擷 取 所 需 的 試 驗 結 果 或 參 數 外, 瀝 青 混 合 料 壓 實 模 式 乃 設 計 流 程 中 最 重 要 的 影 響 因 素, 壓 實 是 降 低 瀝 青 混 凝 土 中 的 空 隙 率 使 粒 料 重 新 排 列 的 過 程, 因 此 採 用 的 壓 實 方 式 與 壓 實 後 的 瀝 青 混 凝 土 行 為 自 然 相 關, 試 驗 室 中 常 用 的 瀝 青 混 凝 土 試 體 壓 實 方 法 有 靜 壓 法 夯 壓 法 柔 搓 法 旋 轉 剪 力 法 振 動 法 及 滾 壓 法 等, 在 配 合 設 計 作 業 中, 眾 所 周 知 的 馬 歇 爾 法 即 屬 於 夯 壓 法, 近 年 來 名 震 鋪 面 界 的 超 級 鋪 面 ( Superpave) 乃 使 用 剪 力 夯 實 機 (SGC) 以 旋 轉 剪 力 法 壓 實 試 體 至 今 國 內 外 的 研 究 結 果 顯 示 以 旋 轉 剪 力 法 所 製 成 的 瀝 青 混 凝 土 試 體, 較 夯 壓 法 更 能 模 擬 瀝 青 混 凝 土 的 行 為 模 式, 國 外 已 有 諸 多 配 合 設 計 法 採 用 SGC 為 壓 實 的 儀 器 設 備, 惟 SGC 價 格 不 斐, 配 合 設 計 步 驟 繁 鎖, 室 內 之 配 合 設 計 無 法 直 接 作 為 工 地 品 質 控 制 的 依 據, 因 此 並 不 便 於 一 般 試 驗 單 位 應 用, 普 及 度 仍 待 觀 察, 國 內 亦 僅 少 數 學 術 機 構 具 備 ; 而 馬 歇 爾 法 則 具 有 儀 器 構 造 簡 單 便 宜 方 法 較 為 簡 易 且 室 內 之 配 合 設 計 可 直 接 作 為 工 地 品 質 控 制 之 依 據, 於 實 際 應 用 上 可 簡 化 作 業 程 序 等 優 點, 故 自 SGC 問 世 迄 今, 馬 歇 爾 法 仍 廣 為 世 人 所 採 用 基 於 此 普 及 度 的 現 況, 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 內 容 中, 在 壓 實 條 件 上 仍 以 馬 歇 爾 法 作 為 各 種 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 的 主 要 壓 實 模 式, 本 司 所 建 置 與 認 證 的 配 合 設 計 作 業 亦 同 一 再 生 瀝 青 混 凝 土 再 生 瀝 青 混 凝 土 係 將 RAP 資 源 回 收 利 用, 配 合 新 粒 料 新 瀝 青 等 組 合 成 瀝 青 混 合 料, 目 前 使 用 的 級 配 範 疇 仍 以 密 級 配 為 主, 因 此 其 配 合 設 計 方 法 如 同 傳 統 者 以 馬 歇 爾 法 為 應 用 大 宗, 依 據 之 配 合 設 計 準 則 主 要 為 美 國 瀝 青 學 會 (Asphalt Institute)AI MS-20 手 冊, 而 提 供 作 為 傳 統 密 級 配 配 合 設 計 依 據 準 則 的 AI MS-2, 其 附 錄 內 容 亦 納 入 有 關 再 生 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 步 驟, 惟 不 若 MS-20 詳 盡, 故 標 準 作 業 程 序 的 建 立 仍 以 參 照 AI MS-20 為 主

二 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 ( SMA) SMA 的 配 合 設 計 理 念 因 材 料 組 成 與 傳 統 密 級 配 瀝 青 混 凝 土 並 不 相 同, 因 此 其 配 合 設 計 方 法 也 互 有 差 異, 飛 散 損 失 量 與 瀝 青 含 量 關 係 曲 線 德 國 在 發 展 SMA 鋪 面 技 術 時, 即 以 馬 歇 爾 法 為 基 礎 作 小 幅 度 修 改 ; 美 國 國 家 瀝 青 科 技 中 心 NCAT(National Central Asphalt Technology) 以 策 略 性 公 路 研 究 計 畫 SHRP(Strategic Highway Research Program) 之 研 究 成 果 發 展 出 SMA 配 合 設 計 方 法, 美 國 國 家 合 作 公 路 研 究 計 畫 NCHRP(National Cooperative Highway Research Program) 在 其 Report 425 中 亦 收 納 SMA 配 合 設 計 方 法 ; 另 於 AASHTO PP41 及 MP8 亦 屬 之 在 NCHRP Report 425 中 關 於 SMA 配 合 設 計 在 試 體 壓 實 模 式 上, 同 時 併 行 採 用 包 含 SGC 之 旋 轉 剪 力 法 及 馬 歇 爾 之 夯 壓 法 等, 按 國 內 工 程 應 用 現 況, 乃 參 照 其 馬 歇 爾 法 建 立 配 合 設 計 之 標 準 作 業 程 序 三 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 基 於 功 能 需 求, 使 用 極 大 比 例 的 粗 粒 料, 較 少 的 細 粒 料, 組 成 架 構 迴 異, 因 此 傳 統 的 馬 歇 爾 法 無 法 對 其 特 殊 性 質 提 供 明 確 的 試 驗 指 標, 在 歐 美 各 國 與 日 本 皆 有 其 不 同 的 配 合 設 計 方 法, 美 國 較 偏 向 開 放 級 配, NCAT 發 展 出 的 配 合 設 計 法 步 驟 繁 鎖, 日 本 的 配 合 設 計 法 源 自 歐 洲 並 加 以 部 分 改 變, 在 本 範 疇 上, 國 內 ( 包 含 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 ) 係 採 用 日 本 道 路 協 會 所 發 行 的 排 水 性 鋪 裝 技 術 指 針 ( 案 ) 之 配 合 設 計 法 為 主, 標 準 作 業 程 序 亦 參 照 此 法 建 立 四 單 項 試 驗 法 本 三 種 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 之 內 容 性 質 係 涵 蓋 並 依 循 諸 多 單 項 試 驗 法 進 行 包 含 樣 品 準 備 樣 品 試 驗 及 混 合 料 試 驗 等 試 驗 程 序 步 驟, 續 依 各 該 配 合 設 計 法 定 義 之 分 析 要 項 進 行 試 驗 數 值 計 算 分 析, 求 取 符 合 配 合 設 計 準 則 或 規 範 的 瀝 青 混 合 料 比 例, 因 此 符 合 各 單 項 試 驗 法 的 需 求, 乃 進 行 配 合 設 計 作 業 前 的 必 要 條 件, 分 述 如 下 : ( 一 ) 再 生 瀝 青 混 凝 土 : 需 配 置 涵 蓋 之 單 項 試 驗 法 如 下 : 1. 粗 細 粒 料 篩 分 析 試 驗 法 2. 粒 料 中 小 於 75 μ m(no.200) 篩 材 料 含 量 試 驗 法 3. 粗 粒 料 比 重 及 吸 水 率 試 驗 法 4. 細 粒 料 比 重 及 吸 水 率 試 驗 法 5. 道 路 鋪 面 用 礦 物 填 縫 料 篩 分 析 試 驗 法 6. 道 路 鋪 面 用 礦 物 填 縫 料 比 重 試 驗 法 7. 以 馬 歇 爾 儀 器 試 驗 瀝 青 混 合 料 塑 性 流 動 阻 力 試 驗 法 8. 瀝 青 混 合 料 之 理 論 最 大 比 重 試 驗 法 9. 已 壓 實 瀝 青 混 合 料 之 高 度 與 容 積 比 重 密 度 試 驗 法 10. 半 固 態 瀝 青 類 材 料 密 度 試 驗 法 11. 半 固 態 瀝 青 類 材 料 黏 度 試 驗 法 12. 瀝 青 含 量 試 驗

13. 洗 油 後 粒 料 篩 分 析 試 驗 14. 瀝 青 溶 液 萃 取 回 收 瀝 青 材 料 作 業 ( 二 ) 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 (SMA): 除 需 具 備 前 述 再 生 瀝 青 混 凝 土 配 置 之 第 1~11 項 單 項 試 驗 法 外, 另 尚 需 配 置 涵 蓋 : 12. 粒 料 間 孔 隙 及 虛 密 度 ( 單 位 重 ) 試 驗 13. 未 壓 實 瀝 青 混 合 料 垂 流 試 驗 14. 瀝 青 混 合 料 抗 水 份 浸 害 能 力 試 驗 (TSR) ( 三 ) 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 : 除 需 具 備 前 述 再 生 瀝 青 混 凝 土 配 置 之 第 1~11 項 單 項 試 驗 法 外, 另 尚 需 配 置 涵 蓋 : 12. 壓 實 瀝 青 混 凝 土 Cantabria 飛 散 試 驗 13. 未 壓 實 瀝 青 混 合 料 垂 流 試 驗 14. 瀝 青 混 凝 土 室 內 透 水 試 驗 肆 配 合 設 計 流 程 概 述 一 再 生 瀝 青 混 凝 土 ( 一 ) 樣 品 準 備 1.RAP 新 粒 料 與 新 瀝 青 之 各 項 單 項 試 驗, 求 取 對 應 的 試 驗 數 值 2. 將 RAP 視 為 粒 料 的 一 種, 訂 定 各 粒 料 比 例, 求 取 混 合 粒 料 級 配 4. 粒 料 比 重 之 修 正 : 若 粒 料 間 比 重 值 差 異 大 於 0.20, 則 須 修 正 其 組 成 比 例 5. 配 料 : 依 比 例 配 製 每 一 試 樣 所 需 之 重 量, 一 般 需 要 15 個 試 體 及 1 個 理 論 最 大 比 重 試 樣 ( 二 ) 訂 定 瀝 青 含 量 需 求 值 1. 估 算 混 合 粒 料 之 瀝 青 含 量 需 求 值 (P b ) 2. 估 算 混 合 粒 料 之 新 瀝 青 需 求 量 (P nb ) 3. 計 算 新 瀝 青 占 全 部 瀝 青 之 百 分 率 (R) ( 三 ) 選 擇 新 瀝 青 1. 依 圖 1( 摘 錄 自 AI MS-20) 選 擇 需 要 的 新 瀝 青 黏 度 等 級 A: 萃 取 瀝 青 的 黏 度 值 B: 瀝 青 黏 度 目 標 值 與 新 瀝 青 占 全 部 瀝 青 百 分 率 之 對 應 點 C: 需 選 擇 的 新 瀝 青 黏 度 值 2. 若 新 瀝 青 黏 度 值 無 法 滿 足 選 擇 的 黏 度 值 要 求, 則 須 再 依 圖 2( 摘 錄 自 AI MS-20) 選 擇 添 加 再 生 劑 D: R 等 於 0 之 瀝 青 黏 度 目 標 值

E: 再 生 劑 之 黏 度 值 以 直 線 連 接 D E F: 對 應 於 橫 座 標 軸 R 值 為 再 生 劑 添 加 比 例 ( 四 ) 試 驗 步 驟 1. 瀝 青 含 量 範 圍 須 包 含 5 個 瀝 青 量, 並 以 0.5% 的 間 隔 變 化 計 算 每 個 瀝 青 含 量 需 添 加 入 拌 和 試 樣 的 新 瀝 青 量 2. 拌 和 瀝 青 混 合 料 及 夯 製 馬 歇 爾 試 體 3. 求 取 瀝 青 混 合 料 之 理 論 最 大 比 重 4. 求 取 夯 製 的 馬 歇 爾 試 體 之 容 積 比 重 高 度 及 穩 定 值 流 度 值 ( 五 ) 資 料 分 析 1. 計 算 混 合 粒 料 容 積 比 重 (Gsb), 瀝 青 混 合 料 之 粒 料 有 效 比 重 ( Gse) 吸 油 率 ( Pba) 有 效 瀝 青 含 量 ( Pbe) 粒 料 間 空 隙 ( VMA) 空 隙 率 ( Va) 空 隙 被 瀝 青 填 充 率 ( VFA) 2. 繪 製 瀝 青 含 量 與 試 體 容 積 比 重 穩 定 值 流 度 值 空 隙 率 VMA VFA 等 6 個 關 係 曲 線 ( 六 ) 建 議 瀝 青 含 量 1. 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 需 考 量 的 要 件 甚 多, 包 含 交 通 量 氣 候 經 濟 性 及 耐 久 性 等 因 素, 試 驗 工 程 師 可 依 經 驗 環 境 及 設 計 條 件 等 選 擇 或 調 整 之, 惟 應 符 合 規 範 的 要 求 2. 依 AI MS-20 及 AI MS-2 對 於 使 用 於 道 路 鋪 面 之 密 級 配, 其 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 係 以 優 先 選 取 空 隙 率 等 於 4.0% 的 瀝 青 含 量, 若 空 隙 率 4.0% 對 應 的 瀝 青 含 量 有 部 份 瀝 青 混 合 料 性 質 未 能 符 合 規 範, 得 予 調 整 選 取 瀝 青 含 量 使 各 項 性 質 符 合 規 定, 以 此 為 建 議 瀝 青 含 量 二 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 ( SMA) ( 一 ) 樣 品 準 備

1. 粒 料 與 瀝 青 先 進 行 各 單 項 試 驗, 求 取 對 應 的 試 驗 數 值 2. 訂 定 三 個 初 試 級 配 : 訂 定 不 同 之 粒 料 比 例, 配 製 出 三 個 初 試 級 配 3. 配 料 : 依 比 例 配 製 每 一 試 樣 所 需 之 重 量, 試 樣 數 量 如 下 : (1) 初 試 級 配 階 段 粗 粒 料 搗 實 單 位 重 : 每 個 初 試 級 配 需 1 個 試 樣, 共 3 個 試 樣 夯 製 馬 歇 爾 試 體 : 每 個 初 試 級 配 需 3 個 試 樣, 共 9 個 試 樣 理 論 最 大 比 重 試 驗 : 每 個 初 試 級 配 需 1 個 試 樣, 共 3 個 試 樣 (2) 選 定 級 配 階 段 夯 製 馬 歇 爾 試 體 : 每 個 瀝 青 含 量 需 3 個 試 樣, 共 9 個 試 樣 理 論 最 大 比 重 試 驗 : 每 個 瀝 青 含 量 需 1 個 試 樣, 共 3 個 試 樣 (3) 驗 證 級 配 與 建 議 瀝 青 含 量 階 段 垂 流 試 驗 : 需 4 個 試 樣 抗 水 份 浸 害 試 驗 : 採 TSR 試 驗 需 9 個 試 樣 ; 採 滯 留 強 度 試 驗 需 6 個 試 樣 ( 二 ) 初 試 級 配 的 嘗 試 瀝 青 用 量 1.NCHRP Report 425 內 容, 以 混 合 粒 料 容 積 比 重 2.75 對 應 瀝 青 含 量 6.0%( 對 瀝 青 混 合 料 ) 作 為 嘗 試 的 基 準, 當 容 積 比 重 2.75 變 化 0.05 時, 嘗 試 瀝 青 含 量 對 應 異 動 0.1% 2. 台 灣 地 區 粒 料 材 質 特 性 並 不 易 符 合 前 述 容 積 比 重 條 件, 惟 以 一 般 用 於 瀝 青 混 凝 土 之 粒 料 而 言, 瀝 青 含 量 6.0% 仍 可 作 為 嘗 試 值 的 變 化 基 準 ( 三 ) 試 驗 步 驟 1. 初 試 級 配 階 段 (1) 三 個 初 試 級 配 之 粗 粒 料 試 樣, 分 別 求 取 其 搗 實 單 位 重 值 (2) 以 選 擇 之 嘗 試 瀝 青 含 量, 三 個 初 試 級 配 各 夯 製 馬 歇 爾 試 體, 各 進 行 理 論 最 大 比 重 試 驗 (3) 夯 製 的 馬 歇 爾 試 體 分 別 求 取 其 試 體 容 積 比 重 值 (4) 計 算 粗 粒 料 間 空 隙 (VCA DRY ) 馬 歇 爾 試 體 之 粒 料 間 空 隙 (VMA) 空 隙 率 (Va) 及 馬 歇 爾 試 體 之 粗 粒 料 間 空 隙 率 (VCA MIX ) (5) 選 擇 三 個 初 試 級 配 中 VCA DRY >VCA MIX 者, 且 VMA>17.0% 者 若 不 只 一 個 初 試 級 配 符 合 條 件, 則 選 擇 粗 粒 料 比 例 較 低 者 作 為 選 定 級 配 2. 選 定 級 配 階 段 (1) 參 考 嘗 試 瀝 青 含 量 所 得 的 空 隙 率 值, 訂 定 試 拌 瀝 青 含 量 範 圍 進 行 試 體 夯 製 (2) 瀝 青 含 量 範 圍 須 包 含 3 個 瀝 青 量, 並 以 0.5% 的 間 隔 變 化 (3) 每 個 瀝 青 含 量 各 夯 製 馬 歇 爾 試 體, 各 進 行 理 論 最 大 比 重 試 驗 (4) 求 取 馬 歇 爾 試 體 之 容 積 比 重 高 度 及 穩 定 值 流 度 值

( 四 ) 資 料 分 析 1. 計 算 空 隙 率 VMA VCA MIX 2. 繪 製 瀝 青 含 量 與 試 體 容 積 比 重 穩 定 值 流 度 值 空 隙 率 VMA VCA MIX 等 6 個 關 係 曲 線 ( 五 ) 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 1. 在 考 量 要 件 方 面, 仍 以 空 隙 率 等 於 4.0% 為 首 要 選 擇 條 件 2. 須 再 確 認 對 應 之 VCA MIX 小 於 VCA DRY, 以 確 保 SMA 的 功 能 架 構 ( 六 ) 驗 證 級 配 與 建 議 瀝 青 含 量 階 段 1. 選 定 建 議 瀝 青 含 量 後, 尚 須 進 行 垂 流 試 驗 與 抗 水 份 浸 害 能 力 試 驗, 以 驗 證 此 瀝 青 混 合 料 是 否 可 符 合 SMA 性 質 指 標 2. 抗 水 份 浸 害 能 力 試 驗, 據 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 內 容, 可 選 擇 以 TSR 或 滯 留 強 度 試 驗 法 進 行 三 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 ( 一 ) 樣 品 準 備 1. 粒 料 與 瀝 青 先 進 行 各 單 項 試 驗, 求 取 對 應 的 試 驗 數 值 2. 訂 定 三 個 初 試 級 配 : 訂 定 不 同 之 粒 料 比 例, 配 製 出 三 個 初 試 級 配 3. 配 料 : 依 比 例 配 製 每 一 試 樣 所 需 之 重 量, 試 樣 數 量 如 下 : (1) 初 試 級 配 階 段 夯 製 馬 歇 爾 試 體 : 每 個 初 試 級 配 需 3 個 試 樣, 共 9 個 試 樣 理 論 最 大 比 重 試 驗 : 每 個 初 試 級 配 需 1 個 試 樣, 共 3 個 試 樣 (2) 選 定 級 配 階 段 垂 流 試 驗 : 每 個 瀝 青 含 量 需 2 個 試 樣, 共 10 個 試 樣 肯 塔 堡 (Cantabria) 飛 散 試 驗 : 每 個 瀝 青 含 量 需 1 個 試 樣, 共 5 個 試 樣 (3) 驗 證 級 配 與 建 議 瀝 青 含 量 階 段 透 水 試 驗 : 需 1 個 試 樣 滯 留 強 度 試 驗 : 需 6 個 試 樣 ( 二 ) 預 估 初 試 級 配 的 瀝 青 用 量 : 瀝 青 用 量 估 算 的 理 論 基 礎 是 以 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 具 有 約 20% 的 空 隙 率, 粒 料 被 瀝 青 包 覆 的 膜 厚 度 約 14 μ m, 如 此 可 獲 得 透 水 性 良 好 且 兼 具 耐 久 性 的 瀝 青 混 凝 土 ( 三 ) 試 驗 步 驟 1. 初 試 級 配 階 段 (1) 以 預 估 之 瀝 青 用 量, 三 個 初 試 級 配 各 夯 製 馬 歇 爾 試 體, 各 進 行 理 論 最 大 比 重 試 驗 (2) 分 別 求 取 馬 歇 爾 試 體 高 度 及 試 體 在 空 氣 中 重 量 在 水 中 重 量

(3) 計 算 全 空 隙 率 (Va) 連 續 空 隙 率 (Vc) 閉 合 空 隙 率 (Vd) (5) 繪 製 三 個 初 試 級 配 於 No.8 篩 通 過 百 分 率 與 全 空 隙 率 (V C ) 之 關 係 曲 線, 選 定 可 達 到 目 標 空 隙 率 ± 1% 的 級 配 ( 例 如 圖 3) 2. 選 定 級 配 階 段 (1) 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 在 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 的 要 項 為 垂 流 量 與 肯 塔 堡 飛 散 量, 於 選 定 混 合 粒 料 級 配 後 需 決 定 瀝 青 含 量 範 圍, 進 行 垂 流 試 驗 及 肯 塔 堡 飛 散 (Cantabria) 試 驗 (2) 瀝 青 含 量 範 圍 須 包 含 5 個 瀝 青 量, 以 0.5% 間 隔 變 化 (3) 每 個 瀝 青 含 量 各 進 行 垂 流 試 驗, 各 夯 製 馬 歇 爾 試 體 進 行 肯 塔 堡 飛 散 (Cantabria) 試 驗 ( 四 ) 資 料 分 析 1. 繪 製 垂 流 量 與 瀝 青 含 量 關 係 曲 線, 其 曲 線 轉 折 點 之 切 線 交 點, 即 為 本 混 合 粒 料 瀝 青 含 量 的 上 限 值 ( 例 如 圖 4)

2. 繪 製 肯 塔 堡 飛 散 損 失 量 與 瀝 青 含 量 關 係 曲 線, 其 曲 線 轉 折 點 之 切 線 交 點, 即 為 本 混 合 粒 料 瀝 青 含 量 的 下 限 值 ( 例 如 圖 5) ( 五 ) 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 : 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 在 選 擇 建 議 瀝 青 含 量 時 需 考 量 的 要 件 主 要 為 透 水 性 結 構 強 度 及 耐 久 性, 因 此 試 驗 工 程 師 雖 然 可 在 瀝 青 含 量 上 下 限 範 圍 內 依 據 經 驗 環 境 及 設 計 條 件 等 選 擇 或 調 整 之, 惟 仍 應 以 偏 向 垂 流 試 驗 之 瀝 青 含 量 上 限 值, 可 獲 得 不 致 發 生 垂 流 現 象 且 較 大 的 瀝 青 膜 厚 度, 提 高 耐 久 性 ( 六 ) 驗 證 級 配 與 建 議 瀝 青 含 量 階 段 : 選 定 建 議 瀝 青 含 量 後, 尚 須 進 行 透 水 試 驗 與 滯 留 強 度 試 驗, 以 驗 證 此 瀝 青 混 合 料 是 否 可 符 合 性 質 指 標 伍 CNLA 認 證 作 業 認 證 作 業 乃 評 鑑 試 驗 室 在 人 員 程 序 設 備 等 三 方 面 是 否 符 合 認 證 規 範 與 相 關 試 驗 法 的 規 定, 因 此 除 品 質 系 統 運 作 外, 試 驗 室 之 人 員 在 訓 練 專 業 認 知 及 操 作 的 熟 練 度, 程 序 與 依 循 方 法 間 的 契 合 度, 儀 器 設 備 的 功 能 精 確 度 等 皆 是 評 鑑 的 重 點 事 項, 在 申 請 配 合 設 計 認 證 前 應 做 好 各 項 準 備 作 業, 以 展 現 試 驗 室 的 技 術 執 行 能 力 一 人 員 ( 一 ) 書 面 資 料 研 讀 : 須 對 作 業 內 容 充 分 瞭 解, 包 含 名 詞 定 義 樣 品 處 理 程 序 步 驟 計 算 分 析 等 注 意 事 項 皆 應 熟 悉 無 誤 ( 二 ) 實 作 訓 練 : 累 積 處 理 樣 品 的 經 驗 熟 悉 儀 器 設 備 的 操 作 掌 握 試 驗 步 驟 的 竅 門 及 對 試 驗 結 果 有 效 與 否 的 判 定 ( 三 ) 樣 品 準 備 : 準 備 樣 品 亦 屬 於 人 員 實 務 經 驗 的 展 現, 必 須 在 有 限 的 評 鑑 作 業 期 程 內, 將 不 同 的 試 驗 過 程 藉 樣 品 準 備 之 完 善 性 充 分 的 展 現

二 程 序 ( 一 ) 建 立 標 準 作 業 程 序 : 人 員 進 行 試 驗 操 作 乃 依 循 標 準 作 業 程 序, 因 此 作 業 程 序 與 標 準 方 法 間 是 否 契 合 是 否 融 入 實 務 經 驗, 是 認 證 作 業 對 於 程 序 文 件 的 評 鑑 指 標 ( 二 ) 建 立 必 須 的 紀 錄 與 報 告 格 式 : 紀 錄 的 內 容 應 涵 蓋 試 驗 過 程 的 結 果 與 必 要 參 數, 供 資 料 分 析 及 追 溯 驗 證 ; 報 告 格 式 內 容 須 能 符 合 認 證 規 範 試 驗 方 法 及 委 託 者 事 項 明 細 等 應 備 出 具 事 項 ( 三 ) 建 立 量 測 不 確 定 度 評 估 報 告 : 屬 於 定 量 性 質 的 試 驗, 須 進 行 量 測 不 確 定 度 評 估 作 業 並 建 立 量 測 不 確 定 度 評 估 報 告 三 儀 器 設 備 ( 一 ) 校 正 查 驗 : 儀 器 設 備 的 功 能 規 格 容 量 與 精 確 度 等 皆 應 按 量 測 追 溯 的 規 定 予 以 校 正 查 驗, 確 認 符 合 試 驗 法 的 規 定 ( 二 ) 動 線 規 劃 : 儀 器 設 備 安 置 位 置 應 利 於 試 驗 過 程 的 使 用 與 操 作, 避 免 產 生 動 線 干 擾 或 動 線 過 長 的 現 象 陸 注 意 事 項 與 結 論 1. 粒 料 與 瀝 青 的 性 質 是 配 合 設 計 能 否 成 功 的 關 鍵 因 素 之 一, 尤 以 SMA 及 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 為 甚, 因 此 進 入 配 合 設 計 作 業 前, 粒 料 與 瀝 青 的 各 項 性 質 是 否 能 滿 足 相 關 規 範 的 要 求, 應 先 予 以 檢 驗 確 認 2. 配 合 設 計 的 作 業 要 旨 係 混 合 粒 料 與 瀝 青 拌 和 後, 所 得 的 瀝 青 混 合 料 性 質 能 滿 足 配 合 設 計 準 則 或 規 範 的 要 求, 因 此 用 於 拌 和 的 多 個 瀝 青 含 量 所 產 製 的 瀝 青 混 合 料 性 質 須 預 期 能 涵 蓋 準 則 或 規 範 範 圍, 方 可 於 試 驗 結 果 中 選 取 適 當 的 瀝 青 含 量 3. 若 各 項 試 驗 結 果 的 性 質 分 析 均 可 符 合 配 合 設 計 規 範 的 要 求, 則 已 完 成 配 合 設 計 試 驗 步 驟 惟 若 無 法 完 全 符 合 配 合 設 計 準 則 或 規 範 的 要 求, 應 調 整 工 作 拌 和 公 式, 重 作 配 合 設 計 試 驗 程 序 4. 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 於 驗 證 階 段 尚 訂 定 以 車 轍 試 驗, 作 為 組 成 結 構 壓 實 後 之 穩 定 度 驗 證 條 件, 在 必 要 的 情 形 下, 仍 需 配 合 指 定 條 件 進 行 驗 證 5.SMA 與 排 水 性 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 步 驟 若 至 驗 證 階 段 才 發 現 瀝 青 混 合 料 性 質 無 法 完 全 符 合 規 範, 所 導 致 的 原 因 大 部 份 可 歸 責 於 材 質 因 素, 因 此 更 換 材 料 種 類 變 更 添 加 量 或 添 加 新 材 料 等, 應 是 重 作 配 合 設 計 試 驗 程 序 前 的 考 量 重 點

6. 依 行 政 院 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 第 02966 章 之 規 定, 用 於 道 路 鋪 面 底 層 材 料 之 再 生 拌 和 料, 其 RAP 瀝 青 含 量 不 得 低 於 3.0%( 對 RAP 重 量 比 ); 用 於 面 層 者, 其 RAP 瀝 青 含 量 不 得 低 於 3.8%( 對 RAP 重 量 比 ), 因 此 於 RAP 瀝 青 含 量 求 出 後, 須 注 意 是 否 符 合 此 綱 要 規 範 的 規 定 7. 要 一 次 獲 得 合 乎 配 合 設 計 規 範 的 結 果 並 不 容 易, 尤 其 以 相 同 瀝 青 含 量 夯 製 的 試 體, 其 試 驗 值 亦 可 能 差 異 頗 大, 常 需 重 製 試 體, 試 驗 工 程 師 對 於 配 合 設 計 各 步 驟 之 細 節 及 代 表 之 意 涵 須 有 正 確 的 認 知, 對 每 一 試 驗 過 程 均 應 細 心 處 理, 方 能 累 積 經 驗 獲 致 正 確 的 結 果

摘 要 轉 爐 石 為 中 國 鋼 鐵 股 份 有 限 公 司 因 工 業 生 產 而 產 生 之 副 產 品 之 一, 經 過 學 術 界 及 業 界 多 方 面 之 研 究 與 應 用, 若 使 用 於 鋪 面 結 構 層, 不 但 經 濟 且 可 節 省 天 然 資 源, 並 增 進 副 產 品 再 生 利 用 之 契 機 惟 為 慎 重 及 校 核 設 計 參 數, 本 工 程 司 接 受 中 國 鋼 鐵 股 份 有 限 公 司 暨 中 聯 爐 石 處 理 資 源 化 股 份 有 限 公 司 聯 合 委 託, 於 2003 年 9 月 進 行 一 為 期 約 三 年 ( 契 約 時 程 ) 之 試 鋪 路 段 績 效 研 究 案 本 績 效 研 究 在 高 雄 南 區 資 源 廠 區 內 試 鋪 道 路 長 度 144 公 尺 寬 度 7 公 尺 分 為 三 種 斷 面, 依 照 台 灣 地 區 常 用 之 方 法 予 以 規 劃 設 計 施 工 及 品 管, 並 擬 訂 自 完 工 後 長 達 2 年 之 研 究 和 分 析 工 作 路 基 基 底 層 及 面 層, 在 施 工 階 段 每 一 層 皆 作 室 內 外 試 驗 與 分 析 工 作, 完 工 後 則 以 非 破 壞 性 檢 測 為 主, 若 有 必 要 再 輔 以 破 壞 性 試 驗 印 證 之 現 已 完 成 完 工 時 及 完 工 後 一 個 月 之 績 效 評 估 試 驗, 初 期 成 效 頗 佳, 茲 擇 其 精 要 撰 述 之, 或 許 可 提 供 各 界 專 家 酌 參

壹 前 言 中 鋼 轉 爐 石 使 用 於 鋪 面 基 底 層 的 事 實, 近 年 來 中 鋼 與 中 聯 公 司 皆 不 遺 餘 力 地 予 以 探 討 試 驗 試 鋪 應 用 及 追 蹤 其 成 效, 除 可 節 撙 天 然 資 源 外, 無 形 中 亦 將 業 界 與 學 術 單 位 結 合, 一 起 從 事 鋪 面 研 究 與 材 料 特 性 資 料 蒐 集 印 證 等 工 作, 筆 者 有 幸 能 夠 參 與 此 項 研 究 案, 雖 僅 粗 具 一 個 月 完 工 期 程 之 評 估 成 效, 仍 祈 藉 提 出 規 劃 架 構 與 成 果 報 告 之 便, 以 資 共 同 研 討, 釐 定 未 來 明 確 的 運 用 目 的 與 目 標 為 禱 貳 辦 理 績 效 研 究 緣 由 中 聯 公 司 近 年 來 完 成 轉 爐 石 許 多 室 內 評 估 試 驗 及 經 濟 分 析, 並 在 陸 軍 步 校 及 高 雄 縣 市 多 處 道 路 推 廣 採 用, 惟 總 覺 得 若 未 能 以 試 驗 道 路 加 以 規 劃 研 究 及 印 證, 似 乎 無 法 證 實 達 到 經 濟 與 安 全 兩 大 原 則 因 此, 中 鋼 暨 中 聯 公 司 再 撥 經 費 於 高 雄 南 區 資 源 廠 區 內 辦 理 長 達 2 年 之 績 效 研 究, 俾 便 獲 致 更 周 詳 資 料 及 推 展 之 信 心 參 試 鋪 路 段 工 作 項 目 依 照 鋪 面 新 工 階 段 之 設 計 品 管 及 維 護 調 查 等 步 驟, 予 以 規 劃 辦 理 如 下 : 一 鋪 面 厚 度 設 計 鋪 築 結 構 規 劃 及 交 通 量 負 載 量 評 估 二 施 工 階 段 品 質 管 制 三 室 內 績 效 研 究 試 驗 四 完 工 時 完 工 後 一 個 月 半 年 一 年 及 兩 年 之 非 破 壞 性 檢 測 工 作 肆 鋪 面 厚 度 設 計 暨 鋪 築 結 構 概 述 一 鋪 面 厚 度 設 計 方 法 ( 一 )AI MS-1 1991 年 版 [ 文 獻 (1)] ( 二 )AASHTO 1993 年 版 [ 文 獻 (2)] 二 設 計 年 限 : 20 年 三 路 基 土 壤 設 計 強 度 值 ( 一 ) 試 驗 值 : 取 樣 6 組, 作 一 般 物 性 及 CBR (11% ~ 58%) 試 驗 ( 二 ) 設 計 值 : CBR 3 15% 或 M R 3 9000 psi 四 基 底 層 材 料 設 計 強 度 值

( 一 ) 碎 石 級 配 料 : 取 樣 乙 組, 作 一 般 物 性 及 CBR(115%) 試 驗, 可 符 合 設 計 值 CBR 3 70% 之 要 求, 並 取 M R 3 26000 psi ( 二 ) 轉 爐 石 : 取 樣 2 組, 作 一 般 物 性 及 CBR(125%) 試 驗, 可 符 合 設 計 值 CBR 3 70% 之 要 求, 並 取 M R 3 26000 psi 五 交 通 量 負 載 量 分 析 結 果 列 於 表 1 [ 文 獻 (3)] 內 六 鋪 面 厚 度 及 鋪 築 結 構 亦 列 於 表 1 內 七 試 鋪 路 段 鋪 築 結 構 示 如 圖 1 [ 文 獻 (3)] 伍 施 工 階 段 品 質 管 制 一 試 鋪 試 壓 ( 一 ) 試 鋪 配 置 : 試 鋪 長 度 23 公 尺, 如 圖 1 所 示 ( 二 ) 鋪 築 材 料 及 厚 度 : 1. 天 然 碎 石 級 配 料 25 公 分 厚 度 2. 轉 爐 石 25 公 分 厚 度 ( 三 ) 試 驗 項 目 : 施 工 中 每 3 5 7 或 9 次 滾 壓 後 即 辦 理 砂 錐 法 工 地 密 度 試 驗 (AASHTO T191-02), 每 種 斷 面 每 乙 種 滾 壓 次 數 各 作 2 組 ( 四 ) 試 鋪 試 壓 成 果 : 1. 試 驗 結 果 詳 表 2 [ 文 獻 (3)] 所 示 2. 天 然 碎 石 級 配 料 及 轉 爐 石 各 滾 壓 7 次 ( 滾 壓 機 具 10T 以 上 ), 即 可 達 到 施 工 規 範 壓 實 度 大 於 100%( 含 ) 以 上 之 要 求 二 路 基 土 壤 材 料 路 基 土 壤 工 地 密 度 試 驗 ( 詳 表 3) 其 中 有 三 處 試 驗 結 果 壓 實 度 未 達 95%( 含 ) 以 上, 經 現 場 工 程 師 要 求 改 善 並 增 加 測 試 點 後, 均 可 達 到 施 工 規 範 壓 實 度 大 於 95% ( 含 ) 以 上 之 要 求 三 基 底 層 碎 石 級 配 料 碎 石 級 配 料 工 地 密 度 試 驗 結 果 詳 表 4 所 示, 壓 實 度 均 可 達 到 施 工 規 範 大 於 100%( 含 ) 以 上 之 要 求 四 基 底 層 轉 爐 石 材 料 ( 一 ) 砂 錐 法 工 地 密 度 試 驗 : 轉 爐 石 工 地 密 度 試 驗 結 果 亦 詳 表 4 所 示, 壓 實 度 均 可 達 到 施 工 規 範 大 於 100% ( 含 ) 以 上 之 要 求

( 二 ) 膨 脹 率 試 驗 : 共 進 行 10 組 測 試, 由 中 聯 公 司 辦 理, 試 驗 結 果 詳 表 5 所 示, 可 符 合 施 工 規 範 及 CNS 14602 膨 脹 率 小 於 1.5% 之 要 求 ( 三 )TCLP 試 驗 : 共 進 行 2 組 8 項 之 測 試, 由 中 聯 公 司 辦 理, 試 驗 結 果 亦 詳 表 5 所 示, 均 在 環 保 法 規 容 許 值 限 度 以 下 五 瀝 青 混 凝 土 材 料 ( 一 ) 瀝 青 混 凝 土 配 合 設 計 及 瀝 青 檢 驗, 皆 可 符 合 施 工 規 範 之 要 求 ( 二 ) 壓 實 度 共 檢 測 12 組, 由 本 工 程 司 辦 理, 每 層 之 平 均 值 皆 在 96% 以 上, 且 單 一 值 均 大 於 94% 以 上, 符 合 施 工 規 範 之 要 求 試 驗 結 果 詳 表 6 所 示 陸 績 效 研 究 試 驗 績 效 研 究 分 為 室 內 及 工 地 試 驗, 前 者 以 轉 爐 石 強 度 與 養 護 日 期 關 係 為 主, 後 者 作 完 工 時 完 工 後 一 個 月 半 年 乙 年 及 兩 年 等 五 次 試 驗 現 已 完 成 完 工 後 一 個 月 之 試 驗 與 評 估 作 業 一 室 內 試 驗 ( 一 ) 室 內 試 驗 共 作 一 般 物 性 夯 壓 及 CBR 試 驗, 其 試 驗 項 目 及 數 量 列 於 表 7 內 ( 二 ) 轉 爐 石 室 內 試 驗 與 養 護 日 期 關 係 結 果 列 於 表 8 從 表 8 中 結 果 可 以 得 知 泡 水 28 天 後 之 CBR 值 較 泡 水 4 天 者 強 度 提 昇 約 2 倍 二 工 地 試 驗 本 試 鋪 路 段 擬 定 計 畫 為 施 工 中 施 工 完 成 完 工 後 一 個 月 半 年 一 年 及 兩 年 等 各 作 工 地 試 驗 乙 次, 現 僅 完 成 施 工 中 完 工 後 及 完 工 後 一 個 月 之 撓 度 試 驗 平 坦 度 試 驗 PCI 評 估 及 高 程 測 量 等 工 作, 茲 列 述 如 下 : ( 一 ) 撓 度 試 驗 : 1. 路 基 土 壤 滾 壓 完 成 時 之 撓 度 試 驗 值 列 於 圖 2 及 表 9, 由 表 9 可 繪 得 圖 3 2. 基 底 層 滾 壓 完 成 時 之 撓 度 試 驗 值 列 於 圖 4 及 表 10, 由 表 10 可 繪 得 圖 5 3. 面 層 完 成 時 之 撓 度 試 驗 值 列 於 圖 6 及 表 11, 由 表 11 可 繪 圖 7 4. 完 工 後 一 個 月 面 層 之 撓 度 試 驗 值 列 於 圖 8 及 表 12, 由 表 12 可 繪 得 圖 7, 以 資 與 完 工 時 之 情 形 作 比 對 5. 路 基 土 壤 完 成 滾 壓 後, 由 撓 度 試 驗 結 果 得 知 0K+095 ~ 0K+144 (A 段 ) 之 撓 度 值 最 大, 0K+000 ~ 0K+049 (SA 段 ) 之 撓 度 值 次 之, 而 以 0K+049 ~ 0K+095 (S 段 ) 之 撓 度 值 最 小 6. 基 底 層 完 成 滾 壓 後, 各 段 撓 度 值 趨 勢 與 路 基 土 壤 一 致, 唯 ( +2S) 值 皆 下 降 (SA 段 下 降 68% S 段 下 降 53% A 段 下 降 64%) 詳 表 9 及 表 10 7. 面 層 完 成 時 及 完 工 後 一 個 月, 各 段 撓 度 值 趨 勢 仍 與 路 基 土 壤 及 基 底 層 一 致, ( +2S) 值 亦 皆 下 降 詳 表 9 表 10 表 11 及 表 12

8. 基 底 層 採 用 50 公 分 厚 度 之 S 段 轉 爐 石 材 料, 現 階 段 撓 度 值 指 標 ( +2S) 最 低, 初 步 顯 示 優 於 A 段 及 SA 段 ( 二 ) 平 坦 度 試 驗 : 1. 平 坦 度 為 路 面 服 務 品 質 之 主 要 指 標 之 一, 未 開 放 交 通 前 之 平 坦 度 若 不 能 合 乎 規 定, 即 是 施 工 不 良 ; 開 放 交 通 後 之 路 面 勢 必 增 加 凹 凸 不 平, 亦 即 平 坦 度 可 作 為 路 面 承 受 之 能 耐 和 服 務 水 準 之 指 標, 試 驗 統 計 結 果 詳 表 13 及 表 14 2. 由 表 13 及 表 14 分 析 結 果 可 以 得 知 完 工 時 及 完 工 後 一 個 月 所 觀 測 之 面 層 平 坦 度 其 值 皆 尚 合 乎 規 定, 僅 SA 段 完 工 後 一 個 月 之 = 2.61mm > 2.4mm 3. 若 以 每 1.6km 超 過 6mm 之 剖 面 指 數 值 178mm 作 評 估 指 標, 則 現 階 段 各 段 皆 可 合 乎 規 定 ( 三 )PCI 評 估 : 本 工 程 司 於 93 年 5 月 27 日 派 員 進 行 現 場 PCI 調 查 評 估 之 作 業, 分 析 結 果 如 下 : 1. SA 段 有 2 0.5= 1.0m 2 表 面 粒 料 鬆 散 分 離 之 現 象, 損 壞 密 度 為 0.29%, 扣 減 值 =2, 可 得 PCI 值 =98 2. S 段 有 7 1= 7m 2 表 面 粒 料 鬆 散 分 離 之 現 象, 損 壞 密 度 為 2.17%, 扣 減 值 =5, 可 得 PCI 值 =95 3. A 段 有 0.2 0.2= 0.04m 2 乙 處 唧 水 現 象, 經 中 聯 公 司 掘 除 修 補 後, 現 為 0.3 0.3= 0.09m 2 之 補 綻 缺 失, 損 壞 密 度 為 0.03%, 因 小 於 0.1% 之 下 限 值, 故 暫 定 扣 減 值 =0, 可 得 PCI 值 =100 基 於 嚴 謹 的 施 工 與 品 管 監 督 作 業, 本 試 鋪 道 路 之 PCI 評 估 成 效 皆 在 95 分 以 上, 屬 於 Excellent 分 類 之 階 段 (Excellent 之 下 限 值 為 PCI=85 分 ) ( 四 ) 高 程 測 量 完 工 後 道 路 高 程 的 變 化, 可 以 提 供 施 工 材 料 是 否 趨 於 穩 定 的 判 定 依 據, 不 論 產 生 隆 起 膨 脹 或 沈 陷 等 缺 失, 均 可 作 為 研 擬 處 理 對 策 之 重 要 參 考 資 料 ( 以 完 工 及 完 工 後 一 個 月 做 比 較 ) 1. SA 段 面 層 高 程 未 變 化, 底 層 差 值 為 -1mm 及 -2mm 2. S 段 高 程 全 部 沒 有 變 化 3. A 段 高 程 差 值 為 -1mm ~ -4mm, 可 能 係 路 基 仍 有 極 輕 微 之 沈 陷 現 象 或 鋪 築 材 料 本 身 之 壓 密 行 為 造 成 4. 全 段 鋪 面 現 階 段 未 具 膨 脹 或 隆 起 之 現 象, 俟 長 期 觀 測 後, 再 行 評 估 成 效 柒 結 論 與 建 議 一 中 鋼 轉 爐 石 材 料 使 用 於 鋪 面 結 構 研 究 計 畫 乙 案, 在 高 雄 市 南 區 資 源 回 收 廠 內 試 鋪 長 144m 之

試 驗 道 路, 並 分 為 三 種 鋪 面 結 構 斷 面 ( 詳 表 1 及 圖 1), 以 茲 對 照 比 較 各 主 要 控 制 因 素 間 之 差 異 性 二 本 案 基 底 層 材 料 ( 轉 爐 石 及 碎 石 級 配 料 ) 經 試 鋪 試 壓 之 結 果, 而 決 定 滾 壓 7 次 即 可 達 到 施 工 規 範 壓 實 度 大 於 100% ( 含 ) 以 上 之 要 求 且 轉 爐 石 材 料 之 壓 實 度 略 高 於 碎 石 級 配 料 三 績 效 研 究 分 為 室 內 及 工 地 兩 大 類, 室 內 以 強 度 與 養 護 期 間 關 係 為 主, 工 地 以 完 工 時 完 工 後 一 個 月 半 年 一 年 及 二 年 之 撓 度 試 驗 平 坦 度 試 驗 PCI 調 查 評 估 及 高 程 測 量 等 作 業 為 主 四 室 內 CBR 試 驗 養 護 日 期 ( 泡 水 ) 分 為 4 天 28 天 及 180 天 等 三 種, 現 階 段 可 由 表 8 得 知 CBR 值 ( 泡 水 4 天 ) 由 177% ~ 195% 增 加 到 395% 及 425%, 約 增 加 為 2 倍 五 工 址 路 基 土 壤 之 CBR 試 驗 值 為 11% ~ 58%, 統 計 平 均 之 設 計 值 為 15%, 屬 於 優 良 材 質 之 路 基 材 料, 故 在 鋪 面 結 構 總 厚 度 60 公 分 之 規 劃 下, 預 估 20 年 設 計 年 限 內 可 承 載 設 計 交 通 量 EAL (AI) 或 ESAL (AASHTO) 值 為 2 10 6 ( 詳 表 1 ) 六 工 地 試 驗 結 果 如 下 : ( 一 ) 撓 度 試 驗 1. 各 結 構 層 次 之 撓 度 試 驗 結 果, 皆 顯 示 A 段 (0K+095 ~ 0K+144) 之 撓 度 值 最 大, SA 段 (0K+000 ~ 0K+049) 次 之, 而 以 S 段 (0K+049 ~ 0K+095) 之 撓 度 值 最 小 2. 經 統 計 分 析 後, S 段 之 ( +2S) 值 亦 最 低, 初 步 顯 示 優 於 A 段 及 SA 段 ( 二 ) 平 坦 度 試 驗 1. 從 表 13 及 表 14 分 析 結 果, 可 以 得 知 完 工 時 及 完 工 後 一 個 月 所 觀 測 之 平 坦 度, 其 值 皆 尚 合 乎 規 定, 僅 SA 段 完 工 後 一 個 月 之 = 2.61mm > 2.4mm 2. 若 以 每 1.6km 超 過 6mm 之 剖 面 指 數 值 178mm 作 評 估 指 標, 則 現 階 段 各 段 皆 可 合 乎 規 定 ( 三 )PCI 評 估 現 階 段 各 段 PCI 值 皆 在 95 分 ( 含 ) 以 上, 屬 於 Excellent 分 類 之 階 段 ( 四 ) 高 程 測 量 除 S 段 高 程 沒 有 變 化 外, SA 段 及 A 段 具 輕 微 下 陷 之 現 象, 可 能 係 路 基 仍 有 極 輕 微 之 沈 陷 或 鋪 築 材 料 本 身 之 壓 密 行 為 所 造 成 全 段 鋪 面 現 階 段 未 具 膨 脹 或 隆 起 之 現 象, 俟 長 期 觀 測 後, 再 行 評 估 成 效

表 1 鋪 面 厚 度 鋪 築 結 構 及 交 通 量 預 估 值 明 細 表 [ 文 獻 (3)] 設 計 方 法 AI MS-1 1991 年 版 AASHTO 1993 年 版 建 議 交 通 量 設 計 年 限 ( 年 ) 20 20 20 區 別 SA 段 S 段 A 段 SA 段 S 段 A 段 交 通 量 PSI=2.0 4.3 10 6 4.3 10 6 4.3 10 6 (EAL) PSI=2.5 1 10 6 1 10 6 1 10 6 5.9 10 6 5.9 10 6 5.9 10 6 2 10 6 面 層 AC(cm) 10 10 10 10 10 10 底 層 (cm) S 25 50 25 50 A 25 50 25 50 合 計 (cm) 60 60 60 60 60 60 註 :( 轉 爐 石 ) S: Slag ; ( 碎 石 級 配 料 )A: Agg.

表 2 試 鋪 試 壓 工 地 密 度 試 驗 報 告 表 [ 文 獻 (3)]

表 3 路 基 土 壤 工 地 密 度 試 驗 報 告 表 [ 文 獻 (3)]

表 4 基 底 層 材 料 工 地 密 度 試 驗 報 告 表 [ 文 獻 (3)]

表 5 中 聯 爐 石 處 理 資 源 化 股 份 有 限 公 司 轉 爐 石 樣 品 檢 驗 報 告 [ 文 獻 (3)] 表 單 編 碼 : H2-E 2-001-05 委 託 單 位 : 中 聯 爐 石 處 理 資 源 化 ( 股 ) 公 司 採 樣 者 : 陳 思 元 樣 品 名 稱 : 轉 爐 石 級 配 料 採 樣 日 期 : 930205 樣 品 編 號 : S930205 報 告 日 期 : 930512 採 樣 地 點 : 轉 爐 石 儲 存 區 報 告 編 碼 : 93-H2-128 檢 驗 項 目 檢 驗 結 果 1 2 平 均 分 析 方 法 法 規 容 許 值 備 註 總 鉛 mg/l 0.004 N.D. 0.002 NIEA R 306.11C < 5.0 溶 出 試 驗 總 銅 mg/l N.D. N.D. N.D. NIEA R 306.11C < 15.0 總 鉻 mg/l 0.002 N.D. 0.001 NIEA R 306.12C < 5.0 總 鎘 mg/l N.D. N.D. N.D. NIEA R 306.11C < 1.0 總 硒 mg/l N.D. N.D. N.D. NIEA R 306.11C -M < 1.0 總 砷 mg/l N.D. N.D. N.D. NIEA R 301.11C < 5.0 總 汞 mg/l N.D. N.D. N.D. NIEA R 314.11C < 0.2 六 價 鉻 mg/l * * * NIEA R 309.12C < 2.5 1 0.88 * 0.88 2 1.02 * 1.02 3 0.96 * 0.96 轉 爐 石 膨 脹 性 試 驗 (10 天 ) 4 0.79 * 0.79 5 0.95 * 0.95 6 0.99 * 0.99 7 1.01 * 1.01 8 0.99 * 0.99 9 1.02 * 1.02 10 1.08 * 1.08 CNS 14602 < 1.5% 備 註 茲 證 明 本 表 所 列 化 學 及 物 理 試 驗 結 果 均 按 本 公 司 存 檔 資 料 記 載, 正 確 無 誤 總 鉻 規 範 < 5ppm 六 價 鉻 規 範 < 2.5ppm 固 化 體 如 檢 驗 超 出 2.5ppm 時, 另 檢 驗 六 價 鉻 比 色 法 試 驗 結 果 遠 低 於 法 規 容 許 值 者, 以 N.D. 表 示

表 6 瀝 青 混 凝 土 壓 實 度 試 驗 報 告 表 試 體 編 號 取 樣 位 置 ( 上 層 ) 試 體 高 度 (cm) 吸 水 率 (%) 2 5 容 積 比 重 2 5 密 度 (kg/m 3 ) 容 積 比 重 標 準 值 壓 實 度 (%) 壓 實 度 規 範 (%) 1 0K+007 右 側 4.5 0.62 2.436 2429 2.527 96 > 94 2 0K+030 左 側 4.8 0.68 2.517 2509 2.527 100 > 94 3 0K+049 右 側 5.2 0.53 2.478 2471 2.527 98 > 94 4 0K+087 左 側 5.2 0.53 2.484 2477 2.527 98 > 94 5 0K+105 左 側 4.5 0.52 2.496 2489 2.527 99 > 94 6 0K+125 右 側 5.0 0.46 2.513 2505 2.527 99 > 94 試 體 編 號 取 樣 位 置 ( 下 層 ) 試 體 高 度 (cm) 吸 水 率 (%) 2 5 容 積 比 重 2 5 密 度 (kg/m 3 ) 容 積 比 重 標 準 值 壓 實 度 (%) 壓 實 度 規 範 (%) 1 0K+007 右 側 5.1 0.41 2.474 2467 2.539 97 > 94 2 0K+030 左 側 5.3 0.28 2.520 2512 2.539 99 > 94 3 0K+049 右 側 5.7 0.57 2.441 2434 2.539 96 > 94 4 0K+087 左 側 5.1 0.54 2.516 2508 2.539 99 > 94 5 0K+105 左 側 5.0 0.62 2.485 2478 2.539 98 > 94 6 0K+125 右 側 5.2 0.57 2.467 2460 2.539 97 > 94 表 7 轉 爐 石 績 效 研 究 試 驗 項 目 及 數 量 表 類 別 試 驗 項 目 數 量 ( 組 ) 備 註 轉 爐 石 一 般 物 理 性 質 試 驗 2 夯 壓 試 驗 2 CBR 試 驗 8 CBR 試 驗 養 護 時 間 分 為 4 天 (4 組 ) 28 天 (2 組 ) 及 半 年 (2 組 ) 三 種

表 8 轉 爐 石 CBR 值 與 養 護 時 間 關 係 表 類 別 試 驗 值 AASHTO T180 規 範 ( % ) 備 註 夯 壓 試 驗 最 大 乾 密 度 (kg/m 3 ) 2640 2645 OMC ( % ) 8.0 7.8 養 護 日 期 泡 水 4 天 177 192,195,187 (CBR, % ) 泡 水 28 天 425, 395 底 層 70 % 表 9 路 基 土 壤 撓 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 別 樁 別 試 驗 點 數 最 大 值 (mm) 最 小 值 (mm) (mm) S (mm) +2S (mm) SA 段 0K+000~0K+049 8 2.73 0.29 0.97 0.78 2.53 S 段 0K+049~0K+095 8 1.69 0.13 0.59 0.52 1.63 A 段 0K+095~0K+144 8 2.25 0.29 1.31 0.69 2.69 表 10 基 底 層 撓 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 別 樁 別 試 驗 點 數 最 大 值 (mm) 最 小 值 (mm) (mm) S (mm) +2S (mm) SA 段 0K+000~0K+049 18 0.82 0.22 0.48 0.17 0.82 S 段 0K+049~0K+095 22 0.90 0.22 0.43 0.17 0.77 A 段 0K+095~0K+144 20 0.94 0.18 0.57 0.20 0.97 表 11 面 層 完 成 時 撓 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 別 樁 別 試 驗 點 數 最 大 值 (mm) 最 小 值 (mm) (mm) S (mm) +2S (mm) SA 段 0K+000~0K+049 20 0.59 0.03 0.30 0.19 0.68 S 段 0K+049~0K+095 20 0.71 0.03 0.23 0.18 0.59 A 段 0K+095~0K+144 20 0.99 0.19 0.48 0.23 0.94

表 12 面 層 完 工 後 一 個 月 撓 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 別 樁 別 試 驗 點 數 最 大 值 (mm) 最 小 值 (mm) (mm) S (mm) +2S (mm) SA 段 0K+000~0K+049 19 0.46 0.02 0.21 0.15 0.51 S 段 0K+049~0K+095 17 0.38 0.02 0.16 0.10 0.36 A 段 0K+095~0K+144 20 0.70 0.14 0.45 0.16 0.77 表 13 面 層 完 成 時 平 坦 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 別 樁 號 統 計 長 度 (m) 觀 測 點 數 ( 記 載 ) 凸 處 最 大 3mm (mm) 以 上 凹 處 最 大 3mm (mm) 以 上 (mm) S (mm) V % 觀 測 點 超 過 3m m/ 6m m 之 總 數 每 1.6km 超 過 3m m/ 6m m 之 指 數 (mm) (mm) SA 段 S 段 A 段 0K+000~0K+0 49 0K+049~0K+0 95 0K+095~0K+1 44 98 64 7 3 7 11 2.42 1.98 81.8 38/2 620/33 92 64 6 4 7 5 1.91 1.87 97.9 28/1 487/17 98 64 4 1 6 5 1.67 1.44 86.2 12/0 196/0 註 :V= 100 %

表 14 面 層 完 工 後 一 個 月 平 坦 度 試 驗 結 果 統 計 表 區 樁 號 統 觀 凸 處 凹 處 S V 觀 測 每 別 計 長 度 (m) 測 點 數 ( 記 載 ) 最 大 (mm) 3mm 以 上 最 大 (mm) 3mm 以 上 (mm) (mm) % 點 超 過 3m m/ 6m m 之 1.6km 超 過 3m m/ 6m m 總 數 之 指 數 (mm) (mm) SA 段 S 段 A 段 0K+000~0K+049 98 64 7 8 7 9 2.61 2.09 80.1 43/4 702/65 0K+049~0K+095 92 64 4 4 5 3 1.84 1.34 72.8 10/0 174/0 0K+095~0K+144 98 64 4 1 6 2 1.48 1.20 81.1 5/0 82/0 註 :V= 100 %

摘 要 台 灣 地 區 道 路 機 場 採 用 柔 性 與 剛 性 鋪 面 的 沿 革 均 長 達 半 個 世 紀 以 上, 除 設 計 考 慮 因 素 日 益 完 備 並 切 合 實 況 之 外, 鋪 築 材 料 的 研 發 改 進, 政 府 機 構 及 學 術 單 位 均 居 功 厥 偉 ; 在 在 都 顯 示 了 鋪 面 工 程 的 重 要 性 不 言 可 喻 鋪 面 工 程 設 計 方 法, 以 美 國 而 言, 柔 性 鋪 面 係 以 AI AASHTO 及 加 州 三 大 系 統 為 主 軸, 剛 性 者 則 以 PCA AASHTO 及 FAA 三 大 方 法 為 主 軸, 唯 皆 以 最 新 版 本 為 依 歸 台 灣 地 區 除 道 路 主 管 機 關 多 達 數 十 個 之 外, 沿 用 之 設 計 方 法 差 異 性 極 大, 甚 至 仍 有 採 用 50 年 前 之 美 國 舊 版 者, 值 得 商 榷 至 於 未 要 求 提 送 鋪 面 設 計 報 告 書 之 單 位, 更 加 令 人? 把 冷 汗 本 文 擬 以 筆 者 技 術 專 業 之 角 色, 粗 淺 提 出 台 灣 地 區 鋪 面 工 程 之 現 況 問 題 探 討 以 及 未 來 之 展 望, 希 能 對 土 木 工 程 界 略 盡 棉 薄 之 力

壹 前 言 台 灣 地 區 採 用 柔 性 鋪 面 的 歷 史 長 達 五 十 餘 年 剛 性 鋪 面 更 長 達 六 十 餘 年, 因 此, 不 只 從 業 人 員 者 眾, 亦 累 積 了 相 當 豐 富 的 經 驗 與 難 能 可 貴 的 文 獻 資 料 由 此 觀 之, 堅 持 與 提 昇 鋪 面 品 質 的 理 念, 尤 需 加 強 並 落 實 至 執 行 面, 方 能 達 到 事 半 功 倍 之 成 效 以 用 路 人 的 眼 光 來 看, 管 路 挖 掘 的 頻 繁 對 平 坦 度 的 詬 病 年 年 刨 除 回 鋪 面 層 的 作 法. 等 等 既 存 的 事 實, 是 不 是 除 了 造 成 社 會 百 姓 的 不 便 與 危 險 之 外, 我 們 技 術 人 員 也 要 亟 思 改 進 之 道 才 對 呢? 職 是 之 故, 若 能 呼 籲 產 官 學 研 各 界 多 多 重 視 現 況 問 題, 並 有 好 的 展 望 與 因 應 措 施, 一 定 可 以 逐 步 改 善 目 前 鋪 面 工 程 的 缺 失 與 危 害 程 度 貳 台 灣 地 區 鋪 面 工 程 管 理 機 構 採 用 規 範 之 比 較 國 內 主 管 道 路 之 機 關 有 : 高 速 公 路 局 國 道 新 建 工 程 局 公 路 總 局 內 政 部 營 建 署 台 北 市 及 高 雄 市 政 府 工 務 局 民 航 局 工 業 局 及 港 務 局 等 等 數 十 個 單 位, 除 所 使 用 之 設 計 方 法 不 一 致 之 外, 鋪 築 結 構 也 不 相 同 茲 將 其 差 異 性 ( 柔 性 鋪 面 ) 列 如 表 1 所 示, 剛 性 鋪 面 列 如 表 2 所 示 參 設 計 考 量 因 素 柔 性 鋪 面 設 計 之 考 慮 因 素, 早 期 僅 以 路 基 土 壤 簡 略 試 驗 為 主 交 通 量 分 析 模 式 亦 不 夠 嚴 謹, 致 鋪 築 材 料 厚 度 需 靠 經 驗 作 主 觀 性 的 設 定 ; 現 階 段 則 必 須 基 於 路 基 土 壤 強 度 交 通 量 分 析 鋪 築 材 料 及 環 境 因 子 等 條 件, 作 綜 合 性 的 設 計 與 考 量, 才 能 決 定 鋪 築 結 構 種 類 強 度 與 厚 度 有 關 現 階 段 國 內 常 用 設 計 方 法 之 考 慮 因 素 項 目 列 於 表 3 有 興 趣 了 解 其 沿 革 歷 史 之 讀 者, 筆 者 建 議 可 參 考 文 獻 (1) 及 文 獻 (2) 表 3 之 各 項 說 明 可 參 考 文 獻 (3) 及 文 獻 (4) 剛 性 鋪 面 設 計 之 考 慮 因 素, 早 期 大 部 份 均 付 之 闕 如, 或 僅 由 簡 單 的 篩 分 析 及 阿 太 堡 試 驗 結 果 即 逕 行 決 定 鋪 築 材 料 及 厚 度 值 現 階 段 則 必 須 基 於 路 基 土 壤 強 度 交 通 量 分 析 ( 飛 機 另 稱 為 離 場 量 分 析 ) 鋪 築 材 料 及 環 境 因 子 等 條 件, 作 綜 合 性 的 考 量 與 設 計, 才 能 決 定 鋪 築 結 構 種 類 型 式 強 度 與 厚 度 等 成 果 有 關 現 階 段 國 內 常 用 設 計 方 法 之 考 慮 因 素 項 目 列 於 表 4 有 興 趣 了 解 其 沿 革 歷 史 之 讀 者, 筆 者 建 議 可 參 考 文 獻 (5) 文 獻 (6) 及 文 獻 (7) 表 4 之 各 項 說 明 可 參 考 文 獻 (8) 文 獻 (9) 文 獻 (10) 及 文 獻 (11)

肆 提 昇 柔 性 鋪 面 設 計 品 質 的 方 法 一 道 路 工 程 ( 一 ) 主 要 機 構 採 用 之 設 計 方 法 1. 國 道 高 速 公 路 局 : 中 山 高 速 公 路 興 建 時 採 用 美 國 加 州 方 法 1968 年 版 及 AI MS-1 1969 年 版 方 法, 近 年 之 拓 寬 工 程 則 採 用 AASHTO 1993 年 版 方 法 為 主 AI MS-1 1991 年 版 方 法 為 輔 並 首 先 研 擬 採 用 大 粒 徑 瀝 青 混 凝 土 材 料, 而 由 本 工 程 司 自 辦 研 究 案, 於 民 國 八 十 五 年 完 成 期 末 報 告 現 已 納 入 行 政 院 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 [ 文 獻 (12)] 第 02711 章 使 用 2. 國 道 新 建 工 程 局 : 以 AASHTO 1993 年 版 為 主, 積 極 研 發 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 與 再 生 瀝 青 混 凝 土 等 材 料, 並 且 嚴 格 進 行 工 地 執 行 材 料 試 驗 相 關 作 業 程 序 之 掌 控, 同 時 由 本 工 程 司 完 成 文 獻 (13) 之 研 究 報 告 提 出 具 體 可 行 的 建 議 方 案 供 參 3. 公 路 總 局 : 早 期 以 美 國 加 州 1963 年 版 方 法 為 主, 並 研 訂 本 省 之 輪 重 當 量 係 數 近 期 則 改 以 1995 年 版 方 法 為 主, 並 於 民 國 八 十 六 年 四 月 函 示 各 等 級 道 路 必 須 符 合 各 結 構 層 最 小 厚 度 之 需 求 至 於 加 鋪 設 計 方 法 則 採 用 AI MS-17 1983 年 版 為 主 4. 內 政 部 營 建 署 : 早 期 以 AI MS-1 1956 年 版 為 主, 民 國 六 O 年 代 以 後, 改 採 1969 年 版 為 主, 現 階 段 有 些 工 程 使 用 1991 年 版 方 法 5. 台 北 市 及 高 雄 市 政 府 : 早 期 以 AI MS-1 1969 年 版 為 主, 目 前 則 改 採 1991 年 版 者 居 多 同 時 台 北 市 政 府 積 極 推 動 控 制 性 低 強 度 回 填 材 料 (Controlled Low Strength Materials : 又 簡 稱 為 CL SM) 使 用 於 市 區 道 路 窄 幅 之 挖 掘 回 填 等 作 業 6. 民 航 局 : 持 續 採 用 美 國 聯 邦 飛 航 總 署 (Federal Aerodrome Administration; 簡 稱 FAA) 1990 年 版 之 設 計 方 法 為 主, 另 從 1995 年 7 月 起, 配 合 設 計 方 法 之 施 工 規 範, 改 採 逐 章 逐 節 抽 印 本 更 新 之 方 式 辦 理 update 作 業 部 份 勤 務 道 路 及 停 車 場 鋪 面 設 計 則 採 用 AI MS-1 1991 年 版 另 機 場 剛 性 道 面 加 鋪 設 計, 多 處 運 用 大 粒 徑 AR-4000 瀝 青 混 凝 土, 成 效 卓 著

表 1 台 灣 地 區 常 用 之 柔 性 鋪 面 設 計 方 法 比 較 表 主 管 機 關 鋪 築 種 類 新 工 設 計 方 法 加 鋪 設 計 方 法 鋪 築 結 構 材 料 研 究 國 道 高 速 公 中 山 高 速 公 路 局 路 新 建 ( 高 公 局 ) 中 山 高 速 公 路 拓 寬 加 州 方 法 1968 AI MS-1 1969 AI MS-1 1991 AASHTO 1993 摩 擦 層 : 開 放 級 配 大 粒 徑 瀝 青 混 凝 土 面 層 : 瀝 青 混 凝 土 多 孔 隙 排 水 瀝 青 混 底 層 : 瀝 青 處 理 底 層 凝 土 基 層 : 礫 石 級 配 料 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 國 道 新 建 工 第 二 條 高 速 AASHTO 1986 摩 擦 層 : 開 放 級 配 瀝 石 膠 泥 瀝 青 混 凝 土 程 局 ( 國 工 局 ) 公 路 AASHTO 1993 ( 北 二 高 & 南 二 高 ) 青 混 凝 土 面 層 : 密 級 配 瀝 青 混 再 生 瀝 青 混 凝 土 凝 土 底 層 : 瀝 青 處 理 底 層 基 層 : 礫 石 級 配 料 公 路 總 局 省 道 及 縣 道 加 州 方 法 1963 AI MS-17 面 層 : 瀝 青 混 凝 土 加 州 方 法 1995 1983 底 層 : 碎 石 級 配 料 基 層 : 砂 石 料 內 政 部 營 建 縣 轄 市 道 路 AI MS-1 1956 ( 同 公 路 總 局 ) 控 制 性 低 強 度 回 填 署 ( 原 住 宅 及 都 市 發 展 AI MS-1 1969 AI MS-1 1991 ( 部 份 街 道 已 不 用 砂 石 料 ) 材 料 (CLSM) 局 ) 台 北 市 及 高 院 轄 市 道 路 AI MS-1 1969 ( 同 公 路 總 局 ) 控 制 性 低 強 度 回 填 雄 市 政 府 工 務 局 AI MS-1 1991 ( 部 份 街 道 已 不 用 砂 石 料 ) 材 料 (CLSM) 高 壓 力 連 鎖 磚 彩 色 瀝 青 混 凝 土 民 航 局 機 場 內 道 路 AI MS-1 1991 FAA 1990 面 層 : 瀝 青 混 凝 土 FAA 1990 (AR-4000) 底 層 : 碎 石 級 配 料 基 層 : 礫 石 級 配 料 工 業 局 工 業 區 AI MS-1 1991 面 層 : 瀝 青 混 凝 土 科 管 局 科 學 園 區 AASHTO 1993 底 層 : 碎 石 級 配 料 基 層 : 礫 石 級 配 料

表 2 台 灣 地 區 常 用 之 剛 性 鋪 面 設 計 方 法 使 用 情 形 說 明 表 主 管 機 關 鋪 築 種 類 新 工 設 計 方 法 加 鋪 設 計 方 法 材 料 研 究 國 道 高 速 公 路 局 中 山 高 速 公 路 新 建 及 PCA(9) 附 屬 設 施 ( 高 公 局 ) 中 山 高 速 公 路 拓 寬 及 PCA(9) 附 屬 設 施 AASHTO 國 道 新 建 工 程 局 ( 國 工 局 ) 公 路 總 局 第 二 條 高 速 公 路 及 附 PCA(9) 屬 設 施 ( 北 二 高 & AASHTO 南 二 高 ) 省 道 縣 道 及 附 屬 設 PCA(9) AI MS-17 1983 施 內 政 部 營 建 署 縣 轄 市 道 路 及 附 屬 設 PCA(9) ( 原 住 宅 及 都 市 施 發 展 局 ) 控 制 性 低 強 度 回 填 材 料 (CLSM) 台 北 市 及 高 雄 院 轄 市 道 路 及 附 屬 設 PCA(9) 控 制 性 低 強 度 回 填 材 料 市 政 府 工 務 局 施 (CLSM) 高 壓 力 連 鎖 磚 民 航 局 機 場 跑 滑 道 停 機 坪 PCA(8)(9) 及 道 路 FAA FAA 工 業 局 科 管 局 工 業 區 科 學 園 區 PCA(9) (8) 表 示 為 文 獻 (8) (9) 表 示 為 文 獻 (9) 附 屬 設 施 可 能 涵 蓋 項 目 為 : 收 費 站 側 車 道 停 車 場 休 息 站 公 車 站 台 及 人 行 步 道 等 表 3 : AI AASHTO 及 加 州 方 法 考 慮 因 素 比 較 表 AI MS-1 (1991 年 版 ) AASHTO (1993 年 版 ) 加 州 方 法 (1995 年 版 ) 1. 路 基 土 壤 強 度 :M R 1. 路 基 土 壤 強 度 :M R 1. 路 基 土 壤 強 度 : R 2. 交 通 量 分 析 : EAL 2. 交 通 量 分 析 : ESAL 2. 交 通 量 分 析 : TI 3. 環 境 因 素 3. 環 境 因 素 3. 鋪 築 材 料 折 算 比 4. 設 計 年 限 4. 使 用 年 限 4. 設 計 年 限 5. 固 定 設 計 圖 5. 路 面 現 況 使 用 績 效 指 數 5. 安 全 因 素 6. 可 靠 度 與 標 準 偏 差 6. 設 計 公 式 7. 鋪 築 材 料 折 算 係 數 8. 設 計 公 式

表 4 : PCA AASHTO 及 FAA 方 法 考 慮 因 素 比 較 表 PCA (1984 年 版 ) AASHTO (1993 年 版 ) FAA 方 法 (1989 年 版 ) 1. 路 基 土 壤 強 度 : K 1. 路 基 土 壤 強 度 :M R 1. 路 基 土 壤 強 度 : K 2. 交 通 或 離 場 量 分 析 2. 交 通 量 分 析 2. 離 場 量 分 析 3. 環 境 因 素 3. 環 境 因 素 3. 鋪 築 材 料 折 算 係 數 4. 設 計 年 限 4. 使 用 年 限 4. 設 計 年 限 5. 固 定 設 計 圖 5. 鋪 面 現 況 使 用 績 效 指 數 5. 安 全 係 數 6. 水 泥 混 凝 土 強 度 6. 可 靠 度 與 標 準 偏 差 6. 水 泥 混 凝 土 強 度 7. 安 全 係 數 7. 鋪 築 材 料 折 算 係 數 7. 設 計 荷 重 8. 設 計 荷 重 8. 設 計 公 式 8. 固 定 設 計 圖 7. 工 業 局 及 港 務 局 : 筆 者 設 計 時 以 AI MS-1 1991 年 版 為 主, 有 時 亦 採 用 AASHTOl 1993 年 版 方 法 予 以 分 析 後 並 列 比 較 之 8. 其 他 : 部 分 工 程 未 經 計 算 分 析, 即 逕 行 決 定 鋪 築 結 構 厚 度 值 ; 有 時 連 圖 說 的 標 示 值 根 本 就 不 符 合 設 計 規 範 最 小 值 規 定, 知 其 梗 概 者, 真 得? 把 冷 汗 ( 二 ) 交 通 部 頒 布 之 柔 性 鋪 面 設 計 規 範 ( 文 獻 (4), 由 本 工 程 司 主 辦 筆 者 忝 任 計 畫 主 持 人, 涵 蓋 國 內 常 用 之 AASHTO 1993 年 版 AI MS-1 1991 年 版 AI DAMA 1990 年 版 程 式 方 法 及 美 國 加 州 1995 年 版 等 方 法, 同 時 併 入 本 工 程 司 本 土 化 材 料 調 查 之 研 究 案 彙 整 的 設 計 查 核 圖 以 及 經 驗 係 數 建 議 值, 業 於 民 國 九 十 一 年 元 月 定 稿 頒 布 二 機 場 工 程 ( 一 ) 民 航 局 : 同 上 一 之 6 節 所 述, 惟 經 常 仍 需 提 送 施 工 特 訂 條 款 ( 二 ) 軍 用 機 場 : 泰 半 均 由 軍 方 專 業 技 術 人 員 自 行 設 計 及 監 造, 設 計 安 全 係 數 亦 較 高 厚 度 相 對 較 厚 伍 提 昇 剛 性 鋪 面 設 計 品 質 的 方 法 一 道 路 工 程 ( 一 ) 設 計 人 員 確 實 瞭 解 各 種 設 計 方 法 之 精 義, 並 落 實 設 計 工 作 ( 二 ) 設 計 階 段 即 須 進 行 材 料 調 查 之 作 業, 以 免 設 計 成 果 窒 礙 難 行 ( 三 ) 設 計 人 員 尤 需 檢 視 施 工 規 範 或 另 行 擬 定 特 訂 條 款 ( 四 ) 增 加 材 料 研 究 預 算, 積 極 推 動 新 工 法 新 材 料

( 五 ) 各 鋪 築 結 構 層 應 注 意 最 小 厚 度 值 之 規 定 ( 六 ) 各 版 塊 間 接 縫 之 設 計 與 佈 設 應 依 設 計 規 範 規 定 辦 理 ( 七 ) 避 免 使 用 長 寬 比 > 1.25 之 版 塊 尺 寸, 否 則 完 工 後 一 定 衍 生 橫 向 裂 縫 ( 八 ) 剛 性 鋪 面 上 加 鋪 瀝 青 混 凝 土 時, 加 鋪 前 應 先 處 理 接 裂 縫, 以 免 日 後 快 速 衍 生 反 射 裂 縫 二 機 場 工 程 ( 一 ) 民 航 局 : 同 上 一 之 所 述 ( 二 ) 軍 用 機 場 : 同 上 四 ( 二 ) 第 2 點 所 述 陸 現 階 段 釐 定 施 工 規 範 的 癥 結 點 施 工 規 範 乃 為 完 成 設 計 者 理 念 撰 寫 而 成 的 文 件, 進 而 要 求 承 包 商 據 以 施 工 及 作 業 的 準 則 ; 同 時 亦 賦 予 監 造 人 員 相 當 的 權 責 可 以 調 整 品 管 頻 率 及 檢 試 驗 數 量 的 增 減 係 屬 極 重 要 的 工 程 文 件 但 是, 在 實 務 上 卻 仍 存 在 著 下 列 諸 多 癥 結 點 尚 待 改 善 或 扭 轉 從 業 人 員 錯 誤 之 觀 念, 筆 者 不 揣 意, 謹 列 述 如 下 : 一 施 工 規 範 與 設 計 方 法 的 一 致 性 ( 一 )AI MS-1 1956 年 版 規 定 與 現 行 規 範 不 一 致 少 數 單 位 現 仍 使 用 AI MS-1 1956 年 版 設 計 方 法, 但 卻 延 用 AI SS-1 1969 年 版 或 1992 年 版 之 施 工 規 範, 犯 了 明 顯 地 錯 誤 ( 二 )AI MS-1 1969 年 版 規 定 與 現 行 規 範 不 一 致 AI MS-1 1969 年 版 設 計 方 法 依 據 AI SS-1 1969 年 版 施 工 規 範 規 定 底 層 級 配 料 之 CBR 值 需 在 100%( 含 ) 以 上 ; 而 現 用 之 最 新 版 規 定 皆 將 底 層 材 質 強 度 CBR 值 降 為 80%( 含 ) 以 上, 故 若 仍 使 用 AI MS-1 1969 年 版 設 計 方 法 及 查 核 圖 表, 亦 顯 然 不 符 現 況 ( 三 ) 行 政 院 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 有 待 釐 清 依 據 文 獻 (12) 架 構, 同 一 章 節 之 施 工 規 範 允 許 使 用 於 各 類 公 共 工 程 之 領 域, 在 各 項 工 程 所 使 用 之 設 計 條 件 不 同 及 方 法 各 異 的 前 提 下, 此 一 作 法 有 待 商 榷 及 釐 清 二 設 計 方 法 未 與 時 俱 進 ( 一 ) 設 計 理 論 的 更 迭 以 AI MS-1 系 列 設 計 方 法 為 例, 其 沿 革 為 1956 1963 1969 1981 1984 1991 年 版, 更 從 1981 年 版 起 改 用 多 層 彈 性 理 論 之 理 念 製 作 查 核 圖 表 及 改 寫 施 工 規 範, 故 現 階 段 若 仍 沿 用 1969 年 版 之 前 的 設 計 方 法, 顯 然 不 符 情 理

( 二 ) 設 計 因 素 的 變 異 新 版 設 計 方 法 對 於 設 計 因 素 的 考 量, 比 舊 版 嚴 謹 且 項 目 增 加 尤 其 是 超 載 及 排 水 因 素, 為 控 制 鋪 面 壽 命 的 兩 大 重 要 項 目, 舊 版 方 法 卻 付 之 闕 如, 因 此, 舊 版 方 法 的 適 用 性, 理 當 不 言 可 喻 ( 三 ) 未 進 行 鋪 面 分 析 暨 設 計 1. 新 版 方 法 之 面 層 最 小 厚 度 柔 性 者 為 10 公 分 剛 性 者 為 13 公 分 或 15 公 分, 但 筆 者 仍 能 於 設 計 圖 說 中 見 到 小 於 10 公 分 13 公 分 或 15 公 分 厚 度 之 面 層 標 示 值 知 之 甚 深 者, 心 中 倍 感 惶 恐 不 知 者 卻 真 是 不 知 其 嚴 重 性 與 合 法 性 2. 市 區 道 路 之 刨 除 或 加 鋪, 大 多 皆 未 作 設 計 分 析 三 使 用 萬 年 的 施 工 規 範 ( 一 ) 制 式 施 工 規 範 1. 相 同 單 位 的 大 小 工 程, 皆 採 用 相 同 標 準 的 施 工 規 範 2. 施 工 規 範 標 準 本 一 旦 發 行, 經 常 是 歷 經 十 年 以 上 未 能 再 行 修 訂 或 改 版 3. 設 計 人 員 未 校 核 施 工 規 範 亦 未 提 出 特 訂 條 款 ( 二 ) 抄 襲 國 外 施 工 規 範 1. 直 接 沿 用 國 外 標 準, 未 克 考 慮 本 土 性 問 題 2. 當 國 外 施 工 規 範 已 改 版 多 年 或 多 次, 少 數 單 位 仍 採 用 舊 版 翻 譯 本 ( 三 ) 設 計 人 員 未 克 熟 稔 施 工 規 範 條 款 的 來 龍 去 脈, 甚 至 有 些 設 計 者 從 不 查 閱 其 內 容, 當 然 不 明 瞭 在 施 工 程 序 上 所 可 能 遭 遇 的 難 題 造 成 不 但 不 能 替 承 包 商 及 監 造 人 員 解 決 問 題 之 窘 境, 有 的 時 候, 竟 還 一 問 三 不 知, 羞 赧 至 極 呀! 柒 提 昇 柔 性 鋪 面 工 程 品 質 的 作 法 一 道 路 工 程 ( 一 ) 選 用 最 新 版 本 的 設 計 方 法 ( 二 ) 施 工 規 範 配 合 設 計 方 法 進 行 修 訂 或 改 版, 否 則 必 須 另 提 特 訂 條 款 ( 三 ) 增 加 超 載 及 排 水 因 素 之 考 慮 ( 四 ) 落 實 材 料 調 查 之 作 業 水 準 與 權 責 分 工 ( 五 ) 設 計 值 需 符 合 最 小 厚 度 值 之 規 定 ( 六 ) 加 鋪 厚 度 大 於 2.5 公 分 時, 需 作 分 析 設 計 之 工 作 ( 七 ) 未 臻 成 熟 之 工 法 或 材 料, 可 採 研 究 案 或 試 鋪 試 作 等 方 式 印 證 之 ( 八 ) 設 計 者 要 培 養 全 面 觀 及 通 盤 了 解 之 專 業 能 力 ( 九 ) 設 計 成 果 不 得 違 背 政 府 採 購 法 之 相 關 規 定 ( 十 ) 落 實 施 工 品 質 管 理 及 監 督 之 機 制 ( 十 一 ) 政 府 單 位 應 注 重 鋪 面 平 坦 度 欠 佳 及 坑 洞 引 起 用 路 人 抱 怨 甚 或 傷 亡 之 事 實, 不 可 一 直 置 之 不