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3-4 配合設計中考慮性質

進行配合設計時對瀝青混凝土需考慮之特性繁多，諸如耐久性、不透水性、強度、穩定性、柔性、 抗疲乏性、抗滑性、工作性及經濟性等，茲將其說明如下：

    1.耐久性（Durability）：

係指瀝青混合物能扺抗交通(Traffic)、氣候(Weather)或兩者兼具之影響下所產生之瀝青老化(Aging)、粒料碎裂(Disintegration)及剝脫(Stripping)等諸能力。

通常以下列三種方法來求得較佳之耐久性。反之，則耐久性較差。

  • 粒料上須具有最大之瀝青油膜厚度(Asphalt Film Thickness)，亦即混合物中若具有足夠之瀝青含量

  • 用抗潮溼之密級配(a dense gradation of moisture resistant aggregate)

  • 工地滾壓完成後之空隙率不大於8%，亦即須有適當之空隙率。

瀝青油膜厚度與瀝青含量及其等級有關，較厚之油膜較不易使瀝青老化與硬化。因此，瀝青維持其原有性質較長，增加油膜厚度能有效地封鎖舖面間之空隙，使水及空氣不易滲入。

健度佳、韌性大及抗潮溼之密級配是確保舖面耐久性三大因素，因其提供了緊密接觸且不透水之拌合物。健度佳、韌性大之骨材提供抵抗在交通荷重下抗碎裂之能力；抗潮溼之骨材，提供舖面在水與交通荷重下抗剝脫(Stripping)及鬆散(Raveling)之能力。

   2. 不透水性（Impermeability）：

係指瀝青混合物防止空氣與水份滲入之能力。這個性質關係到已滾壓拌合物之空隙適量(Void Content)，同時也論及配合設計之不透水性。雖然，空隙適量意味著水及空氣會滲入之潛在性，但其重要性較諸於空隙率之數字來得重要。空隙之尺寸、是否互通及是否開口於表面，是決定混合物不透水性之重要因素。

雖然，不透水性是混合料耐久性之重要因素，但實務上，用於公路施工之所有拌合物仍有些許之透水性，只要仍在規範允許值之內即可。

   3. 穩定性（Stability）：

係指瀝青混合物須具有於承受交通荷重時而不產生側擠(Shoving)或車轍(Rutting)之能力。一個穩定之舖面，於輪胎反覆作用下，須能維持其路面形狀(Shape)及平坦性(Smoothness)。反之，不穩定之舖面，則會有車轍、波紋(Ripples)如洗衣板狀(Washboarding)之波紋或波浪狀(corrugation)之波紋、路面扭曲(Distortion ）或變位（Displacement）等現象。

因為穩定性之規範係植基於已通車之舖面，故穩定性之需求僅能夠建立在通車後之分析。穩定值能夠滿足控制內之交通，但並不能夠高於交通狀況需求，因太高之穩定值將使瀝青混凝土之勁度升高，可能導致耐久性差。

拌合物之穩定值是靠內摩擦力(Internal Friction)及凝聚力(Cohesion)來達成。前者與骨材之顆粒形狀及表面紋理有關，後者與地瀝青膠泥之黏結力有關。通常，角狀與粗糙表面之骨材，能夠得到較高之穩定性。

黏結材之凝聚力增加，則需增加其下料時間。通常，可增加地瀝青膠泥之黏滯度或減少舖面溫度。凝聚力隨瀝青含量之增加而增加直到一定點。之後隨瀝青含量之增加而使瀝青油膜加厚，因而產生內摩擦力損失之現象。

   4. 柔性（Flexibility）：

係指瀝青舖面能夠適應路基(Subgrade) 發生逐漸沉陷或移動，而不產生龜裂之能力。不論路基是因荷重而沉陷或因土壤膨脹而隆起(Rise)，柔性就是滿足所有瀝青舖面之性質。

開放級配或高瀝青含量之拌合物較密級配或低瀝青含量之拌合物具有更大之柔性。有時需求柔性與穩定性會相衝突，所以需要權衡其最佳含油量(the optimum asphalt content)。

   5. 抗疲勞性（Fatigue Resistance）

      係指瀝青混合物能夠承受重複車輪荷重之能力。研究資料顯示空隙率與瀝青之黏滯度對瀝青拌合物之抗疲勞性有顯著之影響。不論是配合設計上抑是施工上之滾壓不足所造成之空隙率增加，均會導致抗疲勞性大大地降低。同樣地，舖面之瀝青老化或是硬化，也會明顯地降低其抗疲勞性。換句話說，空隙率大的瀝青混合物其抗疲乏性較差，使用已老化之地瀝青膠泥所拌合之混合物亦然，這也是為何須控制瀝青加熱溫度及瀝青混合物之濕拌時間的主要原因，通常瀝青之老化在高溫濕拌之過程中已完成絕大部分。

      舖面之厚度及其強度性質以及路基支撐力等，均為決定舖面使用年限及是否產生龜裂之重要指標。厚、支撐力良好之舖面較諸於薄、支撐力差之舖面，於同樣荷重作用下，較不會產生太大之撓曲(bend)。