第三章 配合設計(續二)
6. 抗滑性(Skid Resistance):
係指瀝青混合物於舖裝完成供用後,舖面表層之最小抗滑力或於潮濕狀態下,扺抗車輪剎車滑動之能力。一個良好抗滑力之舖面,輪胎於行駛時是與骨材顆粒面接觸而非行駛於水膜面上,猶如水上滑行(Hydroplaning)般。典型的抗滑性量測是用標準行駛胎在表面潮濕之舖面上以65km/hr(40mi/hr)之速度進行。
粗糙舖面之表層較平滑(smooth)表層於量測時會出現較大之尖峰(peaks)或谷底(valleys)。若以最大粒徑為9.5mm~12.5mm且其表面具粗糙紋理之開放級配拌合物即能得到較好之抗滑性。除須考量其粗糙表面外,骨材尚須能抗交通荷重下之磨光(Polishing), 若單純以抗滑性而言,粒料以矽質粒料為佳,因石灰質之粒料較矽質粒料容易被車輪磨光;
表面粗糙之路面其抗滑性較佳,粒料選用上以洛杉磯磨損率較低者為優。瀝青含量以空隙率中值者為佳,因空隙率太高耐久性差,而空隙率太低則可能導致冒油而降低路面抗滑性。
7. 工作性(Workability):
係指瀝青混合物於舖裝作業時能夠很容易地舖裝及滾壓的能力。工作性良好者具有相當之流動性,以便於舖築和滾壓時,不致發生粒料析離現象,且能達到應有之壓實度;反之,則舖裝及滾壓困難。變更配合設計參數,粒料料源或級配能改善工作性。
配合設計之諸料組成中,若使用太多之粗粒料,將會形成粗糙之拌合物(Harsh Mixtures),可能導致於運送過程中發生析離也可能導致舖裝、滾壓之困難。雖然試驗室試拌時以增加細粒料及瀝青含量,或能改善此粗糙拌合物使其更具工作性,但必須慮及是否能確保符合配合設計之其他諸需求。
太多之填充料,將會使瀝青混合料產生膠凝(Gummy)現象,因而影響工作度,導致滾壓之困難。在必須使用手工鋪裝之臨障礙物或手孔附近,工作性尤其重要,必須選用具良好工作性者。
反之,瀝青拌合物若呈現較容易工作或鏟動,則將形成軟料(Tender mixes)。軟料於舖裝及滾壓過程中較不穩定,其可能成因如下:
• 礦物填充料不足
• 太多中間篩號之砂
• 粒料顆粒太光滑、圓石太多
• 或拌合料未充分乾燥、富含溼氣
儘管沒有太多重要文獻談及此工作性問題,然瀝青亦是影響工作性之ㄧ,因為瀝青之拌合溫度影響其黏滯度,拌合溫度太低將使拌合物難以施工;反之,則形成軟料。瀝青等級及用量亦影響工作性。
8. 經濟性(Economical):
係指瀝青混合物之材料、拌合、生產等之成本與完成後路面功能相對之比值,選用上以最適品質即可,而非追求高價之最高品質。
要達以上目標,必須設計、選用材料、產製及施工系列工作,均依各施工規範、技術及經驗,經實際情況分析、研判、作適當之選擇。
3-5 配合設計試驗之應用
了解瀝青混凝土性質及配合設計程序之重要性,因其關係著施工控制與檢驗。通常,業主會藉由試驗室以馬歇爾法等試驗方法來決定地瀝青之用量及所用粒料之級配,並據以控制品質。工程實務上常被應用之方式包括:
1.初步設計(Preliminary design)
透過瀝青混凝土配合設計之試驗,藉以決定將來工程施工時可供應之料源及地瀝青膠泥之用油量等,作為規劃及初步設計時概算編列之依。
2.料源認可(Source acceptance)
透過瀝青混凝土配合設計之試驗,藉以決定可供應之砂石料源及拌合廠。該砂石需進行之物理性質試驗包括洛杉磯磨損率、硫酸鈉五循環健度試驗、砂當量試驗等,若行有餘力則再進行加工性質試驗,試驗項目包括原石率、扁平率及冷料篩分析。
3.品質管制(Quality control)
作為工作拌合公式(Job Mix Formula;JMF)據以出料。生產過程中拌合廠須進行熱料篩分析,進而求出各熱料斗所需百分比,使級配符合工作拌合公式;進行馬歇爾試體夯製,計算其試體密度(單位重)、空隙率、VMA等諸數據,再進行馬歇爾試驗求其穩定值及流度等,將此等數據與規範需求比對,判斷合格與否。
4.熱拌瀝青壓實準則(HMA compaction criteria)
作為工地滾壓之基準。通常工地壓實度是為採取工地滾壓完成之試體的密度(單位重)與當天試驗室馬歇爾試體之平均密度(單位重)的比值,以百分比表之。