粒料性質對瀝青混凝土路面平整度之影響


 



路面平整度除施工因素影響至鉅外,粒料性質亦是一主要因素。所謂粒料性質包括粒料母岩之基材性質及加工後之工程性質兩種,基材性質諸如比重、吸水率、洛杉磯磨損率及健度等,工程性質諸如級配、粒徑、顆粒形狀、扁平或細長率等,茲將各種性質對路面平整度之影響略述於後:


一、母岩性質


1.  比重—通常比重僅作為計算空隙率、吸油率、VMA之用,但是就一般而言,比重大者代表石質較密緻,其磨損率亦相對的較低、健性亦較好、吸油率較低,所以比重大之粒料應該有較好之耐摩耗性、耐久性,對供用後路面平整度之維持會有較好之結果。


2.  吸水率—在粒料之材質試驗中,比重與吸水率是可同時測出的,吸水率低之粒料,其吸油率相對的亦較低,能減少瀝青膠泥之用量。吸水率低之粒料,其石質較密緻,磨損率亦相對的較低、健性亦較好,能減少車轍之發生。


3.  洛杉磯磨損率—亦即粒料之韌性,是主要抗車轍因子之一,磨損率小之粒料,其耐摩耗性、耐久性均較佳,能減少或延緩路面車轍之發生,對路面平整度之維持較好。


4.  健度—是路面耐久性之指標,因爲健度就是抗風化之能力,山級配或陸地開採之粒料,其健性較差,若用於面層常會因磨光或碎裂而產生車轍、變形,因而影響路面平整度。


以上為粒料之母岩性質,囿於現實,無法改變。


二、工程性質


1.  級配—所謂級配是指瀝青混合料而言,是混合後之級配,在瀝青混凝土生產過程中,可以透過冷料進料控制,加熱後震動篩分溪貯於各熱料斗,再經由熱料取樣、篩分析及計算後得到工程上需要之級配。良好之級配可以得到較佳之穩定值,亦即較佳之抗車轍能力。再SUPERPAVE中有限制帶之建議,也有膠粉比之建議,目前國內所用之級配規範以美國加州為藍本,且遵行幾十年,至於是否適用於國內之特殊環境(重載車比例大),建議可以用各種級配之瀝青混凝土來進行車轍輪跡載重試驗,求岀一最適級配以維持路面之平整度。


2.  粒徑—粒徑之大小,直接影響路面舖築之厚度,文獻中有最小舖築厚度需為最大尺寸之1.5~3倍不等,若以國內目前之開放級配層,其厚度為1.5cm,其粒徑為9.5mm,比例為1.57倍,勉強符合文獻記載,但睽諸國內因開放級配層需求有限,砂石場少有生產0.8cm之料者,拌合廠皆以1cm之總料代替,致瀝青混凝土之生產過程中偶有超大顆粒出現,到工地若施工者或監工者不查,則會造成路面不平整之問題。


3.  顆粒形狀—粒料能夠呈角狀是最理想,除黏結性較佳外,其顆粒間之互鎖力(Interlock)亦較佳,能有較佳之穩定值,亦即有較佳之抗車轍能力,原石或圓形顆粒,或因未具破碎面其黏結性、互鎖力相對較差。因此路面工程中需要求粒料之顆粒形狀。


4.  扁平率或細長率—粒料呈此種形狀者,常於施工過程中因拌合摩擦或施工機具操作輾壓而破碎、斷裂,造成級配降格,在開放級配層中尤甚,還會造成空隙率之降低,開放通車後短時間即造成即時車轍,破壞路面之平整度。


 


    以上為粒料經加工後的各種工程性質對路面平整度之影響。在無法改變母岩性質情況下,控制砂石生產加工,藉以提高路面平整度,似不失為一可行方法。砂石之碎裂製程中,可以先行篩除較小顆粒者,以控制原石之比例,務使粗粒料能維持規範需求之破碎面。再以顎式碎石機(Jaw Crusher)裂解大石塊,至需要之粒徑前一道手續再用錐式碎石機(Cone Crusher)生產,除可兼顧產量、成本外,也能有較好之顆粒形狀及較小之扁平率及細長率。


    基於承包廠商投標意願,只要在單價分析中加以反應即可,而且在特訂條款中明訂工程需求,施工中嚴格要求廠商配合;在級配方面較簡單,只要拌合廠確實做好岀料自主管理及業主單位落實其品保工作,要生產合乎路面需求級配的瀝青混合料並不會增加成本。


 

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