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國道瀝青混凝土廠保溫儲存桶使用管制措施探討 與國內熱拌廠的醒目拌合塔不同,美式熱拌廠映入眼簾的則是高聳的儲存桶。 撰稿人:邱垂德教授 台灣輪胎循環經濟協進會 2023年1月4日 一、前言 交通部高速公路局(以下簡稱高公局)辦理鋪面養護刨鋪整修工程時,為便於進行出料品質管制,通常逕行禁止拌合廠使用保溫儲存桶,以避免廠商違規摻入不合格之混合料,或瀝青混凝土因存放過久導致老化析離情形。惟近年來已有部份廠商引進新型拌合機台,其保溫儲存桶之設置與使用日益增加且與舊型設備有明顯差異;為利履約品管作業之順暢,本探討專案藉由回顧國內外瀝青廠保溫儲存桶相關規範與研究成果等文獻,整理在熱拌瀝青廠使用保溫儲存桶的正面與負面效果,並邀集國內業界專家、學界專家、與道路主管機關專家,組成小組舉辦焦點座談,共同探討國道瀝青混凝土廠保溫儲存桶的使用管制措施,供做為相關工程案件執行之參考[1]。 二、與儲存桶相關名詞解釋 本節整理與熱拌廠儲存桶設計與操作相關的名詞共七項,以利後續論述說明與溝通: 暫存槽(桶)(Surge Bin & Silo):拌成熱拌瀝青混合料的暫存裝置,存料量較小又不具完善的隔熱設計,故而暫存時間較短;一般用來因應運料車短時間接續不上的狀況,確保生產不中斷;暫存槽中的瀝青混合料應於每天下班前出空,否則將因冷卻而不能於第二天使用。 儲存桶(Storage Silo):拌成熱拌瀝青混合料的暫存裝置,存料量較大且有完善的隔熱甚至加熱設計,故暫存時間較長;由於運輸成本提高,以大量貨車確保持續生產相當不經濟,採用此種固定式的儲料設備,可以有效調控運輸(貨車)迴路降低運輸貨車數量;一般可以將生產的熱拌瀝青混凝土在儲存桶中保溫至第二天使用,若加裝加熱保溫設計,有時可以將瀝青混合料留存較長的時間,例如二至三天。 析離(Segregation):瀝青混合料運送及鋪築過程出現的不均質狀況,可以再細分為粒料析離(aggregate segregation)和溫度析離(temperature segregation);粒料析離指粗顆粒從瀝青混合料中分離開來的狀況;瀝青混合料運送程序中若有垂直落差,則粗顆粒動能較細顆粒大而從混合料中分離;溫度析離則是瀝青鋪築面出現局部溫度不均勻的狀況。 桶頂進料斗(Gob Hopper or Batcher):在儲存桶桶頂進口設置的緩衝料斗,承接輸送至桶頂的混合...
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 鋪面結構設計概要 - AASHTO力學經驗法 MEPDG指力學經驗法鋪面設計手冊(Mechanistic – Empirical  Pavement Design Guide: A Manual of Practice);PMED (Pavement Mechanistic - Experience Design)是搭配的軟體。 YouTube有完整的AASHTO力學經驗法訓練課程影片 資料來源: AASHTOWare Pavement ME Design 所謂鋪面結構設計(Pavement Structure Design)乃「依交通荷重及當地路基土壤之特性,以最經濟的方式選擇適當的鋪面材料與各層厚度,使鋪面於設計年限內,達到所需具備的服務品質」;現行鋪面結構設計的方法可區分為經驗法、分析法、及最新的力學經驗法;本文簡要介紹 AASHTO力學經驗法(Mechanistic - Emperical Pavement Design Guide, MEPDG, 2008),傳統經驗法可參「 鋪面結構設計概要 - AASHO道路試驗法 」。 針對需求的NCHRP 1-37A計畫 美國路面工程界自1986年起,對鋪面結構設計方法就有精進的需求,不僅因為源於AASHO道路試驗的經驗法(參「 鋪面結構設計概要 - AASHO道路試驗法 」),除了交通因子方面在貨車車型、軸重、胎壓、及數量上有明顯的變化外,在材料、工法和翻修方式也都要求更適切的設計方法。參與1996年3月在加州歐文市由美國公路運輸協會(AASHTO)路面聯合工作小組與美國國家公路運輸研究計畫(NCHRP)和聯邦公路管理局(FHWA)合作舉辦的「路面設計研討會」上,許多美國頂尖的路面工程師,一致認為AASHO鋪面設計手冊(1993年版),已不敷當前科技之需求,迫切需要一種能夠「考慮荷載、材料和設計特徵變化,並直接考慮氣候(溫度及雨雪量)變化對性能影響的鋪面設計方法」。該會議啟動NCHRP計畫1-37A-《2002年新修復路面結構設計指南開發:第二階段》預計在2002年之前開發出一套符合AASHTO力學-經驗法的路面設計方法。NCHRP 1-37A專案旨在以現有力學模型和資料庫,開發一套能反映當前最先進科技的鋪面設計方法,用以解決包括新建和修復相關的所有鋪面設計問題。 該專案的結案報告於...
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 鋪面結構設計概要 - AASHO道路試驗法 一般鋪面設計可區分鋪面結構設計及材料設計,前者要決定鋪多少層? 每層多厚? 各層採用哪種材料? 而後者決定鋪面材料的組成配比,對瀝青混合料而言,則是以怎麼樣的比例組成合適的級配,並決定瀝青黏結料的用量,也就是配比設計(Mix Design)。本文概述鋪面結構設計,配比設計可參「 新版(2014, 7th Edtion)美國瀝青協會(A.I.)的配比設計手冊(MS-2) 」 資料來源: AASHTOWare Pavement ME Design, Module 2  所謂鋪面結構設計(Pavement Structure Design)乃「依交通荷重及當地路基土壤之特性,以最經濟的方式選擇適當的鋪面材料與各層厚度,使鋪面於設計年限內,達到所需具備的服務品質」;此處所謂交通荷重、設計年限、與服務品質,都與一般對傳統土木結構物之認知稍有不同。(詳參「 鋪面工程概論 」) 現行鋪面結構設計的方法可區分為經驗法、分析法、及最新的力學經驗法(Mechanistic - Emperical Pavement Design Guide, MEPDG, 2008),如圖1所示。本文簡要介紹源自AASHO道路試驗成果的經驗法。力學經驗法可參「 鋪面結構設計概要 - AASHTO力學經驗法 」。 圖1、現行的三種鋪面結構設計方法 資料來源: AASHTOWare Pavement ME Design, Module 2  經驗法是依據道路試驗實際經驗,最廣泛應用的AASHTO鋪面結構設計手冊(Design of Pavement Structures, 1993),就是依據美國從 1956 至1962年之間,耗資 2,700 萬美元執行的AASHO道路試驗,如圖2所示;該道路試驗的主要目的是研究不同交通荷載、數量、氣候因素,對不同鋪面材料結構的服務積效影響,其成果是美國州際公路橋梁及鋪面設計的主要準則。測試完成後,各測試環路的直線部分被納入了州際公路 I-80 的設計中。 圖2、AASHO道路試驗位址及相關照片 如圖2所示,AASHO道路試驗由6個環路(Loop)組成,除了編號1的環路做為控制組(不承受荷重只觀察氣候因子的影響),承受實際交通荷載的編號2至6的環路都配置二個車道,直線道的部份佈設探究中的不同鋪面結構...
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  關於長壽 鋪面設計的三項迷思 原文「MIXBUSTERS – THE TRUTH ABOUT ASPHALT MYTHS」刊載於「Asphalt - The Magazine  of Asphalt Institute, March 1, 2025」作者為Buzz Powell,  and Dave Johnson 前言 長壽鋪面(Perpectual Pavement)是指「在少量的表面層維修下可無限期使用的路面。」可參「 美國的長壽鋪面設計概念(Perpetual Pavement) 」關於長壽鋪面的迷思,有以下三項,釐清這些迷思,顯然對長壽鋪面的觀念可有更深入的理解。 縱使用高度改質瀝青面層,面層結構層系數也不應改變?(Layer coefficients should not change when using high-polymer-modified (HP) binders. ) 要鋪很厚才能是長壽鋪面(To achieve a perpetual pavement, it must be very thick.)  只要覆蓋上完善的面層,中間層可以用油量低或乾硬的瀝青混凝土層(It’s OK to pave lean, stiff binder mixes (intermediate layers) as long as we cover them up with healthy surface mixes. ) 縱使用高度改質瀝青的面層結構層系數也不應改變? 高度聚合物改質(High-polymer-modified, HP )瀝青近來被用在厚度增加受限的加鋪路面,以提昇鋪面整體結構能力,對採用結構層係數(Layer coefficient)做為鋪面設計的材料因子的狀況下,賦予HP改質瀝青較高的層係數(例如佛州公路局的研究顯示HP瀝青混凝土的層係數比一般瀝青混凝土高出約23%),這樣做確實可以不增加整體厚度提昇鋪面結構能力。 NCAT的研究更認為HP改質瀝青的層係數至少比一般瀝青混凝土高43%;這是從NCAT 測試道路的成果提出的保守估計,因為NCAT測試道的段面在承受 2,000 萬ESAL後停止試驗,該HP改質瀝青測試路段並未出現任何損壞;該HP改質瀝青測試路段很可能屬於長壽路面(雖然該路段的瀝青厚度小...
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 用在鋼床鈑鋪面的熱鑄型瀝青混凝土 鋼床鈑鋪面採用40mm熱鑄型瀝青混凝土(Guss)+40mm改質瀝青混凝土時,類比長壽鋪面概念:底層固蝕(Guss)保護鋼床鈑且能迎合變形避免底層破壞,只要選用耐用的面層,即可符合「在少量的表面層維修下可無限期使用的路面。」  長壽鋪面(Perpectual Pavement)概念詳參另文「 美國的長壽鋪面設計概念(Perpetual Pavement) 」 國內近幾年在橋樑工程技術上有相當快速的進步,基於自重較輕及耐震的考慮,鋼床鈑橋面的使用也愈來愈普遍,位於其上的鋪面材料除了保護鋼床鈑免於磨損及銹蝕外,亦擔負有提供行車安全舒適的功能性考量,加上大部份的橋樑皆位於交通的要衝,耐久性的要求比一般鋪面的要求高,由歐洲及日本超過三十年來對鋼床鈑鋪面的研究與使用經驗,底層使用熱鑄型瀝青混凝土、上層使用熱拌改質瀝青混凝土,是使用成效最好的鋼床鈑鋪面設計(楊金澤,2000)。(原文稱「澆注式瀝青混凝土(Gussasphalt)」作者認為成功大學相關論文稱「熱鑄型瀝青混凝土」更能還原其高溫澆注成型的施工特性) 楊金澤的論文中指出:「國內一般在設計鋼床鈑結構時,大都未針對其上鋪面材料的變形迎合能力進行考慮,也未在鋼床鈑上採用特殊的鋪面材料,使得如北部地區的關渡大橋、華江橋、和十八王公橋,開放交通五年內,在車道輪跡處大都有縱向裂縫產生,可能是鋪面材料無法迎合載重對鋼床鈑產生的變形而產生龜裂;近兩年來在苗栗縣新東大橋及國工局高屏溪大橋,已順利由日本引進下層Gussasphalt、上層改質瀝青混凝土之雙層式特殊鋪面材料設計。」 重讀楊金澤這本25年前發表的碩士論文,無限感慨,當時剛開始在中華大學的研究教學工作,何其有幸能有來自公路局的一批資深工程人員,共同務實深入地探討國內的鋪面問題;楊君這本論文除了有相當精釆的文獻探討外,更詳實紀錄國道三號高屏溪大橋使用的「熱鑄型瀝青混凝土 (Gussasphalt) 」材料特性。以下內容節錄該篇論文的第四章。(資料來源:楊金澤,鋼床鈑鋪面材料特性研究,中華大學碩士論文,中華民國八十九年六月) 熱鑄型 瀝青混凝土材料的組成 熱鑄型瀝青混凝土起源於德國,德文原為Guβ,是指「流入路面」之意[1],乃以粗骨材、細骨材、及填充料,加入大量的瀝青當作黏結料充滿,以孔隙率0%為目標,一般使用的瀝青材料以直餾...