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 比較不同配比瀝青混凝土的 蘊 含碳 熱拌瀝青混凝土之生命週期各階段分界,依ISO 21930包括生產階段(A1-A3)、施工階段(A4–A5)、使用階段(B1-B7)、及壽終報廢階段(C1-C4)等,如圖1所示;基於A4與一般商品的運輸銷售不同,且鋪築施工(A5)受制於施工承包商;施工完成後,瀝青混凝土與其他建材結合成為鋪面結構的一部分,使用期間(B)的環境負荷資訊則由業主(所屬道路管轄單位)掌控,且鋪面的環境負荷又都與交通荷重和鋪面結構交互相關(例如較平坦的路面行車能耗較低則對環境的衝擊也較低),具有其重要性,但計算不易且與車輛使用能耗的環境負荷重疊;因此,瀝青混凝土生產製造商提出經第三方認證的環境產品宣告 (Environmental Product Declaration, EPD),大都是一般稱為「搖籃到大門(Cradle to Gate)」(圖中A1~A3階段)的環境負荷量,後續的階段如安裝、使用與廢棄等皆為可選。 圖1 依ISO21930規範的鋪面生命週期分階段活動 圖源: Joseph Shacat, J. Richard Willis, and Ben Ciavola, The Carbon Footprint of Asphalt Pavements – A Reference Document for Decarbonation, SIP 109 published by National Asphalt Pavement Association, March 2024. 依據歐美的文獻,瀝青混凝土的EPD需要拌合廠蒐集至少一年的一級資料,包括(1)出廠瀝青混凝土總量及不同配比類別的年產量及占比,(2)總用電量,(3)發電機耗用油料量,(4)燃燒乾燥器耗用能源, (5)廠內機具耗用能源,(6)砂石與黏結料總用量及運輸距離,(7)用水量,(8)煙道排放量等;而經獨立第三方認證公告的瀝青混凝土EPD,則是逐一依熱拌瀝青混凝土的不同配比個別公告,且公告的EPD中需明列產品的配比組成,及盡可能計算輸出的完整環境負荷資訊,包括5項環境衝擊指標(其中第一項即為碳排放量)、10項資源耗用指標、8項廢棄物及材料流指標、以及其它指標。 若著重於碳排放衝擊,瀝青混凝土從搖籃到大門的碳排主要包含三大階段:(1) 原料獲取(A1),即受原料配比影響的「蘊含碳」...
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 導入美國「隨機分樣機制」破除「紙上品管」危機 道路工程品質難以提升,根本沉痾在於產業鏈的結構性缺陷:承攬工程的營造公司只在乎「如期驗收通過」,根本不在乎實質自主檢驗;熱拌廠為降低成本順水推舟,二、三級監造與機關再拿著單次檢驗報告「紙上避險」。這種共犯鏈讓三級品管徹底流於形式。 這種情況反應在最近「刨除料(RAP)堆積如山」的問題,在上世紀末推動的瀝青路面刨除料(Reclaimed Asphalt Pavement, RAP)再利用,一開始很順利,因為添加成本低的RAP又減少原料開採需求,添加RAP的所謂「再生瀝青混凝土」的使用,同時具有經濟和環保雙重利益;理論上,應在舊路面刨除前調查品其質、再依品質差異分批刨除堆置,再依刨除料品質分批以不同的添加量加入,以確保再生瀝青混合料的品質;但在實務上,現存舊路面品質調查法時效不佳、分批堆置處理刨除料需有足夠的場地、製程設備限制刨除料的添加量範圍等原因,不同路面刨除料大都混合堆置,再採用固定的刨除料篩分處理方法,經處理後添加一定比例的刨除料來生產再生瀝青混凝土,此種生產流程中的刨除料品質變異較大,確保品質的簡便方法是降低刨除料的添加量,否則,就是降低再生混合料的品質要求(註:較新的研究認為適當處理的RAP,品質變異不算大,詳參「 舊瀝青路面刨除料的最佳管理實務 」)。在長期的策略上,應將RAP再生後的品質要求等同一般全新面層材料,因為當前許多路面養護只有刨除重鋪面層,若因再生而品質降級不能用在面層,則市場太小等同於不能使用。 僅管政府大力推動循環經濟,台灣地區仍有許多公路路面禁止使用再生瀝青混凝土,大部份道路主管機關基於再生鋪面品質低劣將引發更多材料需求,而得不償失惶論循環經濟,故在再生瀝青規範中大都限制RAP添加量,甚至低於20%。詳參「 RAP的重覆再用僅18%? 」 要打破此困境,不必推翻既有體系,關鍵在於借鏡美國 FHWA 規範各州 DOT 建立的品質機制——以自主品管為主,採「隨機抽樣」與「分樣留存(Split-sample)」: 同源試樣多份拆分: 自主檢驗(QC): 主要一份由熱拌廠進行實質品管。 監造抽驗(Verification): 一份樣品即直接作為二級監造抽檢試樣。 封存備查(Audit): 其餘則封存,包含廠商留存及上級機關稽查所需留存。 科學化數據比對:二級監造與上級機關以抽驗的分樣數據,比...
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 不同鋪面材料之生命週期成本與碳排放分析說明 不同養護材料生命週期成本及碳排分析圖 (註:分析單元為每車道公里(寬4m、長1,000m)刨鋪深度皆為5cm) 本分析針對「一般瀝青密級配」、「改質瀝青密級配」、「橡膠改質密級配」及「橡膠瀝青越級配」四種常見面層材料,進行成本、預期壽命與碳排放量之綜合比較(分析單元為每車道公里:寬 4 公尺、長 1,000 公尺、刨鋪深度 5 公分,鋪築體積為 200 m3。  一、材料特性與初期投入 從表中數據可知,一般瀝青成本最低(每公噸 3,000 元),但預期壽命僅 6 年;相較之下,橡膠瀝青超越級配成本最高(每公噸 4,000 元),但壽命長達 9 年。在鋪設單一車道公里材料成本上,一般瀝青約為 138 萬元,橡膠瀝青超越級配則需 180 萬元。 二、 25 年生命週期成本(LCCA)效益 觀察「生命週期成本及碳排分析圖」之趨勢變化,以 25 年生命週期計算,初期成本較低的一般瀝青因養護與刨鋪頻率高,累計材料成本反升至最高的 690 萬元;反觀耐久性佳的橡膠瀝青越級配,長期累計材料成本僅 540 萬元,展現出顯著的長期經濟效益。 三、 減碳與永續效益 在累計碳排放方面,一般瀝青因多次重複刨鋪,累計碳排高達 154 公噸 CO 2 e;橡膠瀝青越級配則僅約 108 公噸 CO 2 e,減碳幅度達 29.8%。 結論 雖然橡膠瀝青初期建設成本較高,但從整體生命週期來看,其「長壽命、低維護需求」不僅能大幅降低長期財政負擔,更符合低碳永續的工程趨勢。
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RAP 的重覆再用僅 18%? 針對「刨除料(RAP)堆積如山」的問題,看到數據顯示全國RAP的重覆再用僅18% (中央8%、地方28%、六都24% ~46%),請Gemini協助查看這個數據可靠嗎? 從何而來? 得到「來源具有高度公信力,數據反映了台灣過去長期的真實困境。」且進一步帶出「突破 18% 再利用率的技術與政策」 搭配與「政策強制規範」的「冷拌再生瀝青技術」及「工研院綠色分離技術」 筆者認為應該針對「問題產生的源頭」亦即「不相信添加RAP後的品質」探究突破的方法,所以,至少還要有「 確保重覆用回瀝青鋪面的品質」,其實確保品質本就是根本。 重覆再用於瀝青路面是先進國家的必然,美國近幾年大都接近90%,歐盟主要先進國家如奧地利、比利時、丹麥、芬蘭、法國、德國、匈牙利、及瑞士等國都在70%以上,日本達99%,台灣RAP的重覆再用僅18%。依照官方公布的資料,台灣每年道路工程大約耗用 1,300 萬公噸的熱拌瀝青混凝土,平均每年產出RAP約500萬公噸,因此,單從這兩個數字看,若是所有熱拌瀝青混凝土都添加40%RAP,則將RAP重覆使用回瀝青路面,還不致於出現「刨除料堆積如山」的問題;上世紀末推動再生時超過半數熱拌廠經認證合格,然全國RAP的重覆再用僅18%,由於固有的品質管理制度缺陷,在部分廠商為降低生產成本,在技術與設備未升級前,擅自提高RAP添加量,產業鏈恐已陷入「低質低價、頻繁修補」的惡性循環(Vicious Cycle),也就是因不重視品質擅自提高RAP添加量,使鋪路品質下降增加道路養護需求,而又增加RAP產出量的問題。除了上述RAP的全面性管理新制外,回歸再生瀝青的工程技術,確保重覆用回瀝青鋪面的品質,也是道路養護機關應採取的積極作為。 中華鋪面研究室的相關發文: 舊瀝青路面刨除料的最佳管理實務 , 再生瀝青混凝土的配比設計 ,  如何面對高RAP含量瀝青混凝土出現的成效不良問題 , 瑞士100%RAP再生瀝青混凝土的研究,  再生瀝青再出發的三項技術-溫拌、橡膠、平衡配比設計 ,  跟著美國人學習日本高刨除料含量再生瀝青鋪路經驗 ,  控制再生瀝青混凝土中黏結料的量(RBA)與質(RBR) , 舊路面刨除料只是黑色粒料嗎?  他山之石 — 荷蘭成為全球瀝青再生模範的三個原因 , ...
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 道路養護機關應積極採用彈性高效的成效式契約 中華大學營建系退休教授 邱垂德 點選下載該簡報 「與其微觀管理承包商,不如明確交付需求,給予其自主發揮的空間——這正是將責任劃歸給專業服務商的核心。」這是筆者多年前協助工程會推動「成效式契約」(Performance-Based Contract, PBC)時,最常採用的淺顯說法。面對傳統道路養護工程長期面臨的人力與物力窘困,說服機關借鏡先進國家引進 PBC 的關鍵,就在於體認「政府資源有限、民間力量無窮」。透過建立公私夥伴關係,最終目標是全面提升「用路人對公共服務的滿意度」。 回想當年,團隊在國內推行 PBC 的過程並不順利。經梳理歸納後發現,最根本的瓶頸在於「抗拒改變傳統做法」。因此,政策宣導與教育訓練成為推動 PBC 的重中之重。歷經多年努力,近年 PBC 已在臺北市與桃園市展現具體成效,期間亦順應審計單位的建議,將成效評估機制調整得更為具體嚴謹。公開資訊顯示,以某個案為例,「相較於傳統契約,年道路養護費用由 1.125 億元降至 8,150 萬元,不僅節省了約 27.56% 的經費,更節省約 50% 的人力行政成本,大幅簡化行政流程。」該應用專案亦相繼榮獲工程會「金質獎」、財政部「金擘獎」及中國土木水利工程學會「工程數位創新應用獎」等殊榮肯定。 最近,臺北市人行道出現了「為用路人設置遮陽設施」的巧思,在炎夏中為等待紅燈的市民即時遮陽,大獲好評。然而,隨後卻聽聞該作法「因採用成效式道路養護契約而引發爭議」,令人頗感訝異。事實上,能靈活融入道路養護 PBC、切中「提升滿意度」目標的創新作法,本應給予鼓勵。畢竟,彈性與效率正是 PBC 的核心精神;若因害怕被扣上「圖利」帽子,而讓本應雙贏的公私合作退縮回「無功勞也有苦勞」的傳統老路,無疑是工程界最不願見到的開倒車,更非市民之福。市民值得更快更好的公共服務,道路養護主管機關應更有勇氣擁抱彈性高效的成效式契約。 深入瞭解可參中華鋪面研究室相關發文: 英國公路工程成效合約與施工性能成效測試
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 瀝青路面的疲勞破壞 - 你累了嗎?  疲勞開裂是最複雜的瀝青路面破壞樣態之一,且破壞原因並不都源於瀝青材料的效能,縱使依「最佳」的配比設計產製,加上完善的鋪築滾壓,但若設計厚度不足以承載預期的荷重,也無法避免疲勞開裂;也就是說,抵抗疲勞開裂,適切的鋪面結構(各層組成與總厚度)、材料配比、及完善的施工,三個方向缺一不能竟其功。 Google給Fatigue Cracking of asphalt pavement 的AI解釋:Fatigue cracking in asphalt pavement, often appearing as interconnected "~alligator cracking" (resembling alligator hide), is a structural failure caused by repeated traffic loads. It initiates at the bottom of the asphalt layer due to high tensile strain (bottom-up) or at the top from high-pressure tire loading (top-down), worsened by aged, brittle asphalt or weak, wet base materials. (瀝青路面疲勞開裂,通常以相互連接的「鱷魚皮狀裂縫」(形似鱷魚皮紋)呈現,是由反覆交通荷載引起的結構性破壞;此等開裂通常始於瀝青層底部,由高拉伸應變引起(自下而上開裂);但也始於頂部,由高壓輪胎荷載引起(自上而下開裂)。老化、脆化的瀝青或強度低、潮濕的底層材料會加劇疲勞裂縫的產生。) (可參「 由上而下的鋪面開裂(Top Down Cracking) 」) 瀝青路面的主要破壞是開裂,開裂的成因眾多且複雜,然,沿施工鋪築聯接面出現的「縱向開裂」,及沿車行方向固定間距出現的「橫向開裂」,則是兩種很容易判斷成因的開裂,前者是接縫處鋪築滾壓不當,而後者則是黏結料低溫抗裂能力不足,排除這兩種開裂,其餘的鋪面開裂可以統稱為「結構性的疲勞開裂」。 量測及評估(預測)疲勞開裂也是同樣累人的工作! 1. 量測瀝青路面疲勞開裂的方法 由檢測人員觀測路面狀況,發現裂縫時則仔細標出裂縫...
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 以廢輪胎橡膠推動道路養護資源循環減碳技術 邱垂德1 涂哲維2 許承煜3 陳東興4 1社團法人台灣輪胎循環經濟協進會秘書長 2財團法人台灣營建研究院工程服務組專案經理 3保綠資源股份有限公司(台灣分公司)總經理 4保綠資源股份有限公司董事長 RECA-114-021 摘要 本研究以「輪胎循環高值化、道路養護低碳排」為願景,結合輪胎回收業與熱拌瀝青業,應用鋪路工程的新式技術,執行為期兩年的「以廢輪胎橡膠推動道路養護資源循環減碳技術」,開發創新橡膠瀝青低碳鋪路材料;在研發創新、化解疑慮、輔導扎根、及成果推廣四大方向,展開完成(1)開發橡膠瀝青混合料的平衡式配比設計、(2)以創新方法檢測橡膠瀝青混凝土成效、(3)實做納入橡膠瀝青的瀝青改質規範、(4)溫拌橡膠瀝青混合料納入路面刨除料、(5)用溫拌技術降低異味、(6)工廠化免除特殊機具需求、(7)實證含橡膠瀝青刨除料再利用、(8)辦理橡膠瀝青研討會、(9)觀摩溫拌橡膠瀝青養路減碳技術、(10)輔導熱拌廠產品碳足跡認證、(11)研擬橡膠瀝青低碳養路技術指引、(12)低碳橡膠瀝青路面鋪築、(13)提出成功典範及具體成效數據、及(14)推動道路養護成效式規範等共14項工作;在實驗室與試辦專案案中充份應用開發的材料設計方法及品質檢測方式,完善品管檢驗與材料設計試驗的一致性及有效性;突破資源限制委託美國瀝青科技中心以成效分級體系對國內瀝青材料進行檢測,引進AASHTO M323規範,檢測黏結料的抗車轍與抗開裂特性,促進選對材料及優化環保材料;鋪築二段溫拌橡膠瀝青越級配路面,有效降低製程溫度消除瀝青煙及異味,試鋪一段工廠化橡膠瀝青鋪面免除特殊拌合機具的需求,也紀錄實證老舊的橡膠瀝青路面得以順利刨除再利用回路面工程;成果推廣方面,則綜合擬訂「橡膠瀝青低碳養路技術指引」,指引國內鋪面工程人員參照先進技術規範,據以執行高效低碳的道路鋪面養護工作,邁向道路養護低碳排的目標。 關鍵詞: 橡膠瀝青,橡膠改質瀝青,溫拌技術,內含碳,營運碳 一、前言及研究目的 面對2050年淨零排放目標,美國聯邦公路總署(Federal Highway Administration, FHWA)以「通膨削減法(Inflation Reduction Act, IRA)」預算中的20億美元執行低碳交通建材(Low Carbon Transportation ...