橡膠碰觸公路之處 

將廢輪胎鋪回路面的發源地：亞利桑納州鳳凰城

Where the rubber meets the road，直譯"橡膠碰觸公路之處"，意譯"事物真象揭曉的時刻"

橡膠瀝青的發源故事從1950年代亞利桑納州鳳凰城的麥當勞叔叔說起…

1950年代亞利桑納州鳳凰城市政工程師Charles McDonald在公路旅行拖的尾車頂破漏時嚐試用瀝青貼補；而後為了提升效果在瀝青中添加廢輪胎橡膠粉。

1960年代McDonald替鳳凰城市政道路的坑洞修補發明「橡膠瀝青貼(AR Band Aid Patch)」，由於先將廢輪胎橡膠粉與加熱的瀝青拌合後再施作，稱為溼式法。

1970年代在開裂的舊路面撒播一層橡膠瀝青，再於其上撒布細碎石後滾壓的「碎石封層(Chip Seal Coat)」在鳳凰城和亞利桑納州公路局的道路上使用。(該橡膠瀝青碎石封層工法沿用至今)

橡膠瀝青碎石封層設計原理示意及實際施作照片[1]

1978 出現好幾個橡膠瀝青專利。

1980年代開始拌製鋪築越級配和開放級配橡膠瀝青混合料：由於橡膠瀝青中的橡膠粒與瀝青只有「部份反應」(部份瀝青油成份溶入橡膠分子結構中使之膨脹)，拌合溫度較高，且需減少混合粒料中的砂量來容納橡膠粒，故需與開放級配或是越級配搭配，不應用在一般密級配。

橡膠瀝青(上)與其它瀝青膠泥在視覺上的差異[1]

亞利桑納州橡膠瀝青越級配與一般瀝青密級配比較示意圖[1]

用在越級配時因粗粒料形成的主架構具良好的抗變形能力，高瀝青含量展現的較厚瀝青膜提昇耐久性，而瀝青膜中含有的彈性橡膠粒給予很好的抗疲勞性。

亞利桑納州橡膠瀝青開放級配與一般瀝青開放級配比較示意圖[1]

不同瀝青混合料的組成比例與裹覆瀝青模厚度意圖[1]

用在開放級配時，因高瀝青含量展現的較厚瀝青膜降低鬆散剝落提昇耐久性。

1990年代是否全國強制使用的政策爭論：1993 未搭配適當經費補助的ISTEA強制使用條款引發爭議(詳參作者另文橡膠瀝青與工廠化橡膠瀝青在各國推動狀況)；後遺症是這段期間因配比設計或工法錯誤而出現不少「橡膠瀝青的負評」。

1994年ASTM D8明確定義橡膠瀝青，最小胎磨膠粉量為15%。ASTM D6114列出橡膠瀝青(Asphalt Rubber, AR)性質規定；一般橡膠瀝青中：80%瀝青膠泥、20%胎磨膠粉。

1995年AR專利期滿失效；自此而後橡膠瀝青的產品及製程都沒有專利，公部門採用方便。

1997年成立橡膠鋪面協會(Rubber Pavement Association, RPA)，是由胎磨膠粉製造商、鋪築橡膠瀝青鋪面的承包商、相關設備製造商、顧問公司、及相關實驗室等組成的非營利組織，致力於高品質且又符合成本效益的橡膠瀝青鋪面的推廣應用。採取的方法有：舉辦座談會、實地參觀、支助研究、出版刊物、新信息發布、出版報告、建立參考文庫、監督輪胎相關法規、提出橡膠瀝青的應用指引等。

根據1999年的報告，亞利桑納州每年約新生4百萬條廢輪胎(約4萬噸)，其中的3百萬條送至位於鳳凰城市郊的磨粉廠處理成廢輪胎橡膠粉，約2百60萬條用回公路鋪面，其餘做為橡膠墊等產品；沒有磨粉的1百萬條主要是因為運費太高不划算而送到鄰州或就近切割做掩埋場的覆蓋材[3]。

亞利桑納州公路局在2003年啟動為期10年總預算3,400萬美元(約10億新台幣)的所謂「安靜鋪面先導計畫(Quiet Pavement Pilot Program)」，與聯邦公路總署合作評估公路鋪面的噪音量，在鳳凰城區域週邊主幹道的剛性(水泥混凝土)路面上加鋪一層厚1英吋的開放級配橡膠瀝青混凝土，並確認是否可以用加鋪橡膠瀝青鋪面來取代兩旁的隔音牆；該計畫執行一年後就提出「加鋪橡膠瀝青平均可以降低鋪面噪音7至9分貝」的結論，四年後的持續量測結果則顯示降噪效果仍能持續，橡膠瀝青仍能降低鋪面噪音5至7分貝，確認在剛性路面加鋪橡膠瀝青可以取代隔音牆的降噪效果[4]。

2000年代召開三次橡膠瀝青國際研討會，加速探究橡膠瀝青的成效、環境衝擊、成本，說明亞利桑納州公路局(2003)的Quiet Pavement是鋪在水泥混凝土鋪面上。

2007年示範將舊橡膠瀝青摩擦層刨回熱拌廠再生後鋪回接州際公路的匝道驗證橡膠瀝青鋪面可以再生利用。

2010年以後，市場多變，國際間推廣，橡膠瀝青是否也列入PG分級?橡膠瀝青是否也與溫拌瀝青結合? 成為未來主要的議題。(詳參作者另文「溫拌技術使橡膠瀝青更環保」)

總結橡膠瀝青的優點[1]：

1. 降低反射裂縫
2. 更耐久而維護成本較低
3. 較少出現鬆散
4. 較能抗車轍變形
5. 抗滑性較佳
6. 平坦性佳
7. 冷熱氣候區都適用
8. 較少飛濺水霧排水性較佳
9. 鋪面噪音較低
10. 成本效益較高
11. 將廢輪胎工程應用且具效益
12. 環保永續綠色材料

參考文獻

1. George Way, History of Asphalt Rubber in Arizona, Presentation at 2012 Arizona Pavement/Materials Conference, October 31, 2012, Tempe, Arizona.
2. Mark Belshe, Presentation at Arizona Association of County Engineers, January 10, 2013, Rubber Pavement Association. 
3. Douglas D. Carlson and Han Zhu, “Asphalt-Rubber - An Anchor to Crumb Rubber Markets,” Third Joint UNCTAD/IRSG Workshop on Rubber and the Environment, International Rubber Forum, Veracruz, Mexico, October 7, 1999.
4. Paul Donavan, James Reyff, and Alina Pommerenck, “Quiet Pavement Pilot Program: Progress Report 3,” Final Report 577, September 2012,  Prepared for Arizona Department of Transportation in cooperation with U. S. Department of Transportation, Federal Highway Administration.