中華鋪面研究室

  橡膠瀝青減碳排放效益說明 邱垂德 台灣輪胎協循經濟協進會秘書長 2022年3月30日共4頁提交環保署基管會 美國製胎協會 (USTMA) 委託密蘇里大學的運輸創意中心結合非營利的永續運輸創意創新技術平台 (The Ray) 於 2021 年 7 月 23 日的網路研討會 (Webinar) 發表「廢輪胎橡膠改質瀝青 (Rubber Modified Asphalt, RMA) 的知識現況 (State of Knowledge, SOK) 報告」總結橡膠改質瀝青證實可防止路面過早出現車轍和開裂而延長路面壽命，也可以降低鋪面噪音，並提高平坦度和安全性；在經濟成本方面， RMA  已被證明是一種具有成本效益的選擇，因為它可以增加路面的使用壽命並減少和 / 或延遲路面維修的需求，以生命週期成本分析技術進行評估具有顯著的成本優勢；在環境效益方面，使用  RMA  可減少  CO 2  排放並降低路面整個生命週期內的能源消耗，此外，由於 RMA  路面較硬且鋪得更平，可減少輪胎磨損產出微粒，也改善路面逕流的水質 [1] 。 該研究報告說明了現行生命週期評估 (Life Cycle Assessment, LCA)  模型尚未完善，針對 RMA 環境效益方面的關注，是路面工程界提出並製定 RMA 相關「環境產品聲明 (Environmental Product Declarations, EPD) 」的最好時機； EPD  將產品的環境影響量化，並將傳至最終用戶的過程標準化。 EPD 是依 ISO 14025 ： 2006 的所謂「第三類環境聲明 / 宣告」；在歐美已有一致的瀝青鋪面生命週期各階段定義，如圖 1 所示 [2] ，由瀝青混凝土生產製造商提出經第三方認證的 EPD 是一般稱為「搖籃到大門 (Cradle to Gate) 」 ( 圖中 A1~A3 階段 ) 的環境影響量。(詳參「 鋪面生命週期評估與瀝青混合料的環保產品聲明 」) 圖1、歐美定義的瀝青鋪面生命週期各階段及EPD示意[2] 英國運輸研究實驗室(Transportation Research Lab., TRL)在2020年提給國家高速公路局(National Highway)的報告[3]，列出有不同類型瀝青混凝土的EPD數據比對表，如表1所示，並且說明不同拌合廠商的數據差異不會超過5%。由表可知以標

推動溫拌瀝青兼顧減碳及勞工健康 瀝青煙霧(asphalt fumes)對勞工的潛在健康危害可以透過工程控制、管理措施和個人防護裝備 (Personal Protective Equipment, PPE) 來避免，其中工程控制主要指在機械設備上增設通風排煙系統及在鋪築材料上改用低煙霧瀝青(例如溫拌瀝青)。 圖源： 「 瀝青鋪路產業- 全球視角(The asphalt paving industry - A Global Perspective ) 」 歐洲瀝青鋪路協會(European Asphalt Paving Association, EAPE)與美國瀝青鋪路協會(National Asphalt Paving Association, NAPA)共同於2011年發表「 瀝青鋪路產業- 全球視角(The asphalt paving industry - A Global Perspective ) 」，主述瀝青鋪路材料特性、生產製程、鋪路作業，及降低勞工瀝青煙霧曝露和避免健康危害的科技趨勢。 鋪路用的瀝青混凝土是在熱拌廠生產(Hot Mix Plant)，此類瀝青拌合廠算是現代化的複雜加工業設備，通常只需要三到五個人即可操作一座瀝青拌合廠；大部份國家都擬訂有嚴格的法律和規範，要求這些工廠 對環境污染控制良好且排放量低，也要求瀝青業遵守有關選用材料、工法製程條件、和路面規格，這些法律和規範旨在保護環境並確保道路的品質、耐用、平坦和安全。 瀝青拌合廠有兩種：分拌式瀝青廠(Batch Plant)和滾筒連續式瀝青廠(Drum Plant)，如圖1所示。 在這兩種拌合廠的製程中，礦物粒料(砂石骨材)都在滾筒中乾燥和加熱， 在分拌式廠中，加熱後骨材流出乾燥滾筒後提上拌合塔經篩分後儲存在熱料倉中，後續卸入拌合機中再噴入瀝青拌合，拌合成品一盤(batch)接續一盤卸出(或儲存後再)裝載到卡車上；滾筒連續式瀝青廠則是在乾燥滾筒的後段噴入瀝青，骨材和瀝青在加熱滾筒的後段連續拌合，出筒後轉運至儲存筒倉中，裝載卡車在儲存筒倉裝料運出。 目前的狀況，美國和紐西蘭的主要瀝青拌合廠類型是滾筒連續式，而分拌式瀝青廠則在歐洲、南非和澳洲盛行，台灣地區也都是分拌式廠。(詳參「 熱拌瀝青廠的發展趨勢 」及「 熱拌瀝青廠的製程與品質控制 」) 圖1、分拌式瀝青廠和滾筒連續式瀝青廠的配置 圖源：

 引進廢輪胎鋪路歷程與成功案例 在台灣推動採用橡膠瀝青路面，驅動力不是協請工程單位處理廢輪胎問題，而是善用資源促進兩個循環圈的經濟效益問題，亦即所謂「輪胎循環高值化、道路養護低碳排」( 以廢輪胎橡膠瀝青達成路面養護減碳的歐美經驗  )。本文介紹台灣地區引進廢輪胎鋪路的歷程及成功案例，深入瞭解相關議題，可參文末的連結。 台灣地區推動廢輪胎鋪路的助力與阻力 詳參：「 廢輪胎鋪路台灣比美加州 」，「 環保署橡膠瀝青試鋪工程成效彙整 」 一、交通部公路局成功引進橡膠瀝青鋪路工法 交通部公路局搭配環保署團隊的研究成果，在台 1 線 61K 湖口路段 ( 民國 89 年 ) 及台 1 線 102K 苗栗路段 ( 民國 90 年 ) ，分別成功鋪築橡膠瀝青越級配及橡膠瀝青開放級配路面；該兩段路面的正式評估報告都長達四年，顯示與傳統瀝青路面比較，越級配橡膠瀝青路面具有空隙率較低、較平坦、勁度較大、抗滑性較優、及行車噪音較低等優點；開放級配部份高達 9.0% 橡膠瀝青添加量，直到 107 年 8 月 9 日 ( 鋪成近 17 年 ) 再度正式訪查沒有任何鬆散剝脫破壞；公路局的這兩段橡膠瀝青路面首創國內以廢輪胎鋪路達成環保與工程雙贏的典範。 除了持續執行評估紀錄實際成效外，也針對自製拌合機產量不足的缺點，搭配研究團隊租用美製專用拌合機，於 104 年在台 61 線大園觀音段以正常的生產速率鋪築完成近 4 車道公里越級配橡膠瀝青路面，期間進行的煙道排放、異味、毒物滲出等試驗，驗證環境性質符合要求；依據國外文獻及彙整公路局經驗研擬的施工網要規範第 02749 章 ( 橡膠瀝青混凝土鋪面 ) ，也由專家審查通過在 106 年 7 月公告供各單位參照採行。 107 年 3 月在台 72 線 16K+000 - 23K+100 西向側橡膠瀝青路面試鋪案，共長 7.1 公里平均寬 11.3 公尺，連續施工 15 天合計鋪築 9,422 公噸橡膠瀝青混凝土，依照公路局第二區養護工程處的檢測報告，施工前的平均國際糙度指數 (IRI 值，單位為 m/km) 外車道為 3.30 ，內車道為 2.99 ，施工後外車道平均為 1.75 ，內車道為 1.83 ，有效降低至公路局要求的 2.0 以下；另鋪築完成時的平坦度驗收，以單車道 200 公尺為檢測段的高低平坦儀檢測的 36 個平坦度標準差值，平均值 1.0

環保署橡膠瀝青試鋪工程成效彙整 台灣輪胎循環經濟協進會 2023 年 8 月 6 日 一、整體品質成效良好 彙整環保署歷年鋪築的橡膠瀝青路面實績如表 1 所示。執行成效監測的路段，監測時間大都維持至 4 年，除 107 年度的台 61 線嘉義水上路段，在鋪築後一年內出現不少局部坑洞研判為粒料級配未能符合要求外，服務時間最長的路段已超過 18 年，在國道上的路段也已超過 7 年，整體品質成效良好；廢輪胎橡膠瀝青鋪築的路面可以刨除重鋪進入正常再生瀝青循環、無毒物滲出、製程排放符合規定、抗滑降噪及耐久優於一般瀝青鋪面。   表 1 、環保署歷年鋪築的橡膠瀝青路面狀況彙整 以規模最大的專案為到 ( 表中 106 年度在台 72 線 16K+000 - 23K+100 西向側橡膠瀝青路面試鋪案 ) ，共長 7.1 公里平均寬 11.3 公尺，施工 15 天合計鋪築 9,422 公噸橡膠瀝青混凝土，施工前的平均國際糙度指數 (IRI 值，單位為 m/km) 外車道為 3.30 ，內車道為 2.99 ，施工後外車道平均為 1.75 ，內車道為 1.83 ，有效降低至公路總局要求的 2.0 以下；以高低平坦儀檢測的 36 個平坦度標準差值，平均值 1.08 、最小值 0.80 、最大值 1.7 ，都達到一般公路 2.4 以下平坦度 100% 驗收的標準，驗證了廢輪胎橡膠瀝青的常規生產鋪築能力。 二、可以刨除重鋪進入正常再生瀝青循環 公路總局於 106 年度開始務實地探討橡膠瀝青路面可否再生的議題，並且聯合環保署團隊，特地刨回當時齡期約為 16 年橡膠瀝青路面，在材料試驗所實驗室探討可再生性。該專案試驗的成果初步顯示現行檢測方法測不到橡膠顆粒的影響，有足夠的數據包括馬歇爾試驗值及體積關係如表 2 所示，顯示含有橡膠瀝青路面刨除料的再生瀝青混凝土的品質沒有變差，加上美國文獻上已有不少橡膠瀝青鋪面刨除回收再利用案例，足以驗證橡膠瀝青路面可以一般的方法再生利用 [1, 2] 。   表 2 、實驗室拌製含橡膠瀝青刨除料再生瀝青混凝土之馬歇爾試驗數據 [2] 三、環境性質 ( 毒物滲出 ) 台   61  線橡膠瀝青鋪面試辦工程之鋪面材料取樣送檢之有毒重金屬物溶出試驗結果如表 3 所列，針對橡膠瀝青混凝土及一般瀝青混凝土等兩種鋪面材料各項測定之有毒重金屬溶出值皆符合有毒重金屬溶出標準值。由歷