判斷刨除料中瀝青PG等級的力學(免溶劑)法研究
美國國家瀝青技術中心（NCAT）與維吉尼亞運輸研究委員會（VTRC）正合作開發一種不需使用化學溶劑抽提與回收即可評估刨除料（RAP）中瀝青膠泥性能等級（PG）的新方法。(NCHRP IDEA Project 245, Simple and Rapid Tests for Assessing Quality and Consistency of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) for Recycled Asphalt Mixture Applications)
(Final Report for NCHRP IDEA Project 245)
圖1 傳統溶劑分離回收示意圖
方法原理（Core Principle）
瀝青混合料的勁度（Stiffness）與抗裂/抗變形能力，很大程度上取決於其內部瀝青膠泥（Binder）的抗變形能力，亦即其內部瀝青膠泥的等級（PG）
- 控制變數（保持骨材與油量一致）： 若使用相同的 RAP 骨材級配與相同的瀝青含量，僅改變所加入瀝青的已知 PG 等級（例如使用已知軟硬度的三種新瀝青），這些「重配樣品（Re-mixed Samples）」的力學測試結果會與瀝青 PG 等級呈現出高度相關的指數或函數趨勢。
- 內插/外推估算（Benchmark Extrapolation）： 將實際工地 RAP 樣品（未知 PG）進行相同的力學測試。將實際 RAP 的測試數據比對或外推至已知 PG 重配樣品所建立的趨勢曲線上，即可逆推出該 RAP 瀝青膠泥的連續 PG 等級（Continuous PG），完全免除抽提與回收瀝青的步驟。
NCAT研究團隊提出的方法架構如圖2所示。
圖2 NCAT免溶濟評估RAP中瀝青PG級的方法流程
圖3 RAP試體與重拌RAP試體的高溫間接張力值(a)以指數函數外插
估算RAP試體中黏結料的PG高溫級(b)例
評估方法架構與實驗結果
驗證來源： 研究團隊採用了三個不同的工地 RAP 來源進行評估。
預測準確度：
- 其中兩個來源的連續 PG 等級估算非常精準，誤差僅在 0 至 7°C 之間。
- 第三個來源在高溫、中溫及低溫等級的估算誤差則落在 8 至 13°C。
整體評價： 結果顯示該架構在免除溶劑抽提與回收的前提下，具備確立 RAP 瀝青 PG 等級的巨大潛力，同時也指出該方法仍需進一步精進。
表1 傳統溶劑分離回收法與NCAT免溶劑新方法的比較
優缺點總結
傳統溶劑分離回收法：
- 優點： 發展成熟、直接取得純瀝青膠泥實體進行測試、結果為當前規範認可。
- 缺點： 耗時費工、化學溶劑危害健康與環境、回收過程易造成瀝青二次硬化。
- 優點： 無毒環保、測試速度快、無溶劑二次老化風險、符合廠區 QC 與快速驗收需求。
- 缺點： 屬間接估算模型，對異質性高或特殊來源（如含屋頂瀝青）的 RAP 敏感度仍需進一步調校優化。
未來優化與研究方向
- 擴大適用性： 繼續優化該架構，並針對更廣泛的 RAP 來源進行適用性驗證。
- 敏感性與模擬測試： 評估重新混配 RAP 樣品時，不同瀝青來源與等級（包含屋頂瀝青）帶來的變異敏感性；同時優化樣品製備，以更真實地模擬實際工地 RAP 的骨材吸附與表面包覆特性。
- 簡化測試流程： 探討減少重新混配樣品數量的可能性，以簡化試驗步驟並提高實務推廣可行性。
- 實務應用目標
此評估架構旨在為配合比設計（Mix Design）與品質管制（QC）實驗室提供一種無溶劑、且比傳統方法更快速的評估途徑。後續工作將開發用戶友好的估算工具並擬定 AASHTO 試驗草案，以利各州交通部（DOTs）、承包商及商業實驗室導入採用。
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