理解瀝青使用績效-流變學的基本原理 前一個世紀末美國路面工程界大力推廣「策略性公路研究計劃」（Strategic Highway Research Program，SHRP）之瀝青膠泥成效分級(Performance Grade, PG)規範，乃以流變學(Rheology)為基礎，針對瀝青膠泥在不同溫度範圍內顯現的流變特性，選擇適當的量測儀器，如圖1所示，以便將瀝青膠泥的行為合理地量化，並應用於品質規範中。本文介紹流變學的基本原理。 圖1、美國策略性公路研究計劃提出量測瀝青膠泥流變性之儀器示意圖[1] 流變學定義為研究物體變形及流動的一門科學，最早由E. C. Bingham[3] 使用此一名詞，以別於傳統的固體力學與流體力學；瀝青膠泥為塑性的高分子材料，在低溫時，黏度相當高，呈現固體行為，力學特性由彈性行為主導，在高溫時則呈現黏度低的流體行為，其變形狀態主要由黏性行為控制；在一般使用溫度範圍內，具有固體與液體之雙重特性，在學理上，只有以流變學的觀點才能完整地描述。 1、層狀流動與黏度之定義 流變學上最重要的流動型態為層狀流動(Laminar Flow)，如圖2所示[4]，由於層狀流動為一均勻穩定的流動，各層的流速固定，層間的流速變化即等於剪應變率 ，為流變學者據以求得黏度的基本流動型態。最常用以代表流體之性質者為黏度(Viscosity)，為流體分子間摩擦力的量度值，若分子間的摩擦力大則不易流動，所以黏度即代表流動難易程度，又因代表相同分子間的作用力，是為凝聚力(Cohesion)，不是分子間互相黏結的附著力(Adhesion)。 圖2、層狀流動：A為簡單剪力流(平面流)；B為旋轉層流； C為管狀層流：D為扭剪層流[4] 黏度之明確定義由牛頓藉平面層流以簡單剪力流（即圖2之A）提出[5]，流體置於兩平行面間，如圖3所示，此兩平面相距dx，且因剪力的作用，各以V1和V2之速度流動，牛頓假設維持此一速度差所需施的力正比於兩面間的流速差，即： ...