掌控瀝青混凝土的體積特徵提昇鋪面品質 公路鋪面的品質架構如圖1所示，行車安全、平坦舒適、經濟及耐久等鋪面的功能需求，在實際成效上以良好的工作性、抗滑性、抗低溫開裂、抗疲勞開裂、抗水侵害、及抗車轍變形來要求，為了達到這些成效需求，在材料設計上則是以組成材料的比例，調控相互影響的混合料密度、空隙率、粒料間空隙、瀝青含量、及粒料級配等所謂「瀝青混合料的體積特徵」，因此，掌控瀝青混凝土的體積特徵是提昇鋪面品質的關鍵。 本文先說明組成材料特性與瀝青混凝土成效性質的關係，進而解釋瀝青混合料體積特徵對鋪面成效的影響，最後則說明如何在配比設計時掌控瀝青混合料的體積特徵。 圖1、公路鋪面品質架構圖[1] 瀝青混凝土主要由常溫呈半固體的瀝青膠泥與骨材(粒料)組成，勁度較水泥混凝土低且較不均質，在鋪面設計的原理上(詳參作者另文 鋪面工程概論 )描述為「以剪力變形的方式傳佈輪荷重」的柔性鋪面(Flexible Pavement)。瀝青鋪面應有的功能依道路類別、預期的交通荷重、及所處的環境狀況而不同，例如高交通荷重的快速道路鋪面與停車場鋪面或巷道所需的鋪面功能有很大的不同，因此，組成該類鋪面的瀝青混合料的配比設計的成效需求也不一樣。大體說來，配比設計的成效目標就是選配各類粒料與瀝青膠泥的組成比例，使得製成的瀝青混凝土具有[2]： 足夠的瀝青量以確保鋪面耐久； 在預期交通荷載下保持足夠穩定不產生變形移位； 在施工夯實後空隙率應夠小以避免空氣及水滲入損及鋪面結構； 在施工夯實後仍有足夠的空隙以容後續荷重再壓實及瀝青因環境溫脹而不出現流動或冒油而失去穩定性； 在不犧牲穩定與成效的前題下不產生析離的高效鋪築所需的工作性； 在惡裂氣候狀況下仍具足夠抗滑性所需的粒料紋理和硬度。 另從瀝青鋪面的主要破壞形態來看，有永久變形、疲勞開裂、及低溫開裂等三種，在配比設計時應該分析考量這些破壞潛勢。輪荷重加在鋪面上時，傳至瀝青混凝土的主要應力可區分為在瀝青混凝土層內的壓應力和剪應力，及在瀝青混凝土層底部的水平張應力。瀝青混凝土內部必需夠強以抵抗壓應力和剪應力以免產生永久變形，也必需有足夠的張力強度以便能避免底部出現開裂(疲勞開裂)。近代採用高壓輻射胎荷重時在胎緣出現張力應變可形成由頂部向下發展的張裂。瀝青混合料也要能對抗快速降溫或氣溫極低時產生的收縮應力。 瀝青膠泥的性質與瀝青混合料的成效特性 瀝青膠泥的...