¶ 流動性瀝青混凝土（Guss）之配比設計與鋪築｜二、材料和方法（1／2）
發布機關：交通部公路總局（現交通部公路局）
作者：陳建旭、黃建中
出處：《臺灣公路工程》第35卷第4期，民國98年4月（2009年4月），原刊第2–21頁
文件性質：技術論文／工程案例研究
官方原檔：公路局原刊PDF（整期）
閱讀提醒：本文為材料試驗與鋪築技術論文，記載當時材料、試驗及工程結果；不得直接視為現行通案施工規範。
作者：陳建旭、黃建中
出處：《臺灣公路工程》第35卷第4期，民國98年4月（2009年4月），原刊第2–21頁
文件性質：技術論文／工程案例研究
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閱讀提醒：本文為材料試驗與鋪築技術論文，記載當時材料、試驗及工程結果；不得直接視為現行通案施工規範。
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Guss 起源於德國，德文原為Guβ，是指「流入路面」之意，不需滾壓，直接成形，故稱為
「流動性瀝青混凝土」，乃以粗粒料、細粒料、及填充料（filler），加入大量的瀝青當作膠泥，以
無孔隙為目標，所使用的瀝青材料則以直餾瀝青針入度20/40（Pen20/40）和精製千里達湖瀝青
（refined Trinidad Lake Asphalt, TLA）依適當比例混合後形成的硬質瀝青，在高溫下與粒料在瀝
青熱拌廠拌合，在220~260℃的溫度下具有像流水般的施工性；溫度下降後，如水泥混凝土一樣
堅硬，此種混合料，因具流動性可與鋼床鈑密切結合，又具不透水性，防水效果良好，且對變形
的迎合性高，非常適合在鋼床鈑鋪面上鋪築。流動性瀝青混凝土的粒料大約是由20%的粗粒料、
50%的細粒料、和20%填充料所組成，瀝青含量為7～10%，瀝青和填充料形成高黏度之膠漿，
因此粒料懸浮於瀝青膠漿中，不能互嵌制（interlock）形成骨架結構，Guss 強度取決於瀝青與填
充料交互作用而產生的凝聚力，可以有效的抵抗撓曲變形較大的鋼床鈑橋面所產生的張應力，因
此流動性瀝青混凝土對鋼床鈑的迎合性較佳。相關學者的研究指出，增加填充料的含量能使瀝青
增加對老化的抵抗力[9]，由於流動性瀝青混凝土需要在高溫拌合施工的條件下，填充料更扮演著
抵抗老化能力的角色，使Guss 增加穩定性。黏結料和石粉混拌後形成之膠漿約佔Guss 重量的
40%左右，為重要的荷重要素，對於如此高石粉用量的膠漿，目前國際上卻少有相關文獻加以探
討，以致於Guss 的工程性質之分析仍相當有限。
國內的台北中山橋、桃園崁津大橋、台北大直橋、苗栗縣新東大橋、南二高高屏溪斜張橋及
2008 年新近完工的東西向快速道路八里五股路段和國道六號南投段國姓橋都鋪築Guss，所使用
的瀝青黏結料都是用75%的直餾瀝青加上25%的天然瀝青混合而成，實質上大都以日本技術為
主。綜觀近10 年國內案例，值得一提的是位於國道六號之國姓橋，乃是國內鋪設Guss 面積最大
之鋼鈑橋（839 m×27 m），首次由國人進口Guss 熱拌車（cooker）和專用鋪裝機（finisher），進
行鋪築，且配比設計所需儀器也自國外採購，由國內學術機構完成Guss 配比設計，因此本論文
將針對國姓橋Guss 之材料、配比設計、廠拌、試鋪、現地施工分析探討，其中經歷過程所累積
的經驗，將分項說明，期盼對往後國內Guss 的施工能有所幫助。
二、材料和方法
表1 Guss 瀝青混凝土所使用之材料
2.1 材料 材 料 類 型 說 明 生產地點
國姓橋Guss 瀝青混凝
三分石 濁水溪河料加工 台灣
土所使用之材料類型與來
粒料 二分石 濁水溪河料加工 台灣
源如表1 所示，其中
砂 濁水溪河砂 台灣
Pen20/40 和TLA 皆仰賴進
填充料 石粉 含90%以上碳酸鈣 台灣口，台灣的石粉可作為
Guss 的填充料。 直餾瀝青 針入度20/40 (Pen20/40) 日本
瀝青
天然瀝青 精製千里達湖瀝青(TLA) 產地進口
Vol.35. No.4 Apr. 2009 5 臺灣公路工程第35 卷第4 期-137¶ 原刊第 6 頁（來源PDF第 5 頁）
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2.1.1 粒料與瀝青之性質
辦理配比設計時，應備妥足量且具有代表性的材料，即這些材料必須和實際施工時所採用的
材料無顯著差異，並進行材料物性檢驗。表2 為粒料物性試驗的結果，表3 至表5 分別說明
Pen20/40 瀝青、TLA 瀝青及Guss 瀝青膠泥之試驗結果，由上述表中可知粒料與瀝青材料性質皆
符合材料規範。Guss 瀝青膠泥係以75%直餾瀝青（Pen20/40）與25%天然瀝青（TLA）的比例
拌製而成，混合後黏結料性質符合規範要求。必須注意的是粒料應是從加熱乾燥爐取出後，才具
有代表性，粒料經過拌合廠約290℃烘乾後，粒料形狀、級配和表面性質已有改變，如以新鮮粒
料進行配比，將來施工廠拌的Guss 工程特性可能與試驗室配比設計的Guss 不相同，故建議取經
過拌合廠加熱過的粒料作配比設計。石粉的特性除篩分析和碳酸鈣含量外，更應注意比表面積的
大小，換句話說，就是通過#200 篩的多寡；一般而言，較粗的石粉，通過#200 篩的比例也較低，
用油量較低，Guss 流動性相對而言也較佳。本論文所使用的石粉有99.1%通過#200 篩，屬於較
細的石粉，乃是因為國內石粉生產業者，往往使用大理石切磨後之剩餘料作為石粉販售，故石粉
細度大小，較無法控制。
表2 粒料物性試驗之結果
項 目 材 料 類 型 規
累 粒徑 範 篩號 三分石a 二分石a 砂 石粉b
積 (mm) 值
重 3/4’’ 19.0 100.0 100.0 100.0 100.0 -
量 1/2’’ 13.2 84.0 100.0 100.0 100.0 -
通 #4 4.75 0.5 41.1 99.8 100.0 -
過 #8 2.36 0.2 2.2 90.0 100.0 -
百 #30 0.60 0.1 0.2 37.6 100.0 -
分 #50 0.30 0.1 0.1 20.3 100.0 -
比 #100 0.15 0.1 0.1 12.2 100.0 -
(%) #200 0.075 0.1 0.1 5.2 99.1 -
虛比重, GA 2.66 2.68 -
比 a≧2.5
面乾比重,GSSD 2.63 2.63 - 2.71
重 b≧2.6
絕乾比重, GB 2.60 2.60 -
碳酸鈣含量(CaCO3,%) - - - 98.95 ≧90
吸水率(%) 0.88 1.18 - - ≦2.0
五循環硫酸鈉 粗料 細料 粗料 細料 粗料 細料
- ≦9
健度損失(%) 0.60 - 1.13 0.05 - 1.41
含砂當量 - - 91.6 - ≧47
扁平率【顆粒長度(最長軸)
2.12 5.77 - - ≦10
大於厚度(最短軸)5 倍者,%】
洛杉磯 100 轉 4.63 4.63 - - ≦10
磨損率(%) 500 轉 18.68 18.68 - - ≦45
粗料 細料
二面破碎面(%) 96.85 - - ≧90
98.23 -
粗料 細料 粗料 細料
壓碎顆粒比例(%) - - ≧70
- 97.15 - 99.65
臺灣公路工程第35 卷第4 期- 138 6 Vol.35. No.4 Apr. 2009¶ 原刊第 7 頁（來源PDF第 6 頁）
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表3 Pen20/40 瀝青之試驗結果
試 驗 項 目 試 驗 值 規 範 值 試 驗 方 法
針入度(25℃,100g,5sec, 0.1mm) 22.6 20~40 ASTM D5
軟化點(℃) 59.3 55~65 ASTM D36
延展性(25℃, cm) 67.1 50 以上 ASTM D113
蒸發重量變化率(%) 0.02 0.3 以下 ASTM D6
三氯乙烷中可溶解成份百分比(%) 99.9 99 以上 ASTM D2042
閃火點(℃) 260+ 260 以上 ASTM D92
比重(25℃/25℃) 1.029 1.00 以上 ASTM D70
表4 TLA 瀝青之試驗結果
試 驗 項 目 試 驗 值 規 範 值 試 驗 方 法
針入度(25℃,100g,5sec, 0.1mm) 1.3 1~4 ASTM D5
軟化點(℃) 97.8 93~98 ASTM D36
三氯乙烷中可溶解成份百分比(%) 55.2 52.5~55.5 ASTM D2042
閃火點(℃) 240+ 240 以上 ASTM D92
比重(25℃/25℃) 1.393 1.38~1.42 ASTM D70
表5 Guss 瀝青膠泥之試驗結果
瀝青膠泥混合比例 Pen20/40：TLA＝75：25
試 驗 項 目 試 驗 值 規 範 值 試 驗 方 法
針入度(25℃,100g,5sec, 0.1mm) 21.2 15~30 ASTM D5
軟化點(℃) 65.9 58~68 ASTM D36
延展性(25℃, cm) 21.9 10 以上 ASTM D113
蒸發重量變化率(%) 0.24 0.5 以下 ASTM D6
三氯乙烷中可溶解成份百分比(%) 89.4 86~91 ASTM D2042
閃火點(℃) 250+ 240 以上 ASTM D92
比重(25℃/25℃) 1.087 1.07~1.13 ASTM D70
Vol.35. No.4 Apr. 2009 7 臺灣公路工程第35 卷第4 期-139¶ 原刊第 8 頁（來源PDF第 7 頁）
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國內AR-8000 的瀝青除了軟化點外，一般皆可符合表3 之瀝青規範，只要稍作調整，即可
生產符合Guss 要求的瀝青；目前進口之Pen20/40，皆為桶裝，需加工後，才可放入拌合廠之儲
油槽，如國內直接生產
Pen20/40，使用油罐車運送，將
更加方便，成本可再降低。表5
中Guss 瀝青膠泥之Pen20/40 和
TLA 的比例分別為75% 和
25%，作者曾嘗試以80%/20%和
70%/30%進行分析，以75%/25%
的比例較能合乎規範值。
2.2 試驗方法
2.2.1 配比設計
Guss 配比設計，即在選擇
合格材料後，於不同黏結料含量
下，考量工作性，進行工程性質
測試，建議瀝青用量及級配曲
線。根據工程材料特性，Guss
配比設計流程如圖3 所示。一般
以瀝青用量±0.5%作設計，本文
以適當瀝青用量±0.25%拌製，主
要是考量Guss 對用油量非常敏
感，超過0.25%以上的間距，Guss
的工程性質將落在規範範圍以
外。
2.2.2 試驗項目與規範
Guss 瀝青混合料的物性必
須符合表6 所示之規範值，表中
之試驗方法皆收錄於日本「鋪裝
試驗法便覽」一書中，由於試驗
方法的特殊性，茲將五種不同儀
器的特性介紹，以照片1~5 陳
列，分述如下。 圖3 Guss 配比設計流程圖
臺灣公路工程第35 卷第4 期- 140 8 Vol.35. No.4 Apr. 2009¶ 原刊第 9 頁（來源PDF第 8 頁）
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表6 Guss 瀝青混合料之試驗項目與規範值
試驗方法
試驗名稱 規範值 日本道路協會
鋪裝試驗法便覽
Lueer 流動性試驗(240℃, sec) 3~20 §5.3.4
貫入試驗(40℃, mm) 1~4 §5.3.3
輪跡試驗(60℃, cycle/mm) 300 以上 §3.7.3
彎曲試驗破裂應變(-10℃, 50 mm/min) 8.0×10-3 以上 §3.7.5
(1) Guss 瀝青攪拌儀(Guss Asphalt Mixer)：用於高溫攪拌Guss 瀝青混凝土，產製與現場Guss 一
致的材料，如照片1 所示，可以確保粒料、黏結料能均勻地拌合與維持穩定溫度以達良好的
工作性與均質性。
(2) Lueer 流動性試驗(Lueer Fluidity)：測定Guss 瀝青混合料的流動性，據以評定其施工性，如照
片2 所示。當流動性在3 秒以下時，若在陡坡施工時將有流動之虞，3~17 秒的流動性則對混
合料的排出、鋪設乃至施工性均屬良好，而超過20 秒以上時，施工將有困難。
(3) 貫入試驗(Indentation Test)：測定Guss 承受重載交通的能力，反應抵抗疲勞裂縫的程度，如
照片3 所示。
(4) 輪跡試驗(Wheel Tracking Test)：測定Guss 瀝青混凝土的動態穩定度，作為評估Guss 瀝青混
合料抵抗永久變形之指標，如照片4 所示。
(5) 彎曲試驗(Flexibility Test)：對於特別需要要求耐彎性的鋼床版所採用之瀝青混合料，應測定
Guss 瀝青混合料的彎曲強度及其斷裂時的應變。彎曲試驗儀如照片5 所示，此儀器具低溫的
恆溫設備控制在-10℃，使彎曲試體於試驗過程中能維持穩定的狀態，降低外界因子對試驗結
果的影響。
Vol.35. No.4 Apr. 2009 9 臺灣公路工程第35 卷第4 期-141