¶ 02797 排水性改質瀝青混凝土鋪面-施工規範(1140611.V1)(4/5)
02797 02797 附錄一 - 41由圖4 三個初試級配之空隙率曲線中,選定目標空隙率±1%之級配作為級配粒料之級配配比。若三個級配粒料之空隙率不能滿足目標空隙率±1%的要求,則應重新選定組成材料,直至達到目標空隙率±1%。
(9) 確定設計級配粒料之最佳瀝青用量在確定設計級配粒料後,依本節(6)預估瀝青用量,或以過去經驗預估瀝青用量範圍,或以4~6%為瀝青用量變化範圍內,按拌和溫度拌和5 組相差0.5%瀝青含量之瀝青拌和料。分別進行鬆散未壓實之瀝青拌和料垂流量試驗及依馬歇爾設計每面夯打50 次之壓實瀝青拌和料試體進行肯塔堡飛散實驗。由垂流試驗所得之瀝青用量為最小瀝青用量,兩者之間的瀝青用量為最佳瀝青含量上、下限範圍。在檢討排水性瀝青混凝土拌和料之結構強度及耐久性需求,通常多以偏向垂流試驗最大瀝青用量側不致產生垂流現象為最佳瀝青含量。
(10) 檢討試驗值以所決定之粒料級配及最佳瀝青含量進行每面夯打50 次的馬歇爾試體製作。進行馬歇爾穩定值試驗,浸水馬歇爾剝脫試驗,室內滲透係數試驗,輪跡試驗(考量路面抗變形能力)等。檢討試驗結果是否符合「排水性改質瀝青混凝土鋪面」2.7.2 節表10 之規定;而確定設計級配及最佳瀝青含量,若未能符合符合規範規定,則重新檢討所選定之組成材料,重新調整,直至達到規範要求。
註:本配合設計法係參照日本道路協會「排水性鋪裝技術指針」規範規定。
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02797 02797 附錄二 - 42附錄二、壓實瀝青混凝土垂流試驗(肯塔堡飛散試驗)
¶ 1 目的
高瀝青含量的瀝青拌和料,其粒料顆粒被覆厚瀝青膜,如SMA 石膠泥瀝青混凝土拌和料、排水性瀝青混凝土拌和料,開放級配瀝青混凝土拌和料等,在高溫產製、
運輸、鋪築過程中,瀝青滲落量的測定,以作為選用高粘度瀝青或添加纖維穩定劑材料抑制瀝青材料流失。
¶ 2 適用範圍
(1) 選用於以針入度或黏度為等級之瀝青膠泥,改質瀝青及以開放級配或跳躍級配粒料所混拌並經壓實之瀝青混凝土試體。
(2) 本法適用於試驗室內瀝青混凝土配合設計對最佳瀝青含量輔助判定,並供作工地品質控制作業。
¶ 3 儀器
(1) 夯打機依AASHTO M245 所規定之夯打機。
(2) 洛杉磯磨損試驗機依CNS 490 所規定之磨損試驗機。
(3) 磅稱秤重2 公斤,精度0.1 公克之磅稱
4. 試樣準備
(1) 依瀝青混凝土馬歇爾配合設計,在所選用的粒料級配及瀝青含量,拌和溫度下拌和均勻並經上下面各夯打50 次之壓實瀝青混凝土試體。
(2) 瀝青拌和廠依馬歇爾配合設計拌和公式所規定之粒料級配,瀝青含量及拌和溫度所拌製並經上下面各夯打50 次之壓實瀝青混凝土試體。
(3) 運料車所採取之鬆散瀝青拌和料,在夯壓溫度下,上下面各夯打50 次所夯製之瀝青混凝土試體。
¶ 5 試驗步驟
(1) 瀝青混凝土試體秤重至0.1 公克。
(2) 秤過重量試體放入洛杉磯磨損試驗機內(每次試驗放入一個試體),不加鋼球,蓋緊蓋子,開動試驗機,以每分鐘30~33 轉的轉速旋轉300 轉。
(3) 打開試驗機蓋子,取出剩餘試體及碎塊,稱試體的殘留量至0.1 公克。試體已經粉碎者,則稱取最大一塊殘留試體重。
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02797 02797 附錄二 - 43
6. 計算計算在300 轉過程中,試體所損失的重量與原試體重之百分率。
C=BA ×100式中:C=瀝青拌和料飛散損失率(﹪);
A=試體前後原試體損失量(公克);
B=試體前,原試體重(公克)。
依不同瀝青含量所測得飛散損失率繪製曲線圖1,由圖中曲線,轉折點之切線交於一點,交點所對應之瀝青含量接近最佳瀝青含量。
0 1020304050
5.5 6
6.5 7
7.5 瀝青含量(%)
飛散損失量(%)
註:本試驗法係參照西班牙肯塔堡大學(Cantabria University)之肯塔堡飛散試驗(Cantabria Test)規定。
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02797 02797 附錄三 - 44附錄三、未夯壓瀝青拌和料垂流試驗(網籃法 AASHTO T305-97)
¶ 1 目的
高瀝青含量的瀝青拌和料,其粒料顆粒被覆厚瀝青膜,如SMA 石膠泥瀝青混凝土拌和料、排水性瀝青混凝土拌和料,開放級配瀝青混凝土拌和料等,在高溫產製、
運輸、鋪築過程中,瀝青滲落量的測定,以作為選用高粘度瀝青或添加纖維穩定劑材料抑制瀝青材料流失。
¶ 2 適用範圍
(1) 適用以針入度或粘度為等級之瀝青膠泥,改質瀝青及以開放級配或跳躍級配粒料的混拌而未經壓實鬆散之瀝青拌和料。
(2) 本法適用於試驗室內瀝青混凝土配合設計對最佳瀝青含量輔助判定,並供作工地品質控制作業。
¶ 3 儀器
(1) 烘箱電熱通風式自動恆溫控制的烘箱,在120°C~175°C之任何規定溫度的許可差不得大於±2°C。
(2) 紙板具有耐用性及耐烘箱測試溫度之適當尺寸的紙板。
(3) 網籃由方孔6.3mm 之篩網所製成之高165mm、直徑108mm 之圓筒柱體,籃底位於離筒體底端25mm 處,如圖1 所示。
(4) 拌和設備有加熱設備之瀝青拌和料拌和器,或其他拌和用皿具。
(5) 磅秤秤量2 公斤,精度0.1 公克之磅秤。
¶ 4 試樣準備
(1) 依瀝青混凝土馬歇爾配合設計,在所選用的粒料級配及瀝青含量、拌和溫度下拌和均勻,尚未壓實之鬆散瀝青拌和料。
(2) 瀝青拌和廠依馬歇爾配合設計拌和公式所規定之粒料級配,瀝青含量及拌和溫度所拌製的未壓實鬆散瀝青拌和料。
(3) 運料車所採取之鬆散瀝青拌和料。
¶ 5 試驗步驟
(1) 精確秤網籃重、紙板重至0.1 公克。
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02797 02797 附錄三 - 45
(2) 秤取瀝青拌和料1200±1 公克,置入網籃內,置入過程避免粒料分離與遭到壓實。秤網籃及其內瀝青拌和料重至0.1 公克。
(3) 將網籃及其內瀝青拌和料放於紙板或其他合適之平板上。
(4) 設定恆溫烘箱溫度為拌和溫度。
(5) 將紙板及其上之網籃與瀝青拌和料置入以設定溫度的烘箱內60±1 分鐘後,移出網籃及紙板。
(6) 秤紙板及其上滴落之瀝青重至0.1 公克。
¶ 6 計算
計算在紙板上滴落之瀝青重與原瀝青拌和料重之百分率。
式中:C=垂流量(﹪);
A=紙板上所滴落瀝青重(公克);
B=瀝青拌和料總重(公克)。
依不同瀝青含量所測得垂流量繪製曲線圖2,由圖中曲線轉折點之切線交於一點,交點所對應之瀝青含量接近最佳瀝青含量。美國NAPA 規範和AASHTO 規定此式不得超過0.3﹪。
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02797 02797 附錄三 - 46頂視
02797 02797 附錄三 - 47側視圖1 網籃示意圖圖2 網籃法垂流試驗註:本試驗係參照美國國家瀝青路面協會(National Asphalt PavementAssociation,簡稱NAPA)規範和美國州際公路與運輸官員協會(AmericanAssociation of State Highway and Transportation Official,簡稱AASHTO)
規範規定。
165 mm籃底108 mm
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
5.5 6
6.5 7
7.5 8瀝青含量(%)
垂流量(%)
| 25 mm | |
|---|---|
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02797 02797 附錄四 - 48附錄四、排水性瀝青混凝土透水試驗(現場透水試驗法)
¶ 1 目的
用以測定排水性瀝青混凝土路面,開放級配瀝青混凝土層現場之透水量評估透水性能。
¶ 2 適用範圍
(1) 排水性瀝青混凝土及開放級配瀝青混凝土新鋪設壓實之路面滲透流量測定,用以評估新鋪面透水性能,供作工地品質控制作業。
(2) 開放交通後,評估滲流量衰減程度,供作處理恢復透水性能之時機。
¶ 3 儀器
(1) 現場透水試驗儀如圖1 所示者。
(2) 油性黏土
(3) 碼錶精度0.1 秒
(4) 清淨水
(5) 盛水容器
(6) 水管圖1 現場透水試驗儀
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02797 02797 附錄四 - 49
4. 試驗方法
(1) 將路面測試點表面清除乾淨。
(2) 油性黏土搓成直徑約1cm,長度約50cm,將之圍繞在現場透水試驗儀底座內周緣,並壓緊在試驗點,防止流水滲出底座外周緣。圍繞之油性黏土不可量過,避免因過量而減少透水面積。
(3) 在儲水圓筒100ml 及50ml 刻畫處作一明顯標記。
(4) 關閉水閥,儲水圓筒注滿水。
(5) 全開水閥,當儲水圓筒內水降至100ml 刻畫處按下碼錶t1,降至500ml 刻畫處再按碼錶t2,則滲流400ml 水需時t2- t1 秒。
(6) 以上步驟共測試三次,各次測試間隔約需等一分鐘。
¶ 5 計算
(1) 三次測試時間之平均值,及流量400ml 依式1 計算現場單位時間滲流量:
式中:Q=現場滲流水量(ml/s);
t=三次測試滲流量400ml 所需時間平均值(s);
q=滲流量400ml。
(2) 計算平均時間15 秒之滲流水量(ml)由式2 計之:
Q15=15Q 式2式中:Q15=平均時間15 秒之滲流水量(ml/15 秒);
Q=式1 之計得之現象滲流水量。
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02797 02797 附錄五 - 50附錄五、排水性瀝青混凝土透水試驗(室內透水試驗法)
¶ 1 目的
用以測定室內壓實之排水性瀝青混凝土拌和料及開放級配瀝青混凝土拌和料試體滲透性係數。
¶ 2 適用範圍
(1) 排水性瀝青混凝土拌和料及開放級配瀝青混凝土拌和料配合設計室內滲透性係數測定評估,並供作工地品質控制作業。
(2) 現場排水性瀝青混凝土面層鑽心試體室內滲透性係數測定評估,供作工地品質控制作業。
¶ 3 儀器
(1) 如圖1 所示之透水性試驗儀示意圖,包括:
A. 透水圓筒由中空試體圓鐵模及其套圈所組成,鐵模及套圈內徑為10.2cm,鐵模高約9.0cm,組合後之高度約14cm。套圈上端設一溢流槽,試體鐵模與套圈套合處需墊以彈性零圈以防止滲流水由套合處滲出。
試體圓鐵模可採用一體成形或由直徑端側面分裂兩半再予以套合,惟此種分裂式鐵模組合時,側向側合處需墊以彈性體以防滲流水由套合處滲出。
B. 有孔底座厚度約5mm 之有孔道之透水圓筒底座。
C. 水槽能容納透水圓筒及其底座之適當大小金屬製圓形容器,距水槽容器內有孔底座之底端1cm 高處設一水槽排流槽。
圖1 透水性試驗儀示意圖
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02797 02797 附錄五 - 51
(2) 游標尺
(3) 磅秤秤量5 公斤以上,精度0.5 公克以下之磅秤。
(4) 量筒容量1000ml,刻畫10ml 之量筒。
(5) 碼錶
(6) 溫度計50°C或100°C之溫度計。
(7) 油性黏土或軟彈性橡膠。
¶ 4 試驗準備
(1) 依瀝青混凝土馬歇爾配合設計,在所選用的粒料級配及最佳瀝青含量,拌和溫度下拌和均勻,置入試體鐵模內,上下面各夯打50 次之夯實瀝青混凝土試體。
(2) 瀝青拌和廠依馬歇爾配合設計拌和公式所規定之粒料級配、瀝青含量及拌和溫度所拌製之瀝青拌和料,置入試體鐵模內,上下面各夯打50 次之夯實瀝青混凝土試體。
(3) 運料車所採取之鬆散瀝青拌和料,置入試體鐵模內上下面各夯打50 次之夯實瀝青混凝土試體。
(4) 排水性瀝青混凝土拌和料新鋪面層或因開放交通後,評估滲透性係數逐漸衰退程度的面層,鑽取之鑽心試體。
(5) 採用鑽心試體者:若分裂式試體鐵模,應先在鐵模內壁面抹油性黏土;所抹油性黏土不可過厚,以防阻礙試體側面空隙流水;若用一體成形之試體鐵模,在置入試體後,應在鐵模內壁與試體側面所留之間隙內以加熱90°C之瀝青膠泥灌注,並俟加熱的瀝青膠泥冷卻後備用。
5.試驗步驟
(1) 將裝有試體之鐵模套上套圈,安裝固定在底座上。
(2) 將安放在底座上之透水圓筒靜置於水槽內。
(3) 由透水圓筒頂面注入試驗用水(試驗用水係指不含氣泡之蒸餾水或煮沸並經冷卻之水),俟圓筒頂面水溢流。
(4) 調整注入水流速,直至水位保持在溢流口,而多餘的水由溢流槽流出。
(5) 在水位保持定位時,即可在水槽溢流槽下置入量筒承接流水的同時按下碼錶,在設定的時間再按下碼錶的同時移出量筒。
(6) 在設定的時間內,量筒所承接的水量,記錄之。
(7) 以游標尺量測水頭,記錄之。
(8) 水槽內之水溫,記錄之。
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02797 02797 附錄五 - 52
6.計算
(1) 計算在試驗溫度T°C時之滲透係數KT(cm/s)如式1:
KT=)
tA(tQhL12 −⋅式1式中:KT=滲透性係數(cm/s);
L=試體厚(cm);
h=水頭cm;
t1=試驗開始時間(s);
t2=試驗終止時間(s)
Q=t2至t1時間內之滲流量(cm3)。
(2) 滲透性係數與水溫之關係:
溫度與水之粘滯度係數關係,以及改正為水溫20°C之標準滲透性係數K20°C應乘之試驗時水溫與20°C水溫之水粘滯性係數比值Tμ /c20μο之關係式如式
2、式3 及表1、表2。
Kt=KTtTμμ式2K20°C=KTtTμμ式3式中:Kt、KT、K20°C =水溫為t、T、20°C時之滲透性係數(cm/s);
tμ 、
Tμ 、
c20μο=水溫為t、T、20°C時之粘滯性係數(Poise)。
表1 試驗水溫T°C與15°C水溫之μT/μ15°C之滲透性係數修正值01234567890
1.567 1.513 1.460 1.414 1.369 1.327 1.286 1.248 1.211 1.17710
1.144 1.113 1.082 1.053 1.026 1.000 0.975 0.950 0.626 0.90320
0.881 0.859 0.839 0.819 0.800 0.782 0.764 0.747 0.730 0.71430
0.699 0.684 0.670 0.656 0.643 0.630 0.617 0.604 0.593 0.58240
0.571 0.561 0.550 0.540 0.531 0.521 0.513 0.504 0.496 0.487表2 試驗水溫T°C與20°C水溫之μT/μ20°C之滲透性係數修正值T°C01234567890
1.783 1.723 1.665 1.611 1.560 1.511 1.466 1.421 1.379 1.34010
1.301 1.265 1.230 1.197 1.165 1.135 1.106 1.077 1.051 1.02520
1.000 0.976 0.953 0.931 0.909 0.889 0.869 0.850 0.832 0.81430
0.797 0.780 0.764 0.749 0.733 0.719 0.705 0.691 0.678 0.66540
0.653 0.641 0.629 0.618註:本試驗法係依據日本道路協會規範規定
| 表1 試驗水溫 T°C與15°C水溫之μ/μ 之滲透性係數修正值 T 15°C | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0 | 1.567 | 1.513 | 1.460 | 1.414 | 1.369 | 1.327 | 1.286 | 1.248 | 1.211 | 1.177 |
| 10 | 1.144 | 1.113 | 1.082 | 1.053 | 1.026 | 1.000 | 0.975 | 0.950 | 0.626 | 0.903 |
| 20 | 0.881 | 0.859 | 0.839 | 0.819 | 0.800 | 0.782 | 0.764 | 0.747 | 0.730 | 0.714 |
| 30 | 0.699 | 0.684 | 0.670 | 0.656 | 0.643 | 0.630 | 0.617 | 0.604 | 0.593 | 0.582 |
| 40 | 0.571 | 0.561 | 0.550 | 0.540 | 0.531 | 0.521 | 0.513 | 0.504 | 0.496 | 0.487 |
| 表2 試驗水溫 T°C與20°C水溫之μ/μ 之滲透性係數修正值 T 20°C | ||||||||||
| T°C | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | 1.783 | 1.723 | 1.665 | 1.611 | 1.560 | 1.511 | 1.466 | 1.421 | 1.379 | 1.340 |
| 10 | 1.301 | 1.265 | 1.230 | 1.197 | 1.165 | 1.135 | 1.106 | 1.077 | 1.051 | 1.025 |
| 20 | 1.000 | 0.976 | 0.953 | 0.931 | 0.909 | 0.889 | 0.869 | 0.850 | 0.832 | 0.814 |
| 30 | 0.797 | 0.780 | 0.764 | 0.749 | 0.733 | 0.719 | 0.705 | 0.691 | 0.678 | 0.665 |
| 40 | 0.653 | 0.641 | 0.629 | 0.618 | ||||||