¶ 02798 多孔隙瀝青混凝土鋪面-施工規範(1140611.V1)(5/5)
附錄六 壓實之瀝青拌和料輪跡試驗
1. 適用範圍輪跡試驗是用輪壓機(Roller Compactor)在30×30×5cm 之鐵模內將瀝青拌和料輾壓成試驗用試體,在移置於輪跡試驗機內,以直徑20cm 之實質橡膠輪,在適當車輪荷重下,於試體表面往復滾壓而得,滾壓次數或時間與車轍深度之關係,試驗溫度通常為路面最高溫度45°C或60°C。
輪跡試驗適用於多孔隙瀝青混凝土、密級配瀝青混凝土室內抗變形能力測定評估,並提供工地品質控制作業。
¶ 2 儀器
(1) 輪壓機(Roller Compactor)
輪壓機如圖1 所示,主要構造共分四部分,即載荷部分、輾壓輪部分、往復臺架及機體構架。
圖1 輪壓機
A.載荷部分由220 公斤之重錘跨載於一端樞接之槓上所組成,重錘藉手操作,輪之操作使其在槓桿上滑移,滑移之距離,由槓桿側面設置之標尺指示,以槓桿原理換算成滾輪對試料的線壓,其線壓為0~36.7公斤/平方公分。
B.輾壓輪部分
原頁影像(對照用)
扇形鋼製輾壓輪,以軸承樞接於載荷槓桿上,對裝設在往復臺架上之鐵模內試料面進行往復滾壓。
C.往復臺架以轉動曲軸與連接樞接往復臺架與馬達,由馬達之無段變速控制往復臺架之往復速度。往復臺架之設計,須使摩擦減至最小。
D.機體構架用型鋼焊接而成的構架,用以支承上述各部組件。
(2) 輪跡試驗機輪跡試驗機如圖2 所示,主要構造共分五部分,即載荷部分、車輪部分、運轉部分、變位量測部分及恆溫室。
圖2 輪跡試驗機
A.載荷部分由一端樞接,另端置加重塊之槓桿所組成並藉設置之加重塊塊數以調整輪壓、輪壓調整範圍,由50 公斤至75 公斤。
B.車輪部分實心橡膠輪,直徑20cm,輪寬5cm,以軸承固定裝置在槓桿上。藉加重塊重量以得車輪對試體面之線壓。
C.運轉部分
原頁影像(對照用)
運轉部分包括有縱向往復及橫向往復運轉兩部分;以馬達之無段變速控制試體臺架。縱向往復運轉,以另一馬達驅動橫向往復運轉。橫向往復運動距離為30cm,每分鐘往復運轉可調整20 次至40 次。橫向往復運轉距離社橫移控制器調整之,橫移速度每分鐘10cm。
D.變位量測部分在槓桿上車輪部分設一托架,測微表(最小讀數0.01mm,最大讀數30mm)可固定在該托架,並可與靈活垂直滑動的滑動桿頂面接觸。另在試體臺架上,固定設一頂端具圓弧面之支架,該支架隨試體臺架往復運轉。滑動桿接觸支架圓弧面,以滑動桿上下滑移距離,藉測微表量測試體在車輪重複滾壓下之垂直變位量。在進行測試時,滑動桿應予放鬆,不可過份旋緊,以免影響滑動桿靈活滑動。
E.恆溫室用以控制試驗時試體內0°C~100°C之恆溫,其溫差保持在±10°C範圍內。
3.試體準備
(1)藉一調整鐵塊調整輾壓輪與往復臺架之間距,使輾壓輪能確實在鐵模內試料面上輾壓。
(2)鐵模內部及輾壓輪面清除乾淨,不得含附不潔物。為免輾壓時,輾壓輪表面沾黏鐵模內試料,應先將輾壓輪表面預熱。鐵模亦須預熱,以免拌和料溫度過度降低,影響輾壓。
(3)稱出定量瀝青拌和料,由鐵模內四角隅逐漸向中心均勻填入,特別注意勿使粒料發生析離現象。用預熱的夯棒夯擊瀝青拌和料表面,使具平坦狀。
(4)將置有瀝青拌和料的鐵模設定於往復臺架上。
(5)在自動計數器上,設定所欲輾壓的次數。
(6)用手操作輪操作重垂,緩慢在槓桿上滑移,直至所欲之線壓為止,並固定之。
(7)開動開關,輾壓輪遂開始對鐵模內試料面往復輾壓,直至達到所設定的輾壓次數完成為止。
原頁影像(對照用)
(8)輾壓完成後,由往復臺架上取下鐵模,以便移置於輪跡試驗機內進行壓實瀝青拌和料抵抗變形能力之試驗。
4.試驗步驟
(1)由輪壓機製作之30×30×5cm 試體,在室溫下冷卻後所測定之密度,應在依馬歇爾試驗夯實之試體密度之±2%範圍內。
(2)調整槓桿在試體面上之位置(若測試橫向往復作用之變位時,則設定橫移控制器,調整橫移距離),再安裝加重塊於槓桿端,所加塊數應相對於試驗之輪壓。
(3)提升槓桿(提升置有加重塊的槓桿端)並暫時固定之,將測過密度的試體(包括鐵模),固定在試體臺架上。
(4)設定試驗機內溫度(正常測試為60°C±1°C),使試體保持恆溫半小時至2小時。
(5)設定滾壓次數(車輪往復滾壓1 來回計為1 次)及滾壓速度。
(6)放下槓桿,使輪面完全接觸試體表面,放鬆滑動桿,調整測微錶正確接觸桿頂,調整讀數並記錄之。開動開關使車輪往復對試體面滾壓,直至所設定的滾壓次數為止,再予讀記測微錶之讀數,而讀數差即為在該滾壓次數下之垂直變位量,或在滾壓過程中,適當時間多次讀記滾壓次數及垂直向變位量。
5.計算以滾壓次數為橫座標,變形量為縱座標可得如圖3 所示之曲線,截取曲線之直線部分求滾壓次數差與變形量差之比值,即為動穩定值(Dynamic Stability如式1,以滾壓次數與滾壓時間之比值為變形率(Rate of Deformation)如式2。
若總變形量(d)大於25mm 時,則該次試驗不列入計算。
ΔtΔd式中:DS=動穩定值(次數╱毫米。
△n=滾壓次數差(次數)。
原頁影像(對照用)
△d=變形量差(毫米)。
RD=變形率(毫米╱分鐘)
△t=滾壓時間(分鐘)
圖3 滾壓次數與變形量關係曲線
6. 注意事項除上述外:
(1)輪壓機之輾壓速度、輪跡機之滾壓速度,在安置試料之前需先確實調整設定。
(2)在開始試驗之時,須先確定離合器在確實的嚙合位置,使臺架能正確往復運轉。
(3)輪壓機試體製作完成後,須放鬆離合器在取出鐵模及其內之試體。
(4)輪壓機之輾壓輪面、輪跡機之橡膠輪面,每次試驗前都須確認表面不沾黏有雜物。
(5)輪速、輪壓、溫度等將影響試驗結果,因此在試驗前,對其效果應有相當認識,而後再設定試驗條件。輪速對穩定性影響不大,但輪壓及溫度對動穩定性,則有較大之影響。
ΔdΔn 或Δt010203040滾壓次數(×100)
2 4681012變形量mm