手冊目錄 | 環境管理署工程技術與再生材料資料 | 道路鋪面、地磚與再生材料
第四章 瀝青混凝土工程性質與應用實例(1/2);原PDF第28–38頁。
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- 使用範圍:正文依附錄一規定將本用途限於道路工程、須高於使用時地下水位1公尺,並列使用地點限制及第二級環境標準。實案仍須取得工程、清運者與使用者等管制編號,不能只憑產品試驗結果使用。
- 替代比例:手冊建議焚化再生粒料作為細粒料取代料,取代瀝青混凝土細粒料不超過20%;這是技術建議與試驗界線,不是免除配合設計、主管機關同意或契約審查的法定通用上限。
- 工程試驗:0%、10%、20%試驗中,摻量增加時含油量提高;20%組車轍總變形8.59mm、動穩定值605.77次/mm,對照組為7.69mm與840次/mm,回彈/潛變亦顯示高溫抗變形能力下降。符合部分馬歇爾門檻不等於性能沒有折減。
- 案例適用性:內湖、北投、臺大轉運站與木柵案例使用14%或18%焚化再生粒料,施工面積、粒料組成與試驗條件各異;它們是個案成效資料,不能直接複製為全國標準配比。
- 工地拌和公式:承包商應依材料及設計完成Job Mix Formula並送工程司核可,未核可前不得拌和。正文表5-1、5-2與附錄二的方括號欄位都必須依契約選定,本站不代填。
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¶ 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土使用手冊|原檔第28頁
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質 與應用實例 4.1 適用範圍 1.工程用途 依據施工綱要規範第 02742 章「瀝青混凝土鋪面」規定, 瀝青混凝土得採用天然級配粒料、再生級配粒料或其混合料。 使用焚化再生粒料作為「瀝青混凝土」,應向產生地之地方環保 局申請工程管制編號,再由該等機關核發,並副知使用地之地 方環保局。焚化再生粒料用應於瀝青混凝土之產品品質,除符 合工程主辦機關之規範要求外,也須符合「垃圾焚化廠焚化底 [4.2] 渣再利用管理方式」 (詳如附錄一)公告之環境面品質要求。 2.使用區域 依據「垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式」規定(詳如 附錄一),使用焚化再生粒料應用於「瀝青混凝土」用途,應高 於使用時現場地下水位 1 公尺以上,僅限使用於道路工程,且 有下列使用地點限制規定,並應符合焚化再生粒料環境標準之 第二級標準。 不得位於公告之飲用水水源水質保護區、飲用水取水口一定 距離、水庫集水區及自來水水質水量保護區範圍內。 不得位於目的事業主管機關公告之自然保留區、自然保護區、 重要濕地、野生動物保護區及野生動物重要棲息環境範圍內。 不得位於依都市計畫法劃定為農業區、保護區;不得位於依 非都市土地使用管制規則劃定為特定農業區、一般農業區及 其他使用分區內之農牧用地、林業用地、養殖用地、國土保 安用地、水利用地、鹽業用地、古蹟保存用地、生態保護用 23
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 地,及上述分區內暫未依法編定用地別之土地範圍內。 不得位於依國家公園法劃定為國家公園區內,經國家公園管 理機關會同有關機關認定作為前款限制使用之土地分區或編 定使用之土地範圍內。 4.2 工程性質 參考公共工程施工綱要規範第 02742 章「瀝青混凝土鋪面」之規 定(詳如附錄二),藉由馬歇爾配合設計、回彈模數試驗結果分析等 之試驗結果,說明焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之適用性。 1.面層之工程性質 (1)馬歇爾配合設計 本手冊採馬歇爾法進行瀝青混凝土配合設計,在焚化再 生粒料取代量加以改變,以求出不同替代量下其最佳含油量 及相對應之單位重、穩定值、流度值、粒料填充率(The Voids in the Mineral Aggregate , VMA) 及 瀝青 填 充率 (The Voids Filled With Asphalt,VFA),相關試驗結果如表 4-1 所示。另 [4.3] 依據文獻 顯示,透過篩分析試驗約 60 %之焚化再生粒料 通過 4 號篩,故本手冊建議焚化再生粒料宜作為細粒料之取 代料。 表 4-1 面層配合設計結果 含油量 單位重 穩定值 流度值 VMA VFA 組別 3 (%) (t/m ) (kgf) (%) (%) (%) 0% 5.2 2.248 1960 10.5 18.0 73.5 10% 5.4 2.251 1785 11.3 15.8 74.5 24
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 含油量 單位重 穩定值 流度值 VMA VFA 組別 3 (%) (t/m ) (kgf) (%) (%) (%) 20% 5.7 2.276 1790 12.2 14 71 規範值 3~6% - 817.2 8~18 ≧9 65~80 資料來源:本計畫彙整 使用天然粒料摻配焚化再生粒料部份,其含油量有隨著 添加比例提高而增加之趨勢,主要由於焚化再生粒料的孔隙 率較高原因所導致。其瀝青混凝土單位重與有無摻配焚化再 生粒料並沒有多大的影響。而在穩定值的數據結果上,使用 焚化再生粒料 為摻配粒料部分,其穩定值均遠大於規範 817.2 kgf,甚至達一倍以上之強度。 馬歇爾流度值主要代表的是瀝青混凝土承受壓力至產 生破壞時之最大垂直變形量,通常流度值越低代表瀝青混凝 土承受外在荷重時越能抵抗車轍變形,但流度值太低又容易 有龜裂現象的產生。而本手冊針對三組摻配焚化再生粒料部 份,其試驗值皆符合規範值所要求之標準,再加上高穩定值, 對於利用焚化再生粒料來取代短缺的天然粒料有良好之成 效。 (2)回彈模數試驗結果分析 理想的瀝青混凝土,在低溫時應有較高的黏塑性以承受 應力,同時能維持適當的柔韌性,以避免裂縫產生,即回彈 模數值在低溫時不希望太高;而在高溫時則應有足夠之彈性 以抵抗推擠變形,並保有適當的強度,即高溫時希望有較高 的回彈模數值。 本手冊分別進行各種不同焚化再生粒料比例摻配時 25 ℃、 40 ℃回彈模數試驗,試驗結果如表 4-2。由各試驗組別 的平均可看出在 25 ℃,回彈模數明顯有隨著焚化再生粒料 25
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 替代量增加而提高,而在 40 ℃時回彈模數則隨焚化再生粒 料添加而降低。而根據焚化再生粒料添加量多寡有顯著差異, 因此可推斷焚化再生粒料添加量對回彈模數方面會造成影 響,而且添加量增加對回彈模數會有不當影響。 (3)潛變試驗結果分析 在本手冊中,執行潛變模數試驗之前,都會如同前面回 彈模數試驗的試體養治方法,在試驗溫度之下先恆溫 24 小 時以上以確保瀝青混凝土內部均勻達到試驗溫度。潛變模數 值 會 影 響 材 料 永 久 變 形 量 的 大 小 , 因 為 潛 變 模 數 值 在 Burger’s model 中為線性假設,若時間愈長,所累積之變形 量就愈大,而潛變模數值與變形量的大小成反比,潛變模數 值愈小則變形就愈大,因此由潛變模數值的大小可以預估是 否容易產生車轍。 試驗結果如表 4-2 所示,由各試驗組別之平均可看出使 用相同瀝青在相同應力時間下,使用焚化再生粒料取代細粒 料之瀝青混凝土抗變形能力較一般天然級配粒料低,取代 10 %與 0 %相比其潛變模數相差不多,而當取代 20 %時潛 變模數值就有明顯差異,因此可得知少量取代可能造成影響 不大,當取代超過一定量時其差異性就可明顯看出,這與其 他實驗結果影響變因是非常相近的。而無論在 25 ℃或 40 ℃,在材料上使用焚化再生粒料均會有明顯差異,因此使用 焚化再生粒料於瀝青混凝土中其對於變形方面是有一定的 影響的,相對於車輪跡試驗結果方面也應是有相同的呼應。 表 4-2 回彈模數試驗結果及靜態潛變試驗結果 2 回彈模數(kg/cm ) 試驗組別 25℃ 40℃ 0%-1 15019 5950 0%-2 13258 6585 0%-3 14484 7079 26
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 2 回彈模數(kg/cm ) 試驗組別 25℃ 40℃ 平均 14254 6538 10%-1 14166 5461 10%-2 15824 6714 10%-3 15498 5468 平均 15163 5881 20%-1 14760 4884 20%-2 15659 4141 20%-3 16547 5075 平均 15656 4700 2 潛變模數(kg∙sec/cm ) 試驗組別 25℃ 40℃ 0%-1 292491 141998 0%-2 289375 167000 0%-3 279522 161882 平均 287129 156960 10%-1 274825 141347 10%-2 297866 159629 10%-3 268365 141328 平均 280352 147435 20%-1 276376 129374 20%-2 264170 143171 20%-3 279727 156457 平均 273424 143000 資料來源:本計畫彙整 (4)車轍輪跡試驗結果分析 利用輪跡試驗儀模擬行駛中的車輛輾壓路面情況,以一 特定胎壓在壓實後的瀝青混凝土試體上反覆滾動輾壓,觀測 27
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 其變形情形並加以記錄。並以動穩定值(Dynamic Stability) 及變形率(Rate of Deformation,RD)來評估瀝青混凝土試體抵 抗高溫車轍變形的能力。所謂動穩定值乃是試體每單位減少 量所需的輾壓次數(次數/min),而變形率則是單位時間內試 體之垂直變形量(mm/min)。 本手冊分別對焚化再生粒料摻配量 0 %、10 %、20%等 三組不同配比進行車轍輪跡試驗,並以試驗溫度 60 ℃做為 模擬台灣夏天路面的溫度,以求得與現地路面相同的車轍現 象。試驗結果如表 4-3 所示。 由試驗結果可看出經過添加焚化再生粒料的瀝青混凝 土其總車轍沉陷量均大於未添加的對照組,尤其添 20% 的 焚化再生粒料其總沉陷特別明顯,在滾壓初期差異性並不大, 而當達到 1,200 次滾壓時差異性就特別明顯,會有此原因可 能由於初期時焚化再生粒料還可承受足夠的抵抗車轍變形 能力,而當經過 1,200 下滾壓後,焚化再生粒料已無法承受 或是都已破碎,因而車轍變形量逐漸增加。 表 4-3 車轍輪跡試驗結果 車轍變形量(mm) 動穩定值 變形率 配比組 0 300 600 900 945 1200 1260 1500 (次/mm) (mm/次) 0% 0.00 3.58 5.23 6.03 6.59 7.06 7.34 7.69 840.00 0.05 10% 0.00 3.82 5.28 6.30 6.83 7.29 7.67 7.82 750.00 0.06 20% 0.00 3.78 5.61 6.40 6.98 7.77 8.02 8.59 605.77 0.07 資料來源:本計畫彙整 2.底層之工作性質 一般在規範上對於瀝青處理底層的規定並無像面層來得嚴 格,再加上瀝青處理底層上還有面層,可以避免掉色澤、鏽斑 等問題,因此焚化再生粒料於瀝青處理底層上的使用就較容易 被接受,所以本手冊也特別對焚化再生粒料應用於瀝青處理底 28
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 層做相關成效試驗,進一步瞭解焚化再生粒料在此方面應用情 形。 (1)馬歇爾配合設計 本研究採馬歇爾法進行瀝青混凝土配合設計,在焚化再 生粒料取代量上直接以替代 20 %細粒料,以求出在與面層 相同的最大替代量下,其單位重、穩定值、流度值、粒料填 充率(The Voids in the Mineral Aggregate,VMA)、空隙率及瀝 青填充率(The Voids Filled With Asphalt,VFA),如表 4-4 所 示。 表 4-4 瀝青處理底層試驗結果 含油量 單位重 穩定值 流度值 空隙率 組別 3 (%) (t/m ) (kgf) (%) (%) 0% 4.5 2.255 1805 9.3 7.5 20% 4.57 2.275 1450 13.5 7 規範值 3~6 - 600 8~18 3~10 資料來源:本計畫彙整 由試驗結果得知所有實驗值均可以滿足規範所要求的 規定,而穩定值均高於 600 kgf 的規定,但是添加焚化再生 粒料有下降的趨勢,顯示添加焚化再生粒料會影響瀝青處理 底層強度,至於流度值方面,添加焚化再生粒料之後有增加 流度值趨勢,顯示添加焚化再生粒料之後的瀝青處理底層對 於抵抗車轍變形的能力降低。以上兩個試驗結果均顯示焚化 再生粒料對瀝青處理底層有影響,但以添加 20 %焚化再生 粒料量而言,各項試驗結果均顯示與規範值還有一段距離, 因此可再增加焚化再生粒料使用量用於瀝青處理底層之中。 29
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 (2)回彈模數試驗結果分析 瀝青處理底層在回彈模數試驗方面與面層有相同的結 果,都是有添加焚化再生粒料的瀝青混凝土在 25 ℃時有較 高的回彈模數,詳細結果如表 4-5 所示。這表示在低溫時焚 化再生粒料瀝青混凝土其黏塑性會較低,而在高溫 40℃時 焚化再生粒料的瀝青混凝土其回彈模數又較低,因此對於抵 抗推擠變形的能力也就較差。而根據焚化再生粒料添加量多 寡有顯著差異,因此可推斷焚化再生粒料添加量對回彈模數 方面會造成影響,而且添加量增加無論對於面層或是瀝青處 理底層均有相同結果,對瀝青混凝土無論在高溫低溫會有不 當影響。 (3)潛變試驗結果分析 由表 4-5 之瀝青處理底層靜態潛變試驗結果可以看出瀝 青處理底層其靜態潛變模數不如面層來的高,如果添加焚化 再生粒料過後不管是在 25 ℃及 40 ℃其靜態潛變模數也是 較未添加焚化再生粒料對照組低。因此焚化再生粒料對於瀝 青混凝土中抵抗變形的能力是有一定的影響,如果要使用焚 化再生粒料還是必須與面層一樣注意使用量。 30
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 表 4-5 瀝青處理底層回彈模數試驗及靜態潛變試驗結果 2 回彈模數(kg/cm ) 試驗組別 25℃ 40℃ 0%-1 13731 6515 0%-2 12698 7051 0%-3 13339 6957 平均 13256 6841 20%-1 14549 4960 20%-2 13514 4598 20%-3 15584 6102 平均 14549 5219 2 潛變模數(kg∙sec/cm ) 試驗組別 25℃ 40℃ 0%-1 151792 118047 0%-2 159694 129285 0%-3 157053 116734 平均 156180 121355 20%-1 134904 109574 20%-2 131612 107921 20%-3 143452 95115 平均 136656 104203 資料來源:本計畫彙整 31
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 4.3 應用實例 以下介紹國內工程實例,以說明焚化再生粒料環境監測成果及工 程使用成效。 實例一:臺北市政府環境保護局內湖垃圾焚化廠廠區道路養護工程 108 年度之案例於內湖垃圾焚化廠廠區進行瀝青混凝土道路養護 工程,施作面積約 467 平方公尺,使用粒料配料比例為 0.5 cm 碎石 45 %、砂 37 %、焚化再生粒料 18 %之瀝青混凝土。瀝青混凝土鋪設 面層須符合規範要求之壓實度及厚度,各項規定如表 4-6 所示。粒料 基礎性質試驗結果如表 4-7 所示。施工過程為路面刨除後,向下開挖 深度 40 cm 以上,每平方公尺至少使用 1 包水泥(50 kg),乾拌水泥後 滾壓夯實、鋪灑透層,並鋪設瀝青混凝土第一層(厚度 7.5 cm),經壓 實後鋪灑透層,接續鋪設第二層瀝青混凝土(厚度 7.5 cm)後壓實,施 工照片如圖 4-1 所示。 表 4-6 瀝青混凝土鋪設面層壓實度及厚度檢驗 檢驗項目 依據之標準 規範之要求 頻率 未滿 8M 寬道路 2 壓實度 CNS12390 壓實度達 93%以 未滿 1000m 至少 上視為合格 鑽取試體一個 厚度 CNS8755 5cm 資料來源:本計畫彙整 表 4-7 壓實試體容積比重(密度)及壓實度試驗報告 混合 試體平 平均試 25℃密 容積比 試驗時 吸水 25℃容 壓實度 料種 均直徑 體高度 度 重標準 水溫(℃) 率(%) 積比重 (%) 3 類 (cm) (cm) (kg/m ) 值 3/8〞 10.0 15.0 25 0.94 2.315 2308 2.365 98 資料來源:臺北市政府環境保護局內湖垃圾焚化廠,108 年提供。 32
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第四章 焚化再生粒料應用於瀝青混凝土之工程性質與應用實例 資料來源:臺北市政府環境保護局內湖垃圾焚化廠,108 年提供。 圖 4-1 內湖垃圾焚化廠道路養護工程 實例二:臺北市政府環境保護局北投垃圾焚化廠廠區道路養護工程 107 年度之案例於北投垃圾焚化廠廠區進行瀝青混凝土道路養護 工程,施作面積約 368 平方公尺,使用粒料配料比例為 0.5 cm 碎石 43 %、砂 39 %、焚化再生粒料 18 %之瀝青混凝土。瀝青混凝土鋪設 面層須符合規範要求之壓實度及厚度,各項規定如上表 4-6 所示。粒 料基礎性質試驗結果如表 4-8。馬歇爾試驗之試驗結果如表 4-9 建議 採用瀝青含量為 5.5 %且採用瀝青含量之瀝青混凝土性質如表 4-10 所 示。 表 4-8 壓實試體容積比重(密度)及壓實度試驗報告 混合 試體平 平均試 25℃密 容積比 試驗時 吸水 25℃容 壓實度 料種 均直徑 體高度 度 重標準 水溫(℃) 率(%) 積比重 (%) 3 類 (cm) (cm) (kg/m ) 值 3/8〞 10.0 11.6 25 1.8 2.290 2283 2.380 96.2 資料來源:臺北市政府環境保護局北投垃圾焚化廠,107 年提供。 33
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來源:環境部環境管理署113年10月手冊。依環境部網站資料開放宣告(CC BY 4.0)註明出處;本站分章呈現並另列閱讀註記,不代表發布機關認可。原圖表與文獻標示保留。查核日期:2026年8月30日。