第二章 文獻回顧
為了減緩都市氣候高溫化、乾燥化的效應，減少都市洪水發生率，
改善都市生態環境，大都會地區廣大地表有必要以可滲透式鋪面來做 為人行道、步道及廣場等之鋪面材料。根據林憲德等〔1〕之研究結果 顯示，可滲透式鋪面材料對於減少雨水逕流量，降低公共排水設施容 量，減緩都市洪水發生之概率，還能增加土壤的濕潤，增加生物、微 生物的生活空間，提昇都市的生態環境品質，對我國在促進都市永續 發展的目標上，有相當大的影響。
2-1 透水鋪面之型式
透水鋪面（Permeable Pavment）在目前已經受到越來越多的重視，
在環保意識高漲的今天，世界各國無不朝向綠色建築的目標努力，而 其中保水性更是一項重要的指標。透水性鋪面能使降雨由地表吸收，
減少排水系統的負荷，並補充地下水，對減低因人類開發而造成水土 的破壞，有很大的幫助〔2〕。
鋪面的設計是影響地表滲透量最重要的因子，假使一個基地之中 使用了大量的不透水鋪面，容易使降落的雨水形成逕流而排出基地之 外，導致基地的保水性差。然而，鋪面的設計也是控制基地保水性的 最佳方式，要提高基地的保水性應從兩方面著手，一是增加地表水分 滲透量；二為增加綠地面積。關於前者之實現可採用多孔性透水鋪面
（如No-fines concrete）；後者則使用塊體或鏤空的鋪面以非連續拼接的 方式安置，讓地表土有和空氣、陽光接觸的機會，以利植被生長，增 加土壤的含水量。以下分別簡介之：
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● 多孔性透水鋪面
多孔性透水鋪面除了水資源可完全滲至地表，具水土保持功能 外，天雨時地面不積水，不至於對行人造成潮濕不便，同時地表水分 有助於都市氣候之調節。圖 2-1 為典型之路面剖面圖，其中耐磨層、
墊層、路基層及副基層都必須有縫隙或多孔的特點，目前較常使用的 此種鋪面材料有多孔隙瀝青混凝土（porous asphalt）及無細骨材混凝土 等。
圖 2-1 人 行 鋪 面 典 型 剖 面 圖 〔 2〕
● 多孔隙瀝青混凝土鋪面
多孔隙瀝青混凝土係具有高孔隙率之排水性材料，其發展最早開 始於歐洲，1970 年代中期在歐洲地區大量使用，日本則是於 1980 年代 開始發展〔3〕。多孔隙瀝青混凝土主要的原理乃利用級配調整使粗細 骨材間的孔隙率提高至20％左右，以使降於鋪面上的水可由大量的孔 隙迅速排除，避免在鋪面上形成水膜，因而減少行車打滑與水沫飛濺 的現象（圖 2-2）。多孔隙瀝青混凝土之瀝青膠泥（黏結材）常以添加 改質劑、纖維或石灰，以提高瀝青韌性與強度，增加瀝青薄膜的厚度，
以確保瀝青混凝土的耐久性、防止剝脫及老化。多孔隙排水性鋪面常 使用於路面容易積水之區域，如路面超高變化處、路面寬廣之機場跑
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道、高速公路等，其優點有：雨天可確保路面的抗滑能力、降低水珠 的飛濺起霧現象、減少雨夜車燈光線的反射、確保行車的安全、亦可 有效減低行車所造成的噪音。其鋪面構造見圖2-3。
圖 2-2 排 水 性 瀝 青 混 凝 土
圖 2-3 多 孔 隙 排 水 鋪 面 構 造 圖 〔 3〕
● 無細骨材混凝土鋪面
無細骨材混凝土是由水泥、粗骨材和水拌合而成，有時也會加入
排水瀝青混凝土面層 不透水層
路基 排
水 溝
雨水
排水瀝青混凝土面層 不透水層
路基 側
溝
雨水
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少量的砂，粗骨材可以是碎石、卵石，也可以是人造輕骨材或再生骨 材。其膠結過程是藉著粗骨材表面的水泥漿體，由於骨材的接觸而互 相凝結形成多孔隙的結構體，因此作為鋪面材料其透水性相當好。
無細骨材混凝土鋪面一般而言載重能力會受到限制，因增加透水 性就會犧牲抗壓強度，因此並不能承受太大的載重，一般都使用於載 重較小的區域，如人行道或行人廣場等，但國外文獻中也曾有過利用 無細骨材混凝土做為停車場鋪面的例子〔4〕。
● 非連續拼接或鏤空的鋪面
非連續拼接鋪面設計，在鋪面與鋪面間有很大的間隙可填入砂 土，儘管路基可能打入不透水之混凝土層，但仍然提供了一些植被生 長的機會，其施工法如圖2-4。而鏤空的路面，如植草磚，則直接提供 植被生長的環境，使得人車行走於上面，而不至於造成植被壞死。
圖 2-4 非 連 續 拼 接 鋪 面 設 計 〔 2〕
非連續拼接的鋪面其接縫寬度之範圍約在20 至 35mm，接縫之建 造方式可以人工排列或是以永久性之間隔物（spacer）來控制（圖 2-5）。 此種型式的鋪面可以承受較大的載重，因此可用於中度載重量的停車 區域。鏤空的鋪面一般以植草磚較為人所知（圖 2-6），但若要求較高 的透水率時便不應植草，此種鋪面可承受較多孔鋪面與非連續拼接鋪
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面為大的載重量〔5〕。
圖 2-5 非 連 續 拼 接 鋪 面 （ 永 久 性 間 隔 物 ）
圖 2-6 植 草 磚
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2-2 透水性鋪面之一般要求 2-2-1 多孔隙鋪面材料
● 多孔隙瀝青混凝土
多孔隙瀝青混凝土需要以粗骨材間之互相接觸而獲得其強度及排 水性能，對於骨材的要求比傳統密級配瀝青混凝土要嚴格。由於其骨 材級配中，粗骨材佔了大部分的比例（約 85％），因此特別需要注重 粗骨材對瀝青的附著性、抗磨耗性、抗破碎及抗磨損性、抗凍融能力，
以及骨材間的互鎖（interlocking）。粗骨材的扁平率若越高，其滲透係 數有降低的傾向；骨材破碎則會導致骨材的脫落、鬆散，並會阻塞孔 隙。而粗骨材粒徑均一化的使用，則可增加滲透係數。因此在考量經 濟性、料源獲得、砂石廠設備等考量上，應儘量選擇品質較高的砂石。
骨材之級配影響排水性鋪面之滲透係數及排水能力甚劇，為了達 到預期之孔隙率（一般約 20％），級配使用大量的粗骨材，細骨材量 必須少（約10％），以避免阻塞孔隙。一定量的填充料則為必須（約 5
％），以提高多孔隙瀝青混凝土牆度、提高瀝青黏滯性、增加瀝青膜厚 度。表2-1 為各國多孔隙瀝青混凝土之級配建議，表 2-2 則為德國排水 性瀝青混凝土骨材級配之建議。
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並應符合ASTM C33（CNS1240〔混凝土用粒料〕）之有關規定。
無細骨材混凝土的水灰比可變範圍較小，超過一定區間，就會形
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成水泥漿流失和不能成型。比較理想的範圍是 0.45～0.6 之間，較低者 可選用 0.35，表 2-3 為數個設計參考資料〔6-7〕。
表 2-3 無細骨材混凝土之設計參考〔6〕
水泥：骨材 水灰比 水泥 kg/m3
用水量 kg/m3
碎石 kg/m3
1：10 0.364 157 57 1570
1：10 0.582 152 88 1520
1：12 0.408 133 54 1597
1：15 0.41 107 44 1598
1：8 0.35 201 70 1608
1：10 0.36 158 57.5 1580
2-2-2 非連續拼接或鏤空的鋪面
非連續拼接的鋪面其面層的鋪設目前最常見的為混凝土鋪面磚，
無論是在人行道、公園廣場或某些停車場內均可見到此種鋪面的蹤 影。由於此種鋪面可依據不同的排列方式變化出種種不同的圖案，因 此在使用上有越來越多的趨勢。在鋪面磚相關規範方面，我國國家標 準也有相關的規定，CNS 13295（高壓混凝土連鎖地磚）〔8〕中就規定 了高壓混凝土連鎖磚的外觀、尺寸、檢驗方式及基本之力學性質，其 主要內容請見表 2-4。
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表 2-4 CNS 13295 之內容
檢驗項目 內容摘要
外觀、尺寸
尺寸不予以硬性規定，但長寬不得超過280mm，慣用厚度為 60、
80、100、120 及 140mm。
表面若敷面層，其厚度至少6mm 以上。
尺度許可差：長寬為±2mm，厚度為±3mm。厚度在 80mm 以下，
不得有超過2mm 之瑕疵突出物，在 80mm 以上，不得有超過 3mm
（Precast concrete paving flats）即是預鑄混凝土鋪面的規範；DIN18318
（Road construction：Sett and slab pavements，and surrounds）〔9〕則對於 鋪面做較廣泛的說明與規定，基本上為各鋪面相關規範的索引，其中 對基層級配有相關的規定。DIN18501（concrete pavement setts）〔10〕將 concrete pavement setts 定義為預先製作好，適用於道路、步道與廣場的 鋪面材料，其檢驗項目有外觀尺寸、抗壓強度與對霜及除冰鹽的抵抗 性（通常假設抵抗性良好），相對於CNS13295-高壓混凝土連鎖地磚而 言少了吸水性與耐磨性檢驗（DIN18501 之耐磨性已被刪除），其內容見 表2-5。
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表 2-5 DIN18501 之內容 檢驗項目 內 容
外觀、尺寸
慣用厚度為60、80、100、120 及 140mm，最大長度為 280mm。
尺度許可差：長寬為±3mm，厚度為±5mm。厚度在 80mm 以下，
不得有超過2mm 之瑕疵突出物，在 80mm 以上，不得有超過 3mm 之瑕疵突出物。
抗壓強度 5 個平均值 60MPa 以上，個別 50MPa 以上。加壓速率 0.5 MPa/sec
耐磨性 已刪除
美國ASTM 對鋪面磚之規定如下：ASTM C67（standard test methods for sampling and testing brick and structural clay tile）〔11〕主要規範 Brick 的檢驗 項目（非所有項目均需測量）及內容，檢驗項目包括：抽樣、抗彎強 度（MOR）、抗壓強度、吸水率（分為浸冷水試驗及浸沸水試驗）、凍 融試驗、初始吸水率（實驗室、現場）、efflorescence、單位重、尺寸量 測、彎曲度（warpage）、長度變化、孔隙面積（void area）等。ASTM C902
（standard specification for pedestrian and light traffic paving brick.）〔12〕規範 了適合步道及交通量較少的鋪面磚，其分類依據氣候（三級）與交通 量（三級）來分，分類如下：
● 氣候
Class SX：當水分飽和時鋪面磚會有冰凍的情況。
Class MX：外部使用，不須考慮冰凍因素。
Class NX：內部使用且受保護不被冰凍。
此種鋪面磚的物理性需求見表2-6。
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*適用鑄造磚（molded brick）
● 交通
TypeⅠ：暴露於大範圍的磨耗，如車道及公共、商業建築之入口。
TypeⅡ：暴露於中度交通量，如餐廳地板、商店及戶外之人行道。
TypeⅢ：暴露於低的交通量，如單一家庭之地板或內院（patios）。
其磨耗需求見表2-7。
*磨耗指標＝100×冷水吸水率（％）/抗壓強度（psi），抗壓強度試體大小為 98×98×
57mm 或保證結果相同之其它尺寸試體。
**參照 ASTM C 902-00 Standard Specification for Pedestrian and Light Traffic Paving Brick 之 說明。
ASTM C936（Standard Specification for Solid Concrete Interlocking Paving Units）〔13〕是針對混凝土高壓連鎖磚所定的規範，其內容與 CNS 13295
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相似，包括外觀、尺寸、抗壓強度、吸水率及耐磨性等，都有相關的 規定（表2-8）。
表 2-8 ASTM C936 之內容 檢驗項目 內 容 外觀、尺寸
每塊磚均能夠以單手舉起和放下，暴露面之面積須小於或等於 0.065m2，細長比（長/厚）≦4，最小厚度為 60mm。
尺度許可差：長寬不大於±1.6mm，厚度不大於±3.2mm。
尺度許可差：長寬不大於±1.6mm，厚度不大於±3.2mm。