現場車轍值量測

公路施工及管理系統一般最常用之三公尺直規，主要以量測路面的高 低起伏為主，著重在路面橫向之高差變化。其量測程序為沿著車道線以內

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80~100 公分左右，與車道垂直線為測線，垂直放置車道兩旁線，在0.75公 尺、1.5公尺、2.25公尺進行量測，紀錄至1 公釐。

圖 3.14 三米尺規 3.8 水質氯鹽分析

3.8.1 硝酸汞滴定法

水樣調整 pH 值至 2.3 ～ 2.8 範圍內，以硝酸汞溶液滴定，滴定過程 中，氯離子與硝酸汞生成不易解離之氯化汞，當到達滴定終點時，多餘之 汞離子即與指示劑二苯卡巴腙（Diphenylcarbazone）形成藍紫色複合物。 水 樣中氯離子濃度可由滴加之硝酸汞標準溶液體積及濃度求得。

二、適用範圍

本方法適用飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體（除海水外）、

地下水、放流水及廢(污)水中氯鹽之檢驗。

三、設備及材料 : 微量滴定管。

四、試劑

（一）試劑水〆蒸餾水或去離子水。

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藍色之水樣），在加入指示劑 ─ 酸化試劑之前應調整 pH 值至 8 (Rt)，來計算水中實用鹽度(Practical salinity scale)。

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（二）IAPSO(International association for the physical science of the ocean)標準海水〆市售標準品，鹽度分別約等於 38、35、30 及 10 psu

第四章 研究成果與分析

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表 4.3 轉爐石瀝青混凝土配合設計值

項目 試驗室配合設計 現場鋪築機取樣 規範值

建議瀝青含量(%) 4.5 4.275 4.0~7.0

設計目標黏度 (poise) 9,800 9,800 >8,000

夯壓後試體單位重(kg/m³) 2,730 2,770 -

理論最大單位重(kg/m³) 2,852 2,810 -

穩定值 (kgf) 2,380 2,311 ＞816

流度值(0.25mm) 11.5 11.6 8~14

空隙率-V.A (%) 4.5 4.36 3~5

粒料間空隙率-V.M.A (%) 16.3 16.07 ≧13.0

瀝青填充率-V.F.A (%) 72 72 65~75

粒料帄均比重 3.105 3.15 -

粒料吸油率(%) 0.032 0.036 -

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圖 4.2 轉爐石及傳統瀝青混凝土之常溫抗裂

4.4.2 殘餘強度

由於南星道路位於海邊附近，其海水中的氯鹽通常會降低工程品質，

在此試驗中進行瀝青混凝土其淡水與海水之浸入破壞，模擬現地鋪面情 況。本試驗將其轉爐石與傳統瀝青混凝土試體分別放入淡水與海水之中，

在 60℃的水溫浸泡 24 小時並進行殘餘強度實驗，再進行氯鹽分析。圖 4.3 為不同水質之殘餘強度。傳統瀝青混凝土試體在淡水與海水中分別殘餘強 度為 2.215kgf/cm²及 2.115 kgf/cm²，而轉爐石瀝青混凝土在淡水與海水分別 為 3.145kgf/cm²及 2.68 kgf/cm²，發現瀝青混凝土於海水中，工程品質會下 降，其中轉爐石瀝青混凝土浸泡海水與淡水之差異最為明顯，相差約 0.5 kgf/cm²，雖然轉爐石瀝青混凝土之殘餘強度較傳統瀝青混凝土佳，但轉爐 石瀝青試體之殘餘強度在淡水與海水的變化相差卻是最大。

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圖 4.3 不同水質之殘餘強度

4.4.3 回彈模數

回彈模數(Resisient Modulus，簡稱 Mr)係物體受力後所能夠回復之最大 強度，對瀝青混凝土而言，在溫度較低時會具有較高的黏塑性以承受應力 與應變，能夠維持適當的柔韌度，減少裂縫產生。

圖 4.4 為轉爐石與天然粒料 25℃時之回彈模數，由實驗數據可得知轉 爐石瀝青混凝土優於傳統瀝青，其值約為 11,800kgf/cm²，而傳統瀝青則約 為 9,500 kgf/cm²，兩者約差為 2,300 kgf/cm²。

圖 4.4 不同粒料之回彈模數(25℃)

4.4.4 動態潛變

本試驗探討轉爐石與天然粒料應用於鋪面之動態潛變，利用重覆加壓 方式模擬瀝青混凝土鋪面受到車輛行進時荷重反覆作用之情形，試驗結果 表示出應變越小即抗變形能力越好。實驗針對南星道路之兩條鋪面上都分

別在轉爐石瀝青混凝土與傳統瀝青混凝土進行鑽心，把試體分別進行不同 溫度 25℃及 40℃實驗，加壓次數設定為 1,000 次，由於考量南星道路重車 比一般道路還要多，所以另外區分輪跡與非輪跡以進行比較分析，以這些 數據結果分析觀察鋪面情況，作為未來鋪面情況的參考。

圖 4.5、圖 4.6 分別係 X 與 Y 段鋪面鑽心試體之 25℃動態潛變。由圖 4.5 得知，X 段鋪面之 2 號試體(天然粒料非輪跡)垂直變位約 0.58mm，而 6 號試體(天然粒料輪跡)垂直變位 0.02mm，另外 7 號試體(轉爐石輪跡)與 8 號試體 (轉爐石非輪跡)分別是 0.09mm 及 0.15mm々另外由圖 4.6 得知 Y 段 鋪面之 23 號試體(天然粒料非輪跡)垂直變位 0.61mm 為最大，而最小為 24 號試體(天然粒料輪跡)垂直變位 0.3mm，轉爐石的 16 號試體(轉爐石輪跡) 與 17 號試體(轉爐石非輪跡)分別為 0.4mm 及 0.49mm。

圖 4.5 X 段路面鑽心試體之動態潛變(25℃)

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圖 4.6 Y 段路面鑽心試體之動態潛變(25℃)

圖 4.7、圖 4.8 分別係 X 與 Y 段鋪面鑽心試體之 40℃動態潛變。由圖 4.7 得知，X 段鋪面之 2 號試體(天然粒料非輪跡)垂直變位約 0.79mm，而 6 號試體(天然粒料輪跡)垂直變位 0.04mm，另外 7 號試體(轉爐石輪跡)與 8 號試體 (轉爐石非輪跡)分別是 0.32mm 及 0.22mm々另外由圖 4.8 可以得知 Y 段鋪面之 23 號試體(天然粒料非輪跡)垂直變位 0.61mm 為最大，而最小 為 24 號試體(天然粒料輪跡)垂直變位 0mm，轉爐石的 16 號試體(轉爐石輪 跡)與 17 號試體(轉爐石非輪跡)分別為 0.12mm 及 0.18mm。

圖 4.7 X 段路面鑽心試體之動態潛變(40℃)

圖 4.8 Y 段路面鑽心試體之動態潛變(40℃)

4.4.5 靜態潛變

潛變模數值會影響材料的永久變形量的大小，若加壓時間越長，所累 積之變形量就越大，而潛變模數值也與變形量的大小成正比，潛變模數越 小則變形量就越大，因此潛變模數的大小可以預測是否容易產生車轍問 題。以下試驗結果於圖 4.9、圖 4.10、圖 4.11、圖 4.12 所示。

圖 4.9、圖 4.10 分別係 X 與 Y 段路面鑽心試體之靜態潛變(25℃)。圖 4.9 中可以看到 6 號試體(輪跡天然粒料)不可回復彈性為最高的，垂直變位 為 0.58mm，另外同樣天然粒料但非輪跡的 2 號試體不可回復彈性的垂直變 位為 0.05mm，轉爐石瀝青混凝土的輪跡(8 號試體)與非輪跡(7 號試體)則分 別為 0.19mm 與 0.11mm，這張圖可以看出傳統瀝青混凝土經過車子反覆的 滾壓，會使得不可回復的垂直變位提高許多，然而轉爐石瀝青混凝土的輪 跡雖然比非輪跡增加一些，但沒有很明顯的差異々另外可以看出傳統瀝青 在輪跡處的試體回復彈性為最多，垂直變位從 0.78 回復到 0.58，但也是永 久變形量為最高，推測可能因為變位量大所以回復也大。

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圖 4.9 X 段路面鑽心試體之靜態潛變(25℃)

圖 4.10 係另一路段道路，這部份比較特別在於傳統瀝青取樣接近於轉 彎處，所以 23 號傳統瀝青試體為輪跡，而 24 號試體是非輪跡。由圖可以 明顯看出 23 號試體之永久變形量在 0.52mm 與 24 號試體(輪跡)在 0.09mm 相差很大，而轉爐石瀝青混凝土的輪跡與非輪跡之永久變形分別為 0.37mm 及 0.04mm，與圖 4.1 所呈現出來結論的差異不大，都表示出轉爐石瀝青混 凝土不會因為車子行駛下有太大變異，而傳統瀝青混凝土會因為車子行駛 會有極大的差異。也可以看出彈性回復量，就最大變形量與彈性回復比例 下，非輪跡的傳統瀝青混凝土、與輪跡及非輪跡的轉爐石瀝青混凝土彈性 回復比例差異不大，也代表轉爐石瀝青混凝土在使用過程中保有最佳的效 用，將使用年限提高。

圖 4.10 Y 段路面鑽心試體之靜態潛變(25℃)

圖 4.11 係 X 段路面鑽心試體 40℃之靜態潛變。由圖中可以看到當溫 度升高時，彈性回復量也提高々其中除了傳統瀝青混凝土輪跡處的鑽心試 體變化不大，推測可能因為粒料破碎或是其它原因使瀝青混凝土減少粒料 互鎖作用，在 25℃的情況下就使變位量提高，彈性回復量也提升々另外我 們由圖中也得知轉爐石的彈性回復量沒有比傳統瀝青高，推測轉爐石因為 比重過大所以讓彈性回復量降低。另外又發現到當與圖 4.9 靜態潛變(25℃) 比較時，當溫度升高而最大變位量會下降，可能因為環境溫度提高時使瀝 青混凝土更緊實。

圖 4.11 X 段路面鑽心試體之靜態潛變(40℃)

圖 4.12 係 Y 段路面鑽心試體 40℃之靜態潛變。由圖中可以看到轉爐 石也會因為溫度提高而有所變化，雖然與 X 段路面為不同路段，但是有同 樣的結果，由靜態潛變的所有圖可以得到轉爐石瀝青混凝的工程性質的使 用年限比傳統瀝青要來的佳。

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圖 4.12 Y 段路面鑽心試體之靜態潛變(40℃) 4.4.6 膨脹試驗

本研究所使用之海水，取自於南星道路附近之海水，模擬南星道路之 瀝青混凝土的影響變化，使用的海水與淡水的鹽度與氯鹽相關資料於附 件。這次試驗研究方法是將取樣中的轉爐石瀝青混凝土分別放置海水及淡 水常溫下進行比較，每 12 小時記錄一次數據，持續 7 天進行比較，觀察轉 爐石瀝青混凝土與傳統瀝青混凝土的影響變化。由圖 4.13 可見，轉爐石瀝 青混凝土放置於淡水 204 小時之後才開始慢慢出現膨脹現象，而放置於海 水於 12 小時後就開始有膨脹的現象，在第 36 小時後轉爐石瀝青混凝土降 低膨脹量，之後膨脹量都約為 0.006%，可以推測出海水會降低瀝青的包覆 能力，而之後的膨脹不穩定可能是因為轉爐石吸水膨脹後碎裂導致造成的 現象。

表 4.4 水質氯鹽分析

淡水 海水

氯鹽(mg/L) ND<0.74 18900

鹽度(PSU) 0 24.4

圖 4.13 膨脹試驗

4.5 試驗室壓實能量之影響 4.5.1 單位重:

圖 4.14 為南星道路鋪築時取轉爐石及傳統瀝青混凝土之盆料分別於實 驗室進行夯壓試體次數不同之單位重，夯壓次數正反兩面分別以輕量交通 (35 次)、中量交通(50 次)、重量交通(75 次)。試驗結果表示轉爐石瀝青試體 遠比傳統瀝青試體還要重，可以由圖 4.14 發現當夯壓次數越多，單位重也 會隨之遞增，但增加的幅度會隨之減少，如果夯壓次數過多會造成單位重 下降。

圖 4.14 不同夯壓次數之單位重

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4.5.2 穩定值

圖 4.15 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之穩定 值。首先可以看出轉爐石試體穩定值比天然粒料還要高出許多，因為轉爐 石含有大量的氧化鈣(CaO)，使粒料親油性極高，能夠與瀝青膠泥更能包覆 效果，並且破碎面及扁帄率都優於天然粒料，使得穩定值提高許多。另外 夯壓數次也會影響穩定值的變化，隨著夯壓次數增加，穩定值也會提高許 多。

圖 4.15 不同夯壓次數之穩定值

4.5.3 流度值

圖 4.16 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之流度 值。試驗顯示出流度值會隨著夯壓次數而減少，但是傳統瀝青試體的流度 值於夯壓 75 次較 50 次高。

圖 4.16 不同夯壓次數之流度值

4.5.4 V.M.A

圖 4.17 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之 V.M.A。由圖中可以明顯看出轉爐石瀝青混凝土的 V.M.A 會隨著夯壓次數 提高而減少，而傳統瀝青混凝土並沒有太大的變化々另外由圖中又可以發 現，轉爐石夯壓次數越多，V.M.A 降低幅度也就越大。

圖 4.17 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之 V.M.A。由圖中可以明顯看出轉爐石瀝青混凝土的 V.M.A 會隨著夯壓次數 提高而減少，而傳統瀝青混凝土並沒有太大的變化々另外由圖中又可以發 現，轉爐石夯壓次數越多，V.M.A 降低幅度也就越大。