本研究主要目的為搭配物理性質的黏度試驗及化學性質的選擇性 吸附脫附法，分析再生瀝青混凝土之品質特性，本章依試樣準備，試驗 方法，及所採行之實驗設計，說明本研究之研究計畫與實驗方法。
3-1、試樣準備
本節說明拌製再生瀝青混凝土所使用的材料，包含刨除料、新粒 料、新瀝青及再生劑等材料的來源與檢測計畫，並說明兩種再生瀝青混 凝土之拌製方法。
3-1-1、材料來源與檢測計畫
本節說明拌製再生瀝青混凝土所使用的材料，包含刨除料、新粒 料、新瀝青及再生劑等材料的來源與檢測計畫。
1、刨除料來源與檢測計畫
本研究所用之刨除料是在全國 105 家登記合法的熱拌再生廠中，以 廣泛且具代表性為原則，選擇其中 6 家進行採樣。取得之六種刨除料於 實驗室中進行回收試驗以求得瀝青含量、粒料級配、回收瀝青 60℃黏 度，測得黏度後，從中挑選黏度 10000poises～50000poises、50000poises
～100000poises 及 100000poises 以上的刨除料，回收得到的瀝青再進行 選擇性吸附脫附法(ASTM D4124)[26]得到其化學性質。
2、新粒料來源與檢測計劃
本研究所用之新粒料取自於新竹某瀝青拌合廠之 2 公分、1 公分 0.8 公分石材與砂，取得之粒料於實驗室中進行基本物理試驗，包含篩分析
試驗（ASTM C136）[33]、粗粒料比重試驗（ASTM C127）[34]、及細 粒料比重試驗（ASTM C128）[35]，以求得粒料級配、烘乾虛比重及吸 水率等。
3、新瀝青來源與檢測計劃
本研究所用之新瀝青為中國石油公司所出產的 AC-10 瀝青，由桃園 某拌合廠所提供，取得之瀝青膠泥則進行比重試驗(ASTM D70)[36]，以 及 60℃黏度試驗(ASTM D3381)[37]，以確定取得之瀝青膠泥符合鋪路使 用的瀝青膠泥規定。
4、再生劑來源與檢測計劃
再生劑是由國內廠商所自行調配的 RA75、RA250 再生劑，取得之 再生劑在進行 60℃黏度試驗(ASTM D3381)[37]，及滾動薄膜烘箱試驗 (ASTM D2872 )[38]，以確定取得之再生劑符合 ASTM D4552 再生劑規 範[18]。
3-1-2、決定瀝青含量及粒料配比
本研究因考慮實驗中所需要的再生瀝青混凝土須有相同的粒料級 配及瀝青含量，所以參照 AI MS-2 馬歇爾配比設計法[39]，以不含刨除 料之新粒料及新瀝青進行配比設計，求得之最佳瀝青含量用來代表再生 瀝青混凝土的瀝青含量，實驗流程如圖
3-1
所示。圖
3-1、本研究依 AI.MS-2 進行之配比設計流程圖
對瀝青混凝土而言，決定最佳瀝青含油量，有下列兩種方法：
骨材基本物性試驗
決定各種骨材添加 百分比 按設計調配各骨材
重量 新瀝青
拌合
夯製試體
養護後頂出 試體 量測試體高 及虛比重Gmb
穩定值及流 度值試驗 理論最大密
度Gmm 粒料有效比
重Gse
吸油率pba
有效瀝青含 量 粒料間孔隙
VMA 空隙率VTM
繪製關係曲 線
決定最佳含 油量
1、NAPA 法
以設計規範中空隙率之中值（ㄧ般為 4.0％）所對應之瀝青含量，
即為最佳瀝青含量，並以此瀝青含量對照各關係曲線圖，分別讀出馬歇 爾穩定值、流度值、瀝青填滿孔隙百分率以及粒料間孔隙，並將這些值 與規範比較，若皆符合，即得最佳瀝青含量，當有任何一項不符合規範 要求，則需重新設計。
2、A.I.法
分別讀出在最大穩定值、最大單位重、以及空隙率為 4.0％時之瀝 青含量，以此三者的平均值為最佳瀝青含量，並以此瀝青含量對照各關 係曲線圖，分別讀出在此最佳瀝青含量之馬歇爾穩定值、流度值、空隙 率及 VMA，並將這些值與規範比較，若有任合不符合規範者，除非經 由當地工程師認可採用，否則應重新設計之。
於配比設計之實務上，不同瀝青含量之特性曲線，不一定都會呈現 一定的趨勢，如當混合料級配是由 75～100％之碎石顆粒所組成，則其 試體單位重常隨著瀝青含量增加而增加，不呈現峰點[40]；而由於再生 瀝青混凝土配比設計中，受瀝青含量越低黏度越高的影響，穩定值有可 能隨著瀝青含量增加而減小，回出現雙峰的情況，若以 A.I 法決定最佳 瀝青含量則容易出現困擾，故本研究之混凝土配比設計，以 NAPA 法決 定最佳含油量。
3-1-3、試樣拌製
依據試驗設計所需，分別拌製添加 AC-10 瀝青之再生瀝青混凝土及 添加再生劑之再生瀝青混凝土，。
1、拌製添加 AC-10 瀝青之再生瀝青混凝土
將 3 家拌合廠中所取得之刨除料，分成高、中、低三種黏度的刨除 料，以 20％、40％、60％三種刨除料添加量、3-1-2 節瀝青混凝土配比 設計中所得到的瀝青含量及粒料級配拌製成 9 種再生混合料，試體組成 如圖
3-2
所示，從中取 2 公斤的混合料進行回收瀝青試驗，回收的瀝青 再進行黏度及化學成分試驗，以便進行分析。圖
3-2、拌製添加 AC-10 之再生瀝青混凝土試體組成圖
2、拌製添加再生劑之再生瀝青混凝土
本研究所拌製的再生瀝青混凝土共有兩類，第一類是利用由拌合廠 取回的高黏度刨除料，以 40％的刨除料添加量、3-1-2 節所得的粒料級 配、瀝青含量，分別加入 AC-10 瀝青、RA75 及 RA250 兩種再生劑，製 作成三種再生瀝青混凝土，第二類則是將拌製成的九種再生混合料放入 氣流烘箱中模擬長期老化，老化後的 9 種混合料個別取出 2 公斤作回收 瀝青試驗，回收後的瀝青則進行 60℃黏度試驗及化學成份分析試驗，在
拌合廠取回之 中黏度刨除料
60%刨除料添加 量
40%刨除料添加 量
20%刨除料添加 量 相同的粒料級
配及含油量 拌合廠取回之
新骨材及新瀝 青
依AI.MS-2法求 得粒料級配及
含油量
H-60 混合料
H-40 混合料
H-20 混合料 M-60
混合料
M-40 混合料
M-20 混合料 L-60
混合料
L-40 混合料
L-20 混合料 拌合廠取回之
高黏度刨除料 拌合廠取回之
低黏度刨除料
這九種混合料中，選出黏度最高的混合料，作為再生時的刨除料，以 40
％的刨除料添加量、相同的粒料級配、瀝青含量及分別加入 AC-10 瀝 青、RA75 及 RA250 兩種再生劑，製作成三種再生瀝青混凝土，此兩類 試體之組成如圖
3-3
所示，將再生後的混合料進行回收試驗，得到的回 收瀝青再進行 60℃黏度試驗及化學成份分析試驗，所得之數據可跟 3-2-2 節所得之結果相互比較，除了可比較添加不同再生劑、未添加再 生劑、及降低刨除料添加量等三大類混合料間的差異外，亦可作為再生 劑軟化效益的評估依據。註：
圖中(1)代表混合料中所添加之刨除料為工廠取得之高黏度刨除料 圖中(2)代表混合料中所添加之刨除料為經老化試驗後的 H-60 混合料
拌合廠取回之 高黏度刨除料
將經老化試驗 後之H-60混合 料視為刨除料
與圖3-2中相同的粒料 級配與瀝青含量及40%
的刨除料添加量
RA75混合料 (1)
分別加入AC-10、
RA250、RA75三種 再生劑
RA250混合料 (1) AC-10混合料
(1)
AC-10混合料 (2)
RA250混合料 (2)
RA75混合料 (2) 與圖3-2中相同的粒料 級配與瀝青含量及40%
的刨除料添加量
分別加入AC-10、
RA250、RA75三種 再生劑
第一類混合料 第二類混合料
圖
3-3、添加再生劑之再生瀝青混凝土試體組成圖
3-2、本研究所用試驗法
本研究中主要所使用的實驗有模擬長期老化試驗、回收瀝青試驗、
黏度試驗及選擇性吸附脫附法，以下將分節詳述試驗方法。
3-2-1、模擬長期老化試驗
在 3-1 節混合料拌製完成後須進行模擬老化試驗，本研究參考 Bell[21]的作法，並考慮本研究的情況作些微改變，實驗流程如圖
3-4
所 示。圖
3-4、模擬長期老化試驗流程
詳細實驗步驟如下：
1、將拌製完約 2.2 公斤的混合料以散料的方式放入 32cm×24cm×5cm 的 淺盤（圖 3-5、圖 3-6）中。
散料裝入 32cm×24cm×5cm的淺
盤中
混合料放入烘箱中以 85℃±3℃的溫度進行
老化
96小時後將混合料取 出
混合料在常溫中靜置 16小時後進行後續試
驗
2、放入烘箱內，烘箱溫度為 85℃±3℃，經過 96 小時完成長期老化試驗 後取出，靜置室溫 16 小時後，進行後續試驗。
圖
3-5、老化試驗用之淺盤
圖
3-6、混合料放入淺盤中
3-2-2、回收瀝青試驗
本試驗是將實驗流程中所產生的混合料，以迴流法將瀝青與骨材分 離出來，再經由真空濃縮機回收瀝青將用來檢測瀝青黏度，分離出的粒 料殘渣可依 ASTM C136[33]篩分析試驗求得粒料級配，由於本研究主要 檢測的項目為回收瀝青的黏度，因此不對粒料進行檢測。
回流抽出器法是依照 ASTM D2172[41]方法 B 之迴流儀器如圖
3-7
所示，將瀝青混凝土中的瀝青以溶劑分離出來，再以真空濃縮機如圖3-8
所示回收分離溶液中的瀝青等兩個步驟，其試驗流程如圖3-9
所示。圖3-7、迴流儀器 圖3-8、真空濃縮機
圖
3-9、回收瀝青法試驗流程[42]
前者可用於求得混合料的瀝青含量，並對分離後的粒料做篩分析，
求得混合料的級配；後者則可得到混合料中的瀝青，此回收瀝青可以在 進行後續的實驗。回收瀝青試驗步驟如下[42]：
1、將混合料試樣以 110℃烘箱加熱約 30～60 分鐘後，以人力配合適當 工具敲散，將鬆散之瀝青混合料試樣秤取適當重量放入錐型鋼網座 中。
2、將裝滿試樣的錐型鋼網座置入圓柱型玻璃容器內，將適當溶劑均勻 淋在試樣上，蓋好冷凝蓋，開啟陶瓷加熱板開始加熱。
3、觀察鋼網椎間低下之溶液顏色，置呈現淺稻殼色時停止加熱，一般 可在 90 分鐘內完成。
樣品取得
溶液
迴流法分離瀝 青
粒料
離心灰份處理 篩分析 計算骨材級配
灰份量 計算瀝青含量
真空濃縮系統 回收瀝青
取得回收瀝青
4、關閉陶瓷加熱板開關，直到椎尖沒有溶液滴出，約 20～30 分鐘，打 開冷凝蓋取出錐型鋼網座置入 110℃烘箱中烘乾，烘乾後的試樣即可 依 ASTM C136 對粒料殘渣進行篩分析試驗。
5、將迴流法所得之分離溶液裝入 FEP 離心瓶中，置入離心機中，離心 力須符合 ASTM D1856 所規定，即以 770 倍重力以上之離心力旋轉 30 分鐘後進行灰份處理，完成後將瀝青溶液倒入適當容器中，準備 進行回收試驗
6、準備好真空濃縮機，將經過灰份處理後的瀝青溶液吸入，進行真空 濃縮將瀝青與溶劑分離，分離過程中容易需噴入氮氣以避免瀝青老 化，完成後即可得到所需檢測用之回收瀝青試樣。
3-2-3 瀝青黏度試驗
回收瀝青的黏度檢測是依據 ASTM D4402[43]旋轉式黏度儀
（Brookfield Viscometer）測量法量測回收瀝青黏度，如圖
3-10
所示，本研究主要選用 SC4-29 號轉子配合 SC4-13R 之試樣管進行檢驗，檢驗 用的瀝青樣品量為 13 克。試驗步驟如下：
1、將回收瀝青以適當容器存放，待開始進行黏度試驗時，將其放入烘 箱中以高溫（135℃～150℃）烘軟，使瀝青呈液態狀方便倒入試樣 管內，不可將試樣置於烘箱內過久，以免瀝青因烘箱高溫急據老化。
2、烘軟後的瀝青秤取 13 克倒入試樣管中，將試樣管放入控溫槽中，將 轉子掛上黏度儀，設定使用的轉子後，執行校正程序，將轉子降入 試樣管中，直到黏度儀固定支架與控溫槽密合，蓋上保溫蓋等溫度 穩定約 30 分鐘後，啟動黏度儀開始進行量測。
3、黏度儀需設定旋轉速率，可分別設定不同轉速，啟動後，於固定轉