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結論與建議

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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老化特性。探討以不同黏度刨除料 及不同刨除料添加量拌製成再生瀝青混凝土的黏度及化學組成差異;再 將部份再生成品以實驗室烘箱加以老化,以探討黏度及化學組成在瀝青 老化過程中的變化;最終則從老化後的再生料中取出最高黏度的再生 料,以 40%的刨除料添加量並加入 RA-75、RA-250 再生劑及 AC-10 瀝 青,拌製成三種再再生瀝青混凝土並與以拌合廠取得之高黏度刨除料所 拌製成的另三種再生瀝青混凝土比較,探討添加再生劑與未添加再生劑 的再生瀝青混凝土老化情形是否相同;經由實驗室的實驗數據及觀察分 析結果,提出以下的結論與建議。

5-1、結論

1、在拌製再生瀝青混凝土時,若刨除料黏度較高,則再生瀝青混 凝土回收瀝青黏度可能超過一般鋪路瀝青黏度 2,000poises~

8,000poises 的範圍,此時,可降低刨除料添加量,使混合料回 收瀝青黏度能降至一般鋪路瀝青黏度的範圍。

2、本研究檢測以不同黏度刨除料及不同的刨除料添加量所拌製的 九種再生瀝青混凝土之化學組成,結果顯示當九種刨除料以刨 除料來源區分時,可明顯看出隨著回收瀝青黏度的增加,化學 成份中的瀝青質有增多的趨勢,同時環烷芳香成份會逐漸減 少,至於極性芳香成份尚看不出明顯變化,在飽和成份方面則 沒有變化;但若不考慮刨除料來源,純以黏度做區分時,變化

則較不明顯,推測原因可能為刨除料來源不同,其化學成份之 性質也不相同,因此導致化學組成變化情形不明顯。

3、在瀝青老化過程中,瀝青質含量會逐漸增加,環烷芳香成份逐 漸減少,而極性芳香成份上看不出明顯變化,而飽和成份則變 化量有限,與相關文獻所述相同。

4、只使用 AC-10 為新瀝青的再生成品,在化學成份方面有極性芳 香成份較多,環烷芳香成份較少的差異,但總芳香成份含量可 提高至 71%,60℃黏度也以調回至一般鋪路瀝青的範圍,只用 黏度量測控制再生瀝青的品質,可能會有化學成份的不同而造 成的風險。

5、在比較添加再生劑與添加 AC-10 瀝青混合料的老化情形時,以 Corbett 化學成份分析,採用本研究提出的「Corbett 老化指數」, 可以判讀出再生劑與 AC-10 瀝青拌成的再生瀝青混凝土之不同 老化特性。

6、使用含高芳香成份含量再生劑所拌製的再生成品,總芳香成份 含量分別為 73.1%及 76%,黏度上已看出有偏軟的情況,飽和 成份較高的影響亦值得留意。

5-2、建議

1、隨著將來瀝青混凝土重複的再生,只使用較軟的 AC-10、AC-5 瀝青可能將無法使老舊瀝青的化學組成回復原有性質,因此建 議使用再生劑可能為較好的新瀝青添加劑。

2、由於再生劑的黏度較低,因此在使用再生劑時須審慎考慮其添 加量,以免造成瀝青黏度過低的情形,建議使用文獻中的經驗

拌合圖表作確認。

3、本研究利用經驗公式計算出的理論計算黏度與預測的工廠實際 生產混合料的回收瀝青黏度,以迴歸方式得到一迴歸式,利用 此公式可將藉由經驗公式計算出的理論計算黏度轉為實際生產 時之黏度,可使工程人員在做再生瀝青混凝土的配比設計時,

對決定目標黏度有更好的判斷依據,另外建議再利用此公式決 定目標黏度時,應搭配拌合經驗圖加以比對,以得到更好的效 果。

4、由於本研究的老化試驗約只模擬施工後兩年的老化情形,探討 的結果也為短期的變化,因此建議後續研究能進行較長時間的 老化試驗,以模擬瀝青較長時間的變化。

5、由於本研究只探討瀝青黏度與化學組成,沒有對鋪面成效方面 進行探討,因此建議後續研究能進行鋪面成效方面的評估,以 搭配本研究所得之結果,以獲得再生瀝青混凝土化學性質方面 更完整的成果。

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附錄一、添加 AC-10 之九種混合料回收瀝青黏度與化學 組成數據

表 1-1、九種混合料老化前之回收瀝青黏度與化學組成數據 老化前

料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 黏度(poise) 19,573 7,070 3,363 7,181 3,950 2,590 4,134 2,939 1,888

化學成份

瀝青質(%) 20.2 19.1 17.1 19.0 18.2 16.2 17.3 16.4 15.7 極性芳香分子(%) 44.3 42.9 42.7 45.3 43.4 43.8 34.1 30.4 29.6 環烷芳香分子(%) 26.4 29.0 31.2 27.1 29.4 31.2 41.0 43.5 45.9 飽和成份(%) 9.0 9.1 9.0 8.6 9.0 8.8 7.6 9.8 8.8

表 1-2、九種混合料第一次老化後之回收瀝青黏度與化學組成數據 第一次老化後

料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 黏度 47,223 18,640 10,236 21,844 14,079 8,431 10,487 8,049 6,142

化學成份

瀝青質(%) 23.9 23.3 21.8 22.5 22.2 21.4 21.7 20.6 18.8 極性芳香分子(%) 44. 44.9 47.9 42.3 44.8 44.8 39.2 32.2 30.7 環烷芳香分子(%) 22.8 22.5 20.7 26.7 23.8 24.3 31.6 37.2 42.2 飽和成份(%) 8.7 9.3 9.5 8.5 9.2 9.5 7.4 10.0 8.4

表 1-3、九種混合料第二次老化後之回收瀝青黏度與化學組成數據 第二次老化後

料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 黏度(poise) 72,818 16,995 9,510

化學成份

瀝青質(%) 26.4 - - - 23.6 - - - 21.2 極性芳香分子(%) 43.0 - - - 44.8 - - - 30.1 環烷芳香分子(%) 21.4 - - - 22.8 - - - 39.9 飽和成份(%) 9.2 - - - 8.8 - - - 8.8

表 1-4、九種混合料第三次老化後之回收瀝青黏度與化學組成數據 第三次老化後

料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 黏度(poise) 92,649 25,580 14,184

化學成份

瀝青質(%) 27.1 - - - 24.5 - - - 21.7 極性芳香分子(%) 44.4 - - - 44.6 - - - 41.3 環烷芳香分子(%) 19.5 - - - 21.9 - - - 28.5 飽和成份(%) 9.1 - - - 9.0 - - - 8.5

附錄二、添加再生劑之六種混合料回收瀝青黏度與化學 組成

表 2-1、六種混合料回收瀝青黏度與化學組成 老化前

刨除料來源 實驗室老化刨除料 現地老化刨除料

添加之再生劑 AC-10 RA-250 RA-75 AC-10 RA-250 RA-75 回收瀝青 60 黏度(poise) 7,624 1,462 445 7,070 1,376 456

化學成份

瀝青質(%) 19.3 11.6 10.9 19.1 11.5 9.6 極性芳香成份(%) 43.3% 30.9 26.0 42.9 27.6 25.3 環烷芳香成份(%) 27.7 45.1 47.1 29.0 48.8 50.4 飽和成份(%) 9.8 12.4 15.9 9.1 12.1 14.7

表 2-2、添加現地老化刨除料之混合料第一次老化後回收瀝青黏度 與化學組成

第一次老化後(現地老化刨除料)

料別 AC-10 RA-250 RA-75 黏度 18,640 2,227 795

化學成份

瀝青質(%) 23.3 12.4 11.4 極性芳香成份(%) 44.9 29.5 26.5 環烷芳香成份(%) 22.5 46.9 46.8 飽和成份(%) 9.3 11.3 15.3

表 2-2、添加現地老化刨除料之混合料第二次老化後回收瀝青黏度 與化學組成

第二次老化後(現地老化刨除料)

料別 AC-10 RA-250 RA-75

黏度 33751 3501 1138

化學成份

瀝青質(%) 24.6 13.3 12.6 極性芳香成份(%) 45.5 32.3 30.6 環烷芳香成份(%) 21.6 42.4 42.8 飽和成份(%) 8.3 12.0 14.0

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