本章詳述本研究取得的一種油溶性養護再生劑（以 A 表示），及 兩種乳化養護再生劑，以乳化柏油為基底瀝青（以 B 表示）和以乳化 瀝青為基底瀝青（以 C 表示）共三種材料的成效評估方法，包括試驗 場地規劃、材料來源與基本物性檢測、軟化效率評估法及鋪面抗滑性 評估法，並對採用的主要試驗儀器及方法步驟作完整的介紹。
3-1、試驗場地規劃
本研究針對齡期 12 年且已產生嚴重老化鬆散的一處停車場鋪面 做為試驗場地，施以三種不同的鋪面養護再生劑以進行評估作業，為 保持工程的品質，擬定如圖 3-1 的試驗場地規劃與執行流程圖。
圖3-1 試驗場地規劃與執行流程圖 試驗場地踏勘與量測並
繪製平面圖與噴灑區塊
準備材料及施工機具 封閉試驗場地與清理
噴灑鋪面養護再生劑 試驗場地養治
開放使用 選取試驗場地
計算材料用量與進料
3-1-1、試驗場地位置與現況概述
本研究試驗場地位於新竹縣關西鎮北山里 7 鄰店子崗 1 號，國道 高速公路局北區工程處之關西工務段內停車場如圖 3-2 所示，試驗場 地全貌如圖 3-3，施工範圍如圖 3-4。
圖3-2 試驗場地位置圖
圖3-4 施工範圍與噴灑區塊劃分圖
本研究所選定的試驗場地已使用 12 年之久，期間未進行過養護 作業，導致鋪面表面已多處因瀝青老化造成的骨材分離破壞如圖 3-5。
圖3-5 試驗場鋪面狀況
由於試驗場地為停車場，所承受的交通荷重較小，主要受外在環 境影響造成瀝青老化，因此試驗場地鋪面結構仍屬完整，在經過現地 鑽心後，測得空隙率平均仍有 9.8％如表 3-1 所示，適合採用養護再 生劑進行鋪面養護作業。
表 3-1 試驗場地原始空隙率
試體編號 1 2 3 4
水中重（g） 485.8 471.2 569.0 498.2 面乾重（g） 862.8 842.6 1015.6 882.6 烘乾重（g） 842.8 821.6 991.3 858.4 虛比重 2.236 2.212 2.220 2.233
Gmm 2.460 2.467
空隙率（％） 9.1 10.5 10.0 9.5
平均（％） 9.8
3-1-2、施工程序
在經過試驗場現地踏勘與量測場地實際大小後繪成如圖 3-4 的試 驗場地平面圖，並將試驗場地劃分出三個區塊以噴灑不同養護再生 劑。編號 1 的區塊面積約為 360m2噴灑養護再生劑 A，剩餘兩塊區塊 面積皆約為 174m2，當中編號 2 的區塊噴灑材料 B，編號 3 的區塊噴 灑材料 C。在材料用量方面，養護再生劑 A 是參考台北市施工案例 [25]，以 0.25~0.45 L/m2比例噴灑，B、C 則是參考廠商所建議 0.27~0.36 L/m2的比例進行噴灑，表 3-2 為本研究於試驗場地實際施工用量，其 中養護再生劑 A 噴灑比例為 0.35 L/m2，養護再生劑 B、C 噴灑比例 為 0.27 L/m2，皆控制在建議噴灑用量範圍內。
表 3-2 試驗場地實際噴灑養護再生劑用量表 區塊編號 材料代碼 噴灑面積
（m2）
噴灑用量
（L）
噴灑比例
（L/m2）
1 A 360 126 0.35
2 B 174 47.3 0.27
3 C 174 47.3 0.27
本研究於民國 94 年 10 月 30 日（星期六）早上開始施作，施作 前日下午即以洗地車清洗過試驗場地鋪面，並於該單位下班後封閉試 驗場地。由於需進行三種不同的養護再生劑噴灑作業，再加上試驗場 地面積較小，若採用噴灑機進行養護再生劑噴灑作業，會因在更換噴 灑材料時需以大量溶劑清洗噴嘴而浪費過多時間，無法連續作業將造 成人員與機具的閒置，不符合經濟效益，故最後改用以人工搭配滾筒 式油漆刷的方式進行塗抹。
施工前首先將三種養護再生劑從倉庫取出，並將養護再生劑依比 例與水進行調配混合（僅養護再生劑 B、C）及攪拌如圖 3-6 所示。
同時，另一組小組將標線及周邊構造物以適當工具覆蓋與標示三種材 料各自的施工範圍如圖 3-7、3-8 所示。在施工進行中因為是採用人工 的方式以滾筒式油漆刷進行塗抹，因此在進行塗抹作業中，須注意滾 筒不可交互使用，若需變換塗抹材料則滾筒也需跟著替換，以避免三 種養護再生劑相互影響，詳細施工期間照片如圖 3-9。施工完成後即 開始進行路面養治作業，待養治完成後即可開放使用。
圖3-6 用攪拌機攪拌材料 圖3-7 以膠布貼覆標線
圖3-8 標示塗抹區域範圍 圖3-9 施工情況
圖3-10 完工後開放使用情況
3-2、材料來源與基本物性檢驗
本節針對本研究所取得三種不同養護再生劑的來源與其基本的 物性試驗計畫包括試驗儀器及步驟進行敘述。
3-2-1、材料來源
本研究所取得的三種由鋪面養護再生劑為國內代理廠商所提 供，其中一種為油溶性的養護再生劑 A，另兩種為乳化柏油為基底瀝 青的養護再生劑 B，及乳化瀝青為基底瀝青的養護再生劑 C，表 3-3 及 3-4 為廠商提供的產品基本性質。
表 3-3 養護再生劑 A 的廠商產品規範[14]
檢驗項目 參考規範 檢驗結果
材料攪拌後情況 - 無結塊或分層現像
比重（25℃） ASTM D70 ＞1.04 英格勒黏度（50cc，50℃） ASTM D1665 ＜8.0 蒸餾殘渣量（360℃，％） ASTM D402 ＜65
殘渣軟化點（℃） ASTM D36 ＜65
含水量（％） ASTM D95 ＜2.0
表 3-4 養護再生劑 B、C 的廠商產品規範[14]
產品種類及結果
檢驗項目 參考規範
B C
材料攪拌後情況 - 無結塊或
分層現像
無結塊或 分層現像 比重（25℃） ASTM D70 ＞1.13 ＞1.1 蒸發殘渣量（％） ASTM D2939 44~48 44~48 殘渣燒失量（％） ASTM D2939 28~32 28~32 殘渣中 CS2含量（％） ASTM D2939 ＞20 ＊ 乾燥時間（小時） ASTM D2939 0.5~1 0.5~1 防水性 ASTM D2939 無滲透 無滲透 抗熱性 ASTM D2939 無影響 無影響 柔軟性 ASTM D2939 無裂縫 無裂縫 抗衝撞性 ASTM D2939 無裂縫 無裂縫 防揮發性（％） ASTM D2939 ≦10 ＊
註 -：表示該廠商無提供試驗項目參考規範 *：表示該材料不適用此檢驗方法
3-2-2、基本物性試驗計畫與方法
由於這三種不同的鋪面養護再生劑僅有廠商自行提供的產品規 範，雖此種材料不應該用一般油溶瀝青或乳化瀝青產品規範來檢測，
但基於學術的立場，研究人員認為使用一般較為熟知的瀝青檢驗方法 來測定，才能夠使材料的基本組成與性質更加清楚呈現，故規劃出如 表 3-5、3-6 的試驗項目與其所依據的試驗規範，以下為各項試驗所採 用的儀器及試驗步驟。
表 3-5 鋪面養護再生劑 A 試驗項目及規範
試驗項目 ASTM 參考規範
瀝青比重試驗 D70
油溶瀝青蒸餾試驗
表 3-6 鋪面養護再生劑 B、C 試驗項目及規範
試驗項目 ASTM 參考規範
瀝青比重試驗 D70
乳化瀝青篩分析試驗 D244
乳化瀝青電荷試驗 D244
乳化瀝青蒸發試驗 D244
乳化瀝青蒸餾試驗 D244
殘渣黏滯度試驗（60℃） D4402 殘渣針入度試驗（25℃，0.1mm） D5
乾燥時間 D2939
蒸發殘渣量試驗 D2939
1. 瀝青比重試驗
依據 ASTM D70[27]規範，可適用於任何瀝青材料（固態瀝青、
液態瀝青），瀝青材料之比重係指在規定溫度下，其已知體積之瀝青 材料重量與同體積之蒸餾水之比，本試驗係利用比重瓶於規定溫度 25℃之恆溫水槽之中保持一定之溫度時，某一定體積瀝青材料之重量 與同溫度、同體積之蒸餾水重量比。
2. 針入度試驗
依據 ASTM D5[28]規範，試驗儀器如圖 3-11，是以一荷重量為 100 公克之標準貫入針，在溫度為 25℃，貫入時間為 5 秒鐘，垂直貫 入於瀝青材料試體內，並在試樣表面離容器邊緣大於 10mm 且相互距 離大於 10mm 之點作三次測定，其貫入深度以 0.1mm 為單位，取三 次量測之數值平均值，利用貫入深度之大小表示瀝青材料之軟硬程度 及稠度。
圖3-11 針入度試驗儀
3. 黏度試驗
本試驗係依據 ASTM D4402[29]規範，利用商業化旋轉式黏度儀
（Brookfield Viscometer）量測瀝青黏度，採用 Brookfield 公司所製造 之黏度儀，進行瀝青材料絕對黏度之量測，其目的係在於測定瀝青材 料在應用溫度下之流動行為及決定瀝青混凝土之拌合、鋪設以及滾壓 溫度，以供施工拌料之用。依 ASTM D4402 規定其所能檢測的溫度 範圍為 38℃~260℃，一套完整的旋轉黏度儀器包括恆溫控制器、加 熱槽以及控制主機，一般常用的轉子（Spindle）號數有 21、27、28、
29 四種不同直徑尺寸如圖 3-12，
圖3-12 旋轉式黏度儀及各種型號的轉子
每個轉子可量測之黏度範圍以及試樣所需體積均有不同。試驗步 驟如下[30]：
(1) 預熱瀝青材料使其軟化成流動狀，依照試驗使用之轉子號數倒 入所需試樣體積於試樣管內。
(2) 將試樣管置入恆溫槽中，並設定所需溫度，待設定溫度達到之 後再等約 30 分鐘即可進行量測。
(3) 將轉子懸掛於黏度儀底之銜接處，隨即慢慢浸入瀝青材料中，
轉動錘柄沒入 3.2mm。
(4) 於控制面板上輸入試驗條件並設定轉速（通常轉數由小至大），
啟動轉動馬達開始試驗。為了得到最可靠的試驗結果，儘量讓 試驗時所讀取的彈簧拉伸率介於 10％~90％之間。
(5) 當顯示器讀數趨於穩定時記錄讀數，並量測在不同轉數下之數 值，將不同轉速下之讀數分別乘上相對之轉子係數，經由換算 計算過後，即可得到該設定溫度下之瀝青膠泥黏度。
4. 乳化瀝青電荷試驗
依據 ASTM D244[31]規範，試驗儀器如圖 3-13。將乳化瀝青試 樣倒入燒杯中至可使以洗淨乾燥之電極板浸入 25.4mm 深為止，通電
後調整電阻器使電流量至少為 8 毫安培，待通電 30 分鐘或電流降至 2 毫安培為止，以蒸餾水沖洗電極板並觀察附著於電極板之瀝青情 況，以鑑別乳化瀝青所帶之電荷。
圖3-13 電荷試驗儀器 5. 乳化瀝青篩分析試驗
依據 ASTM D244[31]規範，以 20 號篩（0.8mm）之金屬線篩網，
其目的為決定乳化瀝青內較大顆粒的百分比數量。試驗方法如下：
(1) 記錄篩網及平底盤之重量，完後以油酸鈉溶液或蒸餾水潤溼金 屬網布。
(2) 取 1000g 之乳化瀝青試樣倒入於篩網內，並用油酸鈉溶液或蒸 餾水沖洗容器與篩網上之殘留物，直到沖洗之溶液清潔為止。
(3) 將篩網與平底盤置於 105℃烘箱中 2 小時後取出，置於乾燥箱 中冷卻後稱重。
(4) 停留在篩網上殘留物重量百分比可由下式計算。
A：平底盤及篩網之重量。
B：烘乾後之平底盤、篩網及殘留物總重量。
C：乳化瀝青試料重量，通常為 1000g。
6. 乳化瀝青蒸發試驗
依據 ASTM D244[31]規範，其目的是為量測出乳化瀝青經由蒸發 後所得之殘渣量，以判定其品質，以 163±2.8℃之烘箱烘治三小時，
所得之乳化瀝青殘渣量進行檢測。試驗方法如下：
(1) 準備三個耐高溫的燒杯與玻璃棒，並於以稱量測重量。
(2) 分別將三個燒杯倒入充分混合過的乳化瀝青試樣 50±0.1g。
(3) 再將燒杯放入 163±2.8℃之烘箱內兩小時後，取出並充分攪拌 殘渣，再放入烘箱中一小時，最後取出燒杯，於室溫中冷卻後 稱重。
(4) 燒杯中之殘渣百分率可由下式計算。
殘渣（％）=2×(A-B) 式中：
A：燒杯、玻璃棒及殘渣之質量。
B：燒杯以及玻璃棒之淨質量。
另一種蒸發試驗係依據 ASTM D2939[32]規範，用以檢測乳化瀝 青應用於塗抹時，蒸發後餘留的殘渣量百分比，試驗所需用量為 10±0.25g 之乳化瀝青試體，置於直徑 65mm 高 10mm 之容器內，以 105℃之烘箱烘 4 小時，蒸發殘渣量可以下述公式計算。
殘渣（％）=
( R S ) × 100
式中：
R：殘渣與容器重。