依第三章所述之試驗方法與研究計畫，本章依材料基本性質分析、
回收瀝青黏度試驗結果、回收瀝青化學組成試驗成果及綜合分析共四 節，說明本研究之執行成果。
4-1、材料基本性質之試驗結果分析
本節列出粒料、刨除料、瀝青膠泥及再生劑之基本性質試驗數據及 配比設計結果並進行分析。
4-1-1、粒料的基本性質
本研究針對取回之粒料進行檢測，以免粒料性質不良而影響混合料 的品質。本研究就取回之各粒徑的粒料，進行篩分析試驗、比重及吸水 率試驗，試驗結果如表 4-1所示；由表
4-1
中的烘乾虛比重資料可知，四種粒料之烘乾虛比重都在 2.5 左右，且各粒徑粒料的比重差未超過 0.3，故於調配混合粒料之過篩百分比時，可採一般慣用的重量法。
表
4-1、粒料基本物理性質試驗結果
粒料別篩網號數 網徑 (mm)
2cm 料 1cm 料 0.8cm 料 砂 1" 25.4 100.0 100.0 100.0 100.0 3/4" 19 59.4 98.9 100.0 100.0 1/2" 12.5 12.9 73.5 97.7 100.0 3/8" 9.5 7.5 46.7 77.9 100.0
#4 4.75 5.2 7.2 11.0 90.0
#8 2.36 4.6 3.6 4.2 70.2
#16 1.18 4.2 3.1 3.2 54.8
#30 0.6 4.0 2.8 3.0 42.0
#50 0.3 3.7 2.6 2.7 31.0
#100 0.15 2.9 2.1 2.3 16.4
粒徑分布︵過篩百分比︶
#200 0.075 1.8 1.5 1.7 6.2 烘乾虛比重 2.497 2.496 2.49 2.502 吸水率(%) 2.4 2.4 2.4 2.7
4-1-2、刨除料特性
本研究使用的刨除料是於三家不同拌合廠內所取得，分別為 H 刨除 料、M 刨除料及 L 刨除料，取得之刨除料分別進行瀝青含量、粒料級配、
及回收瀝青 60℃黏度之檢測，檢測結果如表 4-2。由表 4-2可知，H、M、
L 三種刨除料的瀝青含量皆超過公共工程委員會訂定之施工綱要規範第 02966 章所規定之 3.0％以上，回收瀝青 60℃黏度則分別為
194,789poises、95,994poises、12,559poises，應可分別代表台灣地區具代 表性的高、中、低黏度刨除料，至於粒料級配部份，通過＃4 篩百分比，
都超過 50％，屬於國內典型的密級配，搭配由過＃200 篩都超過 6.0％
觀察，應有經刨除作業產生的級配中細料增加的現象。
表
4-2、刨除料基本物理性質試驗結果
粒料別篩網號數 網徑(mm) H刨除料 M刨除料 L刨除料 1" 25.4 100.0 100.0 100.0 3/4" 19 100.0 99.3 100.0 1/2" 12.5 92.9 87.5 91.8 3/8" 9.5 87.8 79.8 84.7
#4 4.75 64.9 51.1 61.3
#8 2.36 46.1 35.6 46.1
#16 1.18 34.9 28.1 37.1
#30 0.6 27.8 23.3 30.9
#50 0.3 20.4 18.0 23.7
#100 0.15 12.5 11.2 13.7
粒俓分布
/ 過篩百分比
#200 0.075 6.7 6.1 6.8 瀝青含量(%) 4.68 4.15 4.78 回收瀝青60℃黏度(poise) 194,789 95,994 12,559
4-1-3、瀝青膠泥及再生劑之性質檢測結果
本研究對使用的 AC-10 瀝青，分別執行比重試驗及 60℃黏度試驗，
評估是否符合規範要求，並檢測其化學組成，由實驗結果得知比重為 1.024、60℃黏度為 1150poise，符合 AC-10 瀝青 60℃黏度為 1000±
200poises 之間的規定。
本研究所使用的再生劑為國內廠商所自行製作之 RA75 及 RA250
兩種再生劑，取回的兩種再生劑依據 ASTM D4552 再生劑規範，執行 60℃黏度試驗、RTFOT 試驗及比重試驗，在 ASTM D4552 再生劑規範 中，關於飽和成份含量是使用 ASTM D2007 試驗法，而本研究中則是使 用 ASTM D4124 試驗法，實驗結果如表 4-3 所示，由表 4-3 可知，除了 前述飽和成份含量不宜比對及未測的閃火點外，其他性質皆可符合 ASTM D4552 規範之規定。
表
4-3、再生劑基本物性試驗結果
試驗 編號 RA-75 規範 RA-250 規範 D2170
60℃黏度(cP)
D2171 5,800 4,501~
12,500 22,600 12,501~
37,500 閃火點,℃ D92 －＊ ＞218 －＊ ＞218 飽和成分,% D2007 17.6(D4124) ＜30 12.9(D4124) ＜30 TFOT(RTFOT
後黏度比 D2872 1.41 ＜3 1.64 ＜3 重量變化,% D1754 1.69 ＜3 1.74 ＜3
比重 D1298 D70 0.992 提出報
告 0.993 提出報 告 註：
”－”表示未檢測
。
將本研究採用之三種回收瀝青、AC-10、RA75 及 RA250 共六種瀝 青材料之化學組成試驗結果，彙整如表
4-4
所示，由表可知 AC-10 的瀝 青質含量約為 16％，飽和成份約為 9％，兩種芳香成分約佔其餘的 75％；由三種刨除料的觀察，可知老化的嚴重程度可由瀝青質成份的增加
及環烷芳香成份的降低來判斷。
表
4-4
六種瀝青材料之化學組成試驗結果料別 AC-10 H刨除料 M刨除料 L刨除料 RA75 RA250 瀝青質含量(%) 15.9 27.5 25.4 19.9 1.8 1.9 極性芳香成份含量(%) 44.8 54.1 46.8 44.3 15.8 21.0 環烷芳香成份含量(%) 30.2 10.4 19.8 27.7 64.0 63.6 飽和成份含量(%) 9.1 7.9 8.1 8.1 18.5 13.6
將表
4-4
之數據繪製成成份柱狀圖，如圖4-1
所示，由圖可知瀝青 質含量由高到低依序為 H 刨除料＞M 刨除料＞L 刨除料＞AC-10＞RA250＞RA75，環烷芳香成份順序則顛倒，而再生劑則含有大量的環烷 芳香成份。
圖
4-1、本研究六種瀝青材料之化學成份柱狀圖
0%
20%
40%
60%
80%
100%
AC-10 L刨除料 M刨除料 H刨除料 RA75 RA250 料別
含 量
(
% )
瀝青質 極性芳香成份 環烷芳香成份 飽和成份
4-1-4、配比設計結果
本研究依據 AI MS-2 之馬歇爾配比設計法，先對骨材進行基本物理 試驗，包含篩分析試驗、粗粒料比重試驗及細粒料比重試驗，以求得所 需之級配組合、烘乾虛比重及吸水率等，再由粒料篩分析數據，依照 ASTM D3515，採用最大粒徑 3/4 英吋，設計出本實驗一般瀝青混凝土 之級配如表
4-5
所示，並將級配表繪製成圖，如圖4-2
所示。接著以重 交通量設計製成馬歇爾試體，量測穩定值及流度值，分析密度與孔隙 率，決定出最佳含油量為 5.6％。表
4-5、本研究一般瀝青混凝土之混合料級配表
骨材種類 2cm 1cm 0.8cm 台灣砂 總合 規範 配比比例
（%） 15.0 15.0 14.0 56.0 100.0 ASTM D3515 3/4"
1" 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100% - 3/4" 59.4 98.9 100.0 100.0 93.7 90% 100%
1/2" 12.9 73.5 97.7 100.0 82.6 3/8" 7.5 46.7 77.9 100.0 75.0 56% 80%
#4 5.2 7.2 11.0 90.0 53.8 35% 65%
#8 4.6 3.6 4.2 70.2 41.1 23% 49%
#16 4.2 3.1 3.2 54.8 32.2 - -
#30 4.0 2.8 3.0 42.0 25.0 - -
#50 3.7 2.6 2.7 31.0 18.7 5% 19%
#100 2.9 2.1 2.3 16.4 10.2 - -
#200 1.8 1.5 1.7 6.2 4.2 2% 8%
圖
4-2、本研究一般瀝青混凝土級配粒徑分布圖
4-2、再生瀝青之物理性質探討
本節將依 3-3 節所述的試驗方法，對拌製及老化後的混合料進行試 驗並加以分析，以探討不同黏度刨除料及不同刨除料添加量對再生瀝青 混凝土回收瀝青黏度的影響、再生瀝青混凝土的老化情形、以及添加不 同再生劑對再生瀝青混凝土的影響。
4-2-1、再生瀝青混凝土之回收瀝青黏度
本研究以三種黏度不同的刨除料及三個不同的刨除料添加量，拌製 成九種再生瀝青混凝土，檢驗其回收瀝青 60℃黏度，實驗結果如表 4-6 所示。
規範&級配
10.0%0.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
篩號孔徑 ( mm ) 0.45次方
過篩百分比 ( % )
配比 下限 上限
#200 #50 #8 #4 3/8" 3/4" 1"
表
4-6、實驗室拌製之九種再生混合料之回收瀝青 60℃黏度數據
料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 回收瀝青60℃黏度(poise) 19,573 7,070 3,363 7,181 3,950 2,590 4,134 2,939 1,888
由表 4-6可知，除了 H-60 混合料之外，其餘的混合料回收瀝青黏 度皆符合在一般鋪路瀝青黏度 2000poises～8000poises 的範圍內，由此 可推論在刨除料的黏度較高時，可降低刨除料添加量以符合一般鋪路瀝 青標黏度 2000poise～8000poise 的範圍。
接著本研究利用 3-4-1 節之經驗公式，計算九種混合料之理論計算 黏度，計算結果與實際測得之黏度作比較，比較結果如圖 4-3所示。
圖 4-3、實測黏度與理論目標黏度比較結果
由圖 4-3可知，理論計算黏度明顯低於實驗室拌製之混合料的回收 瀝青黏度，根據文獻指出[45]，拌合廠在正常生產狀況下，其產品之瀝
19,573
7,070 7,1816,202 3,950 2,590 4,134 2,939 1,888 3,363
1,646 2,400
3,567 1,962
3,351 10,560
4,638
2,286 0
5,000 10,000 15,000 20,000 25,000
H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20 料別
回 收 瀝 青 黏 度 ( p o i s e )
實測黏度 理論計算黏度
青黏度常介於理論計算黏度與試驗室拌製回收黏度之間，其原因可能是 理論計算黏度並未考慮到刨除料在烘乾與老化過程中的老化機制，而試 驗室拌製回收之黏度則可能肇因於拌合機能量不足，拌合時間過長導致 混合料過度老化。
4-2-2、再生瀝青混凝土老化試驗結果
本研究將拌製成的九種混合料進行實驗室老化試驗後，再回收其中 瀝青，檢測其回收瀝青 60℃黏度，試驗結果如表 4-7 所示。
表
4-7、老化試驗後 9 種混合料回收瀝青 60℃黏度
料別 H-60 H-40 H-20 M-60 M-40 M-20 L-60 L-40 L-20
老化時間(天) 回收瀝青60℃黏度(poise)
0 19,573 7,070 3,363 7,181 3,950 2,590 4,134 2,939 1,888 4 47,223 18,640 10,236 21,844 14,079 8,431 10,487 8,049 6,142 8 72,818 － － － 16,995 － － － 9,510 12 92,649 － － － 25,580 － － － 14,184
註：
“－”表未檢測
將表中 H-60、M-40 及 L-20 之長期老化數據，依老化時間為橫座標，
彙製回收瀝青 60℃黏度之變化圖，如圖
4-4
所示。由圖4-4
可知，瀝青 的黏度隨著老化時間的增加而增加，而隨著老化時間的增長，黏度增加 的速率會逐漸降低；若將本研究之黏度數據與高雄市路面實測數據比 較，本研究經過 12 天長期老化試驗後的老化情形，約與實際路面鋪築兩年後的老化情形相等。
接著比較不同來源刨除料與不同刨除料添加量及不同老化時間是 否對老化的情形有所影響，因此計算老化指數，計算結果如表
4-8
所示，以老化指數進行雙因子變異數分析，以探討不同來源刨除料與不同刨除 料添加量及不同老化時間是否對老化的程度有所影響。變異數分析結果 如表
4-9。
由變異數分析結果顯示，老化時間對老化指數的影響，明顯高於料 別的影響，經由 Duncan 多重檢定法進行檢定，分析結果如表
4-10
所示，由結果可推論瀝青的老化程度隨著老化時間的增加而有所變化。
圖
4-4、再生瀝青之回收瀝青 60℃黏度隨老化時間變化圖
1 10 100 1,000 10,000 100,000
0 4 8 12
老化時間(天) 回
收 瀝 青 黏 度
(
p o i s e)
H-60 M-40 L-20
表
4-8、不同料別及不同老化時間之老化指數
老化時間/料別 H-60 H-40 L-20
AI4 2.41 3.56 3.25 AI8 3.72 4.30 5.04 AI12 4.73 6.48 7.51 註：
AI4 為 0 到 4 天的老化前後黏度比值、AI8 為 0 到 8 天的老化前後黏度比 值，AI12 為 0 到 12 天的老化前後黏度比值
表
4-9
不同料別及不同老化時間對老化指數影響之變異數分析 變源 平方和 自由度 均方和 F P-值 臨界值 老化時間 15.20298 2 7.601492 24.55377 0.005673 6.944272 料別 4.287265 2 2.143633 6.924203 0.050225 6.944272 誤差 1.238342 4 0.309585總和 20.72859 8
表
4-10、老化時間之 Duncan 檢定結果
Duncan 檢定老化時間 個數 子集
1 2 3
AI4 3 3.073333 AI8 3 4.353333
AI12 3 6.24
顯著性 1 1 1
4-2-3、再生劑之軟化效果
在本研究中添加再生劑之混合料以刨除料來源分為兩大類，第一類 是從拌合廠取回之刨除料，第二類是實驗室老化後之刨除料，兩種刨除 料，分別以 AC-10、RA250 及 RA75 為新瀝青，40％的刨除料添加量，
拌製成再生瀝青混凝土，而第二類是用來模擬再生瀝青混凝土經再一次 再生的情況，拌製完成的混合料，檢測回收瀝青 60℃黏度，試驗結果如 表
4-11
所示。表
4-11、添加再生劑之混合料回收瀝青 60℃黏度表
刨除料種類 現地老化刨除料 實驗室老化刨除料
料別 AC-10 RA250 RA75 AC-10 RA250 RA75 老化時間(天) 回收瀝青60℃黏度(poise)
0 7,070 1376 456 7,624 1462 445 4 18640 2227 795 － － － 8 33751 3501 1138 － － － 註：
1.－表示沒有數據。
2.現地老化刨除料是由拌合廠所取得之 H 刨除料，回收瀝青 60℃黏度為 194,789poises；實驗室老化刨除料則為經老化試驗後的 H-60 混合料，回收 瀝青 60℃黏度為 92,649poises。
3.料別欄內的 AC-10、RA250、RA75 為混合料內所添加的新瀝青。
4.兩類混合料的刨除料添加量皆為 40％。
由表
4-11
可知，AC-10 瀝青及 RA250、RA75 再生劑皆有軟化舊瀝 青的效果，但添加 RA250 及 RA75 再生劑的混合料，其回收瀝青黏度皆低於國內一般鋪路瀝青目標黏度 2000poise～8000poise 的目標黏度範 圍，因此在使用再生劑時需審慎考慮其添加量，以免造成瀝青黏度過低 的情形，建議使用文獻中的拌製圖表作確認。
由表
4-11
得知，以試驗室老化之刨除料拌製的混合料回收瀝青黏度 與現地老化之刨除料所拌製的混合料回收瀝青黏度差異不大，但現地老 化的刨除料回收瀝青黏度為 194,789poises，明顯高於實驗室老化回收瀝 青黏度為 92,649poises 的刨除料，因此利用經驗公式計算理論目標黏 度，以比較理論情況與實際情況是否相同，計算結果如表4-12
所示。表
4-12、添加再生劑之混合料實測與理論目標黏度比較表
刨除料添加種類 現地老化刨除料 實驗室老化刨除料
料別 AC-10 RA250 RA75 AC-10 RA250 RA75 實測黏度(poise) 7,070 1,376 456 7,624 1,462 445 理論計算黏度(poise) 4,638 1,189 342 5,184 1,491 466
由表
4-12
得知，實驗室老化刨除料所拌製混合料之理論計算黏度高 於現地老化刨除料所拌製混合料之理論計算黏度，與實測黏度結果相 符，由此結果顯示物理性質似乎不夠敏感去判斷差異。本研究將表
4-11
中，經過老化試驗的三種混合料回收瀝青黏度數據 繪製成圖4-5
。由圖4-5
可知，瀝青的黏度隨著老化時間的增加而增加，再與圖