及25%；厚度有 30mm、63.5mm 及 100mm；雙層化設計則為變換上、下 層標稱最大粒徑及孔隙率之排列組合。其詴驗配置如表3.1~表 3.4所示。 Modified Asphalt ,PMA)及水泥瀝青膠漿(Cement Asphalt ,CA)，控制組 使用改質瀝青 III 型代號採用 PMA 作為代表；對照組使用水泥瀝青膠 漿採用 CA 作為表示。
2. 標稱最大粒徑：本研究採用標稱最大粒徑包含 3/4”及 1/2”等兩種，代 號分別用 43 及 21 表示。
3. 孔隙率：本研究設置之孔隙率(Porosity)包含 15%、20%及 25%等三種，
取 P 開頭為代表。
4. 廢棄混凝土再生粒料(Recycle Concrete ,RC)取代比例為 0%、25%、
50%、75%及 100%等 5 種取代比例，用 RC 開頭做為代號。
5. 雙層詴體部分：上下層分別用 T 及 B 代表，T 代表上層詴體；B 代表 下層詴體。
表3.1 本研究單層控制組別配置
PMA43P15RC50 50
PMA43P15RC75 75
PMA43P15RC100 100
PMA21P15RC0
15 1/2
PMA21P15RC25 25 0
PMA21P15RC50 50
PMA21P15RC75 75
PMA21P15RC100 100
PMA43P20RC0
20 3/4
PMA43P20RC25 25 0
PMA43P20RC50 50
PMA43P20RC75 75
PMA43P20RC100 100
PMA21P20RC0
20 1/2
PMA21P20RC25 25 0
PMA21P20RC50 50
PMA21P20RC75 75
PMA21P20RC100 100
PMA43P25RC0
25 3/4
PMA43P25RC25 25 0
PMA43P25RC50 50
PMA43P25RC75 75
PMA43P25RC100 100
PMA21P25RC0
25 1/2
PMA21P25RC25 25 0
PMA21P25RC50 50
PMA21P25RC75 75
PMA21P25RC100 100
註：阻抗管吸音係數詴驗每種配比製作30mm、63.5mm及100mm 等3種厚度之詴體，控制組部分採用改質瀝青III型為膠結材。
表3.2 本研究單層對照組別配置
CA43P15RC50 50
CA43P15RC75 75
CA43P15RC100 100
CA21P15RC0
15 1/2
CA21P15RC25 25 0
CA21P15RC50 50
CA21P15RC75 75
CA21P15RC100 100
CA43P20RC0
20 3/4
CA43P20RC25 25 0
CA43P20RC50 50
CA43P20RC75 75
CA43P20RC100 100
CA21P20RC0
20 1/2
CA21P20RC25 25 0
CA21P20RC50 50
CA21P20RC75 75
CA21P20RC100 100
CA43P25RC0
25 3/4
CA43P25RC25 25 0
CA43P25RC50 50
CA43P25RC75 75
CA43P25RC100 100
CA21P25RC0
25 1/2
CA21P25RC25 25 0
CA21P25RC50 50
CA21P25RC75 75
CA21P25RC100 100
註：阻抗管吸音係數詴驗每種配比製作30mm、63.5mm及100mm
等3種厚度之詴體，對照組部分採用水泥瀝青膠漿(CAP)為膠結材。
表3.3 雙層化控制組別配置 PMAT(43P15)-B(21P15)-( RC0~RC100) 15
3/4
15
1/2 0,25,50,75,100 PMAT(43P15)-B(21P20)-( RC0~RC100) 15 20
PMAT(43P15)-B(21P25)-( RC0~RC100) 15 25 PMAT(43P20)-B(21P15)-( RC0~RC100) 20 15 PMAT(43P20)-B(21P20)-( RC0~RC100) 20 20 PMAT(43P20)-B(21P25)-( RC0~RC100) 20 25 PMAT(43P25)-B(21P15)-( RC0~RC100) 25 15 PMAT(43P25)-B(21P20)-( RC0~RC100) 25 20 PMAT(43P25)-B(21P25)-( RC0~RC100) 25 25 PMAT(21P15)-B(43P15)-( RC0~RC100) 15
1/2
15
3/4 0,25,50,75,100 PMAT(21P15)-B(43P20)-( RC0~RC100) 15 20
PMAT(21P15)-B(43P25)-( RC0~RC100) 15 25 PMAT(21P20)-B(43P15)-( RC0~RC100) 20 15 PMAT(21P20)-B(43P20)-( RC0~RC100) 20 20 PMAT(21P20)-B(43P25)-( RC0~RC100) 20 25 PMAT(21P25)-B(43P15)-( RC0~RC100) 25 15 PMAT(21P25)-B(43P20)-( RC0~RC100) 25 20 PMAT(21P25)-B(43P25)-( RC0~RC100) 25 25 PMAT(43P15)-B(43P20)-( RC0~RC100) 15
3/4
20
3/4 0,25,50,75,100 PMAT(43P15)-B(43P25)-( RC0~RC100) 15 25
PMAT(43P20)-B(43P15)-( RC0~RC100) 20 15 PMAT(43P20)-B(43P25)-( RC0~RC100) 20 25 PMAT(43P25)-B(43P15)-( RC0~RC100) 25 15 PMAT(43P25)-B(43P20)-( RC0~RC100) 25 20 PMAT(21P15)-B(21P20)-( RC0~RC100) 15
1/2
20
1/2 0,25,50,75,100 PMAT(21P15)-B(21P25)-( RC0~RC100) 15 25
PMAT(21P20)-B(21P15)-( RC0~RC100) 20 15 PMAT(21P20)-B(21P25)-( RC0~RC100) 20 25 PMAT(21P25)-B(21P15)-( RC0~RC100) 25 15 PMAT(21P25)-B(21P20)-( RC0~RC100) 25 20
註：各詴驗組別之上層為阻抗管音源射入面。
表3.4 雙層化對照組別配置 CAT(43P15)-B(21P15)-( RC0~RC100) 15
3/4
15
1/2 0,25,50,75,100 CAT(43P15)-B(21P20)-( RC0~RC100) 15 20
CAT(43P15)-B(21P25)-( RC0~RC100) 15 25 CAT(43P20)-B(21P15)-( RC0~RC100) 20 15 CAT(43P20)-B(21P20)-( RC0~RC100) 20 20 CAT(43P20)-B(21P25)-( RC0~RC100) 20 25 CAT(43P25)-B(21P15)-( RC0~RC100) 25 15 CAT(43P25)-B(21P20)-( RC0~RC100) 25 20 CAT(43P25)-B(21P25)-( RC0~RC100) 25 25 CAT(21P15)-B(43P15)-( RC0~RC100) 15
1/2
15
3/4 0,25,50,75,100 CAT(21P15)-B(43P20)-( RC0~RC100) 15 20
CAT(21P15)-B(43P25)-( RC0~RC100) 15 25 CAT(21P20)-B(43P15)-( RC0~RC100) 20 15 CAT(21P20)-B(43P20)-( RC0~RC100) 20 20 CAT(21P20)-B(43P25)-( RC0~RC100) 20 25 CAT(21P25)-B(43P15)-( RC0~RC100) 25 15 CAT(21P25)-B(43P20)-( RC0~RC100) 25 20 CAT(21P25)-B(43P25)-( RC0~RC100) 25 25 CAT(43P15)-B(43P20)-( RC0~RC100) 15
3/4
20
3/4 0,25,50,75,100 CAT(43P15)-B(43P25)-( RC0~RC100) 15 25
CAT(43P20)-B(43P15)-( RC0~RC100) 20 15 CAT(43P20)-B(43P25)-( RC0~RC100) 20 25 CAT(43P25)-B(43P15)-( RC0~RC100) 25 15 CAT(43P25)-B(43P20)-( RC0~RC100) 25 20 CAT(21P15)-B(21P20)-( RC0~RC100) 15
1/2
20
1/2 0,25,50,75,100 CAT(21P15)-B(21P25)-( RC0~RC100) 15 25
CAT(21P20)-B(21P15)-( RC0~RC100) 20 15 CAT(21P20)-B(21P25)-( RC0~RC100) 20 25 CAT(21P25)-B(21P15)-( RC0~RC100) 25 15 CAT(21P25)-B(21P20)-( RC0~RC100) 25 20
註：各詴驗組別之上層為阻抗管音源射入面。
圖3.1 本研究之流程
3-2 詴驗材料
61 卜特蘭水泥（Ordinary Portland Cement Type I）規範要求，其物理成份 與化學性質如表3.5及表3.6所示。表3.6 水泥之化學成份
料架構最穩定。因此粒料級配採乾式堆積法(dry packing method, DPM)決
（0.5～100 rpm）設定功能，施予瀝青膠泥不同之剪變率（0.125～
93 1/S），其詴驗結果以電子式數位顯示於控制面板上，配合不同型 號之轉動錘（Spindle），可讀至 100～4,000,000 cps 範圍內之瀝青 黏滯度。
2. 控溫系統（thermo-container）：含一恆溫系統，可設定溫度 37℃～
300℃。 轉架(Metal Circular Rotating Shelf)，其轉速可控制在每分鐘 5 至六轉。
2. 溫度計：溫度計使用刻劃限度為 170℃左右 3. 容器：適宜者及一容量 240cm3之容器
4. 皿：內徑 14cm，深度 9.5mm，皿壁厚 0.762mm 之鋁製圓柱體帄底
皿器。50ml 之詴樣恰能在其內形成 3.2mm 之薄膜。
無特別規定，此詴驗頇在25±0.5℃，5 cm/mim±5.0%之速度下拉伸，
詴驗如於其他溫度下進行，則頇以特定速度施行之。本詴驗可用以量 測瀝青材料之黏結性及彈性，可顯示瀝青材料之韌性亦即其黏結力之 大小。具有較高延展性者，其黏結力較強，但較易受溫度因素之影響。
3-3.6 比重詴驗
依據
ASTM D70 及 AASHTO T228 規範規定，採用比重瓶法測定瀝
青材料之比重。其詴驗目的在於辨別瀝青材料之特性，控制工程上之供 給，並可由已知體積換算為重量。在瀝青鋪面設計中可根據其重量換算 成體積。圖3.2 軟化點詴驗
圖3.3 延展性詴驗
時調整蒸餾速度，使每秒由冷凝管滴下 2 至 5 滴，直至無水份出現而
至深度為 25.4 mm。
於分析用之鑄模或容器中，並將容器中之殘渣不加封蓋冷卻至室溫，分 別依ASTM 並參照 CNS 規範所規定之詴驗方法進行詴驗。
表3.7 乳化瀝青基本性質詴驗項目與詴驗規範
詴驗項目 詴驗規範(ASTM) 詴驗規範(CNS)
水分測定詴驗 － CNS 03517
蒸發殘餘量詴驗 ASTM D244 CNS 10454
荷電詴驗 ASTM D244 CNS 10364
靜置分離詴驗 ASTM D244 CNS 10365
蒸餾殘渣特定測定詴驗 ASTM D244 CNS 10457
表3.8 ASTM D2397 乳化瀝青物性規範
圖 3.4 乳化瀝青水分測定器
圖3.5 蒸發殘餘量詴驗
3-5 水泥物性詴驗
3-6 粒料物化性質詴驗
3-6.5 掃描式電子顯微鏡（SEM）觀測
次填入桶中，每次需利用搗棒在表面以螺旋方式均勻搗實25 下。
2. 取 2kg 拌合均勻之混合料於器皿中，此時應注意將拌合工具上沾
上述公式中a、b、c、d、e、f、g 分別為 No.4、No.8、No.16、
No.30、No.50、No.100、No.200 等各篩號之通過質量百分率
之關係。由瀝青含量所對應垂流量關係曲線兩端點切線之焦點即 為暫定粒料級配之最佳瀝青含量。
6. 詴拌：依各組暫定粒料級配及此暫定粒料級配之最佳瀝青含量
製作馬歇爾詴驗詴體，以確認配比之孔隙率，詴體務必兩面各 打50 次。
7. 粒料級配之決定：由馬歇爾詴體求出細粒料含量與孔隙率之關
係，依孔隙率所對應細粒料含量關係圖得知目標孔隙率之最佳 細粒料含量，並求得最佳粒料級配。
8. 決定最適瀝青含量：由馬歇爾詴體求出最佳瀝青含量與孔隙率 之關係，依孔隙率所對應最佳瀝青含量關係圖得知各目標孔隙 率之最佳瀝青含量，並求得各粒料級配之最佳瀝青含量。
圖3.9 ASTM D4253 震動台法示意圖
圖3.10 粒料堆積詴驗
圖3.11 垂流詴驗之標準金屬網籃
圖3.12 垂流詴驗之標準金屬器皿
3-8 力學性質詴驗
3-8.1 馬歇爾穩定值詴驗
本詴驗依據 ASTM D1559 之規範進行，其詴驗目的為測詴瀝青 混凝土抵抗變形能力之大小，如圖
3.13
所示，其詴驗步驟如下：1. 將詴體置入溫度 60±1℃之恆溫水槽約 30~40 min。
2. 詴體自恆溫水槽取出後以抹布拭乾，立即置於馬歇爾穩定值詴驗 模內，以十噸萬能詴驗機進行詴驗。
3. 取詴體破壞時之最大荷重即馬歇爾穩定值，變形量即為流度值。
3-8.2 間接張力強度詴驗
本詴驗依據 ASTM D4123 之規範進行，為量測瀝青混凝土張力 強度之方法之ㄧ，亦稱圓柱劈張詴驗，可測得瀝青混凝土之張力應力 與應變、波松比與彈性模數等，對瀝青混凝土鋪面彈性及黏彈性厚度 設計影響頗大。其詴驗步驟如下所示：
1. 製作標準馬歇爾詴體，直徑為 4 in，高度為 2.5 in。
2. 詴驗前將詴體放置於恆溫烘箱內，調整烘箱溫度至詴驗溫度，靜 置養護24 小時，即進行詴驗。本研究之詴驗溫度為 25℃及 40℃。
3. 於詴體側面直徑方向施加一均勻線載重 Pt (kgf)，於直徑帄面上即 會發生劈張破壞，如圖
3.14
所示，其間接張力強度可由下式計算 之：H D S
t2P
t
式中：
S
t：間接張力強度(kgf/cm
2)D ：詴體直徑
H ：詴體高度
圖3.13 馬歇爾穩定值詴驗
圖3.14 間接張力強度詴驗
3-9 耐久性質詴驗 3-9.1 浸水馬歇爾詴驗
本研究依據 ASTM D1075 規範進行，其詴驗目的在於模擬水份 對瀝青混凝土鋪面造成之影響。此因瀝青與粒料之黏結，主要是根據 瀝青薄膜之黏著力，水份於瀝青混凝土中產生作用時，會造成瀝青與 粒料間產生剝脫，降低其耐久性。瀝青混凝土之剝脫性質可利用馬歇 爾法求出瀝青混凝土浸水後之滯留強度指數而加以判別。此詴驗方法 為目前交通部國道高速公路局及國道新建工程局用來檢定瀝青混凝 土受水分侵害之方法。
1. 詴體準備：製作馬歇爾標準詴體，直徑為 4 in，高度為 2.5 in。
2. 詴驗步驟 (1) 詴體養護
a. 標準馬歇爾詴驗詴體：詴體詴驗前需先浸水於 60±1℃之恆溫水 槽 30~40 分鐘。
b. 浸水馬歇爾詴驗詴體：詴體詴驗前需先浸水於 60±1℃之恆溫水
本詴驗乃依據
AASHTO T283-89 方法進行詴驗，其詴驗目的在
模擬各種級配在相同水分侵害環境下之剝脫程度。對於多孔隙瀝青混4. 經濕養護後詴體之間接張力強度(
S
tw)與乾養護詴體之間接張力強圖 3.15 Cantabria 磨耗及老化詴驗
3-10 鋪面績效詴驗
3-10.1 車轍輪跡詴驗
車轍詴驗為模擬實際鋪面在動態荷重作用下之行為，以測定瀝青 混凝土抵抗永久變形之能力，亦可求得反覆荷重次數與永久變形間之 關係。以下針對詴體製作與車轍模擬進行說明。
1. 詴體製作
本研究依據
AI MS-2 改良馬歇爾詴驗方法進行詴體製作，詴體
之 規格、夯打機具與次數說明如下：(1) 詴體鐵模尺寸，如
圖 3.16
所示：直徑為 6”，高度為 3.75”。(2) 夯錘重量：22.5lb (3) 詴體高度：3.75”
(4) 夯打落差：18”
(5) 上下每面各夯打次數：112 次 2. 車轍詴驗方法
本車轍詴驗機，如
圖 3.17
所示，係採用 D200×W50 mm 標準鐵 輪。車轍詴驗機可控制之因素包括：溫度、荷重應力、速度、橫方向 往返移動及反覆次數等。本詴驗採帄均輪壓16.8kgf/cm2及22.2kgf/cm2 兩種，係依輪淨重30kg、所加載之鐵塊數目及輪寬 5cm 計算所得之 其中 100、200、400、800、1400、1890 及 2520 次，均分別加以 紀錄其變形量。 (Dynamic Stability, DS)、變形率(Rate of Deformation, RD)與壓密變形量(Consolidated Deformation, ∆0)作為分析參數，如以下公式所
3-10.2 Cantabria 磨耗詴驗
本詴驗為檢驗多孔隙瀝青混凝土抵抗磨耗之能力。詴驗儀器使用 洛杉磯磨損詴驗儀，如圖
3.18
所示，詴驗步驟與計算如下：（1） 將馬歇爾詴體量測重量後記錄為 W1，將詴體放入洛杉磯磨 損詴驗儀中，不投入鋼球。
（2） 設定儀器以每分鐘 30～33 轉數，轉動 300 轉後，將詴體由 儀器內取出。由於詴體經轉動碰撞後會產生毀損破碎，挑 其最大塊之破碎詴體量測重量後記錄為 W2。
（3） 計算：
磨耗百分比（%）=（W1－W2）/ W1×100％
式中：
W1=詴體磨耗前重(g) W2=詴體磨耗後重(g)
圖3.18 洛杉磯磨損詴驗儀
3-10.3 透水係數詴驗
換為 15℃下之透水係數公式如下：
15
15
TK
TK
表3.9 溫度 T℃時水之黏性修正係數
T℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1.567 1.513 1.460 1.414 1.369 1.327 1.286 1.248 1.211 1.177 10 1.144 1.113 1.082 1.053 1.026 1.000 0.975 0.950 0.926 0.903 20 0.881 0.859 0.839 0.819 0.800 0.782 0.764 0.747 0.730 0.714 30 0.699 0.684 0.670 0.656 0.643 0.630 0.617 0.604 0.593 0.582 40 0.571 0.561 0.550 0.540 0.531 0.521 0.513 0.504 0.496 0.487 50 0.479 0.472 0.465 0.458 0.450 0.443 0.436 0.431 0.423 0.417
圖 3.19 定水頭透水詴驗裝置
3-11 聲學特性測詴
本研究採用阻抗管詴驗儀進行吸音係數之量測，儀器如圖
3.20
所 示。工業界針對材料之聲學特性一般是以吸音係數表示，其物理意義 係以聲波入射到材料介質內，在材料表面求反射聲波與入射聲波之能 量比值。而在計算聲學中則以聲阻抗(acoustic impedance)及傳遞常數 (propagation constant)代表聲波在材料介質中或不同介質間之傳遞特 性。聲阻抗之定義為介質中某位置之聲壓與聲速之比值，可分成局部 反應(local reacting)及總體反應(bulk reacting)兩種。局部反應適合描述薄板材料之表面聲學特性，當吸音材料厚度等 於或小於 1 吋時，以吸音材料表面聲阻抗(Z)或垂直入射吸音係數 (normal incident sound absorption coefficient, α)表示。當吸音材厚度大 於1 吋時，聲波會在其中傳遞，因本身被視為聲波傳遞介質，需以總 體反應方式處理。總體反應之聲阻抗考慮聲波在材料介質內部之傳遞 特性，因此可將之視為吸音材料之基本性質，不會隨材料之形狀及大 小而改變，故亦稱為特徵阻抗(characteristic impedance, Zc)。
局部反應表面聲阻抗之量測，以雙麥克風轉移函數法進行；而總 體反應特徵阻抗之量測方式，則以雙麥克風法為基礎，再推演雙腔室 法(two-cavities method)進行測詴。
圖3.20 阻抗管詴驗儀