第四章 試驗結果分析與討論
4.7 鋪面績效試驗結果
車轍輪跡試驗是模擬行駛中車輛輾壓路面所造成之車轍及推 擠,試驗時以一特定之輪胎載重壓於瀝青混凝土試體上反覆滾動輾 壓。 本試驗以模擬現地路面受車輛載重下,瀝青混凝土抵抗永久變 形之能力。試驗因子係以台灣夏天常見路面溫度60℃為試驗溫度,而 輪荷重則採16.8kgf/cm2及22.2kgf/cm2兩種,測試對瀝青混凝土之影響 程度,試驗結果如表4.15及表4.41及表4.42所示。
結果顯示,相同標稱最大粒徑條件下,車轍沉陷量隨孔隙率降低 而減小,動穩定值亦隨著孔隙率增加而下降,表示孔隙率越高其抗永 久變形與抗車轍能力會下滑;而車轍沉陷量隨爐碴取代比例增加而減 小,動穩定值亦有提升之趨勢,其原因為煉鋼爐碴表面較為粗糙,對 粒料間之互鎖能力有所提升,故對粒料產生側向移動時會有一定程度 之限制。文獻亦提及當試驗溫度較高時,其瀝青混凝土之質流性主要 受粒料影響【37】,與試驗結果一致,因此以煉鋼爐碴取代天然粒料 對路面抗車轍能力確實有所助益。
表4.15 車轍試驗結果
表4.41 車轍試驗結果(輪壓為 16.8kgf/cm2)
表 4.42 車轍試驗結果(輪壓為 22.2kgf/cm2)
4.7.2 抗滑試驗
影響路面抗滑值之因素有巨觀紋理與微觀紋理。其中巨觀紋理乃 是提供路面與輪胎間排水之途徑,而摩擦力受微觀紋理之影響較大;
此外,路面巨觀與微觀紋理亦為影響行車噪音之重要因素。本試驗利 用英式擺錘抗滑儀依據ASTM E303 進行試體抗滑試驗,以量測橡皮 抗滑墊片摩擦試體表面之能量耗損,以測定抗滑值。試驗值記錄為 BPN(British Pendulum Number)即為 Rt值,再以當時試體表面溫度 換算為20℃時之標準 R20 值,試驗結果如表 4.16、圖 4.43 及圖 4.44 所示。
由結果得知,乾燥及濕潤情形下之抗滑值差異不大,因多孔隙瀝 青混凝土表面具有明顯紋理特徵,對於抗滑能力有所助益,即使試體 表面呈濕潤狀態仍具有良好之抗滑能力。而隨著煉鋼爐碴含量之增 加,抗滑值有提升之趨勢,顯示爐碴粗糙多菱角之表面有助於提高路 面抗滑性,且在相同目標孔隙率下,較大標稱最大粒徑之級配具有較 佳之抗滑性;此外,相同標稱最大粒徑條件下,孔隙率高之級配抗滑 性表現較佳。
表4.16 抗滑試驗結果
抗滑值(R20) 抗滑值(R20) 試驗組別 乾燥 濕潤 試驗組別 乾燥 濕潤 15%-3/4-0% 91.3 84.3 15%-1/2-0% 89.2 83.2 15%-3/4-25% 91.8 84.8 15%-1/2-25% 89.7 84.1 15%-3/4-50% 92.4 85.9 15%-1/2-50% 91.2 85.0 15%-3/4-75% 93.3 86.6 15%-1/2-75% 91.8 85.7 15%-3/4-100% 94.6 87.4 15%-1/2-100% 93.1 86.6 20%-3/4-0% 95.3 87.6 20%-1/2-0% 94.2 87.1 20%-3/4-25% 96.4 88.3 20%-1/2-25% 94.9 87.6 20%-3/4-50% 97.5 89.4 20%-1/2-50% 96.5 88.5 20%-3/4-75% 98.3 91.2 20%-1/2-75% 97.5 89.9 20%-3/4-100% 99.2 91.8 20%-1/2-100% 97.9 90.7 25%-3/4-0% 98.8 90.4 25%-1/2-0% 97.9 89.4 25%-3/4-25% 99.7 92.1 25%-1/2-25% 98.5 90.2 25%-3/4-50% 101.9 92.6 25%-1/2-50% 100.4 91.7 25%-3/4-75% 103.1 93.7 25%-1/2-75% 101.9 92.5 25%-3/4-100% 104.6 95.0 25%-1/2-100% 103.2 94.4
圖4.44 抗滑試驗結果(濕潤)
4.7.3 透水試驗
本試驗以日本道路協會建議之定水頭透水試驗法進行多孔隙瀝 青混凝土透水係數試驗,試驗結果如表4.17 及圖 4.45 所示,結果顯 示爐碴含量對透水係數並顯著影響,而孔隙率愈大時透水係數愈高,
因透水係數與孔隙率及孔隙連通狀況有密切之相關性,且在相同目標 孔隙率下,較大標稱最大粒徑之級配透水性較佳。本試驗結果顯示,
所有組別之透水係數均高於日本排水性鋪裝規範值(0.01cm/sec),符 合排水績效之要求。
表4.17 透水試驗結果
試驗組別 透水係數(cm/sec) 試驗組別 透水係數(cm/sec) 15%-3/4-0% 0.094 15%-1/2-0% 0.079 15%-3/4-25% 0.139 15%-1/2-25% 0.081 15%-3/4-50% 0.061 15%-1/2-50% 0.042 15%-3/4-75% 0.111 15%-1/2-75% 0.026 15%-3/4-100% 0.074 15%-1/2-100% 0.041
20%-3/4-0% 0.341 20%-1/2-0% 0.308 20%-3/4-25% 0.382 20%-1/2-25% 0.287 20%-3/4-50% 0.316 20%-1/2-50% 0.270 20%-3/4-75% 0.346 20%-1/2-75% 0.218 20%-3/4-100% 0.369 20%-1/2-100% 0.314
25%-3/4-0% 0.653 25%-1/2-0% 0.461 25%-3/4-25% 0.630 25%-1/2-25% 0.547 25%-3/4-50% 0.647 25%-1/2-50% 0.438 25%-3/4-75% 0.665 25%-1/2-75% 0.525 25%-3/4-100% 0.637 25%-1/2-100% 0.597
圖4.45 透水試驗結果