摘要
因地理環境不同，世界各地的溫度高低、雨水量以及其變化情況差別很大，瀝青混凝土路面環境變化很大。僅依等級、油源或製程來改變柏油的性質，無法滿足巨大環境差異的需求。若以橡膠改質柏油，產品在最熱的天氣中可有足夠的勁度承載重量，而在最寒冷的冬季中仍維持足夠的柔軟度，比較接近理想柏油特性。因此，近年來，橡膠改質柏油受到各地鋪面工程相關人員的重視。其應用型式有瀝青混凝土用橡膠改質柏油、景觀或警示路面用彩色柏油、路面裂縫用填縫劑、鋼板橋防蝕與分散應力用柏油氈，加上因環保問題而引入道路工程的廢輪胎粒等。 配方適當的橡膠改質柏油，除了具有類似理想柏油的稠度特性外，對於柏油的流動特性、抗拉強度、靭性、回彈性與延展性等各方面均有大幅改善。雖然有多種橡膠可用於摻配橡膠改質柏油，但目前最常用的是SBS類橡膠。SBS橡膠的組成單體為苯乙烯(S)與丁二烯(B)，首先丁二烯單體聚合成分子團塊(Block)，再由其端點的反應位置與苯乙烯聚合，形成苯乙烯與丁二烯的分別團塊共聚體。丁二烯塊呈現橡膠特性，二類團塊常溫不相溶，像硫化過的橡膠，機械強度良好，但高溫時則成液體狀態，可以摻混入柏油中，一般用量為3%或以下程度 廢輪胎的組成是橡膠與碳黑等，橡膠為已硫化者，只能被溶劑性質良好的化學品滲入膨脹，無法溶解於柏油中。在瀝青混凝土中有兩種應用法，分別是乾式法與濕式法。主要把廢輪胎粒當成碎石或填充料，加入拌成瀝青混凝土，並無橡膠改質作用。在乾式法中，早期採用跳躍級配者，加3-5%粒徑6.4mm至1.6mm的粗廢輪胎粒，密級配料則加1-2%最大粒徑4mesh或10mesh的廢輪胎粒。為了降低廢輪胎粒高彈性缺陷，目前建議將廢輪胎粒徑降至80mesh（或40mesh）以下，添加量降至5-10%（柏油）程度。早期濕式法使用粒徑16mesh以下的廢輪胎粒，添加量約柏油的18-26%，先加於190-218℃溫度間的柏油，攪拌1-2小時，有些程式會加入脫硫劑，企圖使部份橡膠溶解入柏油中，產出符合ASTM D6114-97規範的橡膠改質柏油。廢輪胎改質瀝青混凝土含油量需提高0.5至1%以上，回彈模數值較低，可使用年限較短。有些研究人員發現鬆弛掉外力的試體表面，會出現高度區域彈性造成的裂痕。早期道路試驗發現相當多問題，主要是工廠汙染量較大、臭味較濃、施工性差、滾壓困難、壓密度低、容易剝脫鬆散、橫向裂縫未改善與費用太高等。 在人行道、廣場或景觀鋪裝中，常見的彩色路面有彩色人造石或天然石柏油路面、彩色合成柏油路面等多種。後者係以模擬柏油各組成份的材料如合成柏油精、橡膠、樹脂、芳香、飽和油料等摻配而成，成品為透明狀，可配合各種顏料拌合成鮮艷的瀝青混凝土，具有充分的抗油溶能力。但此類材料中的樹脂耐紫外線能力較差，整體顏色鮮艷性會慢慢降低，而鋪設時的滾壓機作用，會造成瀝青混凝土反光方向不均勻，二者可應用噴灑表面膜技術加以改善。至於彩色路面的後續維護亦很重要，否則會產生不美觀的修補區。由於合成透明柏油並非一般市售材料，加上拌合場需改裝設備，需有最低連續鋪設面積，一般約需1-2000坪以上較可行。對於面積較小者或變化色彩路面，可改用彩色石環氧樹脂鋪面。 道路工程的鋼板橋構造有鋼材易銹蝕、縱橫向加強鋼板易應力集中、鋼板平滑缺摩擦力等問題，常用的輔助措施有鋪設高斯柏油或防水氈。各施工法均有特點，需執行整個配套措施。輔助措施的第一步驟是在除鏽後的鋼板上噴灑符合ASTM D41規範品質的油溶柏油透層，確保鋼板與高斯柏油或防水氈的黏結性。高斯柏油含千里達湖柏油與煉製柏油，石粉/柏油比高於3，需避免使用回收粉塵。千里達湖柏油中的大量輕油料與環烷酸成份，能控制黏結料的稠度與濕潤黏結性。高斯柏油不需滾壓，鋪設後即成平坦的不透水層，黏結於鋼板上，提供防蝕與應力分散功能，又能提供上層瀝青混凝土穩固黏結功能。但國內的高斯柏油經驗不足，未來維修困難。熱融柏油法使用屋頂柏油或橡膠改質柏油，品質符合ASTM D312第四型或軟化點100℃、垂流點90℃以上、柔軟性溫度低於-15或-20℃、針入度20-40。直接噴灑熱融柏油於透層上，趁熱鋪上不織布或玻璃棉布，再噴灑熱溶柏油。熱焊法使用防水卷材，卷材以不織布，玻璃綿布為吸附材，配合各種高品質改質柏油製成，垂流溫度高於90℃者可應用於鋼板橋。防水卷材不吸水，不透水，可添加防蝕劑，柔軟度、耐彎曲性、延展性、耐高溫性、耐低溫性、均勻性良好，非常適合鋼板橋防水用途。熱焊法利用火燄融溶卷材表面柏油與PE膜，趁熱黏附於透層與鋼板上，容易施工，黏結力好。防水氈法施工設備簡單，優質材料與熟練人力可由防水工程廠商提供，工作人員熟悉技巧，維修容易，在品質與價格上比較優勢，有關單位或可考慮選用。