濕式橡膠改質瀝青與混合料之材料特性

廖敏志 ； 羅玉珊 ； 石濟維

《鋪面工程》 19卷4期 (2021/12) Pp. 55-64

摘要

橡膠瀝青混凝土應用於鋪面可達到資源循環再利用以及提升鋪面績效，國內橡膠瀝青規範依基本物性作為分類依據，只能反映橡膠瀝青的改質程度，但對橡膠瀝青混凝土的鋪面績效則無法反映，需建立橡膠瀝青於服務階段之適用性評估，了解橡膠瀝青於不同氣候與交通條件下之鋪面性能。本研究選用針入度85/100瀝青、針入度60/70瀝青及改質III型瀝青作為基底瀝青，採用通過No.200號篩橡膠膠粉作為瀝青改質劑，進行動態剪切流變儀試驗，頻率掃描試驗顯示橡膠瀝青使複合剪切模數提升、相位角降低，提升高溫抵抗車轍能力。由於針入度85/100瀝青性質較軟，需添加橡膠至25%進行改質方能符合黏滯度規範要求，因此針入度85/100瀝青橡膠添加量為橡膠瀝青重量比的25%，方能與針入度60/70瀝青橡膠添加量15～20%具有近似基本物性性質。針對橡膠瀝青混凝土進行間接張力強度試驗，以不同溫度與加載速率試驗，並建構主曲線分析材料的抵抗張力破壞行為，可發現改質III型瀝青混凝土具有較優異之張力強度，橡膠瀝青混凝土則能夠於低溫提供試體彈性性質與抵抗低溫開裂能力。此外，針對橡膠瀝青混凝土進行車轍輪跡試驗，模擬交通荷重對瀝青混凝土鋪面造成破壞現象，評估瀝青混凝土鋪面抵抗永久變形能力，可發現針入度60/70橡膠瀝青混凝土與改質III型瀝青混凝土最終沉陷量相近且較小，針入度85/100橡膠瀝青混凝土性質較軟、易發生粒料剝脫，最終沉陷量最大，因此橡膠瀝青性質較不穩定，需多方進行試驗以佐證其材料性能與路面實用性。

關鍵字

橡膠瀝青 ； 橡膠瀝青混凝土 ； 流變行為 ； 間接張力強度試驗 ； 車轍輪跡試驗 ； 主曲線

參考文獻

Moreno, F.,Sol, M.,Martin, J.,Perez, M.,Rubio, M.C.(2013)."The Effect of Crumb Rubber Modifier on the Resistance of Asphalt Mixes to Plastic Deformation.Materials and Design.47,274-280.

Peralta, J.,Silva, H.M.R.D.,Hilliou, L.,Machado, A. V.,Pais, J.,Williams, R.C.(2012).Mutual Changes in Bitumen and Rubber Related to the Production of Asphalt Rubber Binders.Construction and Building Materials.36,557-565.

Petersen, J.C.,Robertson, R.E.,Branthaver, J.F.,Hamsberger, P.M.,Duvall, J.J.,Kim, S.S.,Anderson, D.A.,Christiansen, D.W.,Bahia, H.U.,Dongre, R.,Antle, C.E.,Shanna, M.G.,Button, J.W.,Glover, C.J.(1994).Binder Characterization and Evaluation Volume 4: Test Methods.Strategic Highway Research Program.(Strategic Highway Research Program).,未出版.

Presti, D.L.(2013).Recycled Type Rubber Modified Bitumens for Road Asphalt Mixtures: A Literature Review.Construction and Building Materials.49,863-881.

Tai Nguyen, H.T.,Nhan Tran, T.(2018).Effects of Crumb Rubber Content and Curing Time on the Properties of Asphalt Concrete and Stone Mastic Asphalt Using Dry Process.International Journal of Pavement Research and Technology.11,236-244.