熱拌瀝青混凝土產業產生大量溫室氣體且消耗大量能源，研究如何節能減碳已成為各國瀝青混凝土產業努力發展的方向。溫拌瀝青混凝土（warm mix asphalt, WMA）是一種可在較低溫度下拌合、鋪築及壓實之瀝青混凝土，值得國內推廣使用。石膠泥瀝青混凝土（stone matrix asphalt, SMA）源自於60年代的德國，研究指出SMA具有比傳統密級配瀝青混凝土更佳之耐久性、抗車轍、輪胎與鋪面摩擦、降低噪音及抗疲勞等能力，被世界各國廣泛應用於高速公路、重交通量、機場等路面。
    本研究回顧國內外相關文獻，採用SasobitR、RedisetR WMX與產品C等溫拌添加劑，根據黏滯度試驗結果，決定溫拌石膠泥瀝青混凝土之拌合與滾壓溫度，進行各項工程性質之實驗室研究，以供溫拌石膠泥瀝青混凝土應用之參考。依據本研究試驗結果與分析，獲得初步結論如下：

1.	本研究分別以1.5%、2.5%添加量之溫拌劑SasobitR及RedisetR WMX加入瀝青膠泥中，黏滯度試驗結果顯示添加溫拌劑可降低高溫時瀝青膠泥之黏滯度，因而可降低瀝青混凝土拌合與滾壓溫度，在溫度低於凝固點時則會提供瀝青膠泥勁度。
2.	本研究間接張力強度試驗結果可看出，添加溫拌劑瀝青混凝土之間接張力強度值皆高於控制組。變異數分析與多重比較之結果則顯示，使用溫拌劑組別之間接張力強度值皆高於控制組（CNSⅢ），各種溫拌劑組別間之差異則在統計上不顯著。
3.	本研究AASHTO T283試驗結果可看出，未添加石灰時，僅有RedisetR WMX 符合規範之要求（浸水殘餘強度比值70%以上）。添加石灰後，僅有SasobitR 2.5%無法達到規範之要求。添加石灰組別之TSR高於未添加石灰之組別。
4.	本研究回彈模數試驗結果可看出，添加溫拌劑瀝青混凝土之回彈模數值皆高於控制組。變異數分析與多重比較之結果亦顯示，除添加1.5% SasobitR之回彈模數值與控制組無差異外，添加溫拌劑皆有增加回彈模數值之現象。除添加1.5% SasobitR外，各種添加劑與添加量組別間之差異則在統計上不顯著。
5.	本研究靜態潛變試驗結果可看出，添加溫拌劑瀝青混凝土之回彈模數值皆高於控制組。變異數分析與多重比較之結果則顯示，除添加2.5% SasobitR與2.5% RedisetR WMX之潛變模數較高外，其他各種添加溫拌劑組別與控制組間之差異則在統計上不顯著。
6.	本研究車轍輪跡試驗結果可看出，添加溫拌劑瀝青混凝土之動穩定值皆高於或等於控制組，顯示使用溫拌劑並無增加車轍之疑慮。變異數分析與多重比較之結果則顯示，除添加2.5% RedisetR WMX之動穩定值最高外，其他各種添加溫拌劑組別與控制組間之差異則在統計上不顯著。
7.	本研究以試驗結果排序與試驗結果標準化分數兩種評比方式作比較。兩種評比方式結果可發現，各添加溫拌劑組別之優劣順序大致相同：R2.5＞S2.5＞R1.5＞S1.5＞CNSⅢ，其中2.5% RedisetR WMX試驗組表現最好，且均優於控制組（CNSⅢ）。

Warm mix asphalt (WMA) is a new technology of producing asphalt mixtures with reduced energy consumption and emissions. The mixing and compacting temperatures of WMA are lower than that of traditional HMA. On the other hand, stone matrix asphalt (SMA) utilizing stone-on-stone contact produces highly stable aggregate skeleton which can effectively improve the resistance to rutting. This laboratory study was conducted to investigate the performance of the warm mix stone matrix asphalt using WMA additives. In the study, 2 dosage rates (1.5% and 2.5% by weight of binder) of each additive, SasobitR and RedisetR WMX, were selected to evaluate their effects and to determine the optimum addition rate. Major conclusions of our study were summarized as follows:

1.	The viscosity test results showed that the binders containing WMA additives had decreased viscosity at higher temperature to give lower mixing and compacting temperatures, and increased viscosity at lower temperature resulting in more stiff mixtures.
2.	The laboratory results also showed that the indirect tensile strength of the warm mix stone matrix asphalt increased with higher WMA additive dosage rate.
3.	The AASHTO T283 test results showed that only the RedisetR WMX met the requirement (of TSR greater than 70%) without the addition of hydrated lime. The addition of hydrated lime gave improved performance as an anti-stripping agent. 
4.	The resilient modulus test results showed that warm mix additives could increase the resilient modulus of the warm mix stone matrix asphalt with higher WMA additive dosage rate.
5.	The static creep test results indicated that the creep modulus of the warm mix stone matrix asphalt increased with higher WMA additive dosage rate.
6.	The wheel tracking test results indicated that the dynamic stability (DS) of the warm mix stone matrix asphalt increased with higher WMA additive dosage rate.
7.	Based on the ranking order and standardized scores results of this study, the overall performance order of the warm mix stone matrix asphalt was found to be R2.5＞S2.5＞R1.5＞S1.5＞CNS in which the 2.5% RedisetR WMX was the best.

目錄	I
表目錄	IV
圖目錄	VI
附錄	VIII


第一章　緒論	1
1-1	研究背景與動機	1
1-2	研究目的	2
1-3	研究範圍	2
1-4	研究流程	3

第二章　文獻回顧	5
2-1	石膠泥瀝青混凝土	5
2-1-1	石膠泥瀝青混凝土發展	5
2-1-2	石膠泥瀝青混凝土架構與特性	5
2-1-3	石膠泥瀝青混凝土組成	7
2-1-4	石膠泥瀝青混凝土配合設計方法	11
2-2	溫拌瀝青混凝土	19
2-2-1	溫拌瀝青混凝土發展	19
2-2-2	溫拌瀝青混凝土特性	19
2-2-3	溫拌瀝青混凝土技術	22
2-2-4	國內外溫拌瀝青混凝土研究與應用	26
2-2-5	溫拌瀝青混凝土單位成本比較	29


第三章　試驗計畫	30
3-1 試驗規劃與範圍	30
3-1-1	材料基本性質試驗	30
3-1-2	瀝青混凝土配合設計	30
3-1-3	瀝青混凝土績效試驗	30
3-2	試驗材料與試驗配置	33
3-2-1	粒料	33
3-2-2	瀝青膠泥	34
3-2-3	防剝材料	35
3-2-4	纖維	35
3-2-5	有機添加劑	36
3-3	粒料及瀝青基本物性試驗	40
3-3-1	篩分析試驗	40
3-3-2	比重及吸水率試驗	41
3-3-3	扁長率試驗	42
3-3-4	洛杉磯磨損試驗	42
3-3-5	瀝青針入度試驗	43
3-3-6	瀝青軟化點試驗	44
3-3-7	瀝青黏滯度試驗	45
3-3-8	瀝青延展性試驗	47
3-3-9	瀝青比重試驗	47
3-3-10	滾動薄膜烘箱後彈性回復率試驗	47
3-3-11	滾動薄膜烘箱後針入度試驗	48
3-4	瀝青混凝土工程性質試驗	48
3-4-1	瀝青垂流試驗法	48
3-4-2	馬歇爾穩定值試驗	50
3-4-3	間接張力強度試驗	51
3-4-4	浸水殘餘強度試驗	52
3-4-5	回彈模數試驗	53
3-4-6	靜態潛變試驗	55
3-4-7	車轍輪跡試驗	56

第四章　試驗結果與討論	60
4-1	粒料基本物性試驗結果與分析	60
4-2	瀝青膠泥物性試驗結果與分析	61
4-2-1	針入度試驗結果	61
4-2-2	軟化點試驗結果	62
4-2-3	延展性試驗結果	63
4-2-4	黏滯度試驗結果	64
4-3	SMA 配合設計之結果	66
4-3-1	無添加溫拌劑SMA（控制組）之配合設計結果	66
4-3-2	添加溫拌劑SMA（試驗組）之配合設計結果	70
4-4	石膠泥瀝青混凝土性質試驗結果與分析	71
4-4-1	馬歇爾穩定值試驗結果與分析	71
4-4-2	間接張力強度試驗結果與分析	73
4-4-3	浸水殘餘強度結果與分析	75
4-4-4	回彈模數試驗結果與分析	79
4-4-5	靜態潛變試驗結果與分析	82
4-4-6	車轍輪跡試驗結果與分析	84
4-5	本章彙整與討論	87

第五章　結論與建議	92
5-1　結論	92
5-2　建議	94

參考文獻	95
 



表2 - 1　 AASHTO 建議SMA 級配規範【36】	12
表2 - 2　 SMA規範建議稿對於最小瀝青含量初步決定值之規定【45】	15
表2 - 3　 AASHTO之SMA 配合設計檢驗【1】	18
表2 - 4　 溫拌瀝青混凝土潛在效益【37】	20
表2 - 5　 比較試驗組對控制組之評價【37】	22
表2 - 6　 國外目前試鋪城市及路段【41】	24
表2 - 7　 溫拌技術所需之設備【41】	26
表2 - 8　 歐美目前溫拌技術【42】	28
表2 - 9   WMA較HMA所降低之氣體排放量【37】	29
表2 - 10  WMA成本效益比較【38】	29
表3 - 1　 本研究採用之試驗級配表	33
表3 - 2　 瀝青混凝土粗粒料品質要求	34
表3 - 3　 瀝青混凝土細粒料品質要求	34
表3 - 4　 國家標準規範改質瀝青Ⅲ型（CNS 14184）	34
表3 - 5　 道路木質纖維規範表	35
表3 - 6　 瀝青添加劑SasobitR 之性質【廠商提供】	36
表3 - 7　 本研究試驗組別	39
表3 - 8　 本研究符號之意義表	40
表3 - 9　 粒料基本物性試驗項目表	40
表3 - 10　各類型Spindle 可量測黏滯度範圍及所需試樣體積	46
表3 - 11　SMA馬歇爾夯製試體之規範	48
表4 - 1　 粒料基本物性試驗結果	60
表4 - 2　 瀝青基本物性試驗結果	61
表4 - 3　 瀝青針入度試驗結果	62
表4 - 4　 瀝青軟化點試驗結果	63
表4 - 5　 瀝青延展性試驗結果	63
表4 - 6　 添加溫拌劑前後拌合與滾壓溫度關係	65
表4 - 7　 SMA初試級配表	68
表4 - 8　 決定較佳級配初試結果	68
表4 - 9　 嘗試瀝青含量結果	69
表4 - 10　決定瀝青含量參數資料	69
表4 - 11　SMA試體之性質規範與結果	70
表4 - 12　各種配比之最佳瀝青含量結果	70
表4 - 13　各種材料組合之馬歇爾穩定值試驗結果	72
表4 - 14　各種材料組合之馬歇爾穩定值試驗變異數分析結果	72
表4 - 15　各種材料組合之間接張力強度試驗結果	74
表4 - 16　各種材料組合之間接張力強度試驗變異數分析結果	75
表4 - 17　間接張力強度多重比較結果	75
表4 - 18　各種材料組合添加石粉之浸水殘餘強度試驗結果	76
表4 - 19　各種材料組合添加石灰之浸水殘餘強度試驗結果	78
表4 - 20　各種材料組合之回彈模數試驗結果	80
表4 - 21　各種材料組合之回彈模數試驗變異數分析結果	81
表4 - 22　回彈模數試驗多重比較結果	81
表4 - 23　各種材料組合之靜態潛變試驗結果	83
表4 - 24　各種材料組合之靜態潛變試驗變異數分析結果	83
表4 - 25　靜態潛變試驗多重比較結果	84
表4 - 26　各種材料組合之車轍輪跡試驗結果	85
表4 - 27　各種材料組合之動態穩定值試驗變異數分析結果	86
表4 - 28　車轍輪跡試驗多重比較結果	86
表4 - 29　各種材料組合之皮爾森相關分析結果	89
表4 - 30　績效試驗結果標準化分數評比表	90
表4 - 31　績效試驗結果排序	91




圖1 - 1　 研究流程	4
圖2 - 1　 SMA結構示意圖【2】	7
圖2 - 2   粗粒料孔隙率VCAmix 示意圖【2】	13
圖2 - 3   粗粒料孔隙率VCAdrc 示意圖【2】	14
圖2 - 4   粒料孔隙率VMA 示意圖【2】	16
圖2 - 6　 瀝青混凝土施作時拌合溫度圖【42】	20
圖2 - 7　 歷年二氧化碳濃度排放量【42】	21
圖2 - 8　 使用有機添加物溫度與黏滯度關係	23
圖2 - 9　 熱拌與溫拌壓實度比較圖	24
圖3 - 1　 本研究試驗流程	32
圖3 - 2　 本試驗使用之木質纖維	36
圖3 - 3　 本試驗所使用之有機添加劑SasobitR	37
圖3 - 4　 本試驗所使用之有機添加劑RedisetR WMX	37
圖3 - 5　 本試驗所使用之有機添加劑產品C	39
圖3 - 6　 粗粒料搖篩機	41
圖3 - 7　 細粒料搖篩機	41
圖3 - 8　 扁長率比例卡尺	42
圖3 - 9　 洛杉磯磨損試驗儀	43
圖3 - 10　針入度貫入儀	44
圖3 - 11　軟化點試驗儀	45
圖3 - 12　Brookfield黏滯度儀	46
圖3 - 13　延展性試驗機	47
圖3 - 14  NCAT規定之網籃試驗裝置	49
圖3 - 15　馬歇爾夯打機	50
圖3 - 16　馬歇爾試驗儀	51
圖3 - 17　間接張力強度試驗儀	52
圖3 - 18　回彈模數試驗儀	55
圖3 - 19　潛變試驗儀	56
圖3 - 20　平板試體滾壓機	59
圖3 - 21　車轍輪跡試驗儀	59
圖4 - 1   瀝青針入度試驗結果比較	62
圖4 - 2　 瀝青軟化點試驗結果比較	63
圖4 - 3　 瀝青延展性結果比較	64
圖4 - 4　 瀝青膠泥黏滯度試驗圖	66
圖4 - 5　 各種材料組合之馬歇爾穩定值試驗結果比較	72
圖4 - 6　 各種材料組合之間接張力強度試驗結果比較	74
圖4 - 7　 各種材料組合添加石粉之浸水間接張力強度值	77
圖4 - 8　 各種材料組合添加石粉之浸水殘餘強度比	77
圖4 - 9　 各種材料組合添加石灰之浸水間接張力強度值	78
圖4 - 10  各種材料組合添加石灰之浸水殘餘強度比	79
圖4 - 11　各種材料組合之回彈模數試驗結果比較	81
圖4 - 12　各種材料組合之靜態潛變試驗結果比較	83
圖4 - 13　各種材料組合之動態穩定值試驗結果比較	86


 

附錄（一）　　粒料基本物性試驗結果	100
附錄（二）　　瀝青基本物性試驗結果	102
附錄（三）　　SMA配合設計-決定試驗級配試驗結果	106
附錄（四）　　SMA配合設計結果	108
附錄（五）　　NCAT網籃法試驗結果	118
附錄（六）　　馬歇爾穩定值試驗結果	120
附錄（七）　　間接張力強度試驗結果	121
附錄（八）　　浸水殘餘強度試驗結果	122
附錄（九）　　回彈模數試驗結果	126
附錄（十）　　靜態潛變試驗結果	127
附錄（十一）　車轍輪跡試驗結果	128
附錄（十二）　多種比較分析結果	129

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17. 林峰永，「多孔隙瀝青混凝土永久變形特性之試驗室研究」，淡江大學土木工程學系碩士論文，民國八十九年六月。
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