排水性沥青铺面应用於国道高速公路之探讨.docx

土木水利 第二十八卷 第三期
民國九十年十一月，第13–26頁
Civil and Hydraulic Engineering
Vol. 28, No. 3, November 2001, pp. 13–26
舖面工程專輯

排水性瀝青舖面應用於國道高速公路之探討
THE STUDY OF POROUS ASPHALT PAVEMENT ON FREEWAY AT TAIWAN
陳 茂 雄 交通部台灣區國道高速公路局北區工程處處長
呂 學 士 國道高速公路局北區工程處副工程司兼中壢工務段副段長
陳 順 興 國道高速公路局北區工程處幫工程司兼關西工務段副段長

摘 要
台灣地區的氣候型態為屬亞熱帶，特性為潮濕多雨，夏季有颱風及午後雷雨，冬、春季中細雨綿綿且雨季綿長，在這種型式的天候狀況下，落於道路上之雨水若不易迅速排除，而停留於路面所形成之積水，則當車輛快速行駛通過之時，往往造成水花四濺，更因有水之存在使得路面濕滑，於抗滑性降低情況下，嚴重影響行車視線與行車安全，且對瀝青路面之耐久性構成不利之影響。故有以排水性舖面之構想，藉以增加瀝青混凝土路面勁度、抗變形能力、提高路面承載力及加強路面排水效能，並降低對溫度之敏感性，改善目前路面的品質，以期為往後之交通路面工程建設貢獻一己之力。
關鍵詞：排水性舖面、開放級配瀝青混凝土。

一、前 言
國內高速公路舖面，自中山高速公路開始，其舖面結構採用美國規範，設計有一層1.5公分厚之開放級配瀝青混凝土 (Open- Graded Asphalt Friction Course，簡稱OGAC或OGFC)，來作為摩擦層之用，同時也可藉由其骨材高孔隙率特性來迅速排除路面部分雨水，減少雨天車行上輪胎所濺起之水花，達到行車安全之目的。然隨著交通量之增加及重載車輛比例之提高，開放級配瀝青混凝土似乎有愈來愈難承擔此角色之趨。基於養路人提供舒適安全行車空間之職責，尋求一較適合排水舖面，已成當前急迫之課題。
排水性舖裝在歐洲地區於1980年代即大量使用於道路舖面，並增大骨材標稱粒徑，增加舖設厚度，稱為Drainage Pavement，鄰近之日本是於1989年起廣泛在已通車的高速公路上加以試舖，且自1998年起經發展其排水性舖裝檢討分科會制定「排水性舖裝技術指針(案)」以為該國之遵循；該指針將排水性舖裝自定義、舖面構造、材料、配合設計、施工以迄管理，均有詳盡之述說，或可為國內進行排水性舖裝之參考。美國部份州政府也鑑宜原設計之OGFC有缺陷，也在1991年起改善其排水舖面設計方法，如厚度增加至一英吋，使用纖維填充料增加抗剝能力等。
本文擬該指針並與歐美及我國高速公路單位目前習用之開放級配瀝青混凝土，就其材料、配比、施工法及經濟性等方面，作一比較分析後，探討其運用於國內高速公路舖面工程整修之可行性。
二、排水性舖裝
2.1 排水性舖裝概述
2.1.1 定義
所謂排水性舖裝，顧名思義就是指利用高孔隙率之多孔性瀝青混合物，舖築於路面後因具有適當的空隙和凹凸面，減少輪胎與路面間水膜之形成，又稱為多孔性舖面機能 (Porous Asphalt Pavement) (如圖1及圖2)

圖1 排水性舖裝的示意圖

圖2 排水機能示意圖
2.1.2 機能
排水性舖裝之機能列舉如下：
(1) 行車安全之改善
· 因水花現象之緩和而提高雨天時之抗滑性。
· 因水花現象之緩和而提高行車之視認性。
· 在雨天之夜間行車時，燈光反射之緩和。
· 雨天時路面標示視認性之改善。
(2) 沿途環境之改善
· 讓雨水滲入舖裝內層內，加以排除可防止行車中的濺水會水霧現象產生，增加能見度，提昇行車環境的改善。
· 行駛中的車輛輪胎胎紋內的空氣爆裂聲或引擎聲，均被舖裝面空隙吸收，因而降低噪音產生 (如圖3)。

傳統密集配瀝青混凝土

排水性瀝青混凝土
圖3 排水性舖裝降低噪音示意圖
2.1.3 規格
· 表層厚：歐洲與日本採用4 ~ 5cm，美國採用為1英吋厚。
· 粘結料：高粘度改質瀝青 (歐美則使用較高等級傳統瀝青膠泥加纖維物)。
· 粗骨材最大粒徑：13mm或20mm。
· 目標空隙率：15 ~ 20% 左右或20% 以上。
2.1.4 適用上應注意事項
需視道路之交通條件、沿途條件、自然條件等及構造上之限制或施工條件及開放通車後維修之難易、排水機能之期待等而定，對合適之構造、材料及工法之選定是非常必要的。
2.1.5 排水性舖裝今後課題
· 適用於中輕交通量規格之研究
· 較經濟規格之開發
· 骨材規範之確定
· 機能持續性之研究
· 噪音減低之適用
2.2 排水性舖裝之材料
排水性混合物較之一般瀝青混合物，用更多之粗骨材，以達其高空隙率是其特徵之一，因此為維排水性舖裝耐久性及機能持續性，選用材料成為重要課題。
排水性混合物，通常粗骨材約佔80%、細骨材佔10%、填充料佔5%、瀝青膠泥佔5% (如圖4)，茲將各材料之規範略述如下：

排水性瀝青混合物 粗骨材80% 細骨材10% 填充料5% 瀝青5~6%

傳統密級配瀝青混合物 粗骨材55% 細骨材34% 填充料5% 瀝青6%

圖4 排水性與密級配骨材比較 [1]
2.2.1 瀝青膠泥
排水性舖裝因需具有骨材飛散抵抗性、耐候性、耐水性等，因此在日本選用60°C

粘度、韌性、粘結性均較高之高粘度改質瀝青，規格如表1所示：
表1 日本高粘度改質瀝青性質之標準
試驗項目
道路協會標準性質 [1]
道路公團標準 [2]
針入度 (25°C) 1/10mm
40以上
40以上
軟化點 °C
80以上
80以上
延展性 (15°C) cm
50以上
50以上
閃火點 °C
260以上
－
薄膜加熱後質量變化率 %
0.6以下
0.6以下
TFO後針入度殘留率 %
65以上
65以上
韌性 (25°C) (kgficm)(Nim)
200 (20.0) 以上
200 (20.0) 以上
黏結力 (25°C) (kgficm)(Nim)
150 (15.0) 以上
150 (15.0) 以上
60°C黏度 Poise
200,000以上
40,000以上

2.2.2 粘層
排水性舖裝，因其空隙率高而使得與底層之粘著面積較小，故層間之接著性需求較

高，原則上採用攙加橡膠之瀝青乳劑，其規格如表2所示：
表2 橡膠瀝青乳劑標準的性狀 [1]
記 號
項 目
PKR–T
1
2
英格爾粘度 (25°C)
1 ~ 10
留篩殘留份 (1.18mm) %
0.3以下
粘著性
2/3以上
粒子之電荷
陽 (+)
蒸發殘留份 %
50以上
蒸 發 殘 留 物
針入度 (25°C) 1/10mm
60 ~ 100
100 ~ 150
延展性
(7°C)
100以上
–
(5°C)
–
100以上
軟化點 °C
48.0以上
42.0以上
韌性
(25°C) Nim (kgficm)
2.9 (30) 以上
–
(15°C) Nim (kgficm)
–
3.9 (40) 以上
粘結力
(25°C) Nim (kgficm)
1.5 (15) 以上
–
(15°C) Nim (kgficm)
–
2.0 (20) 以上
灰份 %
1.0以下
貯藏安定度 (24hrs) %
1以下
凍結安定度 (–5°C)
–
無粗粒子塊狀等情事

2.2.3 骨材
骨材之品質、形狀及級配，對排水性舖裝之性狀影響甚大，故骨材之選用需十分留意，茲將骨材之規格略述如下：
(1) 粗骨材
排水性舖裝所使用之粗骨材，需為均質、潔淨、堅硬且具耐久性者，避免細長扁平之石片、塵埃、泥塊、有機物等有害物。原則上以具有兩個破碎面佔90% 以上者為要求標準，粗骨材之品質規格如表3所示。
母岩若為含花崗岩或頁岩者，其加熱後之磨損率大，較易產生舖面破壞，需禁止使用。
(2) 細骨材
排水性舖裝之細骨材可為天然砂、人工砂、碎石屑及特殊砂，天然砂依採取之場所，可分為河砂、山砂及海砂，因天然砂之級配較難控制，故採用前需充分調查，海砂
之鹽份並不影響排水性混合物之品質，故可以使用。
(3) 填充料
排水性舖裝之填充料，原則上使用石灰岩粉碎之石粉。含水量1% 以下，級配需求如表4所示。
集塵器回收料之是否使用，需經過試驗，其目標值如表5所示。

表3 粗骨材品質之目標值
項 目
目標值
日本道路學會
[1]
日本道路公團
[2]
面乾內飽和比重
（S.S.D.）
2.45以上
2.50以上
吸水率 (%)
3.0以下
3.0以上
洛杉磯磨損率 (%)
30.0以下
20.0以下
健度試驗 (%)
12.0以下
12.0以下
粘土、粘土塊 (%)
0.25以下
―
軟石片 (%)
5.0以下
5.0以下
細長、扁平片 (%)
10.0以下
15.0以下
表4 填充料之級配需求
篩 號
通過篩號 %
# 30
100
# 100
90 ~ 100
# 200
70 ~ 100
表5 回收料之目標值
項 目
目標值
PI
4以下
流度試驗 (%)
50以下

回收料之使用量通常為填充料的50%以下，當使用量30% 以上時，需進行剝脫試驗。
(4) 纖維質補強材
在歐美部份國家在排水性舖面上添加纖維質材料，添加動機為補強材是為了確保

油膜厚度及防止垂流。其種類為植物性纖維、礦物性纖維或化學纖維等。添加量為混合物重量比 (外添加) 之0.1% ~ 0.5% 或瀝青混合料重量比1% 左右。
(5) 防剝劑
防剝劑一般用消石灰，其添加量約為填充料之50% 以內，可代替填充料使用。
三、排水性舖裝之配合設計
3.1 舖面的構成
如圖5：以國道高速公路舖裝為例。

圖5 國道高速公路舖裝圖
3.2 配合設計的基本考量
排水性混合物的最佳含油量，原則上以垂流試驗決定其最大用油量，以肯塔堡試驗求出其最小用油量，通常以最大用油量作為配合設計用油量之依據。
排水性瀝青混凝土路面配比設計的概念如圖6 [6]。
3.3 級配規範
為確保目標空隙率骨材之配合比，其級配範圍如表6及表7所示。

圖6 排水性舖裝設計概念
表6 排水性混合物之級配規範
篩號
級配範圍
日本道路協會 [1]
美國喬治亞州 DOT [3]
最大粒徑3/4²
最大粒徑1/2²
1/2² OGFC
1/2² PEM
通
過
百
分
率
(%)
1²
100
–
–
–
3/4²
95 ~ 100
100
100
100
1/2²
64 ~ 84
90 ~ 100
85 ~ 100
80 ~ 100
3/8²

55 ~ 75
35 ~ 60
#4
10 ~ 31
11 ~ 35
15 ~ 25
10 ~ 25
#8
10 ~ 20
10 ~ 20
5 ~ 10
5 ~ 10
#200
3 ~ 7
3 ~ 7
2 ~ 4
1 ~ 4
瀝青量 (%)
4.0 ~ 6.0
5.75 ~ 7.25
5.5 ~ 7.0
資料來源：參考文獻 [1,3]
表7 歐洲部分國家的級配建議表
篩號 (mm)
西班牙P級配
西班牙PA級配
瑞典OR12
瑞典OR16
1² (25.0)

3/4² (19.0)
100
100
100
100
1/2² (12.5)
75 ~ 100
70 ~ 100
88 ~ 100
53 ~ 67
3/8² (9.5)
60 ~ 90
50 ~ 80
53 ~ 67
26 ~ 40
#4 (4.75)
32 ~ 50
15 ~ 30
20 ~ 30
17 ~ 27
#8 (2.36)
10 ~ 18
10 ~ 22
8 ~ 15
8 ~ 15
#16 (1.18)

7 ~ 14
7 ~ 14
#30 (0.60)
6 ~ 12
6 ~ 13
6 ~ 12
6 ~ 12
#50 (0.30)

5 ~ 10
5 ~ 10
#100 (0.15)

4 ~ 8
4 ~ 8
#200 (0.075)
3 ~ 6
3 ~ 6
3 ~ 6
3 ~ 6
資料來源：參考文獻 [4]
3.4 配合設計之流程
排水性混合物之配合設計流程如圖7所示。
設定空隙率期望值 (15 ~ 20%)
選定材料
選定三種級配，使其2.36㎜ (#8篩) 過篩量在基準中值之 ± 3% 內
計算瀝青含量初值
混合物垂流試驗
試 拌
決定粒料配合比
測定空隙率
辦理混合物物理試驗
選定最佳瀝青含量
選定室內配比、設計瀝青含量
混合物之Cantabria
(製作試體時有滲流情形時)
●密度試驗
●透水試驗
●馬歇爾穩定試驗
●車轍輪跡試驗
可
可
否
否
● Cantabria試驗 (記於報告)

否

可

圖7 配合設計之流程

3.5 配合設計注意事項
(1) 配合設計所使用之材料，需與製造時使用之材料相同。
(2) 排水性混合物之級配係粗骨材、細骨材及填充料之組合，而且為確保排水機能及空隙率，採用 #4與 #8通過百分比之差較小為原則。
(3) 排水性混合物之最大粒徑選定，為維噪音低減之效果，以採用最大粒徑小者為原則。
(4) 基於防剝效果之考量，建議使用添加硝石灰或防剝劑。
(5) 細骨材通常使用天然砂或碎石屑，若使用 #200含量較多之碎石屑，需注意含水量及級配之管理。
3.5.1 室內設計瀝青量之設定
排水性混合物之設計瀝青量，以垂流試驗所求得之最適瀝青量進行密度試驗、馬歇爾穩定試驗、透水試驗及輪跡載重試驗，並使均能滿足目標值。
(1) 最適瀝青量之設定：
· 以表6建議之級配表參考過去之施工例或取其中間值進行。
· 試拌之試體，填充料取定值約5% 左右，僅作粗細骨材配合比之變化即可，# 8篩取其中間值15% ±3% 之三個級配，亦即12%、15% 及18%。
· 試拌用之排水性混合物的暫定瀝青量，以空隙率20% 其瀝青包裹膜厚14mm為準，暫定3個級配，以下式求出之瀝青量進行馬歇爾試體之製作：
(a) 暫定瀝青量 (對骨材而言) = 假定膜厚(14mm) ´ 骨材表面積
(b) 骨材表面積 = (2 + 0.02a + 0.04b + 0.08c + 0.14d + 0.3e + 0.6f + 1.6g) / 48.74
式中，篩號與累積通過 % 之關係如表8所示。
表8 篩號與累積通過 % 之關係
篩號
#4
#8
#16
#30
#50
#100
#200
累計過篩 %
a
b
c
d
e
f
g
係數
0.02
0.04
0.08
0.14
0.3
0.6
1.6
若 #16沒有之場合則由累積曲線讀取。
· 馬歇爾試體以夯打50下雙面為準。
· 馬歇爾試體之空隙率以量數尺寸，算出體積再進行計算即可。
· 將 #8之三個級配所求之空隙率作出關係圖如下圖8所示，再由目標空隙率反求 #8之通過 %，作為骨材配合比。
· 若目標空隙率未能達成，又不想改變 #8之通過率，則需考慮變更粗骨材之選用。
· 排水性混合物決定骨材之配合比時，需進行垂流試驗。
· 垂流試驗，通常係在4.0 ~ 6.0% 含油量之範圍內，以瀝青含量5.0% 為中心，後以間隔 ± 0.5% 之差距進行5組試驗，若未能於此範圍內有明顯之轉折點，則需再做4.0% 以下或6.0% 以上之點，以求出明確之轉折點。
· 垂流試驗係排水性混合物於高溫靜態下所能保持之最大瀝青量，以此再求出最適用油量。
· 當垂流試驗所求出之最大用油量，混合物之情況良好時 (膜厚之確保與均勻拌合)，即可作為最適用油量。
· 最適用油量，原則上採垂流試驗所決定之最大用油量，惟若該瀝青量於試體夯壓時有滲油情形，則於垂流試驗所求之最大用油量與肯塔堡試驗所決定之最小用油量範圍內設定。如圖9。

圖8 孔隙率關係圖 圖9 最適瀝青含量決定方法之概念圖
表9 排水性混合物的物性需求
試驗項目
目標值
日本道路協會 [1]
日本道路公團 [2]
孔隙率 (%)
20%
20%
工地透水能力
10–2 cm/sec以上
6 sec/400cc以下
馬歇爾穩定值
770 lbs以上
5(500) KN (kgf)
輪跡載重試驗
3,000 次/mm 以上
–
肯塔堡試驗損失量 (20°C) %
20% 以下
20% 以下
滯留強度 (60°C，48hr)%
75% 以上
75% 以上
馬歇爾試體相對工地壓實度 (%)
–
90% 以上

(2) 設計瀝青量之決定
排水性混合物的物性試驗，包括以最適用油量所作之密度試驗、馬歇爾穩定試驗、透水試驗及輪跡載重試驗，其目標值如表9所示，通常設計瀝青量係在空隙率目標值之± 1% 以內，亦即19 ~ 21%。
3.6 排水性舖裝之施工
排水性舖裝，除遵照一般瀝青混凝土舖裝準則外，尚需顧及垂流及溫度的低下。
(1) 施工計劃
施工計劃為承包商為了滿足契約書及設計書圖對舖裝作業之需求，而於施工前先行對排水性舖裝之特徵進行了解並追求效率之計劃。
(2) 拌合廠生產
(a) 生產前之準備
包括AC拌合廠之點檢、現場配比之設定、試拌及現場下料順序之決定。
(b) 生產
排水性混合物之生產時，AC拌合廠需作適切之溫度管理、品質管理，以維需求之品質。
(c) 排水性混合物之生產需注意下列各點：
· 改質瀝青及高粘度改質瀝青使用時，拌合溫度以不超過185°C為宜，現場舖設時，為確保施工性及考慮瀝青劣化等因素，可請供應商提供該產品之建議值，並可參考以前施工之實績。
· 排水性混合物因粗骨材使用量較多，故比一般之瀝青混合物難控制其骨材之溫度，骨材很容易即會加溫過熱。因此，必須進行燃燒器 (burner) 之燃料控制，尤其是細骨材之供給量較多時，更需注意。所謂之骨材的溫度管理，就是對燃燒器出口之骨材溫度與拌合料之溫度進行管理而言。
· AC拌合廠一般皆生產連續級配混合物，為防止排水性混合物生產時熱料斗溢流，骨材貯藏量之調整是必要的，尤其是在配合比大之粗骨材 #4通過量之變動或安定加熱之目的，細骨材使用量超過原有配合比時。
· 排水性混合物之製造，較諸一般密級配AC約略為60%，低下原因如下：
¨ 排水性混合物單粒徑之粗骨材使用量較大，計量之待料時間或熱料斗貯藏骨材量的調整作業是必要的。
¨ 排水性混合物之生產時，為防止瀝青之垂流，通常採取溫度－粘度曲線之混合溫度之下限，故骨材均勻被覆時間較長。
¨ 使用纖維補強材、硝石灰等添加劑，因材料之計量及人力投入，故拌合時間較長。
(3) 運搬
排水性混合物之運搬，需慮及其空隙率較高與使用改質瀝青之關係，會有溫降較速及粘車之困擾，故需使用較好保溫設施之卡車，並於裝料前塗撒少量之油脂於車斗上，運搬路線亦應事先規劃，以防途中堵車所造成之溫降。
(4) 舖築
排水性舖裝之舖築作業，通常使用瀝青舖裝機，滾壓作業使用鐵輪滾壓機、膠輪滾壓機或不帶震動之震動滾壓機並輔以手推式滾壓機或震動壓機，標準舖設機械編組如表10所示。

表10 標準舖裝機械編組
用 途
機 械 名 稱
舖 築
瀝青舖裝機
壓 滾
初 壓
續 壓
10 ~ 12t鐵輪壓路機
整平壓 (60°C)
6 ~ 10t雙軸鐵輪壓路機
8 ~ 15t膠輪壓路機

排水性混合物的舖裝，原則上以舖裝機按所定之厚度舖築；舖築時注意下列各點：
(a) 排水性混合物之舖築與一般瀝青混凝土同，惟需注意其溫度之低下，舖築作業需儘速進行。
(b) 舖築作業需安定混合物之供給計劃，務使舖築作業能連續進行不中斷。
(c) 排水性混合物之鬆實比，視舖裝機之種類、混合物之配合比而異，可用試舖或依過去之施工實績決定。
(d) 人工舖裝，難確保舖面之均一性，應儘量避免之。
排水性混合物於舖築終了，即需依所定之壓實度進行滾壓。在進行滾壓作業時，注意下列各點：
(a) 初壓，一般採用10 ~ 12t鐵輪壓路機，續壓時與初壓同。
(b) 初壓，通常緊接著舖築後進行，高粘度改質瀝青之滾壓溫度通常在150 ~ 1650°C之間 [5]。
(c) 為防止壓路機之粘著，可以噴霧器噴撒少量之水或稀釋之切削油乳劑。
(d) 整平壓，即為消去壓路機走過之痕跡，一般用6 ~ 10t之二軸鐵輪壓路機或膠輪壓路機，輾壓趟數為來回一趟即可。
(e) 使用膠輪壓路機時，因滾壓溫度較高混合料會附著於輪胎上，如果混合物添加纖維，也會被膠輪帶起，減少骨材表面油膜厚度，因而引起空隙之坍垮，故希望路面溫度在60°C時進行，或者根本就不使用膠輪來滾壓。
排水機能層間接縫之施工，需將接縫處清掃乾淨，並加溫後再舖築排水性混合物再加以滾壓，使相互接著。滾壓完成後，表面溫度較低之情況下開放通車。開放交通之溫度對初期之車轍及空隙坍垮影響較大，通常在表面溫度達50°C以下時，才可開放通車(如圖10)。
夏天或夜間施工時，因其作業時間受限，舖築冷卻時間需考慮舖築作業之檢討或舖裝溫度早期的降低方法，諸如灑水或舖裝冷卻機械之使用。
道路開通
50°C以下
二次碾壓車胎滾子
表面溫度：60°C
初碾壓碎石滾子
150 ~ 165°C
均勻舖裝修整器
155 ~ 171°C

圖10 排水性舖裝施工示意圖

圖11 高壓清洗車的構造
3.7 排水性舖面排水機能維持方法
排水性舖面孔隙機能的降低，主要是受到行駛中車輛的滾壓、道路環境的砂土灰塵及異物堆積到空隙內所致，要把原有的機能恢復，在日本的道路公團及其他研究機構試驗結果，認定以採用「高壓清洗 + 吸引」方式的高壓清洗車為最有效。這種方法係在排水孔隙機能降低或堵塞的舖面裏，將高壓水噴射入空隙內軟化砂及堵塞物，隨即在將污泥水吸取，以資恢復排水機能，吸取的污水能在過濾後，再利用重新噴射之 (如圖11)。
3.8 現有開放級配瀝青混凝土層
(1) 開放級配瀝青混凝土概說
開放級配瀝青混凝土層設計之主要目的是為提升高速公路之行車安全，國內目前設計厚度為1.5cm，不作為結構強度層。高公局北工處曾在89年度於北二高新竹系統交流道內，舖設厚度2.5cm之改良型OGAC，初期成效良好，目前仍繼續績效追蹤中。
(2) 天候限制
當氣溫低於15°C或路表面潮濕時不得施工 [6]。
(3) 開放級配瀝青混凝土之材料
(a) 瀝青膠泥
瀝青膠泥，新工時期採用針入度為85 ~ 100 (ACI-10) 者，後來改用針入度60 ~ 70 (ACI-20)，從89年起因感於北部多雨所造成之開放級配層剝脫現象，高公局北區工程處已全面改用改質瀝青，其規格為CNS-14184第三類型，不過在90年度中也另嘗試日本瀝青協會超重交通用改質瀝青來作為改良型開放級配層之規範，如表11所示。

表11 改質瀝青規範
試驗項目＼種類
一般舖面 [7]
日本超重交通量級
Ⅲ
針入度，25°C，100g，5s，1/10 mm (最小值)
35
40
黏度60°C，1s-1PaS (poise) (最小值) (Koppers)
800
(8,000)
3,000
(30,000)
軟化點 °C (最小值)

75
黏度135°C，mm2/s (cSt) (最大值)
3000
–
閃點COC，°C (最小值)
232
260
三氯乙烯中溶解度，% (最小值)
99
–
離析試驗頂段與底段軟化點差值，°C
試驗紀錄
–
RTFO後，彈性回復率，%
70
–
RTFO後，針入度，200g，60s (最小值)
10
–
資料來源：參改文獻 [7,8]
(b) 粘層
開放級配瀝青混凝土之粘層材料不得使用乳化瀝青，高公局目前習用仍多為RC-70。
(c) 骨材
粗骨材與細骨材應為潔淨，不含分解材料、植物及其他有害物質。留於 #4篩上之材料為粗骨材，通過 #4篩之材料為細骨材。
粗骨材之組成，至少應有90% 之重量比為碎石顆粒材料，且每顆碎石顆粒至少應具有二個破碎面。磨損率不得大於30%，健度試驗之重量損失，不得大於9%。
細骨材應包括天然砂、過篩碎石砂或兩者之混合物。但通過 #4篩，而留於 #8篩之碎粒，其含量以重量百分比計，不得小於50%。
骨材顆粒，應避免細長材料，顆粒之長或寬大於寬或厚之三倍而佔有重量比7% 以上之粗骨材應拒絕使用。
開放級配瀝青拌合料之粗細骨材合成級配要求如表12所示。
表12 開放級配瀝青混凝土之合成級配要求
篩號
過篩之重量百分比
1/2²
100
3/8²
90 ~ 100
#4
30 ~ 50
#8
5 ~ 20
#16
2 ~ 12
#200
1 ~ 4
(d) 填充料
填充料為石灰石粉末，水泥或其他不起化學變化，非塑性或PI < 4之礦物質。填充料不得含有土塊、粘土顆粒或其他有害物質。
(4) 配合設計
目前高速公路對開放級配瀝青混凝土之配合設計仍係依經驗作成，並無制式之配合設計方法。
(5) 開放級配瀝青混凝土之施工
瀝青拌合廠之生產及混合料之舖裝與一般之密級配同，但滾壓則規定使用之雙軸雙輪壓路機，其總重應不超過10公噸。
四、排水性舖裝與開放級配瀝青
混凝土之比較
(1) 在構造設計方面，排水性舖裝通常為4 ~ 5cm，在當量厚度方面其當量值為1.0設計，而開放級配瀝青混凝土之設計厚度為1.5 ~ 2.0cm，僅為純摩擦層及排水而設，並不考慮當量厚度。
目前國內之路面整修均採冷刨後再回舖，通常考慮原有路面各項既有設施之高程，刨除深度均為原設計厚度，多年來並無問題出現，排水性舖裝因厚度約為4 ~ 5cm，若刨除1.5cm回舖4 ~ 5cm，則因路面結構中之路肩部份密集配AC層由10到5cm漸變，勢將造成路面結構之另一問題，這是排水性舖裝運用於路面整修之一大難題。
(2) 在材料方面，所用瀝青膠泥，排水性舖裝，日本係使用高粘度改質瀝青，其60°C之粘度之要求達200,000poise，而開放級配瀝青混凝土目前雖改用CNS-14184第三類型，其60°C之粘度要求僅為8,000poise。在歐洲國家中則不要求使用高黏滯度瀝青，較喜歡使用纖維 (礦纖、木纖) 填充料來瀝青膠泥抵抗剝脫能力之不足，美國則是採取NCHRP－Superpave中的地區性瀝青使用規範帶 (PG) 較高一等級之瀝青膠泥。
(3) 在混合料的骨材選用，兩者並無太大之差異，通常骨材的洛杉磯磨損值要求較高，約在25 ~ 20% 以下。近年來排水性舖裝的骨材選用也引用SMA (石膠泥瀝青混凝土) 的觀念，增強其結構強度。
(4) 在配合設計方面，排水性舖裝有明確之流程及目標值可遵循，開放級配瀝青混凝土目前尚習用經驗判斷。兩者之13mm ~ 5mm碎石之扁平片含量較多時，有透水係數降低之傾向，選用時須特別留心。
採用粒徑單一化之粗骨材是出料順利之最大因素，而粒徑單一化可由下列措施取得：(a) 碎石製造設備部份變更。(b) 瀝青拌合廠篩網網目尺寸變更。(c) 分級骨材的活用方策。(d) 經濟性。
(5) 在施工方面，兩者並無太大之不同點，施工機具均可通用，因排水性舖裝使用粘度較高之改質瀝青，拌合能量及拌合時間會受到些微之影響，在施工計劃時須考慮之。
(6) 在經濟性方面，排水性舖裝因選用高粘度之改質瀝青並添加纖維材，因該項材料之價格較高。因此，施工時之單價會較開放級配瀝青混凝土為高，但若因此而能延長使用年限，減少維修頻率或可因慮及社會成本而平衡。
五、結論與建議
開放級配瀝青混凝土作為高速公路表面層已習用多年，但隨著重載車輛之急遽增加，舖面之排水功能維持性已大不如前，雨天時殘留於路表面之水膜因車輛之走行而帶起之水花，嚴重影響行車安全，尋求較適切舖面材料已成迫切課題。
排水性舖裝，依日本「排水性舖裝技術指針 (案)」之描述，確有排水之特定功能。若能將路面結構、排水機能維持性、配合設計及使用材料等諸問題解決，或可應用於高速公路舖面之整修中。
文末對排水性舖裝之應用作幾點建議：
(1) 應明確規定所使用材料，俾利業者遵循，多方面評估，是頗具可行性之工程技術，也能讓業者增進施工之經驗及信心。
(2) 配合設計及品管人員應妥為訓練，使生產之混合料能符合設計需求。
(3) 排水性舖裝之應用於新建工程中採用為佳，養護單位則用現有路面參考使用美國部份州公路改良型開放級配規定 (厚度為1英吋)，以解決因豪雨造成路面排水能力之不足。
(4) 高孔隙率為排水性舖面重要之必要條件，惟舖面會隨著使用時間的延長造成塵土及垃圾之阻塞，會將排水功能予以降低，在日本地區現以半年為一清洗週期，若引進台灣地區，其清洗週期勢必縮短，是否會造成相關維護成本的增加，是值得探討。
參考文獻
1. 日本道路協會，排水性舖裝技術指針 (案)，平成8年。
2. 本松資朗，「高溫多雨地區防水、防滑、防噪音、防冒油而富有耐久使用性之瀝青路面工程」，第廿一屆中日工程技術交流研討會論文， 5月 (2001)。
3. 張瑞杰、陳順興，國道高速公路局「89度美國Superpave成效實地研習考察報告書」，1月 (2001)。
4. 劉明仁，「多孔隙瀝青混凝土配比設計」，營建研究院研討會論文，8月 (2000)。
5. 中西弘光，「大有建設的排水性舖裝」，高公局北工處透水性舖面技術研討會論文，8月24日 (2001)。
6. 台灣區國道高速公路局，施工技術規範，76年6月版 (1987)。
7. 中華民國國家標準，CNS-14183聚合物改質瀝青膠泥。
8. 交通部國道高速公路局，「多孔隙排水性舖面工程技術研討會」，日本大有建設株式會社吉兼亨、日本中央研究院所中西弘光，12月 (1999)。