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1、按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片副標題樣式*1第十章 瀝青材料第十章 瀝青材料10.1 瀝青材料種類10.2 地瀝青之性質10.3 地瀝青材料之等級與規格10.4 油溶地瀝青之分級與規格10.5 瀝青混凝土10.6 瀝青混凝土路面10.7 瀝青材料之塗封應用2第十章 瀝青材料n瀝青分成地瀝青和焦油兩大類，有天然的也有人造的。n瀝青是碳氫化合物，含烷、烯及芳香族，可為固體、半固體、液體或氣體，是營建工程上的膠結材料。3第十章 瀝青材料n瀝青為黑棕色，有優越的膠結力且不透水，可溶解於CS2，CCl4中。n瀝青的用途廣，主要有瀝青混凝土，屋頂不透水層，營建用品如油毛氈、填縫料、防水材、塗料等
2、。410.1 瀝青材料種類n瀝青材料分成地瀝青和焦油兩大類，各類又含多種樣式，如圖10-1。5圖10-1 瀝青材料分類610.1.1 地瀝青n地瀝青最常見，使用最廣泛，主要有天然地瀝青和石油地瀝青兩種：一、天然地瀝青n天然地瀝青存在於一般的自然礦床中，為石油原油的殘渣，有下列幾種： 1.湖瀝青 2.岩瀝青 3.山瀝青7二、石油地瀝青n石油地瀝青為原油提煉汽油、煤油、柴油、潤滑油後餘留下來的殘渣料，經蒸餾而成。有下列幾種：1.地瀝青膠泥地瀝青膠泥的石油成分含量多，瀝青精含量較少，有良好黏結性、防水性，但軟化點低、感溫性大、耐候性差。82.油溶地瀝青為利用石油汽油或煤油等溶劑加以溶解的地瀝青膠泥。
3、不需加熱即可直接使用在舖面工程上。依溶劑的揮發性分成快凝、中凝及慢凝三種油溶地瀝青。93.浮化地瀝青由地瀝青膠泥與水組成，地瀝青之細粒經由乳化散佈在水中。乳化地瀝青對潮濕表層有良好的黏著效果，常應用於塗抹工業上或舖面的底層、表面層。104.吹製地瀝青由半固體的瀝青渣加熱（204315）後，吹入空氣使發生聚合反應得之。 吹製地瀝青的軟化點高、感溫性小，高耐候性，但延性、黏著性、防水性較差，不適用在舖面工程，可作屋頂材料、防水塗裝、填縫料等。1110.1.2 焦油n又稱柏油，由煤、木材等經蒸餾、提煉而得。n焦油由較輕的油類蒸餾而得，餘留下來的堅硬殘渣即為瀝青脂。n焦油抗風化力佳，但在熱及空氣中易氧
4、化變脆。1210.2 地瀝青之性質n地瀝青呈固體或半固體狀，具黏彈性，黑色或黑褐色。n應用於工程上重要的相關性如稠度、黏滯度、針入度、軟化點、燃燒點、耐久性、老化、硬化、抗水性、感溫性等。1310.2.1 稠度、黏滯度與針入度n稠度代表瀝青材料在特定溫度下的流動性或塑性n瀝青材料的稠度測定法有黏滯度、針入度等。14一、黏滯度n液態的地瀝青可由黏滯度決定其稠度n黏滯度為剪應力與剪速率的比值n瀝青材料的黏滯度可用黏度儀量測，黏滯度用泊(poise)為量測單位，1泊1 g/cms。動黏滯度用史托克(cm2/s)或千分史托克(cSt=mm2/s)表示。15二、針入度n瀝青材料為固體或半固體者，其黏滯度
5、或稠度常用針入度表示。n針入度大者，質較軟，針入度以貫入深度0.1mm為單位。 針入度在300以上屬液態地瀝青，而10以下者為固態地瀝青。1610.2.2 比重n比重可用比重瓶量測，瀝青的比重隨溫度升高而減小。n瀝青比重一般接近1.0，如吹製地瀝青為1.01.07，舖路用焦油約1.101.25。1710.2.3 軟化點n軟化點指瀝青材料受熱後，由固體轉變成液態的溫度。n軟化點高的瀝青其針入度低，材質較硬。如舖面用的地瀝青膠泥，其軟化點約40501810.2.4 閃火點與燃燒點n瀝青材料著火的最低溫度稱為閃火點。若繼續加熱至某一溫度，引起的火焰可持續燃燒5秒以上時，該最低溫度即為燃燒點。n一般瀝
6、青材料的燃燒點比閃火點高約20，吹製地瀝青的閃火點都在200以上。1910.2.5 耐久性，硬化與老化n耐久性指承受水分、空氣、溫度和雜質的抗力。n地瀝青在空氣中會氧化，引起硬化而有礙其耐久性。這種自然硬化的過程稱為老化硬固。n地瀝青中較輕的碳氫化合物蒸發散失稱為揮發，揮發作用會減損其塑性。2010.2.6 抗水性n水分可能減損地瀝青材料的黏結力，影響其耐久性。n大部分地瀝青具防水性能。2110.2.7 延性與黏性n延性指材料的拉伸能力，可評估瀝青材料的黏性和凝聚性n黏性指瀝青對骨材的黏結能力n地瀝青和焦油有良好的黏性與延性2210.2.8 感溫性n地瀝青對溫度改變敏感，加熱時其稠度即起變化，
7、成為較具可塑性。n地瀝青膠泥的感溫性大，應用於舖面時，高溫下容易形成車轍現象。2310.3 地瀝青材料之等級與規格n地瀝青材料的等級一般依黏滯度、針入度劃分2410.3.1 黏滯度分級nASTM對地瀝青膠泥的分級有兩種，一為黏滯度分級，另一為老化後黏滯度分級，如表10-1及表10-225表10-1 地瀝青膠泥於60之黏滯度分級規定 試驗項目黏滯度等級AC2-5AC-5AC-10AC-20AC-40黏滯度，60，泊（P）25050500100100020020004004000800黏滯度，135，cm2/s(cSt)，min.80110150210300針入度，25，100g，min.2001
8、20704020閃火點，cleveland露口杯，min. 163177219232232溶解度（於三氯乙烯），min，殘餘物實驗99.099.099.099.099.0黏滯性，60，max，泊，max.1250250050001000020000延展性，25，5cm/min，cm，min.10010050201026表10-2 地瀝青膠泥於60之黏滯度分級規定（老化後黏滯度） 老化殘餘物試驗黏滯度等級AR-1000AR-2000AR-4000AR-8000AR-16000黏滯度，60，泊（P）100025020005004000100080002000160004000黏滯度，135，cm2
9、/s(cSt)，min.140200275400550針入度，25，100g，min.6540252020原針入度之百分比，25，min.40455052延性， 25，5cm/min， min.cm100b100b757575原地瀝青之試驗：閃火點，cleveland露口杯，min.，205219227232238溶解度（於三氯乙烯）， min，99.099.099.099.099.02710.3.2 針入度分級n地瀝青膠泥可用針入度分級，分成4050，6070，85100，120150，200300五級（表10-1，表10-2）2810.4 油溶地瀝青之分級與規格n油溶地瀝青以60的動黏滯度
10、（cSt）分級nASTM對慢凝類、中凝類及速凝類三種油溶地瀝青都分成70、250、800及3000四級。2910.5 瀝青混凝土n瀝青混凝土（AC）由熱融的地瀝青膠泥與砂石骨材混合而成，組構類似於水泥混凝土，只是以地瀝青膠泥為膠結料，組成剖面如圖10-3。nAC較具黏彈性，易變形而不脆裂，應用於舖設道路、公路、機場等之舖面，稱為柔性路面。30圖10-3 瀝青混凝土之組構 3110.5.1 骨材與膠結料n瀝青混凝土中骨材（粒料）體積佔7075。n地瀝青膠泥使用不可過量，以防造成骨材顆粒滑移，降低舖面變形的穩定性。n粗、細骨材外，AC另加礦物填料，為細微礦物粉料，如石灰石粉、飛灰等，可減少AC中孔
11、隙含量。3210.5.2 骨材級配n瀝青混凝土的骨材（粒料）以粗細骨材為主，兩者以#4節（4.75mm）為分界。n骨材級配有開放級配、中級配、密級配三種：3310.5.2 骨材級配 1.開放級配（圖10-4A）骨材中幾乎不含細骨材，孔隙含量大， 最大粒徑63.5mm，應用於AC路面之摩擦層，抗滑性佳且具高滲透性。2.中級配（圖10-4B）骨材中含有較大比例的砂，通過#8篩的骨材比例達818。3.密級配（圖10-4C）粗細骨材的顆粒分佈理想，通過#200篩之細骨材不得超過5。3410.5.2 骨材級配圖10-4 級配模式：(a)密級配 (b)開放級配 (c)細粒過量3510.5.3 瀝青混凝土種
12、類n瀝青混凝土分熱拌和冷拌瀝青混凝土兩種1.熱拌AC由熱融地瀝青膠泥或焦油與骨材混合而成，拌和前瀝青和骨材均須加熱。2.冷拌AC在常溫下拌和，瀝青材料如乳化地瀝青、油溶地瀝青或焦油。nAC可為路拌或廠拌方式，前者在工地拌和製造，後者為先在中央拌和場拌製。3610.6 瀝青混凝土路面n瀝青混凝土稱為柔性路面，乃因具有低而適當的抗彎性，擁有足夠的穩定性以支持交通載重，不易破裂。nAC路面結構如圖10-5，由路基、基層、底層和面層四部分組成。nAC路面對軟弱基層能調整差異沈陷，且修補工事簡易為優點；相對於混凝土路面(剛性路面)，則維護工作多，耐久性差為其缺點。37圖10-5柔性路面之剖面圖 3810.7 瀝青材料之塗封應用n路面工程需於面層作塗封，以改善防水性、耐磨性和抗滑性。n塗封方法有多種：1.表面處理與封層表面處理為加舖一層或多層地瀝青混凝土作為封層2.噴霧塗封簡易的表面塗封法，塗料如乳化地瀝青393.透層塗敷為將液態地瀝青塗佈在基層或路基上4.黏層塗敷是將一層薄瀝青材料塗佈在瀝青混凝土或水泥混凝土上，用以黏結新舊路面。常用材料為乳化地瀝青。405.泥漿塗封是利用緩凝乳化地瀝青、細骨材、礦物填料等混合成泥漿，塗佈於舖面的表面上，用以塗封路面裂縫。6.覆蓋層為於現有路面上加舖的一層AC層，用以提升路面品質，延長使用年限。41
