superpave再生沥青混凝土配比设计探讨

1 Superpave再生瀝青混凝土配比設計探討

陳德成王劍能

清雲科技大學土木工程系

國立雲林科技大學營建工程系

第八屆鋪面工程材料再生及再利用學術研討會

2008年11月67日

2

大綱

•前言

•馬歇爾與Superpave再生配比設計之比較◦RAP用量與選用新瀝青等級之原則

◦再生配比設計步驟之比較

•比重對混合料之VMA和VFA 之影響

◦RAP之容積比重與有效比重

◦混合料之VMA和VFA之影響

•結論與建議

前言

•

馬歇爾再生瀝青混凝土配合設計方法

AI MS2(1994)第5章與附錄與MS4之第°AI MS-2MS-4

11章部分

•Superpave/SHRP配合設計方法

S/SHRP

S(00)

°AI SP-2(2001)

°成效為主

永久變形疲°降低或控制三大路面破壞(永久變形、疲勞龜裂、及低溫裂縫)

RAP用量與選用新瀝青等級之原則

•馬歇爾再生瀝青混凝土

°RAP使用不超過15-20% (或20%)狀況: A120%(

使用相同瀝青AC等級

()

°RAP使用超過15-20% (或20%) 狀況:

使用黏度半對數圖解法(Viscosity Blending Chart)決定新瀝青膠泥等級

(R)黏滯度對新瀝青膠泥(或再生劑)百分比(R) 之半對數圖解法

Viscosity Poise 60C Viscosity, Poise, 60C 108

107

106

5

10104

103

10180

2101New Asphalt or Recycling Agent, R, Percent by

W i ht

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Weight

RAP用量與選用新瀝青等級之原則•Superpave再生瀝青混凝土

S perpa e

°RAP使用不超過15% 狀況: 使用相同瀝青PG 等級

°RAP使用介於16-25%狀況: 可選擇低一等級之PG瀝青

(高低溫均低一級；例如PG 58-28 取代PG 64-22)此

PG58-28PG64-22)狀況可選擇性採用Blending Chart (採用(G*/sinδ)對新瀝青膠泥(或再生劑)百分比(R)之半對數圖解法)

°RAP使用超過25%以上狀況:必須採用Blending Chart 來決定新瀝青膠泥(或再生劑)百分比(R)之上下限範圍，

（）使用1.0 kPa and 2.0 kPa 勁度線Stiffness Lines

車轍因數(rutting factor)對新瀝青膠泥(或再生劑)

百分比(R) 之半對數圖解法

G*/Sin(delta), kPa, 64C 100

1012

0.65 kPa

New Asphalt or Recycling Agent, R, Percent by

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0.17289

Weight

馬歇爾與Superpave再生配比設計步驟之比較

•相同部分:

•RAP之瀝青含油量、瀝青膠泥黏滯度和

測定瀝青之瀝青含油量瀝青膠泥黏滯度和

級配資訊等

•測定回收粒料材料(RAM)或新粒料之級配資訊•決定再生混合料之粒料配比計算

•計算再生瀝青混合物中所需的近似含油量

•估計再生瀝青混合物中新加瀝青膠泥百分比

馬歇爾與Superpave再生配比設計步驟之比較

•差異部分:

•決定新瀝青膠泥之等級

•瀝青混合料試配(Trial Mix Design)

•決定工作拌合公式(Job-Mix Formula)

決定新瀝青膠泥之等級P 100=新瀝青佔總瀝青含量%b

nb P R =G*/Si (d lt )

kP 64C

G*/Sin(delta), kPa, 64C 10

100

2

065

10.65 kPa Ne Asphalt or Rec cling Agent R Percent b 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0.17289

New Asphalt or Recycling Agent, R, Percent by Weight

瀝青混合料試配(Trial Mix Design)•依據再生瀝青相關計算公式及配合Superpave 觀念配料，使用Superpave Gyratory Compactor 壓實試體

•刨除料添加

•新粒料添加﹪

決定工作拌合公式(Job-Mix Formula)•將配製的瀝青混合物，依Superpave配合設計方法(AI SP-2手冊)決定最適瀝青含油量

p p

•決定其工作拌合公式，須符合Superpave配合設計準則

比重對混和料之VMA和VFA之影響

•不同RAP比例下之容積比重與有效比重對混合料之VMA和VFA之影響

◦RAP之容積比重與有效比重

◦對混合料之VMA和VFA之影響

RAP 之容積比重與有效比重

Mass, dry G se =

Effective Volume

100-G se =

100 -P b 100-

P b G mm G b