在道路鋪面與機場道面工程中,瀝青混凝土材料的選用,直接影響鋪面耐久性、摩擦性能、維護週期與整體營運安全。隨著交通載重提升與使用頻率增加,傳統瀝青混凝土已逐漸無法滿足高荷重、高剪應力及長壽命鋪面的需求,因此高性能鋪面材料的重要性日益提升。
其中,SMA(Stone Mastic Asphalt,石膠泥瀝青混凝土) 被廣泛應用於高速公路、重載道路、港區與機場跑道等高要求場域。SMA 具有優異的抗車轍、抗滑與耐久性能,特別適合承受重載交通與高輪壓環境,已成為現代高性能鋪面工程的重要工法之一。
SMA(Stone Mastic Asphalt)中文稱為:石膠泥瀝青混凝土。其最大特徵在於採用高比例粗粒料形成骨架結構,屬於跳躍級配(gap-graded),使粗粒料彼此接觸形成穩定的承載網絡,再搭配高黏度改質瀝青、細粒料與纖維材料填充空隙,形成高強度鋪面結構,其結構核心為 Stone-on-Stone 骨架結構。這種結構能有效承受:
較高輪載壓力
較高剪應力
重複疲勞載重
高溫變形
因此相比傳統瀝青混凝土,SMA 更適合高性能鋪面需求。依施工規範02743章要求,SMA 混合料需採用粗細粒料、填縫料與纖維材料進行精準配比,並以改質瀝青進行拌和,以確保混合料穩定性與顆粒包裹率。
SMA 被視為高等級鋪面材料,主要原因在於其具備多項性能優勢:
SMA 最顯著的優勢是抗車轍能力極高,在高溫環境與重載條件下,傳統瀝青容易產生塑性流動、表面推擠、面層變形等問題。但 SMA 的骨架結構可有效分散載重,降低永久變形。特別適用於航機跑道、高速匝道、滑行道交口、飛機煞停區等等。
機場跑道與高速道路非常重視摩擦係數,尤其在雨天環境中,表面紋理會影響排水效率、煞停距離、駕駛方向控制,SMA 具有良好的表面粗糙度與宏觀紋理,可提升濕滑條件下的摩擦能力。這對飛安尤其重要。
SMA 具備優異的抗疲勞、抗剝脫、抗裂縫能力。由於材料空隙採用改質瀝青與纖維材料提高粗細粒料之間的黏結性,可有效降低長期老化造成的道面結構損壞,因此 SMA 可延長鋪面使用壽命。
雖然 SMA 性能優異,但施工要求也更高。根據施工規範的拌和溫度控制,粗細粒料進入拌和機前須加熱至約170–185°C,改質瀝青加熱溫度約165–180°C,混合料出廠溫度需控制於165–185°C,石膠泥瀝青(SMA)混凝土混合料倒入鋪築機進料斗鋪築時之溫度由工程司決定之,惟不得低於 170°C,使用SMA時溫度過低或過高都可能影響品質。另外在施工過程中,還須注意許多細節(詳施工規範02743章),比如:
膠泥瀝青(SMA)混凝土混合料在運輸過程中,應以防水之帆布或其他適當之遮蓋物覆蓋保溫,以防瀝青混凝土混合料之溫度降低。運料車在裝載拌妥之石膠泥瀝青(SMA)混凝土混合料時,應先將料卸於車廂前部,然後移動運料車將料卸放於車廂後部,最後再移動運料車,使餘下之料卸於車廂中部均勻分裝,減少粗細粒料析離現象。對於大型運料車,可分多次奇數卸載,以減少粗細粒料的析離現象。
鋪築機之速度必須妥為控制,為使鋪築機不間斷的均勻鋪築,一般以不超過每分鐘 3~4m。鋪築時,混合料不得有析離現象發生,並完成後之表面均勻平整,經壓實後能符合契約圖所指示之線形,坡度及橫斷面。
現代鋪面工程已不再追求單一材料,而是強調依使用情境進行最佳材料選配。對於高荷重、高摩擦需求區域,可採用 SMA 提升長期性能;對於短工窗快速修復需求,則可選用 DGAC 提升施工效率。透過精準材料策略與科學化施工管理,能兼顧安全、耐久與營運效率,打造高品質且永續的鋪面工程。