关于打造具有西安特色的优势产业集群发展壮大五大支柱产业的调研报告

第四章 習 題 一、選擇題 1.（E）以 100 公克重之標準貫入針，在 25之溫度下，5 秒鐘內貫入瀝青之深度有 0.5 公 分，則此地瀝青之針入度為 (A)1/50 (B)1/5 (C)0.5 (D)5 (E)50。 2.（C）針入度為瀝青硬程度及稠度表示法，其貫入深以 (A)1/1000 (B) 1/100 (C)1/10 (D)1 (E)10mm 為單位。 3.（B）針入度試驗之目的，在測定瀝青材料之針入度值，以瞭解稠度，並作為判斷瀝青的 (A)比重 (B)等級 (C)閃火點 (D)延展性 (E)溶解度。 4.（A）使用在土木建築工程之瀝青材料，係依下列何種條件分為地瀝青及焦油兩類？ (A) 原料來源 (B)針入度 (C)閃火點 (D)提煉溫度 (E)黏度。 5.（A）瀝青材料不溶於水外，且不溶於下列何種溶劑？ (A)酒精 (B)二硫化碳 (C)松節油 (D)石油 (E)以上皆可。 6.（D）為改進直餾地瀝青的感溫性，現代皆以 (A)加熱 (B)加水 (C)氧化 (D)吹氣處理 (E)加油劑。 7.（B）在道路的鋪面材料中，所謂的剛性路面是指？ (A)瀝青路面 (B)混凝土路面 (C)柏 油路面 (D)橡膠路面。 8.（D）所謂柔性路面是指 (A)混凝土路面 (B)橡膠路面 (C)水泥砂漿路面 (D)瀝青混凝土 路面。 9.（C）下列瀝青何種性質之測定，可作為瀝青混凝土使用時機，如：拌和、鋪築、滾壓時 機之溫度參考？ (A)針入度 (B)閃火點 (C)黏度 (D)燃燒點 (E)軟化點。 10.（E）瀝青材料以 (A)氣體 (B)液體 (C)半固體 (D)固體 (E)以上皆是 形態存在。 11.（C）焦油又稱 (A)煤油 (B)石油 (C)柏油 (D)瀝青 (E)礦油。 12.（B）針入度愈小的瀝青比重愈 (A)小 (B)大 (C)不一定 (D)兩者無關。 13.（A）瀝青由固體變為液體之分界溫度稱為 (A)軟化點 (B)針入度 (C)閃火點 (D)燃燒 點 (E)轉化度。 14.（A）炎熱地區採用瀝青材料，應使用針入度 (A)低 (B)中等 (C)高 (D)無相關性者。 15.（A）下列何者不是瀝青材料之主要用途： (A) 建築物主體結構材料 (B)路面工程材料 - 35 - (C) 電氣材料之絕緣體 (D) 防水層 (E) 填縫材。 16.（A）下列何種瀝青，使用時不須加熱 (A)乳化瀝青 (B)吹製瀝青 (C)半吹製瀝青 (D) 天然瀝青 (E)焦油。 17.（B）焦油依其黏度及硬度可分為 (A)15 級 (B)12 級 (C)10 級 (D)6 級(E)2 級 等級愈 高，稠度愈大。 18.（E）工程使用以 (A)砂瀝青 (B)岩瀝青 (C)湖瀝青 (D)山瀝青 (E)石油地瀝青 為主。 19.（D）瀝青之軟化點試驗可採： (A)比重瓶試驗 (B)勃氏硬度試驗 (C)換置法 (D)環球 法試驗。 20.（D）焦油為 (A)天然生成 (B)原油蒸餾 (C)原油殘渣 (D)煤炭乾餾 (E)以上皆非。 21.（C）加熱瀝青材料，小火接觸時，最初發生閃火光現象，此時之最低溫度稱為： (A)燃燒點 (B)爆裂點 (C)閃火點 (D)閃光點。 22.（D）針入度是表瀝青之？ (A)比重 (B)密度 (C)流度 (D)稠度 (E)剛性。 23.（B）關於針入度敘述，下列何者正確？(A)針入度以 1/1000 公分為一單位 (B)針入度試 驗係以一重量為 100 公克之標準穿透針，於 5 秒內及 25下，將瀝青材料垂直針 入 之深度(C)針入度主要是試驗瀝青材料之密度 (D)針入度在 150 以上者稱為硬瀝青。 24.（A）針入度在多少以下者，稱為硬瀝青？ (A) 85 (B) 75 (C) 65 (D)55 (E)45。 25.（B）針入度在多少以上者，稱為軟瀝青膏？ (A) 140 (B) 150 (C) 160 (D) 170 (E) 180。 二、問答題 1.試敘述瀝青材料於土木建築工程方面之用途。 【答】：瀝青材料具有強大膠結力，快速粘合力，及良好防水性及耐久性，故用途甚廣， 可 作為土木及建築工程方面使用。 (一)土木工程方面：例如道路鋪設、蓄水池之防水層、隧道之防濕防漏之用途、排 水工程之防水等。 (二)建築工程方面：油漆塗料、屋頂防水、電氣材料之絕緣體、木材鐵材之防腐防 銹等。 2.試敘述瀝青材料之種類並加以說明之。 【答】：瀝青材料通常可分為二類，即瀝青及柏油，如表 1 所示。 表 2 中，另外加以說明的直餾瀝青及吹製瀝青，分別敘述如下： (1)直餾瀝青為利用蒸氣吹入重油蒸餾鍋底，充分拌和而蒸餾於 320400之間， 俟 達一定稠度後停止加熱，冷卻而得蒸汽直餾地瀝青 ，又或使蒸餾鍋內形成高 度 真空而蒸餾之，為真空蒸餾地瀝青 ，此兩者皆屬直餾瀝青。 (2)吹製瀝青為將前法蒸餾所得一定稠度的直餾瀝青再加工；吹入水蒸汽，再加熱至 230300，繼續吹入水蒸汽與空氣，使達到所要性質後冷卻之，即為吹製瀝青， 此吹製瀝青特性為軟化點高、感溫性小、耐久及耐衝擊性大，且具有塑性及化學 安定性；但其延展性、粘結性及防水性差。圖 2 所示。 表 1 瀝青材料之種類 1.湖瀝青（Lake Asphalt）產於湖底。 2.岩瀝青（Rock Asphalt）產於岩石當中。(一)天然 瀝青 3.山瀝青（Gilsonite）產於山石孔縫之中， 公路工程不使用。 1.直餾瀝青瀝青膏（Asphalt Cement） 以針入度分等級。 瀝 青 材 料 （地）瀝青 (二)石油 瀝青 直餾瀝青 (1)油溶瀝青（Cut-Back-Asplalt） 瀝青膏摻以精煉油，可分為慢凝、中 凝、速凝三種。 (2)乳化瀝青（EmulsifiedAsphalt） 瀝青膏摻以水及乳化劑，可分為慢凝、 中凝、速凝三種。 - 37 - 2.吹製瀝青以針入度分等級，已不再作路面的黏結料。 其主要用途為作路面接縫之封縫料，防水材料，屋頂之 防雨材料，塗抹於非排水涵管之表面，以防生鏽或腐蝕 之用。 3.半吹製瀝青石油瀝青普及前最常用於路面鋪築粘結料。 柏油 （焦油） (一)直餾柏油 (二)油溶柏油 圖 2 直餾地瀝青及吹製地瀝青之製造 3.試敘述瀝青材料之用途。 【答】：瀝青材料常用於道路、填縫、防水工程，廣泛用於鋪築道路，屋頂及其他製品，茲 將 其用途分述如下： (1)瀝青砂漿及瀝青混凝土 將溶解之瀝青與粗細骨材混合而成為瀝青混凝土，用於鋪設路面（柔性路面；AC 路面） 。若只與細骨材混合，則成為瀝青砂漿，用於鋪設人行道、屋頂、倉庫地板 及防水層等。 (2)橡膠瀝青 為改善瀝青之性質，即低溫易脆之改良，而增加其抗衝擊性、耐久性、耐磨性、 高 溫安定等性質，而將針入度 60150 之瀝青膏添加 25之橡膠材料，此即為橡 膠瀝青。 (3)建築土木工程之防水材料 瀝青材料具有防潮、防漏及防水等特性，故可作為防水材料。 (4)地瀝青塗料 將地瀝青溶解，然後加入油、樹脂等，即可成為地瀝青塗料；由於其具有粘結力、 防水性及毒性，故可塗敷木材、鋼鐵及五金材料表面，而達到防潮及防銹、防腐 之 效果。 (5)房屋建築材料 瀝青可用作房屋基礎、地下室之防水材料外，在屋頂方面，可使用瀝青油毛氈、 瀝 青紙達到防水、防熱效果；另外亦可使用瀝青紙或瀝青板等製品，為保暖室、冷 藏 室等隔熱保溫用；其次瀝青磚亦可鋪設地面及牆壁等。 (6)電氣材料之絕緣體 由於瀝青材料其為低導電性，故可用於蓄電池、電纜等絕緣材料。 4.瀝青混凝土、瀝青砂漿有兩種施工方法，試說明之。 【答】：瀝青砂漿及瀝青混凝土有兩種施工方法： (1)熱法：將加熱之骨材與約 170之融化瀝青攪拌，趁熱鋪於基礎面上並輾壓，冷 卻後即硬化。此法常用於道路工程及水工建築，熱法特性為使用之瀝青用量較多。 (2)冷法：使用不須加熱之油溶瀝青與骨材拌和，當油溶瀝青之石油溶劑揮發後，混 合料即硬化。冷法優點為瀝青材料用量少，施工方便及便宜，但品質略差。 5.何謂橡膠瀝青？其優點有哪些？ 【答】：為改善瀝青之性質，即低溫易脆之改良，而增加其抗衝擊性、耐性、耐磨性、高溫 安 - 39 - 定等性質，而將針入度 60150 之瀝青膏添加 25之橡膠材料，此即為橡膠瀝青。 一般優點為韌性、粘結力、耐熱性、熱安定性、彈性、抗衝擊性等有所增加；而感溫 性、針入度、破壞點降低。 橡膠瀝青用於路面鋪築，可得數項優點： (1)夏季高溫時，無軟化變形，冒油現象產生，鋪面常保粗糙，有助於行車安全。 (2)冬季寒帶地區，結冰溫度以下，抗碎裂性增加，路面不致發生龜裂及剝離現象產 生。 (3)路面防滑效果及抗磨損性增加。 (4)路面彈性增加，行車噪音減少 30。 (5)路面保持完整，減少破壞，延長道路壽命。 (6)使用廢輪胎橡膠粉，大量消耗廢輪胎，做到資源回收，減輕廢輪胎所造成之環保問題。 6.瀝青與焦油有何相異點？試說明之。 【答】：瀝青與焦油功能相同皆可防水、鋪路，但性質相異不能互換。瀝青之一般性質較柏 油 好，其不同點如下： (1)氣味：焦油之氣味較瀝青刺激。 (2)光澤：焦油之斷面為黑色而無光澤，瀝青黑色而有光澤。 (3)毒性：焦油毒性強，瀝青則無。 (4)感溫性：焦油遇熱較瀝青易於軟化；焦油遇冷亦較瀝青脆；焦油加熱時生濃綠黃 色 氣體，而瀝青加熱則生青白色氣體。 (5)粘結性：瀝青的粘結力較焦油強。 (6)滲透性：焦油之滲透力較大，若以同樣稠度之焦油及瀝青，進行灌入或路面施工， 則焦油滲透深度較瀝青大。 (7)適用性：凡瀝青適用之處，焦油(柏油)亦能適用，然而焦油係由煤乾餾而成，不 會 被石油溶劑溶解，故特別適用於停機坪、跑道、加油站之鋪設，可避免加油時濺出 之汽油將鋪面溶融。 (8)實用性：因焦油產量少，不易大量購得，且石化業發達，瀝青產量大，故鋪面工 程 大多使用瀝青材料。 (9)穩定性：對於穩定性瀝青較焦油佳。 (10)其他：例如來源不同，成份不同，焦油所含游離碳較多約為 130，而瀝青所 含游離碳甚微。 7.焦油用途為何？試說明之。 【答】：凡瀝青所能使用之處，焦油大多也能使用，其用途區分如下： RT-1：用於防塵，最輕之柏油。 RT-2、RT-3：用於粘層及作輕微初步塗層。 RT-4：用於表面處理及作為初步塗層。 RT-5、RT-6、RT-7：用作表面處理、各種混合料。 RT-8、RT-9：用作表面處理封閉層及道路各種混合料。 RT-10、RT-11：用作封閉層、焦油混凝土、熱修補路面。 RT-12：用作灌入式路面、焦油混凝土及熱修補路面。 8.瀝青材料之性質有哪些？試加以說明之。 【答】：瀝青材料性質包括比重、粘度、針入度、軟化點、閃火點、燃燒點、氧化作用、光 射 作用等。 (1)比重：瀝青材料的比重，受原油種類、提煉方法、混合物及溫度等影響而有不同，一 般 而言針入度愈小，則其比重愈大；瀝青膠泥比重約為 1.001.10，吹製瀝青約為 1.00 1.07，焦油約為 1.101.25。 比重之測定可作為： 辨別瀝青材料之特性。 由已知體積大小換算出瀝青重量，以便裝運、吸收及壓縮處理。 在瀝青混凝土配合設計中，可依據其重量換算成體積。 - 41 - (2)黏度：瀝青材料的黏度大小，受溫度不同而變化甚大；而其應用於路面工程，主要是 因 為其有良好的黏結力，使粒料和粒料可結合在一起。若黏度太大，於短時間中無法將 粒 料包裹，黏度太小與粒料拌和後易流失，故於施工時，須將瀝青材料作適當的處理， 使 其具有適當的黏度。 通常試驗時將瀝青溫度界定為 60及 135，因為 60之選定乃基於夏天時路面最高 溫接近此值；而 135之選定是由於瀝青混凝土施工鋪設時其拌和溫度接近此值。黏 度 大小之測定可作為： 決定瀝青混凝土拌和、鋪築、滾壓時機之溫度。 決定瀝青材料之泵吸、噴灑之溫度。 (3)針入度：針入度大小可表示瀝青軟硬程度以及稠度大小，亦可做為地瀝青等級分類依 據，及決定路面穩定度之主要因素。 針入度大者表示地瀝青質軟，相反地針入度小者表示地瀝青質硬；針入度隨瀝青溫度 上 升而增大，而直餾瀝青針入度之變化大於吹製瀝青。瀝青之軟硬程度以針入度表示， 針 入度在 85 以下者稱硬瀝青，在 85150 之間者，稱為中硬度瀝青，而在 150 以上者， 則為軟瀝青，當瀝青材料之針入度降低至 20 以下時，則易發生嚴重裂縫。另外，炎熱 地區為防止軟化，須採用針入度小較硬的瀝青材料，而寒冷地區則須用針入度為高較 軟 的瀝青材料，以防止脆裂。 (4)軟化點：瀝青係為複雜碳水化合物因此不具有一定的熔點，將其慢慢加熱則逐漸軟化 成 為液體。瀝青材料由於溫度的增加，由固體狀態逐漸軟化成為液體之軟化分界溫度， 即 為瀝青材料軟化點。 (5)閃火點及燃燒點：將瀝青加熱，其表面蒸發部份碳氫氣而與空氣形成爆炸性混合物， 以 小火焰接近之，最初發生閃火光現象，假使繼續加熱，所蒸發之氣體愈多，隨即發生 燃 燒，則所發生閃光與燃燒之最低溫度分別稱為閃火點、燃燒點。由閃火點、燃燒點之 高 低，可預測瀝青材料加熱作業之危險程度。 瀝青材料之閃火點，主要受製造方法的影響，真空蒸餾