英國最大建材公司將橡膠瀝青列為路面養護工程減碳重點
英國倫敦最近由Tarmac公司與Kier公司共同承包的一項道路維護改善計畫，採用廢輪胎切割研磨的橡膠粉粒做為瀝青改質劑；該項由Tarmac註冊的商品名為ULTIPAVE R，如宣傳圖1所示，是以廢輪胎回收橡膠粉粒改質且採用溫拌的石膠泥瀝青混合料(SMA)，與成效相當的傳統SMA相比較，具有8%的碳足跡降低量。Tarmac與Kier組成的鋪路團隊，在Barnet市區Hill Top Road的一段鋪了約250公噸這種橡膠改質的SMA薄面層，如圖2所示。
圖1、Tarmac公司以Ultipave R 做為廢輪胎橡膠瀝青SMA薄面層的品牌[2]
該段路面設計加鋪厚度為35mm，採用標稱最大粒徑10mm的SMA粒料級配，粗粒料「抗拋光值(Polished Stone Value, PSV)」的要求為高標的60，因而該案採用部份鋼爐石(Steel Slag)做為粗粒料，採用的黏結料為針入度40/60瀝青；加入廢輪胎橡膠粉改質不需添加纖維(常被稱為無纖維SMA)，添加溫拌劑降低製程溫度；鋼爐石粗粒料源自位於南威爾斯Talbot港Tarmac公司自家鋼廠的副產物，以鐵路運輸到倫敦來以降低隱含碳，經認定為零碳類材料(zero CO2-rated)。
圖2、英國大倫敦自治市外圈的巴內特市在Hill Top Road的一段表面層鋪250公噸橡膠瀝青SMA薄面層[1]
Barnet市委會推動廢輪胎橡膠鋪路給市民「享有永續基礎設施的便利服務」承諾的一部份，市委Peter Zinkin是Barnet市委會環境委員會的副主席，說明：「Barnet 市委會推動廢輪胎鋪路不僅是基於永續策略的需求，也將本應作為廢物出口的廢輪胎的再利用效益極大化。道路鋪面的材料科技已經非常進步，承包商的這種材料技術在路面永續性上有了很大的進展。」
依據承包商的計算方式，依據鋪築厚度而增減，每鋪一公里ULTIPAVE R路面，大約再利用500條廢輪胎，對每年出口包括50萬條廢輪胎（詳參「飃洋過海的廢輪胎-印度的後院熔爐」）在內的共12萬公噸廢橡膠，將產生正面的影響。Tarmac公司的ULTIPAVE R產品，是經認證核凖用於高速公路和國家公路網，是一種採用 SMA 技術的高性能瀝青面層材料，適用於交通繁忙的高速公路也可以用在各種道路的面層，特徵是採用高級骨料且有持久的深紋理，同時具有抗滑降噪減水霧的效果。
Tarmac 公司表示，橡膠瀝青的開發是公司對永續發展策略的一部分，該公司每年從其他行業回收 700 萬噸廢物，包括廢輪胎和鋼爐石，廢輪胎除了用做二次原料，公司的水泥窯也再利用作為輔助燃料來提供動力，達成公司零廢棄及淨零碳排的永續發展承諾。
Tarmac是CRH集團的瀝青材料子公司，CRH英文全銜Cement Roadstone Holdings (水泥路石控股)是愛爾蘭最大的上市公司，在全球29個國家生產銷售建材，員工接近8萬名，年收益約276億歐元，在歐洲和北美洲知名的建材公司，包括Oldcastle Materials, Tarmac, Ash Grove Cement等，都是CRH的子公司。Tarmac原為Tarmacdam(柏油馬克當)公司，就是1902年發明柏油碎石路面的公司，現Tarmac已經成為商品名、公司名，Tarmac的鋪路建材公司的歷史已超過百年，現為英國最大的建材公司，產品範圍涵蓋水泥、預拌混凝土、砂石、瀝青、及各種瀝青鋪面材料；公告在Tarmac網頁的部份「公路維護施工創新永續瀝青(Innovative asphalts for more sustainable road construction and maintenance)」產品如圖3所示。
圖3、公告在Tarmac網頁的部份永續瀝青技術(Sustainable Asphalt Technology)鋪面產品[2]
Tarmac開發的這些產品，顯然是因應英國公路的淨零碳排計畫(net zero carbon plan )，該計畫承諾從企業碳排、公路維護施工碳排、及用路人碳排三個層次，分別在2030、2040、至2050邁向淨零碳排公路網，將公路置於英國淨零未來(Britain's net zero future)的核心（詳參「 英格蘭公路加快採用溫拌瀝青邁向淨零排放」）；在公路維護施工邁向淨零碳排的關鍵行動，就是啟動「淨零碳排營建創新計畫(zero carbon construction innovation programme)」，2022年預計進行的工作如圖4所示，有下列四項[4]：
- 實施營建碳管理系統(construction carbon management system)且進行認證；
- 在公路工程契約文件規範手冊(Manual of Contracts Document of Highways Works, MCHW)整合納入淨零思維；
- 啟動零碳材料創新計畫(zero carbon materials innovation programme)；
- 為混凝土、瀝青和鋼材製定 2040 年零碳路線圖(zero carbon road map)。
圖4、英國公路維護施工淨零碳排路線圖[4]
目前的英國公路工程契約文件手冊(Manual of Contracts Document of Highways Works, MCHW)的第942條款(Clause 942)規範所謂「薄面層(Thin Surface Course System)」，鋪築厚度在20mm~50mm之間，承商需對鋪築的薄面層提供5年保固(自開放交通日起算)；在保固期內的成效需符合相關材料要求與成效規定；因交通事故、基底層沉陷、及底下面層破壞引發的路面缺陷不在保固的範圍；在保固期內，若經判定路面屬於TRL 674執告之附錄所定義的「有顧慮(Suspect)」、 「不良(Poor)」、及「很差(Bad)」三種狀況，承商就必需重鋪或以監造單位同意的方法進行修補。
MCHW第942條款，規定製造商應自行提出材料性能聲明((Declaration of Performance, DoP)並經第三方認證，這些由不同專業製造商提出的特殊瀝青混合料，一般是用改質瀝青製成的薄層瀝青混凝土，粒料組成一般是SMA架構，由50針入度瀝青和纖維素纖維或改質瀝青製成。
Tarmac提出的ULTIPAVE R材料DP是通過HAPAS認證的；HAPAS (the Highway Authorities Product Approval Scheme) 是由英格蘭公路(Highway England, HE)制定的國家級產品核備計畫，是針對用於公路相關領域的創新產品、材料和系統進行產品認定核備，以消除不同單位或地方政府各自評估和測試的需要；HAPAS 的專家組負責制定指引，用來規範檢測試、評估界值、和品質保證的相關需求，再由第三方認證公司，例如英國最有聲譽的「英國協議委員會(British Board of Agrément, BBA)」採用該指引來對產品進行評估認證，認證通過的產品即列入批准核備清單； 認證批准過程包括實驗室和見證測試、現場檢查和評估材料的來源及製程。（有關MCHW第942條款規定的成效認證規定，可參「英國公路工程成效契約與施工性能成效測試」）HAPAS 認證核備產品領域包括高摩擦表面處理系統、裂縫填封系統、修復材料、和橋樑護欄錨固系統等，相關細節可參BBA官網中的HAPAS頁面，如圖5所示[5]。
圖5、英國協議委員會(BBA)的公路相關產品認證(HAPAS)網頁
參考文獻
- Barnet Council drives use of recycled rubber asphalt，Asphalt Plants, Equipment & Applications / December 23, 2021.
- Tarmac website: ULTIPAVE R BBA HAPAS approved 10 & 14mm rubber modified thin layer surfacing system.
- Manual of Contract Documents for Highway Works, Volume 1 Specification for Highway Works
- National Highways, Net zero highways: our 2030/2040/2050 plan.
- 英國協議委員會(BBA)的公路相關產品認證(HAPAS)網頁