加氢石油树脂凭借高软化点、优抗老化性等特点,改性沥青后能显著优化其高温、低温等路用核心性能,同时大幅提升抗老化、抗水损害等耐久性能,适配OGFC薄层罩面、透水路面等多种场景,以下是其路用性能与耐久性的详细评估:
一、路用性能评估
路用性能直接决定沥青路面的行车安全性与舒适性,加氢石油树脂主要通过提升沥青黏度、改善黏韧性等,优化高温、低温及黏结等关键性能:
高温稳定性:高温下路面易产生车辙等塑性变形,加氢石油树脂的高软化点(90-130°C)可显著提升沥青的高温抗变形能力,例如将其与SEBS共混改性沥青时,88°C 下车辙因子G*/sinδ可达2.8,高于普通石油树脂改性沥青;且改性后沥青60°C粘度能达到10万Pa・s以上,高温环境中不易软化流淌。此外,SBS与C5加氢树脂复配改性沥青,还能降低沥青温度敏感性,让混合料在夏季高温或高荷载路段保持结构稳定,减少车辙产生。
低温抗裂性:低温时普通沥青易脆裂,加氢石油树脂可通过改善沥青的延展性缓解这一问题。如某实验中加氢石油树脂改性沥青5°C延度达40cm,优于普通石油树脂改性沥青的38cm;SBS与C5加氢树脂复配体系,经老化后-24°C蠕变劲度仅284MPa,蠕变速率m值0.323,表明其在低温下仍能保持较好柔韧性,可应对温差较大区域的路面冻裂问题。
黏结与抗飞散性能:该树脂能提升沥青与矿料的黏结力,减少石料剥落、飞散,尤其针对空隙率大的OGFC薄层罩面,其高黏度特性可增强沥青对骨料的裹附力,解决这类薄路面易因氧化导致石料飞散的难题。同时,与弹性体如SEBS复配后,沥青的弹性恢复率可达92%,进一步强化了沥青与矿料的界面结合稳定性。
疲劳抗裂性能:道路长期受车辆荷载反复作用易产生疲劳裂纹。加氢石油树脂可增加沥青稠度,与SBS复配后能提升改性沥青的抗变形能力和拉伸强度,延长疲劳寿命。不过需注意,树脂类改性沥青依靠结晶体发挥作用,当受到较大应力破坏结晶结构后,承载能力会下降,更适配车载小、应变小的运营路段。
二、耐久性评估
耐久性关乎沥青路面的使用寿命,加氢石油树脂通过优化沥青的化学稳定性,重点提升其抗老化、抗水损害等长期服役能力:
抗老化性能:这是加氢石油树脂改性沥青很突出的优势之一。普通石油树脂不饱和键多,易氧化老化,而加氢工艺减少了树脂中的不饱和键,大幅提升抗老化性。经RTFOT短期老化后,加氢石油树脂改性沥青的车辙因子仍达3.2,软化点保持97°C,各项指标衰减幅度远小于普通石油树脂改性沥青;再经PAV长期老化后,其聚合物红外特征峰衰减更少,说明分子结构更稳定。该性能可延缓OGFC罩面等空隙率大的路面老化进程,避免短期内出现剥落病害。
抗水损害性能:潮湿地区路面易因水侵蚀出现剥落、松散。加氢石油树脂改性沥青通过提升自身黏度和与矿料的黏结力,增强抗水损害能力。类似氢化环氧改性沥青的特性,加氢石油树脂也能赋予沥青较好黏韧性,改善混合料的抗剥落性能,且不会对体系抗水能力产生负面影响,适配多雨或潮湿环境下的路面铺设。
长期储存稳定性:改性沥青的储存稳定性影响施工质量,加氢石油树脂在沥青体系中分散性良好,例如其与SEBS、硫磺复配时,经胶体磨处理并搅拌后,可形成稳定的混合体系,储存过程中不易出现离析分层;且SBS与C5加氢树脂复配体系,无需复杂工艺即可保持较好的分散稳定性,降低施工过程中性能波动的风险。
三、适配场景与局限性
适配场景:适合用于OGFC薄层罩面、透水路面,可解决这类路面易老化、飞散的痛点;也可用于桥面铺装、应力吸收层等特殊场合,还能适配高荷载公路、温差大及多雨地区的普通路面。
局限性:单独使用时,其抗疲劳性能弱于弹性体改性沥青,面对重载路段的强应力时,裂缝扩展抑制能力有限;且对施工工艺有一定要求,如与聚合物复配时需控制180°C左右的温度和4小时左右的搅拌时间,否则会影响改性效果。
本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/