基于分子动力学的沥青研究

模拟紫外环境下沥青流变行为及老化机理的研究一、摘要本研究通过模拟紫外光降解环境，深入探讨了沥青的流变特性及其随老化过程的演变机制。

实验结果表明，随着紫外光暴露时间的延长，沥青的模量、粘度等流变参数呈现出不同程度的下降趋势，表明沥青在紫外光的作用下容易发生老化现象。

通过剖析沥青的化学组成和结构变化，发现紫外光辐射导致的自由基和活性氧成分是引起沥青老化的主要原因。

本研究还进一步探讨了老化沥青的路用性能，发现老化后的沥青在路用性能方面发生了显著劣化。

为了缓解沥青的老化问题，本研究提出了一种新型的养护策略，即添加高性能的紫外线吸收剂以减少紫外光对沥青的损伤作用。

通过对测试沥青样品的流变性能和微观结构进行对比分析，揭示了紫外线吸收剂在提高沥青抗老化性能方面的积极作用。

本研究为进一步理解和应对沥青路面的老化问题提供了重要的理论支持和实践指导。

1. 研究背景与意义随着全球能源需求的日益增长以及对环境保护意识的逐渐加强，研发新型环保材料愈发显得尤为重要。

沥青作为一种广泛应用的交通基础设施材料，不仅需要满足强度、耐久等基本性能要求，还需要具有良好的耐候性和抗老化性。

在实际使用过程中，沥青很容易受到紫外线、氧气等环境因素的侵蚀，从而引发软化、老化和力学性能下降等问题。

深入研究沥青在模拟紫外环境下的流变行为及老化机理，对于进一步改善沥青的性能、提高其耐久性和可靠性具有重大的实际和理论意义。

通过本研究，我们可以更全面地了解沥青的耐候性和抗老化机制，为沥青路面的设计、建设和维护提供科学依据和技术支持。

这一研究还有助于推动新型环保沥青材料的开发和应用，为构建可持续发展的交通基础设施网络提供有力支撑。

2. 国内外研究现状及不足近年来，随着环保意识的不断提高和道路建设材料的多样发展，对沥青在紫外环境下的流变行为及老化机理的研究越来越受到关注。

国内外关于沥青流变行为的研究已经取得了一定的成果，但仍存在一些不足。

众多学者对沥青在紫外环境下的流变特性进行了深入探究，主要集中在沥青的粘弹性、动态模量等方面。

自愈合材料的自愈机制与沥青材料的自愈机理研究综述摘要：重复交通荷载引起的疲劳裂缝是沥青路面的主要病害。

开裂和疲劳的路面需要大量的时间和精力来恢复其原来的性能，因此会造成额外的资源浪费，并造成环境影响。

降低能耗，恢复路面的最佳性能是发展长寿命路面的迫切需要。

沥青材料的自愈研究对发展可持续道路具有重要意义。

了解沥青材料的自愈机理、影响因素、评价技术和改进方面，了解其自愈能力与疲劳寿命的关系，有助于提高沥青路面的预防性养护和使用性能。

本文即概述了自愈合材料的自愈机制与沥青材料的自愈机理，为沥青路面自愈合技术的发展提供了重要参考。

关键词：沥青、自愈合、自愈合材料、影响因素0 引言自愈合具有内在的层次性和独特的多尺度特性，因此这是一种很有前途的方法，可以在不破坏原始结构的情况下修复裂缝和恢复铺装性能，从而提高沥青路面的耐久性。

与传统的养护技术相比，自我修复方法可以显著降低路面养护成本、二氧化碳排放和道路安全问题。

沥青是一种粘弹性流体，具有较强的表面润湿和扩散能力，具有自愈合能力，可以闭合微裂纹，从而恢复其刚度和强度。

沥青自愈可以改善沥青路面的疲劳开裂性能。

裂缝可以在整个自愈过程完成后闭合；因此，沥青材料具有良好的自愈能力。

沥青材料的自愈合性能有利于延长其使用寿命，本文从分子运动机理、沥青性质等方面综合考虑了沥青运动扩散、沥青粘弹性、触变性等因素，详细分析了其对沥青及沥青混合料自愈性能的影响。

本研究旨在为耐久路面施工的高性能自愈合沥青材料提供理论参考。

1 自愈合机制自愈合材料可以自行愈合，也可以在活化后愈合，最终恢复力学、光学、电学等多种性能。

自我修复原理已从化学领域扩展到工程领域。

自愈合高分子材料显示出良好的应用前景。

可逆聚合物在聚合和交联过程中具有共同的可逆性。

内在的自我修复是由大分子相互作用驱动的。

沥青被认为是一种复杂的聚合物，其自愈机理同样源于聚合物的自愈机理。

外部触发，如热效应、光化学效应和电效应，对于增强这一过程是重要的。

沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用大家好，我今天要给大家讲解的是关于沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用。

我们来了解一下什么是粘弹力学。

粘弹力学是研究物质在外力作用下发生形变时，其内部分子间相互作用和分子链运动规律的一门学科。

而沥青是一种由不同分子组成的复杂混合物，因此在受到外力作用时，其分子间的相互作用和运动规律对沥青的形变特性有很大影响。

接下来，我们来看一下沥青与沥青混合料的基本性质。

沥青是一种具有较强黏性的固体，其黏度较高，因此在受到外力作用时容易发生形变。

而沥青混合料则是由多种不同类型的沥青混合而成，其性质介于单一沥青和混凝土之间。

在受到外力作用时，沥青混合料会发生剪切破坏、压溃破坏等不同的破坏形式。

那么，如何利用粘弹力学原理来研究沥青与沥青混合料的性质呢？我们可以通过以下几个方面来进行探讨：一、沥青与沥青混合料的弹性模量弹性模量是指材料在受到外力作用时所产生的弹性变形量与应力之比。

对于沥青来说，其弹性模量较低，因此在受到外力作用时容易发生形变。

而对于沥青混合料来说，由于其成分较为复杂，因此其弹性模量也相对较低。

这就意味着在受到外力作用时，沥青混合料也容易发生形变。

二、沥青与沥青混合料的粘度粘度是指材料在外力作用下的流动性能。

对于沥青来说，其粘度较高，因此在施工过程中需要采取一定的措施来降低其粘度，以便于施工操作。

而对于沥青混合料来说，由于其成分较为复杂，因此其粘度也相对较高。

这就意味着在施工过程中需要采取一定的措施来降低其粘度，以便于施工操作。

三、沥青与沥青混合料的应力-应变关系应力-应变关系是指材料在外力作用下的应力与应变之间的关系。

对于沥青来说，其应力-应变关系呈现出非线性的特点，即随着应变的增加，其应力也会随之增加。

而对于沥青混合料来说，其应力-应变关系则呈现出线性的特点，即随着应变的增加，其应力也会随之线性增加。

这就意味着在进行结构设计时需要考虑到沥青和沥青混合料的应力-应变关系，以保证结构的稳定性和安全性。

沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用大家好，今天我们来聊聊沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用。

我们要明白什么是粘弹力学。

粘弹力学是研究物体在外力作用下发生形变时所表现出的弹性和粘性的力学分支。

简单来说，就是研究物体在受到外力作用时，既能像弹簧一样发生弹性形变，又能像黏土一样发生塑性形变的性质。

接下来，我们来看看沥青这种材料。

沥青是一种由石油经过高温加工得到的半固体物质，主要由碳氢化合物组成。

它具有很好的抗拉强度、抗压强度和延展性，因此在道路建设中得到了广泛应用。

而沥青混合料则是由沥青、矿粉、细碎石和纤维等材料按一定比例混合而成的一种路面结构。

那么，沥青与沥青混合料的粘弹力学原理是什么呢？我们知道，物体在外力作用下发生形变时，会产生内应力。

当内应力达到一定程度时，物体就会发生破坏。

而沥青与沥青混合料的粘弹力学原理就是通过研究它们在受力过程中内应力的变化规律，来预测它们的破坏形式和破坏时间。

具体来说，沥青与沥青混合料的粘弹力学原理主要包括以下几个方面：1. 弹性阶段：当外力作用于沥青与沥青混合料时，它们会发生弹性形变。

在这个阶段，内应力主要是由于材料的内部分子间相互作用引起的。

随着外力的增大，内应力也随之增大，但当外力达到一定值时，内应力将趋于平衡状态，此时物体处于弹性状态。

2. 塑性阶段：当外力继续增大或达到一定值时，沥青与沥青混合料会发生塑性形变。

在这个阶段，内应力不仅与材料的内部分子间相互作用有关，还与外部载荷的方向和大小有关。

随着外力的增大和方向的改变，内应力的变化也会相应地发生变化。

3. 破坏阶段：当内应力达到一定程度时，沥青与沥青混合料会发生破坏。

破坏的形式有很多种，如剪切破坏、压溃破坏、疲劳破坏等。

这些破坏形式的发生与内应力的大小、分布以及材料的性质等因素密切相关。

了解了沥青与沥青混合料的粘弹力学原理后，我们就可以更好地应用于道路建设中。

例如，在设计道路时，我们可以根据材料的弹性模量、泊松比等参数来确定道路的结构形式和厚度；在施工过程中，我们可以通过监测材料的应变率等指标来控制施工质量；在维修养护时，我们可以通过调整交通流量等方式来减少对道路的损伤。

沥青流变性能的研究沥青是一种粘弹性物质，具有一定的流变性质要求，其流变性对沥青路面的性能具有重大影响。

抗流变性能差的沥青路面将会出现车辙、断裂等问题，严重缩短高速公路的使用寿命。

沥青流变研究的样品包括沥青、改性沥青和沥青混合料。

完整的沥青流变性研究，需要涵盖这三种样品。

沥青主要由烷烃（平均相对分子质量在500～800之间）、芳香烃（平均相对分子质量在800～1000之间）、胶质（平均相对分子质量在1300～1800之间）、沥青质（是高度缩合的芳香烃，平均相对分子质量在数千到一万之间）等成分混合而成。

原料沥青的流变性较差，因此在要求严格的高等级公路中，普遍使用改性沥青，如目前国内外应用最广泛的聚合物改性沥青- SBS改性沥青，由于能同时改善沥青的高低温性能且价格便宜，在道路改性沥青中占有很大的份额。

其他的还有PE、EV A、SBR 改性沥青等。

沥青及改性沥青都是流变性相当复杂的混合体系，相应的流变测试方法众多，本文仅就AASHTO和SHRP中的研究方法做一简单介绍。

1993年，美国联邦高速公路管理局（FHWA）的美国国家公路和运输协会（AASHTO）制定了“国家战略性公路研究计划（Strategic Highway Research Program，简称SHRP）”，该计划的研究成果称为Superpave TM，提出了一个按照沥青的路用性能分级（PG分级）的沥青结合料规范，该规范是SHRP计划研究成果的精髓。

PG分级直接采用沥青路面所能承受的高温和低温所形成的温度差作为设计温度范围。

在PG性能分级规范中，用路面最高设计温度下的动态剪切流变试验（DSR）所测的抗车辙因子（G*/sinδ）表征沥青的高温性能，车辙因子G*/Sinδ表明胶浆抵抗流动变形的能力，G*/Sinδ值越大, 则沥青胶浆抵抗高温车辙的能力越强。

在AASHTO《美国各州公路工作者协会设计方法》设计TP5-98 (AASHTO TP5-98，现已更新为T315-08）中明确规定了动态剪切流变测量方法。

基于原子力显微镜的沥青微观结构研究一、引言沥青是一种常见的石油产品，广泛应用于道路建设、建筑和防水工程等领域。

对沥青微观结构的研究，有助于深入了解其性质和应用潜力。

本文将围绕基于原子力显微镜的沥青微观结构研究展开讨论，全面评估其深度和广度，以帮助读者更深入地理解这一主题。

二、原子力显微镜在沥青微观结构研究中的应用1. 原子力显微镜的工作原理原子力显微镜是一种高分辨率的显微镜，能够观察到物质表面的原子级细节。

其工作原理是利用探针与样品表面间的相互作用力来获取图像和表征样品的表面形貌和性质。

2. 原子力显微镜在沥青微观结构研究中的优势沥青作为一种复杂的有机聚合物材料，其微观结构对其性能具有重要影响。

原子力显微镜具有高分辨率、灵敏度高等优点，能够直接观察沥青微观结构的形貌和表面特征，为深入研究沥青性能提供了重要手段。

三、沥青微观结构研究的深度和广度1. 沥青微观结构的表征利用原子力显微镜观察沥青微观结构，可见其中微观的聚合结构和有序/无序排列的分子排布情况。

在此基础上，可以对沥青的形貌、粒径分布、分子间相互作用等进行深入研究。

2. 沥青微观结构与性能关系通过观察沥青微观结构，可以揭示其分子排列的有序性、聚合物链的交联情况等，从而深入了解其流变性、黏度、抗氧化性等性能特征。

这对于优化沥青配方设计、改进工艺制备具有重要意义。

四、总结沥青作为一种重要的石油产品，其微观结构的研究对于深入了解其性能和应用具有重要意义。

基于原子力显微镜的沥青微观结构研究，能够为我们提供高分辨率、准确的表征结果，有助于深入了解沥青的微观结构与性能之间的关系，为沥青的改进和应用提供科学依据。

个人观点基于原子力显微镜的沥青微观结构研究，是一项具有挑战性和重要意义的工作。

通过深入探究沥青的微观结构，我们可以更好地理解其性能特征和应用潜力，为沥青产业的发展和创新提供科学支持。

结尾通过本文的探讨，我们从原子力显微镜在沥青微观结构研究中的应用、沥青微观结构研究的深度和广度、以及个人观点进行了全面的评估和讨论。

实验六：沥青运动粘度试验一．试验目的本方法适用于采用毛细管粘度计测定粘稠石油沥青、液体石油沥青及其蒸馏后残留物的运动枯度。

非经注明，试验温度为135℃（粘稠石油沥青）及60℃（液体石油沥青）。

为得到粘稠石油沥青高温时的粘温曲线，以决定等粘温度作为施工温度时，宜用120℃、15O℃、18O℃作为试验温度。

二．试验设备（1）毛细管粘度计：通常采用坎芬式（Cannon -Fenske）逆流毛细管枯度计，也可采用国外通用其它的类型，如翟富斯横臂式( Zeitfuchs Cross-Arm）粘度计、兰特兹-翟富斯（Lantg-Zeitfuchs）型逆流式枯度计以及BS/IP/RT U型逆式粘度计等毛细管粘度计进行侧定。

（2）恒温水槽或油浴：具有透明壁或装有观测孔，容积不少于2L，并能使毛细管距浴壁的距离及试样距浴面至少为20mm，并装有加热温度调节器、自动搅拌器及带夹具的盖子等，其控温精密度能达到测定要求。

（3）温度计：分度为0.1℃。

（4）烘箱：装有温度自动调节器。

（5）秒表：分度0.1s，15min的误差不超过±0.05%。

（6）水流泵或橡皮球。

（7）硅油或闪点高于215℃的矿物油。

（8）溶剂：三氯乙烯（化学纯）。

（9）其它：洗液、蒸馏水等。

三．预习要求掌握沥青运动粘度的概念，熟悉测定沥青运动粘度的试验步骤。

四．试验步骤准备工作：估计试样的粘度，根据试样流经毛细管规定体积的时间大于60s 来选择粘度计的型号。

将粘度计用三氯乙烯等溶剂洗涤干净。

如粘度计沾有油污、应用洗液、蒸馏水或乙醚等仔细洗涤。

洗涤后置温度105℃±5℃的烘箱中烘干，或用通过棉花过滤的热空气吹干，然后预热至要求的测定温度。

将液体沥青在室温下充分搅拌30min，注意勿带入空气形成气泡。

如液体沥青粘度过大可将试样置60℃±3℃的烘箱中，加热30min。

将准备好的粘稠沥青试样，均匀加热至试验温度±5℃后倾人一个小盛样器中，其容积不少于20mL，并用盖盖好。

沥青运动粘度和动力粘度你知道吗，沥青这个东西，看起来黑乎乎的，像个大块头的黑金，可它的秘密可多了。

尤其是它的运动粘度和动力粘度，说白了，就是沥青“动”起来的难易程度。

话说，沥青粘度，很多人一听可能就皱起眉头：“这和我有啥关系？不就是铺路用的吗？”这关系大着呢！你想想，如果沥青粘度太高，铺路时就像糊墙一样，难得很；如果粘度太低，那路面就不够结实，走几步就松垮了。

所以，沥青的粘度，真是个“技术活”。

先聊聊运动粘度。

要是你曾经在炎热的夏天，看到马路上那层油光闪闪的沥青，你就能明白运动粘度的“厉害”。

简单来说，运动粘度就是沥青在外力作用下，流动的“难易程度”。

你想啊，夏天一到，太阳一晒，沥青就软得像熔化的巧克力。

这时候，运动粘度低，沥青就像变成了水一样，特别好流动。

但是，这样的沥青，如果遇到冬天，就硬得像砖头。

冬天来的时候，运动粘度一下子变高，沥青就不容易流动，路面就不容易修补了。

接下来说说动力粘度。

这可比运动粘度更“高级”点儿。

动力粘度，不仅要考虑沥青流动的难度，还得考虑它受力后内部的“抵抗力”。

你可以把它想象成沥青的“内功”。

比方说，拿一根棍子插到沥青里，轻轻一转，看沥青转的快不快，转得越慢，就说明它的动力粘度高；如果转得很快，那就说明动力粘度低。

这是一个非常“微妙”的过程，因为动力粘度跟温度、剪切速率等因素都息息相关。

像一些特别高温的地方，沥青的动力粘度就会变得特别低，反而不利于路面保持耐用。

不瞒你说，沥青的运动粘度和动力粘度都是这条“黑金”产业链的命脉。

就像做菜时，油的温度如果控制不好，锅里的食材要么焦了，要么煮不熟，沥青的粘度也是如此，关系到道路的质量和使用寿命。

所以，为了让沥青发挥最大的作用，在使用前我们得弄清楚它在不同温度、环境下的粘度表现，这样一来，路面质量才能有保障。

说到这里，可能你会觉得这话说得有点儿抽象，对吧？别急，举个例子，咱们就能理解了。

你看，冬天早上有时候车一开，路面上特别滑，那不就是因为低温下沥青的粘度增高，路面硬邦邦的，没办法起到足够的“抓地力”。

沥青质分子聚集体中π-π相互作用的研究沥青质分子聚集体中π-π相互作用的研究具有重要的实际意义。

π-π相互作用是有机物中最为重要的相互作用之一，对于沥青质聚集体依然如此。

沥青分子是由一系列具有芳香性的芳香环构成，这些芳香环之间就存在π-π相互作用，而这种相互作用高度影响了沥青质分子聚集体的微观结构和性能。

因此，研究π-π相互作用在沥青质分子聚集体中的影响，对于对沥青质材料的深入理解和优化利用具有重大的意义。

近年来，凭借着多种实验和理论技术手段，科学家们研究出了沥青质分子聚集体中π-π相互作用的特征及其影响。

首先，通过X射线衍射等物理分析手段可以确定沥青质分子聚集体的宏观结构特征。

研究表明，π-π相互作用引力对沥青质分子聚集体的形态紧密程度有重要影响，π-π相互作用引力越大，沥青质分子聚集体的结构就越紧凑，整体性能也就会更好。

其次，通过分子动力学模拟，科学家们可以深入研究π-π相互作用对沥青质分子聚集体的性能有何影响。

研究结果表明，π-π相互作用的强弱程度会影响沥青质分子聚集体的各种性能，比如流变性、热稳定性等。

因此，控制π-π相互作用的强度和方向，可以有效地来改变和优化沥青质分子聚集体的性能特征。

最后，多种理论和实验技术手段也可以用来证明沥青质分子聚集体中π-π相互作用的方向性和偏极性。

通过这种方式可以更加深入地理解沥青质分子聚集体的构造和特性，从而提供更好的指导和参考，用于沥青质材料的研究与应用。

综上所述，沥青质分子聚集体中π-π相互作用的研究具有重要的意义，凭借现代实验和理论研究手段已经揭示出π-π相互作用如何影响沥青质分子聚集体的结构和性能，从而提供了重要的参考，便于更好地理解和优化沥青质材料。

《基于分子动力学模拟的沥青老化动态变化机理研究》篇一一、引言沥青作为道路建设中的关键材料，其性能的好坏直接影响着道路的耐用性和安全性。

沥青在使用过程中会出现老化现象，严重影响其使用性能。

为了研究沥青老化的动态变化机理，本研究采用分子动力学模拟的方法，以期从微观层面揭示沥青老化的过程及机制。

二、研究背景与意义沥青老化的研究对于提高道路建设质量具有重要意义。

然而，传统的实验方法难以从微观角度揭示沥青老化的本质过程。

近年来，随着计算机科学和材料科学的发展，分子动力学模拟作为一种有效的研究手段，被广泛应用于材料科学研究。

因此，本研究采用分子动力学模拟的方法，从微观角度研究沥青老化的动态变化机理，有助于深入理解沥青老化的本质过程，为提高沥青材料性能提供理论依据。

三、研究方法本研究采用分子动力学模拟的方法，构建沥青分子模型，并通过模拟不同条件下的沥青老化过程，分析其动态变化机理。

具体步骤如下：1. 构建沥青分子模型。

根据沥青的化学成分和结构特点，构建合理的沥青分子模型。

2. 设置模拟条件。

根据实际情况，设置不同的温度、压力、光照等条件，模拟沥青老化的过程。

3. 运行模拟。

运用分子动力学软件，对构建的沥青分子模型进行模拟，记录沥青分子的运动轨迹和相互作用。

4. 数据分析。

对模拟结果进行数据分析，揭示沥青老化的动态变化机理。

四、研究结果通过分子动力学模拟，我们得到了以下结果：1. 沥青分子在老化过程中的运动轨迹和相互作用。

我们发现，沥青分子在老化过程中会发生链断裂、交联等反应，导致分子结构和性能发生变化。

2. 不同条件对沥青老化的影响。

我们发现，温度、压力、光照等条件对沥青老化过程有显著影响，不同条件下的沥青老化过程存在差异。

3. 沥青老化的动态变化机理。

通过数据分析，我们揭示了沥青老化的动态变化机理，包括分子链断裂、交联反应、氧化反应等过程。

五、讨论根据研究结果，我们进一步讨论了沥青老化的影响因素和机理。

我们认为，沥青老化的过程是复杂的，受到多种因素的影响。

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在沥青混合料中，沥青起着胶结剂的作用，能够将石料粘合在一起形成坚固的路面结构。

在沥青与沥青混合料的研究中，粘弹力学是一个重要的研究方向，它通过对沥青和混合料的粘弹性能进行研究，能够帮助我们更好地理解其性能特点，优化混合料的配合比和施工工艺，提高路面的耐久性和安全性。

沥青质的控制4.1简介沥青质的沉积在石油工业的上游和下游产业是一个主要问题。

沥青质被称为原油的胆固醇。

沥青质可以堵塞近井区域的储层孔隙，也可以沉积在生产管道和下游管线和设施中。

在许多含沥青质的原油油藏生产中直到油的稳定性被破坏或变为不稳定后才出现沥青质沉积的证据。

沥青质因气体的组分（压降），凝析处理，气体或气液两相的注入（CO2和液化天然气流体），酸刺激（见第5章），低ph值的阻垢挤压处理，原油混相，和高剪切或流体的潜能而不稳定。

如果这种不稳定出现在带电荷矿物的地层中，沥青质便会吸附并且改变润湿性和渗透率。

原油中高浓度的沥青质不一定会导致沥青质的沉积问题。

事实上，浓度高达20％沥青质的原油可能无会出现沉积问题，而沥青质含量低至0.2％（重量）的原油却证明引起沥青质沉积物。

重质原油含有高比例的沥青质，并在其抽提过程中带来特殊问题，管道中的运输问题和处理问题。

通过管道运输稠油和超原油的审查最近已经公布了。

高粘度，石蜡和沥青质沉积的挑战增加了地层水，盐含量以及对腐蚀问题进行了讨论的内容。

沥青质没有明确定义的亲水基和疏水基，因此，不具有两亲特性和经典的表面活性剂类似的行为。

然而，沥青质通过分层聚集形成的网状结构薄油膜有利于油包水乳液稳定性，从而靠近的水滴分开。

水最近也被证明能形成π-氢键的芳香环。

沥青质一般被定义为不溶于如戊烷、庚烷轻质烃类而溶于芳香烃溶剂的石油馏分。

然而，有可能在实验室中原油甚至在加入过量庚烷后不会产生沥青质沉淀而在现场却遇到沥青质的问题。

沥青质被认为是原油中最重的部分。

相关沥青质指的是低分子量的软沥青或简单的“树脂”，它也有着多环的极性基团却有多脂侧链性质，并且它是可溶于庚烷的。

虽然软沥青和树脂不形成有损伤的沉淀，但是人们普遍认为，他们使得溶液中的沥青质稳定。

易于溶解的沥青质（含有软沥青的“过渡材料”）已被证明对难以溶解的沥青质有着塑解作用。

沥青质是由带有脂族链的各种聚芳族结构以及含有杂原子如硫、氮、氧和金属，如镍、钒和铁的有机固体。

乳化沥青和集料界面粘附作用的分子动力学研究2、海安市交通运输局江苏南通 226600摘要：为了研究乳化沥青与集料的粘附机理，本文采用了Materials Studio软件，建立了水、沥青、乳化剂分子模型，并基于二氧化硅分子模型建立集料分子模型，进一步构建乳化沥青-集料界面模型；在此基础上，通过改变组分的含量以及水温条件，基于界面能量理论，计算界面模型的粘附能和抗水损害能力ER值；开展了AFM试验和静态接触角试验，采用多种理论模型计算界面粘附能，从而验证模拟结果。

结果表面，乳化沥青的粘附性能大多数情况下不如基质沥青；阳离子乳化沥青与酸性集料的粘附效果较好；乳化剂对沥青表面粘附性能的影响不大。

分子角度的乳化沥青粘附模拟是对乳化沥青粘附机理的一个很好的补充，有利于乳化沥青应用的研究。

关键词：乳化沥青，粘附作用，分子动力学模拟，AFM，接触角0引言截至2022年末,公路养护里程535.01万公里,占公路总里程比重约99.6%,接近100%。

沥青路面的养护过程将会铣刨出大量的废旧沥青料(RAP)，在国内，RAP循环利用率低，大多被当作建筑垃圾丢弃，不仅污染环境、占用土地，同时也是对资源的极大浪费。

为了改善旧沥青料废弃率高的现状，旧料利用率高且常温就可养护的冷再生技术逐渐投入使用。

其中，乳化沥青就是沥青冷再生得以实现的关键。

乳化沥青在沥青冷再生中的良好表现，与界面粘附作用密切相关。

对于乳化沥青粘附的研究，从分子动力学出发是一个很好的角度。

本文的研究课题将结合宏观试验与分子动力学模拟，设计合理的试验方案，选用适当的乳化沥青材料，建立合适的分子模型计算粘附能，通过AFM、接触角试验验证模拟结果，并分析乳化沥青在集料表面的粘附机理。

通过本次的研究课题，可以从分子动力学的角度更好地展现乳化沥青的微观结构和吸附原理，对乳化沥青的理论研究有着一定的补充作用。

1乳化沥青-集料界面模型建立1.1 沥青各组分模型传统的三组分沥青模型可以实现适当的元素浓度和芳香族/脂肪族比例，但不能反映不同分子相之间的分子堆积，从而准确捕捉沥青成分的复杂性。

沥青-集料界面粘附性分子模拟研究摘要：目前沥青与集料之间的界面研究仅限于宏观性能，未涉及微观作用。

该文选用Material Studio软件从微观角度对沥青与集料界面的粘附性展开研究。

文章通过分子动力学模拟，用径向分布函数作为评价指标，分析得出沥青质与石灰岩的粘附性能随着温度的上升而增强，在相同的温度下，沥青质与石灰岩的粘附性强于沥青质与花岗岩的粘附性，通过模拟分析得出石灰岩作为集料能够提高路面的水稳定性。

关键词:分子动力模拟；沥青质；石灰岩；花岗岩；粘附性1 前言公路交通是社会发展和人民生活的公共基础设施。

沥青路面作为公路的一种，由于其优异的行车平稳性、舒适性等特点，广泛应用于路面铺筑。

沥青路面随着使用时间的增加，在车辆荷载、自然环境的作用下，易出现剥落、开裂、坑槽等常见病害。

经过对病害的分析，发现路面病害大多与水稳定性有关。

路面水稳定性取决于沥青混合料抵抗水侵蚀的能力，与集料、沥青和水之间的相互作用有关。

近年来随着计算机技术的不断发展，分子模拟技术由于具有高效性、实用性、通用性、稳定性等特点，成为了当今材料研究的新型手段[1-3]。

国内外对沥青与集料的界面通过分子模拟展开了大量的研究。

本文采用分子模拟对沥青质与集料的界面行为深入微观层面展开研究，以便于对沥青路面病害的预防与养护提供指导。

2实验2.1 沥青质与集料界面的模型构建沥青质分子模型主要参考董喜贵等[4]的研究成果，他们提出的沥青质平均分子模型（如图１所示）。

石灰岩集料由主要化学成分碳酸钙代替，花岗岩集料由主要化学成分二氧化硅代替，建立层结构近似模型。

层结构模型的第一层为集料，第二层为沥青质。

为尽快得到稳定的沥青分子模型构象，采用模拟退火过程。

2.2 方法利用MS软件作为模拟平台，通过Amorphous Cell模块完善模型，然后进行分子动力学模拟，计算并分析沥青质与集料界面的分子动力学性能。

利用NVT正则系综和COMPASSⅡ力场以及Andersen温控措施环境下进行计算，采用模拟温度298K、308K、318K，模拟时间为150ps，时间步长设置为1.0fs，以在不同的温度下比较沥青质与集料间的粘附性的变化。

沥青的原理沥青是一种黑色的胶状物质，由一种称为沥青的化合物组成。

沥青在很多领域被广泛使用，特别是在道路建设和维护中。

沥青被称为胶状物质，是因为它是一种高分子化合物，可以通过自身黏性和凝固性在高温下流动，而在低温下保持其形状。

沥青的原理涉及其构成成分、性质、加工方法以及应用领域的影响。

以下是对沥青原理的详细解释：1. 构成成分：沥青主要由碳、氢和少量的其他元素组成，如氮和硫。

它是由具有不同长烷烃链的大分子有机化合物组成的复杂混合物。

这些分子通过共价键连接在一起，形成具有高分子量的聚合物。

由于沥青的化学构成分散和变化很大，所以不同类型和来源的沥青可能具有不同的物理和化学性质。

2. 物理性质：沥青具有高黏度和高粘度的特点。

这些性质使得沥青在高温下有很好的可塑性和流动性，可以通过挤压、混合和铺设适当的方式形成道路表面。

当沥青冷却并与空气接触时，它会渐渐凝固并变得坚硬，这为道路提供了耐久性和稳定性。

3. 加工方法：沥青主要通过两种方式加工：作为天然物质提取和作为副产品回收。

天然沥青是从地下矿山中提取的，经过炼制和精炼处理，以消除杂质和均衡物质的成分。

回收沥青通常来自于石油和化学工业的副产品，通过再加工和提纯得到。

4. 应用领域：沥青主要在道路建设和维护中使用。

它被用作粘结剂，将石子、沙子和其他材料与道路表面粘结在一起。

此外，沥青还用于建筑防水材料、屋顶绝缘层、地下管道涂层等。

它还在涂料、化妆品、石油和化工等领域中有广泛的应用。

总结而言，沥青的原理可以归结为其构成成分、物理性质、加工方法和应用领域等因素的综合影响。

沥青的高分子结构使其具有特殊的黏性和凝固性，使其能够在高温下流动并在低温下保持稳定。

通过加工和应用，沥青在道路、建筑和其他领域中发挥着重要作用。

分子动力学在沥青中的应用摘要：对于沥青再生技术而言，再生中新旧沥青的混溶过程是一个关键问题，其直接影响着合适的新沥青胶结料等级及其用量的确定，并对保障沥青再生效果及沥青路面的路用性能具有重要意义。

为此本文采用分子动力学方法，从分子尺度构建新旧沥青混溶模型，在微观模拟新旧沥青混溶过程的同时，计算分析再生沥青的宏观物理性能。

关键词：再生沥青；分子动力学；新旧沥青混溶；再生剂1.绪论1.1.研究背景和意义公路作为一项为公众提供出行便利性的基础设施，一直是国家建设的重点工程，是衡量一个国家经济水平和发展状况的标志之一。

目前我国公路的主要路面类型为沥青混凝土路面，约占我国公路路面总面积的80%，而随着我国交通运输业的不断发展及公路的不断使用，已经有很大一部分的沥青路面面临着养护维修乃至重建，甚至有些路面在短期内就已经受到了定程度的损坏，需要进行养护以延长使用寿命。

这就导致了每年将产生大量的废旧沥青混合料。

在沥青混合料再生技术中，一个关键问题是再生过程中新旧沥青混合问题，其混合程度直接影响再生混合料的性能指标，对整个沥青混合料的性能指标有直接的影响，旧沥青是否完全参与再生，对于新沥青的等级、掺量、混合料设计等一系列问题起基础性的作用。

研究新旧沥青混合问题对沥青混合料再生技术有着重大的意义，是再生理论的基础性内容之一，对再生体系的完善起促进作用。

目前关于新旧沥青混溶状态的研究大多集中在宏观实验研究，但由于沥青的分子组成十分繁复，新旧沥青混溶的过程也极为复杂，宏观实验难以较好地表征新旧沥青的混溶状态，一些微观试验手段例如原子力显微镜、扫描电镜等，虽然可以观察到微观始末的状态，但其内部结构的变化过程却难以观测。

因此，分子动力学是研究新旧沥青混溶状态一个直接有效的研究手段。

而分子动力学通过定义粒子支架相互作用，通过对体系内分子运动进行计算，来得到体系的热力学性质。

利用分子动力学研究新旧沥青混溶状态，在对分子微观行为进行研究的同时，也可以计算物质的宏观物理性质。

GPC方法对SBS改性沥青机理分析研究摘要：通过对制得的不同品种、不同SBS剂量的改性沥青，利用凝胶色谱对其结构进行微观分析，获得SBS改性沥青中SBS剂量与改性沥青波谱面积比变化的关系，为SBS改性沥青的质量评价提供了微观分析方面的依据。

关键词：SBS改性沥青；GPC ；改性机理Abstract: Through the microscopic analyses of modified asphalt with different variety and different SBS dosage in Gel permeation chromatography, the relation between the dosage of SBS and the area ratio of Spectrum of SBS modified asphalt is obtained. the basis of evaluating the quality of SBS modified asphalt in thermal performance Microscopic analysis is provided.Key words: SBS modified asphalt, GPC , Mechanism of Modification1.前言凝胶渗透色谱法又称分子排阻色谱法，是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果。

凝胶色谱法主要用于高聚物的相对分子质量分级分析以及相对分子质量分布测试[[参考文献：[1] 赵晶, 张肖宁. 凝胶渗透色谱法研究改性沥青机理[J]. 哈尔滨：哈尔滨建筑大学学报，2000.]]。

凝胶渗透色谱的分析原理是：让被测量的高聚物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。

REO-LM-S复配再生沥青组成设计与再生机理分子动力学模拟刘端阳;崔灿;欧阳欢;李秀君【期刊名称】《石油沥青》【年(卷),期】2024(38)2【摘要】针对再生沥青混合料中RAP的利用率较低,废弃机油(REO)对老化沥青弹性恢复效果欠佳及抗车辙性能较差的情况,选用高分子聚合物改性剂(LM-S)对REO 再生沥青进行改性。

利用响应面设计法确定两种再生剂最佳掺量,并借助傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析再生沥青化学官能团和分子动力模拟分析揭示复配再生剂再生机理。

最后,通过沥青胶浆拉拔试验验证REO-LM-S复配再生沥青性能。

结果表明:再生沥青中再生剂最佳掺量为9.53%,再生剂中LM-S最佳掺量为30%,再生沥青25℃针入度、延度、软化点均满足规范要求。

REO-LM-S复配再生剂通过提高再生沥青中轻质组分的含量改善老化沥青的性能,相较于REO再生剂,REO-LM-S 复配再生剂对于老化沥青各组分扩散融合效果更好。

REO-LM-S复配再生剂共混界面的最大平均拉应力较未添加再生剂共混界面提高29%,较REO再生剂界面提高7.8%。

【总页数】10页(P1-10)【作者】刘端阳;崔灿;欧阳欢;李秀君【作者单位】浙江省嘉兴市公路管理处;上海理工大学环境与建筑学院;高安市蓝坊镇人民政府【正文语种】中文【中图分类】U414【相关文献】1.基于分子动力学模拟的再生剂-老化沥青扩散机理2.基于分子动力学模拟的老化沥青再生机理与评价3.基于分子动力学模拟的高黏沥青改性与再生研究4.分子动力学模拟老化沥青的再生机理5.软-硬复配温拌再生沥青混合料机理及性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。