聚合物改性沥青微观机理、表征与性能调控研究综述OA
Review on Microscopic Mechanism,Characterization and Performance Regulation of Polymer Modified Asphalt
聚合物改性沥青(PMA)通过构建聚合物-沥青复合微观结构,可显著提升路面材料的综合性能.然而,聚合物与沥青间的相容性、相态演化规律及其长期储存稳定性,仍是制约其工程应用的关键问题.该研究从微观角度综述了 PMA的改性机理、表征技术与性能调控方法:重点阐明了物理溶胀、化学交联和相态演变等微观作用机制;评述了微观结构分析、化学谱学技术与分子动力学模拟方法在揭示PMA相态结构、界面相互作用及老化路径方面的应用与局限.在此基础上,归纳了物理共混、化学改性与纳米复合改性三类性能调控方法,并总结了构建高稳定性与高耐久性PMA的有效途径.现有研究结果表明,当前PMA研究在微观结构的定量表征与界面行为的精确解析方面仍存在不足.未来,应着重发展适用于真实工况的原位与动态表征技术,推进分子模拟与试验数据的深度融合,建立多尺度关联模型,实现从分子结构设计到材料服役性能的精准预测与调控.
Polymer modified asphalt(PMA)can significantly improve the comprehensive performance of pavement materials by constructing polymer-asphalt composite microstructures.However,the compatibility,phase evolution and long-term storage stability between polymers and asphalt are still key issues that constrain their engineering applications.This study reviewed the modification mechanism,characterization techniques and performance control methods of PMA from a microscopic perspective:focusing on clarifying microscopic mechanisms such as physical swelling,chemical cross-linking and phase evolution;The application and limitations of microstructure analysis,chemical spectroscopy techniques and molecular dynamics simulation methods in revealing the phase structure,interface interactions and aging pathways of PMA were reviewed.On this basis,3 types of performance control methods were summarized including physical blending,chemical modification and nanocomposite modification,and effective approaches for constructing PMA with high stability and durability were summarized.The existing research results show there are still shortcomings in the quantitative characterization of microstructure and accurate analysis of interface behavior in current PMA research.In the future,in-situ and dynamic characterization techniques applicable to real operating conditions should be key developed,the deep integration of molecular simulation and experimental data be promoted,and multi-scale correlation models be established to achieve accurate prediction and regulation from molecular structure design to material service performance.
杨超;何嘉豪;贺行洋;苏英;王迎斌;杨进
湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068||湖北工业大学湖北省建筑防水工程技术研究中心,湖北武汉 430068湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068||湖北工业大学湖北省建筑防水工程技术研究中心,湖北武汉 430068湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068||湖北工业大学湖北省建筑防水工程技术研究中心,湖北武汉 430068湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068||湖北工业大学湖北省建筑防水工程技术研究中心,湖北武汉 430068湖北工业大学中国-埃塞俄比亚土木工程绿色建造与智能运维"一带一路"联合实验室,湖北武汉 430068||湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 430068||湖北工业大学湖北省建筑防水工程技术研究中心,湖北武汉 430068
交通工程
聚合物改性沥青微观改性机理界面相互作用相态演变调控方法
polymer modified asphaltmicroscopic modification mechanisminterfacial interactionphase evolutionregulation method
《市政技术》 2026 (5)
43-56,14
国家自然科学基金项目(52508496)湖北省自然科学基金青年项目(2025AFB021)
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