为实现乡村振兴,交通部推行“四好农村路”政策。内蒙古东部区由于拥有独特的天然牧场和肥沃的土地,农牧区在东部区占有很大的比例。为贯彻落实政策精神,保障农牧区经济发展,需要对现有的农村公路进行升级改造。沥青路面因其诸多优点,是目前农村公路改扩建采取的主要方式。内蒙古东部区因地处蒙古高原,海拔较高,日照时间长,其紫外辐射量远大于其他平原地区。沥青作为一种典型有机凝胶材料,经紫外线照射后容易出现老化,进而产生诸多病害,降低路面的使用寿命,因此找到一种适合于内蒙古东部区的抗紫外老化沥青,并探究其紫外老化机理至关重要。基于团队前期研制的3种不同的掺量的复合改性沥青,展开了一下研究:(1)通过调查内蒙古东部区的紫外辐射量,并结合紫外老化耐气候试验箱,建立了室内外紫外老化时间的换算关系。(2)对三种不同老化时间下的复合改性沥青进行了物理性能和化学组分的检测。紫外老化对沥青的高温性能有所改善,软化点和黏度增加,针入度降低,但降低了沥青的低温性能,延度减小,脆点增大。化学组分变化是导致沥青高低温性能变化的主要原因,沥青的饱和分、芳香分和胶质减少,沥青质增多,沥青变硬,使沥青从溶胶结构向凝胶结构转变。(3)对三种不同老化时间下的复合改性沥青进行了流变性能的检测。紫外老化增加了沥青的抗车辙能力,但对低温抗裂性和应力松弛能力有消极的影响。通过对比分析老化前后沥青的物理性能和流变性能,发现三种沥青中2号沥青的抗紫外老化能力最强。(4)以materials studio软件为平台,构建了老化前后的沥青四组分分子模型,并根据前文沥青的四组分比例,构建了老化前后基质沥青和2号改性沥青四个沥青分子模型。通过对分子模型进行动力学模拟发现,无论老化和改性都对沥青的密度改变不大,但会增加其体系能量,老化后沥青的内聚能密度增大,分子间相互作用变强,改性沥青的增大量小于基质沥青,老化会降低基质沥青与改性剂的相容性,从而使沥青性能下降,降低了沥青的扩散系数,使其流动性下降,从模型的力学性能来看,老化和改性都会提升沥青的弹性模量、体积模量和剪切模量,从而使沥青的抗变形能力更强。