近年来,我国公路交通一直处于高速发展的态势,SBS改性沥青广泛应用于各等级公路面层。SBS改性剂与基质沥青的相容性是保证SBS改性效果的重要因素之一。然而,由于SBS改性剂和基质沥青在分子量、分子结构、物理性质、化学成分等诸多方面存在差异,导致了SBS改性沥青在实际应用中会产生相容性和热存储稳定性差的问题,最终会影响SBS改性沥青路面的路用性能和耐久性。为此本文以分子动力学模拟为手段,通过构建SBS/基质沥青界面模型、SBS改性沥青共混模型和SBS改性沥青/集料界面模型,量化了SBS改性剂与沥青的相容程度及SBS改性沥青与集料的吸附程度,揭示了SBS改性剂与基质沥青相容性机理及其对沥青黏附性的影响规律,对提高SBS改性沥青贮存稳定性、沥青与集料的黏附性具有重要意义。首先,本文在参考已有理论和研究的基础上,提出了较好地适用于研究SBS改性沥青性能的分子动力学模拟参数:在模拟过程中,选择时间步长为1 fs,对模型施加周期性边界条件,选择COMPASSⅡ力场对原子进行力场的分配,使用Atom Based法计算范德华非键接相互作用,使用Ewald法计算静电非键接相互作用。确定适用于沥青模拟的NVT和NPT系综,并选择Andersen控温法和Berendsen控压法进行分子动力学模拟。其次,构建了基质沥青模型、SBS改性剂模型和集料氧化物模型,并以此为基础进一步构建了SBS/基质沥青的界面模型、SBS改性沥青共混体系模型和SBS改性沥青/集料界面模型。运用软件对上述模型进行几何结构优化和退火处理后,使模型处于能量最低的状态,为接下来SBS改性沥青性能的研究奠定基础。其中,对优化后基质沥青模型进行密度和玻璃态转化温度的验证,发现该模型能够较好适用本文的分子动力学模拟计算。然后,先研究了SBS/基质沥青界面模型,并以界面能、径向分布函数、相对浓度为评价指标,研究了不同制备温度对SBS改性沥青相容性的影响,结果发现,在170℃的制备温度下,两者的相容性更好,同时通过扫描电子显微镜和激光共聚焦测试验证实了该模拟结果。再研究了SBS改性沥青共混模型,计算了该体系的溶度参数、相互作用能,分析了该体系的均方位移曲线,评价了在不同储存温度下SBS改性剂与基质沥青的相容性,并分析了两者的相容机理,结果发现,160℃的储存温度使得两者的相容性更好。最后,研究了SBS改性沥青/集料界面模型的扩散过程,探讨了不同温度、沥青种类和集料类型对SBS改性沥青与集料黏附性的影响,建立了SBS改性剂与沥青的相容性、SBS改性沥青与集料的黏附性之间的关系。通过计算体系的界面能和扩散系数,分析体系运动轨迹的均方位移和相对浓度分布,进一步揭示了SBS改性沥青与集料的黏附机理。结果表明,不同含量的SBS改性沥青均与碱性集料的黏附性更好,但是温度和沥青种类对黏附性的影响没有一致的规律。综合比较温度、沥青种类和集料种类对SBS改性沥青和集料黏附性的影响,发现集料种类的影响最大,沥青种类次之,温度因素影响最小。本文研究成果对提高SBS改性沥青贮存稳定性、改善沥青与集料的黏附性、延长沥青路面使用寿命具有重要意义。