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以不同掺量的硅藻土复合纤维制备改性沥青,通过红外光谱和差示扫描量热法对基质沥青及改性沥青的微观结构进行分析,研究其改性机理。研究结果表明,改性剂与基质沥青没有发生化学反应,改性剂在沥青中均匀分散,选择性的吸附沥青中的组分,使沥青的胶体结构重新调整,沥青中部分组分的存在形式及数量发生变化,这些变化使沥青的微观结构改变,导致改性沥青的聚集态发生转变的组分数量减小,温度稳定性明显提高。硅藻土复合纤维改性沥青的过程是一个沥青自身微观结构改善的物理镶嵌共混过程。