Inorganic Chemicals Industry >
Study on performance of calcium sulfate whisker/SBS composite modified asphalt
Received date: 2023-11-30
Online published: 2024-09-26
In order to investigate the physical and high/low-temperature rheological properties of asphalt modified with calcium sulfate whisker（CSW） and styrene-butadiene-styrene block copolymer（SBS），three major indicators，dynamic shear rheology（DSR），and bending beam rheology（BBR） tests were conducted to investigate the effects of different CSW contents on this composite modified asphalt.Meanwhile，CSW-modified asphalt was set as a control group.The results showed that with the increase of CSW content，the temperature sensitivity and high-temperature performance of CSW-modified asphalt were increased while the low-temperature performance decreased.The penetration index（PI），rutting factor G*/sin δ，creep modulus S，and creep rate m of the CSW-modified asphalt with 10% CSW were -0.83，27.70 kPa，368 MPa，and 0.271，respectively.The temperature sensitivity and high/low-temperature rheological properties of CSW/SBS modified asphalt were significantly improved compared with those of CSW-modified asphalt.PI，G*/sin δ，and m were improved by 147.0%，82.3%，and 7.4%，respectively.But S was decreased by 19.5%.At the same time，the high-temperature and low-temperature PG of the CSW/SBS modified asphalt with 8% CSW were 82 ℃ and -18 ℃，respectively，which were elevated by two and one levels，respectively.Therefore，the high-temperature performance and temperature sensitivity of asphalt binders could be significantly improved by the addition of CSW，but the low-temperature performance was slightly decreased.The low-temperature performance of asphalt binders could be maintained while CSW was composited with SBS.
LI Xuelian , TANG Zihan , XU Jie , LI Xiong . Study on performance of calcium sulfate whisker/SBS composite modified asphalt[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2024 , 56(9) : 82 -89 . DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0572
| 1 | 夏超明，蒋康，吴超凡，等.速生草植物纤维及其沥青胶浆的热性能研究［J］.中外公路，2023，43（1）：183-188. |
| XIA Chaoming， JIANG Kang， WU Chaofan，et al.Study on thermal property of fast growing grass fiber and its asphalt mortar［J］.Journal of China & Foreign Highway，2023，43（1）：183-188. | |
| 2 | WONG T L X， MOHD HASAN M R， PENG L C.Recent development，utilization，treatment and performance of solid wastes additives in asphaltic concrete worldwide：A review［J］.Journal of Traffic and Transportation Engineering（English Edition），2022，9（5）：693-724. |
| 3 | JIA Haichuan， SHENG Yanping， LV Hongli，et al.Effects of bamboo fiber on the mechanical properties of asphalt mixtures［J］.Construction and Building Materials，2021，289：123196. |
| 4 | 何壮彬，覃峰，黄琼念.蔗渣纤维SMA沥青混合料结构参数实验研究［J］.新型建筑材料，2011，38（10）：51-54，85. |
| HE Zhuangbin， QIN Feng， HUANG Qiongnian.Experimental study of bagasse fibre SMA asphalt mixture structural paramete-rs［J］.New Building Materials，2011，38（10）：51-54，85. | |
| 5 | LI Liding， WU Chunli， CHENG Yongchun，et al.Synergistic effect of waste rubber powder on low-temperature toughness and high-temperature rheological properties of SBS modified asphalt［J］.Construction and Building Materials，2023，365：130112. |
| 6 | 李铭，李智力，张泽强，等.混合脂肪酸钠辅助制备硫酸钙晶须［J］.无机盐工业，2022，54（6）：66-72. |
| LI Ming， LI Zhili， ZHANG Zeqiang，et al.Preparation of calcium sulfate whiskers assisted by mixed sodium fatty acid［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（6）：66-72. | |
| 7 | 崔荣政，白海丹，高永峰，等.磷石膏综合利用现状及“十四五” 发展趋势［J］.无机盐工业，2022，54（4）：1-4. |
| CUI Rongzheng， BAI Haidan， GAO Yongfeng，et al.Current situation of comprehensive utilization of phosphogypsum and its development trend of 14th Five-Year Plan［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（4）：1-4. | |
| 8 | 张华伟，陈继涛，梁鹏，等.硫酸钙晶须制备机理及技术研究进展［J］.材料导报，2011，25（11）：46-50，75. |
| ZHANG Huawei， CHEN Jitao， LIANG Peng，et al.Research progress on the preparation mechanism and technology of calcium sulfate whisker［J］.Materials Review，2011，25（11）：46-50，75. | |
| 9 | 江南，薛彩虹，张超，等.改性硫酸钙晶须增强聚丙烯复合材料的制备与表征［J］.塑料，2019，48（1）：1-6. |
| JIANG Nan， XUE Caihong， ZHANG Chao，et al.Preparation and characterization of modified calcium sulfate whisker reinforced polypropylene composite［J］.Plastics，2019，48（1）：1-6. | |
| 10 | 张磊，李蒙，向文国，等.磷石膏循环流化床煅烧分解工艺可行性分析［J］.无机盐工业，2023，55（6）：85-91. |
| ZHANG Lei， LI Meng， XIANG Wenguo，et al.Feasibility analysis of calcination and decomposition process of phosphogypsum in circulating fluidized bed［J］.Inorganic Chemicals Industry，2023，55（6）：85-91. | |
| 11 | 董泽，翟延波，任志威，等.磷石膏建材资源化利用研究进展［J］.无机盐工业，2022，54（4）：5-9. |
| DONG Ze， ZHAI Yanbo， REN Zhiwei，et al.Research progress on phosphogypsum utilization in building materials［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（4）：5-9. | |
| 12 | 孙文奎，周松，马俊辉，等.CSW/POE-g-MA/PA6三元复合材料的结构和性能［J］.材料导报，2017，31（2）：101-104，111. |
| SUN Wenkui， ZHOU Song， MA Junhui，et al.Structure and properties of CSW/POE-g-MA/PA6 ternary composites［J］.Materials Review，2017，31（2）：101-104，111. | |
| 13 | 田浩，薛涛，聂登攀，等.硫酸钙晶须的制备及其在塑料中的应用［J］.塑料，2012，41（1）：47-49，112. |
| TIAN Hao， XUE Tao， NIE Dengpan，et al.Preparation of calcium sulfate whisker and it′s application in plastics［J］.Plastics，2012，41（1）：47-49，112. | |
| 14 | 范兆荣，罗超，谷亚新，等.硫酸钙晶须改性环氧建筑结构胶的研究［J］.中国胶粘剂，2020，29（10）：6-9，23. |
| FAN Zhaorong， LUO Chao， GU Yaxin，et al.Study on epoxy building structural adhesive modified by calcium sulfate whisk-er［J］.China Adhesives，2020，29（10）：6-9，23. | |
| 15 | 吴艳菊，彭金，尚记刚，等.硫酸钙晶须增强PA66复合材料的制备及性能［J］.塑料，2017，46（4）：43-46. |
| WU Yanju， PENG Jin， SHANG Jigang，et al.Crystallization and mechanical properties of calcium sulfate whisker reinforced PA66 composite［J］.Plastics，2017，46（4）：43-46. | |
| 16 | 杨继年，杨杰，李洪伟，等.硫酸钙晶须的表面改性及在高分子复合材料中的应用［J］.化工新型材料，2017，45（11）：25-28. |
| YANG Jinian， YANG Jie， LI Hongwei，et al.Surface modification of calcium sulfate whisker and application in the polymeric composite［J］.New Chemical Materials，2017，45（11）：25-28. | |
| 17 | 杨萌，罗世凯，邓昭平，等.晶须在聚合物复合材料中的应用［J］.材料导报，2014，28（3）：51-55. |
| YANG Meng， LUO Shikai， DENG Zhaoping，et al.Applications of whiskers in polymer composites［J］.Materials Review，2014，28（3）：51-55. | |
| 18 | 赵晨阳，吴丰辉，瞿广飞，等.废石膏制备硫酸钙晶须的高附加值利用前景［J］.环境化学，2022，41（3）：1086-1096. |
| ZHAO Chenyang， WU Fenghui， QU Guangfei，et al.The high value-added utilization prospect of calcium sulfate whiskers prepared from waste gypsum［J］.Environmental Chemistry，2022，41（3）：1086-1096. | |
| 19 | QIN Xiantao， CAO Yihu， GUAN Haowei，et al.Resource utilization and development of phosphogypsum-based materials in civil engineering［J］.Journal of Cleaner Production，2023，387：135858. |
| 20 | 陈凤，冯康，李铭，等.有机改性硫酸钙晶须在沥青改性中的应用［J］.无机盐工业，2024，56（3）：125-130. |
| CHEN Feng， FENG Kang， LI Ming，et al.Application of organically modified calcium sulfate whiskers in asphalt modificati-on［J］.Inorganic Chemicals Industry，2024，56（3）：125-130. | |
| 21 | 李冠玉，李峻峰，高阳，等.硫酸钙晶须改性沥青的感温性及黏度特性研究［J］.化工新型材料，2017，45（9）：235-237. |
| LI Guanyu， LI Junfeng， GAO Yang，et al.Research on temperature sensitivity and viscosity of calcium sulphate whisker modified asphalt［J］.New Chemical Materials，2017，45（9）：235-237. | |
| 22 | LI Guanyu， YANG Zhipeng， GAO Haidong.Study on properties of calcium sulfate whisker/basalt fiber modified asphalt mortar based on grey correlation analysis［J］.Academic Journal of Engineering and Technology Science，2021，4（5）：040507. |
| 23 | FAN Taotao， WANG Xiushan， GAO Yang，et al.Investigating the interaction mechanism and effect of different calcium sulfate whiskers on performance of asphalt binder［J］.Construction and Building Materials，2019，224：515-533. |
| 24 | LIU Yutong， YANG Zeliang， LUO Hui，et al.Preparation，characterization and properties of asphalt modified by co-grafted anhydrous calcium sulfate whiskers［J］.SSRN Electronic Journal，2022：4183151. |
| 25 | 凡涛涛，王修山.硫酸钙晶须改性沥青低温性能及评价指标灰色关联分析［J］.重庆交通大学学报（自然科学版），2020，39（2）：75-80. |
| FAN Taotao， WANG Xiushan.Grey correlation analysis on low temperature performance and evaluation indexes of calcium sulfate whisker modified asphalt［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science），2020，39（2）：75-80. | |
| 26 | 张海涛，吴广源.不同改性沥青高低温流变性能对比［J］.林业工程学报，2022，7（2）：174-179. |
| ZHANG Haitao， WU Guangyuan.Comparisons of rheological properties among different modified asphalt at high and low temperatures［J］.Journal of Forestry Engineering，2022，7（2）：174-179. | |
| 27 | 中华人民共和国交通运输部. 公路工程沥青及沥青混合料试验规程： ［S］.北京：人民交通出版社，2011. |
| 28 | 湖南省质量技术监督局. 硫酸钙晶须： ［S］.长沙：中国标准出版社，2016. |
| 29 | ZEIADA W， LIU H， EZZAT H，et al.Review of the Superpave performance grading system and recent developments in the performance-based test methods for asphalt binder characterizati-on［J］.Construction and Building Materials，2022，319：126063. |
| 30 | 李琳，潘攀，胡小弟，等.生活废塑料改性沥青制备参数及性能研究［J］.广西大学学报（自然科学版），2023，48（4）：811-820. |
| LI Lin， PAN Pan， HU Xiaodi，et al.Preparation parameters and properties of domestic waste plastics modified asphalt［J］.Journal of Guangxi University（Natural Science Edition），2023，48（4）：811-820. | |
| 31 | 王岚，胡江三，陈刚，等.不同改性沥青温度敏感性［J］.功能材料，2015，46（4）：4086-4090，4095. |
| WANG Lan， HU Jiangsan， CHEN Gang，et al.Temperature susceptibility of different kings of modified asphalt［J］.Journal of Functional Materials，2015，46（4）：4086-4090，4095. | |
| 32 | 许新权，唐胜刚，杨军.粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响［J］.长安大学学报（自然科学版），2020，40（4）：14-26. |
| XU Xinquan， TANG Shenggang， YANG Jun.Influence of filler-asphalt ratio on high-and-low-temperature performance of asphalt mortar［J］.Journal of Chang’an University（Natural Science Edition），2020，40（4）：14-26. | |
| 33 | 杨喜英，张文才，赵志新.纳米碳酸钙/废旧聚乙烯功能化复合改性沥青性能影响及机理研究［J］.中国塑料，2023，37（10）：85-92. |
| YANG Xiying， ZHANG Wencai， ZHAO Zhixin.Study on properties and mechanism of asphalt modified with nano-calcium carbonate/waste polyethylene composite［J］.China Plastics，2023，37（10）：85-92. | |
| 34 | 刘涛，郭乃胜，尤占平，等.PUP/SBS复合改性沥青的高低温流变性能及改性机制［J］.东南大学学报（自然科学版），2023，53（4）：672-681. |
| LIU Tao， GUO Naisheng， YOU Zhanping，et al.High-and low-rheological properties and modification mechanism of PUP/SBS composite-modified asphalt［J］.Journal of Southeast University （Natural Science Edition），2023，53（4）：672-681. | |
| 35 | 冯超，包惠明，包欢 等.云母粉改性沥青及沥青混合料的路用性能探究［J/OL］.矿产综合利用，2023［2023-11-30］.https://link.cnki.net/urlid/51.1251.TD.20231019.1229.004. |
| FENG Chao， BAO Huiming， BAO Huan，et al.Study on road performance of mica powder modified asphalt mixture［J/OL］.Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2023［2023-11-30］.https://link.cnki.net/urlid/51.1251.TD.20231019.1229.004. |
/
| 〈 |
|
〉 |