CN106046979A - 一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂及含夜光罩面保护剂的路面和施工方法 - Google Patents

一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂及含夜光罩面保护剂的路面和施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂，该夜光罩面保护剂含有如下重量份数的组分：

Description

一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂及含夜光罩面保护剂的 路面和施工方法
技术领域
本发明涉及新型透水道路材料技术领域，更具体地，涉及一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂及含夜光罩面保护剂的路面和施工方法。
背景技术
由于现代化城市建设步伐的加快，大量路面被密实的沥青、混凝土、大理石铺装所覆盖，最大的缺点是不透水，排水需要靠地下排水管道，降雨时雨水多直接作为污水被处理，阻断了雨水对地下水的补充。此外，硬质路面会吸收、储存太阳的热量，会使地面平均温度升高，加剧了城市热岛效应的形成，易引起环境和生态负效应，不利于生态平衡和环境保护。
一般道路上到了晚上都会有路灯照明，但路灯也不能覆盖到每一个角落，譬如公园的小径、道路路面标示处等。所以人们致力于一种夜间自发光的生态透水路面，该新型路面透水率好，强度高，该路面白天受到自然光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在夜间停止光照射后，缓慢地以夜光的方式释放出来，散发出优雅的各色光，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达6小时至8小时，并给夜间行车人提供一种道路指示，此新型自发光道路施工快捷，适合人行道、停车场、公园绿道、广场使用，节能又环保。由于是透水路面，颗粒和颗粒之间有空隙，喷涂夜光路面保护剂后就会流到空隙里面，不容易被车轮磨掉，提高使用寿命。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明的第一个目的是提供一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂。
本发明的第二个目的是提供一种全透型彩色自发光透水混凝土路面。
本发明的第三个目的是提供一种半透型彩色自发光透水混凝土路面。
本发明的第四个目的是提供一种含所述夜光罩面保护剂的彩色自发光透水混凝土路面的施工方法。
本发明的彩色自发光透水混凝土路面在白天观赏性好，能吸收储存光能，在夜间自身发光，起到照明指示、装饰美观的效果，不仅透水性好而且透气性好，耐压强度高。
根据本发明的第一个方面，一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂，该夜光罩面保护剂含有如下重量份数的组分：
其中，所述夜光粉为稀土元素激活的碱土铝酸盐或碱土硅酸盐。所述稀土元素激活的碱土铝酸盐或碱土硅酸盐是指稀土元素为激活元素，以碱土金属铝酸盐或碱土金属硅酸盐为基质的一类发光材料。
优选地，该夜光罩面保护剂含有如下重量份数的组分：
更优选地，该夜光罩面保护剂含有如下重量份数的组分：
优选地，所述树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂和聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。所述树脂相较一般树脂具有更好的耐热性、耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性、耐候性和耐变黄性，也具有较高的硬度和强度。
优选地，所述有机溶剂为酯类有机溶剂和/或芳香烃类有机溶剂。此类溶剂能更好的溶解树脂。
进一步优选为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯和三甲苯中的至少一种。
更优选为丙二醇甲醚醋酸酯和/或三甲苯中。选择对环境污染相对较小的溶剂，更环保。
优选地，所述流平剂为聚丙烯酸酯共聚物或醋酸丁酸纤维素。此类流平剂在产品成膜过程中能促使形成更平整、光滑、均匀的涂膜。
进一步优选具有以下性能参数的聚丙烯酸酯共聚物：不挥发分48.5-51.5％，折射率(25℃)1.481-1.491。
优选地，所述夜光粉为蓝色或绿色夜光粉，包括重量份的如下组分：氧化铝20-50份、碳酸钙1-20份、碳酸锶30-60份、硼酸1-6份、氧化镝0.1-1份、氧化铕0.02-1份。
所述夜光粉进一步优选牌号为佛山钜亮300目JPA396、佛山钜亮300目的JPA-39、佛山钜亮300目的JPA386和佛山钜亮300目的CPY-386中的一种。
优选地，所述防沉剂为聚乙烯蜡或聚酰胺；聚乙烯蜡是常规材料中耐候性和润滑性较高的产品。
所述固化剂为聚异氰酸酯。该固化剂为和树脂反应形成固化。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种全透型彩色自发光透水混凝土路面，该全透型彩色自发光透水混凝土路面包括自下而上的结构：土工布层、碎石层、底层透水混凝土层、面层透水混凝土层、夜光罩面保护剂层。
优选地，所述土工布层的重量为350～450g/m2。
优选地，所述碎石层为粒径5-31.5mm的连续级配的普通碎石或卵石，压碎值小于25％，碎石层厚度为150-250mm。
进一步优选所述碎石层的松铺系数为1.25-1.35。
优选地，所述底层透水混凝土层厚度为70-150mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；10-25份水泥；0.5-1份增强剂；3.5-5份水，其中所述增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液。
优选地，所述面层透水混凝土结构层厚度为25-35mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；15-30份水泥；1-2份增强剂；0.5-1.5份的着色粉；4-5份的水。
优选地，所述着色粉为金属氧化物类颜料中的至少一种。
进一步优选为氧化铁颜料中的至少一种。
更优选为氧化铁红、氧化铁绿、氧化铁黄或氧化铁黑中的一种。选择耐候性，保色性能更好的无机颜料。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种半透型彩色自发光透水混凝土路面，该半透型彩色自发光透水混凝土路面包括自下而上的结构：碎石层、素混凝土层、底层透水混凝土层、面层透水混凝土层、夜光罩面保护剂层。
优选地，所述碎石层为粒径5-31.5mm的连续级配的普通碎石或卵石，压碎值小于25％，碎石层厚度为150-250mm。
优选地，所述素混凝土层为强度C15-C25的素混凝土。素混凝土是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。
优选地，所述底层透水混凝土层厚度为70-150mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；10-25份水泥；0.5-1份增强剂；3.5-5份水，其中所述增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液。
优选地，所述面层透水混凝土结构层厚度为25-35mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；15-30份水泥；1-2份增强剂；0.5-1.5份的着色粉；4-5份的水。
根据本发明的第四个方面，本发明提供一种含所述夜光罩面保护剂的彩色自发光透水混凝土路面的施工方法，该方法包括将所述夜光罩面保护剂喷涂到路面之上，喷涂厚度为50-150μm，用量为300-400g/m2。
本发明提供的夜光罩面保护剂工艺简单，发光道路施工快捷，很适合非机动车道、人行道、观光车道、停车场、公园绿道使用，节能又环保。由于是透水路面，颗粒和颗粒之间有空隙，喷涂的夜光罩面保护剂后就会流到空隙里面，不容易被车轮磨掉，提高夜光罩面保护剂使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面通过实施例详细说明本发明，但本发明不受实施例的限制。
实施例1
将15kg德谦羟基丙烯酸FS2820树脂投入莱州新宏达不锈钢搅拌缸内，然后将莱州天恒机械有限公司的分散机的分散盘置于搅拌缸内进行搅拌分散，然后将8kg佛山钜亮300目的JPA396天蓝色夜光粉到搅拌缸中，采用分散机高速分散搅拌35分钟，得到混合物；并依次加入0.1kg德谦化工牌号为Levelol835的丙烯酸酯流平剂、0.2kg德谦化工牌号为Desettle211的聚乙烯蜡，均匀混合后制成成品A。
在搅拌缸中加入9kg拜耳牌号为N90的聚异氰酸酯、15kg的丙二醇甲醚醋酸酯、用高速分散机均匀分散45分钟后制成成品B。
施工前用机器搅拌混合成品A与成品B，混合重量比例为A:B＝3:1。分散机搅拌5分钟，使得产品充分混合均匀，制得夜光罩面保护剂。
实施例2
将20kg德谦羟基丙烯酸FS2820树脂投入莱州新宏达不锈钢搅拌缸内，然后将莱州天恒机械有限公司的分散机的分散盘置于搅拌缸内进行搅拌分散，然后将9kg佛山钜亮300目的JPA-394黄绿色夜光粉到搅拌缸中，采用分散机分散搅拌35分钟，得到混合物；并依次加入0.1kg德谦化工牌号为Levelol835的丙烯酸酯流平剂、0.2kg富奇化工牌号为6900BT的聚酰胺防沉剂，均匀混合后制成成品A。
在搅拌缸中加入10kg拜耳牌号为N90的聚异氰酸酯、20kg的三甲苯用分散机均匀分散45分钟后制成成品B。
施工前用机器搅拌混合成品A与成品B，混合重量比例为A:B＝3:1。分散机搅拌10分钟，使得产品充分混合均匀，制得夜光罩面保护剂。
实施例3
将15kg德谦羟基丙烯酸FS2820树脂投入莱州新宏达不锈钢搅拌缸内，然后将莱州天恒机械有限公司的分散机的分散盘置于搅拌缸内进行搅拌分散，然后将8kg佛山钜亮300目的JPA386天蓝色夜光粉到搅拌缸中，采用分散机高速分散搅拌35分钟，得到混合物；并依次加入0.1kg德谦化工牌号为Levelol835的丙烯酸酯流平剂、0.2kg德谦化工牌号为Desettle211的聚乙烯蜡，均匀混合后制成成品A。
在搅拌缸中加入9kg拜耳牌号为N90的聚异氰酸酯、15kg的丙二醇甲醚醋酸酯、用高速分散机均匀分散45分钟后制成成品B。
施工前用机器搅拌混合成品A与成品B，混合重量比例为A:B＝3:1。分散机搅拌5分钟，使得产品充分混合均匀，制得夜光罩面保护剂。
实施例4
将20kg德谦羟基丙烯酸FS2820树脂投入莱州新宏达不锈钢搅拌缸内，然后将莱州天恒机械有限公司的分散机的分散盘置于搅拌缸内进行搅拌分散，然后将9kg佛山钜亮300目的CPY-386黄绿色夜光粉到搅拌缸中，采用分散机分散搅拌35分钟，得到混合物；并依次加入0.1kg德谦化工牌号为Levelol835的丙烯酸酯流平剂、0.2kg富奇化工牌号为6900BT的聚酰胺防沉剂，均匀混合后制成成品A。
在搅拌缸中加入10kg拜耳牌号为N90的聚异氰酸酯、20kg的三甲苯用分散机均匀分散45分钟后制成成品B。
施工前用机器搅拌混合成品A与成品B，混合重量比例为A:B＝3:1。分散机搅拌10分钟，使得产品充分混合均匀，制得夜光罩面保护剂。
实施例5
全透型彩色自发光透水混凝土路面
(1)土基：素土夯实作为土基，压实系数大于93％，按照《城镇道路施工与质量验收规范》CJJ1-2008进行施工。然后铺满土工布，所用的土工布为重量450g/m2。
(2)碎石层：在土工布层铺满后铺碎石层，所述碎石层为粒径5-31.5mm连续级配的普通碎石，松铺系数控制为1.35，碾压实至指定标高200mm。
(3)底层透水混凝土层：洒水湿润碎石层，按照配合比拌制透水性水泥混凝土，严格控制水灰比将集料、水泥、增强剂、水、在搅拌机中混合，将300公斤C42.5水泥、1500公斤5-15mm集料、20公斤增强剂乙烯醋酸乙烯乳液和100公斤水，在搅拌机中搅拌30秒后，必须使所有集料颗粒全部裹覆水泥结合料，并以混合料拌和均匀为度，拌合好后摊铺在设置好的透水路面模板内，松铺系数控制为1.1，用刮尺刮平，高度为100mm，低洼处以及拐角处有需要填料的要及时进行填料保证平整度，并用平板振动夯进行振动压实平整后盖膜养护。平板振动夯移动时，应重叠10cm，平板振动夯在一个位置的持续振动不应少于15s，不应自由放置和长时间振动。
(4)面层透水混凝土层：在底层混凝土初凝前摊铺面层透水混凝土层，将集料、水泥、增强剂、着色粉、水、在搅拌机中混合，将350公斤C42.5水泥、1600公斤集料、20公斤乙烯醋酸乙烯乳液增强剂、10公斤着色剂氧化铁红和100公斤水在强制式搅拌机中搅拌4分钟后摊铺在透水性水泥混凝土路面材料组合物主体上作为面层，最后成型而得将面层透水混凝土均匀摊铺在底层透水混凝土层上，松铺系数控制为1.20，使用平板振动机振动成型工艺才能保证成型的透水混凝土路面有足够的结构强度振动压实至指定标高25mm。必须使所有集料颗粒全部裹覆水泥结合料，并以混合料拌和均匀为度，拌合好后摊铺在设置好的透水路面模板内，用刮尺刮平，低洼处以及拐角处有需要填料的要及时进行填料保证平整度，并用平板振动夯进行振动压实平整后盖膜养护。平板振动夯移动时，应重叠10cm，平板振动夯在一个位置的持续振动不应少于15s，不应自由放置和长时间振动。
(5)透水性水泥混凝土路面材料组合物应在横向和纵向每4米距离各设置一道1.0cm宽度的伸缩缝，伸缩缝在施工中用嵌条予留(也可直接埋入一次性嵌条作伸缩缝)。
(6)透水性路面材料自原料投入强制式搅拌机到施工时间应严格控制，夏季控制在60分钟以内，冬季控制在120分钟以内，超过时间的面料材料应报废，在规定时间内施工未完成的路面面料应报废去除重新取料施工，透水混凝土摊铺间隔时间不超过2h摊铺压实磨光后覆盖薄膜养护，每天浇水2次以上，养护时间7天。
(7)自然干燥24小时，然后用弹性胶灌注予留伸缩缝(直接埋入嵌条作伸缩缝的不需要)，灌缝时缝两边用胶带保护，避免道路路面被胶沾污。
(8)在嵌缝胶灌注好后，可进行夜光罩面保护剂喷涂或滚涂，需要选择较晴朗的天气，风速5级以下，然后清除路面杂物和浮尘，保持路面干燥，采用三合板进行侧面保护。使用实施例1的夜光罩面保护剂，然后调整好无气喷涂机，选择合适喷头，将膜厚度和雾化效果调整到最佳状态，然后进行罩面喷涂，喷色应均匀，不得漏喷或多喷，夜光罩面保护剂一般需要喷涂三层，待前面一层固化后，喷涂后续层，也可根据使用需要调整喷涂层数，但不得少于两层，待风干后即可开放交通。即得到喷涂夜光罩面保护层的全透型彩色自发光透水混凝土路面。
实施例6：将实施例2的夜光罩面保护剂喷涂到路面上，路面与实施例3相同，喷涂方式与实施例3相同。
测试例1
将实施例3的喷涂夜光罩面保护剂的路面进行数据测试，其中，采用GB/T6739-1996B涂膜硬度铅笔测定法测定涂膜硬度，采用GB1732-79《涂膜耐冲击测定法》测定涂膜耐冲击性，采用标准GB/T9286-88涂膜测定法测定涂膜附着力，采用HG/T3343-1985《漆膜耐油性测定法》测定耐油性，采用GB-T1763《耐化学试剂性测定方法》测定耐酸性，耐碱性。采用型号为PR-305的长余辉荧光粉测试仪测试余晖强度，具体结果如下。
表1实施例5的全透型彩色自发光透水混凝土路面测试数据
测试例2
将实施例6制备的全透型彩色自发光透水混凝土路面进行数据测试，测试方法与测试例1相同，具体结果如下。
表2实施例4全透型彩色自发光透水混凝土路面测试数据
测试结果显示，本发明制备的夜光罩面保护剂的涂膜硬度≥H(铅笔硬度)，可以完全承受路面日常承重。涂膜附着力为0级，说明路面颗粒可以和路面集料混合料紧密结合，不易脱层。耐人工老化时间大于1200h。采用105℃与常温各12h作为一个循环测试耐温变性，十次循环后路面无任何变化。测试结果显示该夜光罩面保护剂保护的路面可以适用于各种温湿度环境，并且耐久性优异。大于168h测试保护剂耐油性、耐酸性、耐碱性、耐水性，均无任何变化，可以适用任何路面环境，且能承受多种灾害。本发明夜光罩面剂的余晖强度(发光亮度)高，持续时间长，0.3以上的余晖强度，人的眼睛就能感觉到，本发明实施例的发光亮度长达8h以上。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种透水混凝土路面夜光罩面保护剂，其特征在于，该夜光罩面保护剂含有如下重量份数的组分：
其中，所述夜光粉为稀土元素激活的碱土铝酸盐或碱土硅酸盐。
2.根据权利要求1所述的夜光罩面保护剂，其中，所述树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂和聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的夜光罩面保护剂，其中，所述有机溶剂为酯类有机溶剂和/或芳香烃类有机溶剂，优选为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯和三甲苯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的夜光罩面保护剂，其中，所述流平剂为聚丙烯酸酯共聚物或醋酸丁酸纤维素，所述防沉剂为聚乙烯蜡或聚酰胺，所述固化剂为聚异氰酸酯。
5.一种全透型彩色自发光透水混凝土路面，其特征在于，该全透型彩色自发光透水混凝土路面包括自下而上的结构：土工布层、碎石层、底层透水混凝土层、面层透水混凝土层、夜光罩面保护剂层。
6.根据权利要求6所述的全透型彩色自发光透水混凝土路面，其中，所述碎石层为粒径5-31.5mm的连续级配的普通碎石或卵石，压碎值小于25％，碎石层厚度为150-250mm。
7.根据权利要求5所述的全透型彩色自发光透水混凝土路面，其中，所述底层透水混凝土层厚度为70-150mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；10-25份水泥；0.5-1份增强剂；3.5-5份水，其中所述增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液。
8.根据权利要求5所述的全透型彩色自发光透水混凝土路面，其中，所述面层透水混凝土结构层厚度为25-35mm，包括重量份数的如下组分：70-85份集料；15-30份水泥；1-2份增强剂；0.5-1.5份的着色粉；4-5份的水。
9.一种半透型彩色自发光透水混凝土路面，其特征在于，该半透型彩色自发光透水混凝土路面包括自下而上的结构：碎石层、素混凝土层、底层透水混凝土层、面层透水混凝土层、夜光罩面保护剂层。
10.一种含权利要求1-4所述夜光罩面保护剂的彩色自发光透水混凝土路面的施工方法，该方法包括将所述夜光罩面保护剂喷涂到路面之上，喷涂厚度为50-150μm，用量为300-400g/m2。
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