CN108677645B - 一种高效节能的蓄能发光路面及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效节能的蓄能发光路面，包括：沥青石子软基路面基底或者水泥混凝土路面基底、白色打底层、反光层、蓄能发光承碾压耐磨损表层透明蓄能发光承碾压耐磨损表层。本发明结构简单，具有抗衰减、耐用性高的特点，同时又能承受车辆碾压车轮磨损的路面结构。

Description

一种高效节能的蓄能发光路面及其施工方法
技术领域
本发明涉及路面节能技术领域，具体涉及了一种高效节能的蓄能发光路面及其施工方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，高速公路里程迅速增长，公路隧道里程也显著增多，特别在多山地区，公路隧道长度在某些地区甚至达到了公路长度的30％。隧道内通常安装有大量的照明灯，这些照明灯需要常年每天24小时的开启，会消耗大量的电力资源。即使是城市地下停车场也可以施工蓄能发光路面达到节能效果。
为了降低隧道里照明电力的消耗，已有蓄能发光材料的涂料、灯具使用在公路及公路隧道内。这些方案对隧道照明及改变光环境起到一定的作用，但简单使用蓄光型自发光材料并不能高效的发挥它的作用。如现有使用方法在隧道内壁涂施蓄能自发光涂料使隧道内照明有一定改善。
本申请发明人在研究中发现，这种材料在蓄能后发光的亮度在一定时间内会逐渐衰减。类似的如中国专利201610784886.2，蓄能发光粉体如铝酸盐体系的浅黄色粉末(平均粒度10-65μm)，发黄绿色光，光主峰波长52μm，激发光波长200-450μm，发光起始亮度＞2000mcd/m2，10分钟后发光亮度＞200mcd/m2，60分钟后发光亮度＞50mcd/m2，120分钟后发光亮度＞20mcd/m2，余晖时间大于12小时(黑暗中人眼可辨认亮度阈值为0.32mcd/m2)，可见虽然有约12小时的可辨认的余晖亮度，但在小于200mcd/m2的亮度，人的视觉是较弱的，如隧道内开灯通行的车灯虽能够补充一部分的光能。但还需要通过隧道的主照明灯补充光能才能维持蓄能发光材料的发光作用，如果蓄能发光材料涂布在墙上，在墙体的涂料发出的光需要反射传到路面就有较大衰减，行驶在路面的上的车辆里的驾驶人，观察的是路面，路面上的光弱时，自然路面的可见度和安全性就会降低，只有发射光来自行驶的路面时，光的发射效率才是最直接、高效的，同时这样有光的路面才是最安全的。
发明内容
本发明提供一种高效节能的蓄能发光路面及其施工方法，具有自发光，抗衰减且承载力高、耐磨损、抗碾压的优点。
一方面，本发明提供一种高效节能的蓄能发光路面，包括，沥青石子软基路面基底或者水泥混凝土路面基底、白色打底层、反光层、蓄能发光承碾压耐磨损表层透明蓄能发光承碾压耐磨损表层。
进一步地，白色打底层由脱色沥青、钛白粉及溶剂二甲苯制成的白色涂料涂布而成。
进一步地，白色打底层由热固性树脂和钛白粉制成的涂料涂布而成。
进一步地，白色打底层由热熔胶混钛白粉，热喷涂施工在路面上。
进一步地，反光层由粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠撒在未固化的白色打底层上而得到。
进一步地，蓄能发光承碾压耐磨损表层构成为：采用透明树脂为粘接剂，将蓄能发光粉与透明树脂拌混之后，涂布在反光层之上。
进一步地，蓄能发光承碾压耐磨损表层构成为：将蓄能发光粉与透明树脂调配后作为粘接剂，然后再用该粘接剂拌混骨料透明玻璃颗粒并铺洒在反光层之上。
进一步地，蓄能发光承碾压耐磨损表层构成为：骨料透明玻璃颗粒表面经过化学磨砂处理，骨料透明玻璃颗粒用透明树脂裹住蓄能发光粉形成蓄能发光颗粒，再与粘接剂透明树脂拌混。
进一步地，透明树脂可以是环氧树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂或丙烯酸树脂。
另一方面，本发明提供一种公路隧道蓄能发光系统，包括光强感应器，发射特定波长的光线的照明灯以及如上述任一项之一所述的发光路面。
另一方面，本发明还提供一种发光路面施工方法，包括以下步骤：
采用人工合成的脱色沥青加热熔化，在二甲苯等有机溶剂的溶解下成为溶液，配比成约50％浓度的溶液，加入占溶液的20-50％(重量)的钛白粉，涂布在路基上形成白色打底层；
在白色打底层未完全干透时，用筛子撒布粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠，直至在脱色沥青的白色打底层上均匀覆盖一层反光层；
使用化学方法对硬质耐磨透明玻璃颗粒进行表面磨砂处理，将硬质耐磨透明玻璃颗粒倒入荸荠式造粒机中，然后喷洒2-5％的透明粘接树脂，转动机器待硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀粘有树脂时，撒上蓄能发光粉体材料，转动机器直至硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀包裹上蓄能发光材料；
待硬质耐磨透明玻璃颗粒上的树脂固化之后得到具有自发光效果的玻璃砂，再将其与5-10％的树脂粘接剂拌和均匀，在反光层上均匀摊铺开。
进一步地，使用化学方法对硬质耐磨透明玻璃颗粒进行表面磨砂处理，化学磨砂溶液的配比为：磨砂液配比为20-50份氟化氢铵，5-10份粒径300目重晶石粉，40-75份工业盐酸。。
本发明提供了一种高效节能的蓄能发光路面及其施工方法，具有高效、耐用的特点，同时又能承受车辆碾压的路面结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一种高效节能的蓄能发光路面及包括该路面的公路隧道蓄能发光系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例是这样实现的：按图1所示结构，在沥青混凝土路面3上，涂施白色打底层1，白色打底层1可选由脱色沥青、钛白粉及溶剂二甲苯制成的白色涂料涂布而成，或者白色打底层1可选由热固性树脂和钛白粉制成的涂料涂布而成，或者白色打底层1可选由热熔胶混钛白粉，热喷涂施工在路面上。在本申请实施例中，优选的实施例为：白色打底层1采用人工合成的脱色沥青(该沥青接近无色半透明，适宜着色且具有沥青的特性)，沥青加热熔化后，在二甲苯等有机溶剂的溶解下成为溶液，配比成约50％浓度的溶液，加入钛白粉，占溶液的20-50％(重量)，涂布在沥青路面上。
在本申请的实施例中，反光层2由粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠撒在未固化的白色打底层上而得到。具体地，在白色打底层未完全干透时，用筛子撒布粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠，直至在脱色沥青的白色打底层上均匀覆盖一层反光层2。白色打底层1的作用是使所有光线变得明亮白皙，并防止光线穿透它而消失。反光层2是将上层透射下来的散射光由玻璃微珠聚集从而使得光强增加，从而使反射光增强。
蓄能发光承碾压耐磨损表层4由表面裹有光致蓄能发光材料的硬质耐磨透明玻璃颗粒与粘接剂5相互粘接而成，能够耐车轮摩擦，接受外界光线照射并储存能量，当外界光强度变弱时，蓄能自发光材料主动发光。一定时间之后，蓄能发光材料储备的光能释放后，光强变弱。光强感应器7检测到光强变化，启动发射特定波长的灯具6进行照明，持续一定时间之后，蓄能自发光材料储存满能量，灯具6定时关闭。蓄能发光承碾压耐磨损表层4的蓄能发光材料开始发光，如此循环从而节省大量照明电能。硬质耐磨透明玻璃颗粒由玻璃材质烧结而成，透明度好，粒径为3-8mm，表面无尖锐棱角，圆润便于反射光线。但烧结出的玻璃颗粒表面光滑不易粘接，因而这样的硬质耐磨透明玻璃颗粒表面需要磨砂处理，使其表面粗化。本申请实施例使用化学方法对硬质耐磨透明玻璃颗粒进行表面磨砂处理，化学磨砂溶液的配比为：20-50份氟化氢铵，5-10份重晶石粉(粒径300目)，40-75份工业盐酸。溶液配制好之后要立即使用，将硬质耐磨透明玻璃颗粒倒入磨砂溶液搅拌1-3分钟，然后将硬质耐磨透明玻璃颗粒捞出并用清水洗涤便得到表面粗糙的硬质耐磨透明玻璃颗粒，晾干备用。选用无色透明粘接力强的树脂材料(环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂)作为粘接剂5。将已处理好的硬质耐磨透明玻璃颗粒用蓄能发光材料进行包裹，形成蓄能发光基体的玻璃粗砂。包裹过程为将硬质耐磨透明玻璃颗粒倒入荸荠式造粒机中，然后喷洒2-5％的透明粘接树脂，转动机器待硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀粘有树脂时，撒上蓄能发光粉体材料，转动机器直至硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀包裹上蓄能发光材料。待硬质耐磨透明玻璃颗粒上的树脂固化之后得到具有自发光效果的玻璃砂，再将其与5-10％的树脂粘接剂拌和均匀，在反光层上均匀摊铺开。
这种结构的路面，由于有硬质耐磨透明玻璃颗粒即玻璃砂作为路面主体骨料，代替过去路面中的石砂，因而极大地提高路面使用寿命。露出表面的少量玻璃砂表面包裹的蓄能发光材料会被磨损，但大部分在结构层内的蓄能发光材料会在树脂粘接剂的作用下一直保留在玻璃表面，发挥吸能发光的作用，其发光时，光线不能穿过白色打底层1，并由反光层2反射回来持续加强蓄能发光层的作用。
实例1：选择一种水泥混凝土路面，先处理打底层，将热熔胶和30％钛白粉混合，趁热用移动式热涂机熔融涂布在路面上。形成白色打底层，趁热熔胶还未完全冷却下来，均匀的撒上反光玻璃微珠，使微珠半埋在白色打底热熔胶里。选用70％已磨砂好的4-8mm玻璃颗粒，30％已磨砂好的3mm的玻璃颗粒，用造粒机裹覆上储能夜光粉，裹覆好夜光粉的玻璃颗粒作为集料。再用E-44环氧树脂作为主粘接剂，环氧树脂重量为玻璃颗粒的5％。加入环氧树脂重量的8％的固化剂乙二胺和环氧树脂重量的10％增韧剂二丁酯，和已裹覆好夜光粉的玻璃颗粒拌混均匀，用压路机均匀的铺摊在已打好白底的道路基面上，固化后得到能经受汽车反复碾压、磨损，经久耐用的发光路面。
实例2：在已铺好的沥青路面上，用脱色沥青在加热条件下，加入稀释剂二甲苯，配制成50％溶液，再加入溶液总重量50％的钛白粉，搅拌均匀得到可涂刷的白色打底层涂料。并将打底涂料均匀地涂刷在沥青路面上，反复多次直到能够完全覆盖原来的黑色沥青路面，打底层溶剂挥发完之后，选用80％的粒径7mm的玻璃颗粒，20％的粒径2mm的玻璃颗粒，玻璃颗粒均已经过磨砂处理，在荸荠式造粒机中，加入2％(重量百分比)的环氧乙烯基树脂(此树脂已加入1％(重量百分比)的过氧化环己酮溶液、1％(重量百分比)的环烷酸钴溶液)，随着造粒机的转动玻璃颗粒表面逐渐地被树脂包覆。然后缓慢的加入蓄能发光粉体，伴随着造粒机的转动粉体粘附在玻璃颗粒表面，待树脂固化之后，形成表面粘附着蓄能发光粉体及树脂的储光玻璃颗粒。再将已制备好的储光颗粒与8％已添加固化剂的树脂拌和均匀，然后均匀摊铺在打底层之上，并用刮板将其表面整理平整，得到储能发光路面。
实例3：选择一地下停车场，地面是水泥混凝土地面，清理出地面浮尘，用一种在空气中能自行固化的高透明聚氨酯树脂作为粘接剂，与已经磨砂处理好且表面包覆好储光粉的玻璃颗粒进行拌混，玻璃颗粒中粒径为3mm的占40％(重量百分比)，粒径为9mm的占60％(重量百分比)。聚氨酯树脂重量为玻璃颗粒的10％。将拌和好的玻璃颗粒均匀摊铺在已预先用聚氨酯树脂和钛白粉打底制好的地面上，拍实整理平整后固化得到储能发光地下停车场地面。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种高效节能的蓄能发光路面的施工方法，其特征在于，所述路面包括：沥青石子软基路面基底或者水泥混凝土路面基底、白色打底层、反光层、透明蓄能发光承碾压耐磨损表层；白色打底层由脱色沥青、钛白粉及溶剂二甲苯制成的白色涂料涂布而成；蓄能发光承碾压耐磨损表层构成为：将蓄能发光粉与透明树脂调配后作为粘接剂，然后再用该粘接剂拌混骨料透明玻璃颗粒并铺洒在反光层之上；
所述施工方法包括以下步骤：
采用人工合成的脱色沥青加热熔化，在二甲苯等有机溶剂的溶解下成为溶液，配比成约50％浓度的溶液，加入占溶液的重量百分比为20-50％的钛白粉，涂布在路基上形成白色打底层；
在白色打底层未完全干透时，用筛子撒布粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠，直至在脱色沥青的白色打底层上均匀覆盖一层反光层；
使用化学方法对硬质耐磨透明玻璃颗粒进行表面磨砂处理，将硬质耐磨透明玻璃颗粒倒入荸荠式造粒机中，然后喷洒重量百分比为2-5％的透明粘接树脂，转动机器待硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀粘有树脂时，撒上蓄能发光粉体材料，转动机器直至硬质耐磨透明玻璃颗粒表面均匀包裹上蓄能发光材料；
待硬质耐磨透明玻璃颗粒上的树脂固化之后得到具有自发光效果的玻璃砂，再将其与重量百分比5-10％的树脂粘接剂拌和均匀，在反光层上均匀摊铺开。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，反光层由粒径为0.5-1mm的反光玻璃微珠撒在未固化的白色打底层上而得到。
3.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于，所述骨料透明玻璃颗粒表面经过化学磨砂处理，骨料透明玻璃颗粒用透明树脂裹住蓄能发光粉形成蓄能发光颗粒，再与粘接剂拌混。
4.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于，透明树脂可以是环氧树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂或丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，使用化学方法对硬质耐磨透明玻璃颗粒进行表面磨砂处理，化学磨砂溶液的重量份数配比为：磨砂液配比为20-50份氟化氢铵，5-10份粒径300目重晶石粉，40-75份工业盐酸。
6.一种公路隧道蓄能发光系统，其特征在于，包括光强感应器，发射特定波长的光线的照明灯以及如权利要求1-4之一所述的施工方法得到的发光路面。
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