CN110395952B

CN110395952B - 一种发光路面及其制备方法

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Publication number: CN110395952B
Application number: CN201910690833.8A
Authority: CN
Inventors: 肖建庄; 黄国祥; 刘琼; 易超; 林英龙
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2039-07-29
Also published as: CN110395952A

Abstract

本发明提供一种发光路面材料，由上至下依次包括有面层材料和基层材料，其中，所述基层材料按重量份计，包括以下组分：水泥120‑240份；建筑垃圾再生微粉10‑70份；建筑垃圾再生粗骨料500‑900份；建筑垃圾再生细骨料200‑600份；水60‑140份；减水剂≤6份；所述面层材料按重量份计，包括以下组分：白水泥120‑240份；着色粉料≤80份；建筑垃圾再生细骨料200‑600份；水60‑140份；减水剂≤6份。本发明还进一步提供一种发光路面。本发明提供的一种发光路面及其制备方法，利用建筑垃圾制作发光艺术道路，发光骨料和砖骨料可按照一定的图案镶嵌，打磨抛光后具有艺术效果，晚上欣赏效果更佳。

Description

一种发光路面及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，涉及一种发光路面及其制备方法，具体涉及一种利用建筑垃圾制作发光艺术道路路面及其制备方法。

背景技术

我国仍处于基础建设的高峰时期，建材需求量和建筑废弃物产生量都巨大。2017年我国产生建筑废弃物超过20亿吨，其中废旧混凝土含量最高约占40％，将之破碎处置成再生骨料然后制成再生混凝土是其主要的资源化利用方向，多数发达国家的废旧混凝土资源化利用率能达到90％以上，而在我国，尽管经过该行业十几年的发展，其资源化利用率仍不足10％，乱拉乱倒现象屡禁不止，简单利用既是对“城市矿山”资源的浪费也可能造成二次污染。2015年12月20日深圳建筑渣土滑坡事故造成69人遇难，2016年7月1日上海建筑垃圾偷倒太湖事件造成恶劣影响，使人们充分认识到建筑废弃物资源化的重要性。另一方面，去年我国消耗砂石骨料约200亿吨，每年如此巨量的天然材料的开采对自然环境也造成了不可恢复的伤害。党的十九大报告中明确指出“要像对待生命一样对待生态环境”，随着环境治理力度的进一步加大，一批非法不达标的采砂采石场被关停，这给建筑垃圾资源化行业发展进一步带来契机。

我国建筑垃圾资源化行业目前常见的技术路线是将建筑垃圾处理成再生粗骨料、再生细骨料和再生微粉，然后加以应用，可以制作再生混凝土、砂浆、砌块等各种建材。我国建筑垃圾中废旧烧结粘土砖含量丰富，可以制作成砖骨料，其色彩鲜艳；制作成再生微粉，具有活性高的优点。

随着城市建设的发展，景观道路越来越被人们重视，人们不仅仅需要可供行走的道路，更希望道路表面具有艺术效果，达到赏心悦的目的。传统道路由水泥、石子、砂子和水拌制成混凝土浇筑而成，仅能达到可供行走的目的。然而，到了夜晚，这些道路往往光线不足。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光路面及其制备方法，用于解决现有技术中缺乏利用建筑垃圾尤其是废旧烧结粘土砖含量较高的建筑垃圾，将之加工成再生骨料，利用砖骨料颜色鲜艳的特点，配合吸能发光骨料，制作达到白天和晚上都能欣赏的艺术图案的发光路面。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种发光路面材料，由上至下依次包括有面层材料和基层材料，其中，

所述基层材料按重量份计，包括以下组分：

水泥120-240份；

建筑垃圾再生微粉10-70份；

建筑垃圾再生粗骨料500-900份；

建筑垃圾再生细骨料200-600份；

水60-140份；

减水剂≤6份；

所述面层材料按重量份计，包括以下组分：

白水泥120-240份；

着色粉料≤80份；

建筑垃圾再生细骨料200-600份；

水60-140份；

减水剂≤6份。

优选地，所述一种发光路面材料，由上至下依次包括有面层材料和基层材料，其中，

所述基层材料按重量份计，包括以下组分：

水泥150-210份；

建筑垃圾再生微粉20-60份；

建筑垃圾再生粗骨料600-800份；

建筑垃圾再生细骨料300-500份；

水80-120份；

减水剂≤5份；

所述面层材料按重量份计，包括以下组分：

白水泥150-210份；

着色粉料≤60份；

建筑垃圾再生细骨料300-500份；

水80-120份；

减水剂≤5份。

优选地，所述水泥为P.O42.5水泥。所述水泥为常规使用的普通水泥。

优选地，所述建筑垃圾再生微粉的粒径为≥150目且≤0.1mm。

更优选地，所述建筑垃圾再生微粉中粒径≥200目且≤0.075mm的微粉含量占总微粉含量≥85％。

优选地，所述建筑垃圾再生粗骨料的粒径＞4.75mm。

优选地，所述建筑垃圾再生细骨料的粒径≤4.75mm且＞0.1mm。

所述建筑垃圾为在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。所述建筑垃圾再生微粉、建筑垃圾再生粗骨料、建筑垃圾再生细骨料为废弃后回收的建筑垃圾。所述建筑垃圾再生微粉、建筑垃圾再生粗骨料、建筑垃圾再生细骨料划分取决于粒径范围不同。

优选地，所述水为自来水。

优选地，所述减水剂为常规使用的减水剂。具体来说，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

优选地，所述白水泥为P.C.42.5水泥。所述白水泥为白色硅酸盐水泥。

优选地，所述着色粉料为不溶于水，分散性好，耐碱性强的着色剂。所述着色粉料包括但不限于氧化铁红、氧化铬黄。

本发明第二方面提供一种发光路面的制备方法，包括由上述发光路面材料制备发光路面。

较佳地，所述一种发光路面的制备方法，包括以下步骤：

1)将基层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的基层混合料，再将所述基层混合料铺筑在道路上作为基层凝固；

2)将面层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的面层混合料，再将所述面层混合料铺筑在基层上作为面层；

3)在面层上镶嵌发光骨料和砖骨料后凝固，初期养护，打磨面层，涂覆固化剂，打磨抛光。

优选地，步骤1)中，所述基层材料中各组分进行搅拌混合的时间为2-4分钟。更优选地，所述基层材料中各组分进行搅拌混合的时间为3分钟。

优选地，步骤1)中，所述基层混合料的基层凝固时间≥3天。方可铺筑面层混合料。

优选地，步骤1)中，所述凝固后的基层的强度等级为C20-C30。

优选地，步骤1)中，所述凝固后的基层的厚度≥200mm。

优选地，步骤2)中，所述面层材料中各组分进行搅拌混合的时间为2-4分钟。更优选地，所述面层材料中各组分进行搅拌混合的时间为3分钟。

优选地，步骤3)中，所述发光骨料为人造非放射性蓄能发光石材颗粒。所述人造非放射性蓄能发光石材颗粒是将蓄光型自发光材料按一定比例掺人到人造石材中，从而使其具备夜间发光的特殊装饰效果，所述蓄光型自发光材料也称光致光超长余辉蓄光材料、非放射性蓄光材料、无电源自发光材料，可主动吸蓄太阳光、灯光、紫外光、杂散光等可见光5-10min后，就可在黑暗中持续发光12h以上，并可根据实际需要，使其发出红、绿、蓝、黄、紫等多种彩色光。

更优选地，所述人造非放射性蓄能发光石材颗粒中含有的蓄光型自发光材料为ZnS:Cu系材料。所述ZnS:Cu系材料呈黄绿色。

优选地，步骤3)中，所述砖骨料为破碎的红砖。

优选地，步骤3)中，所述发光骨料和砖骨料的粒径均为10-15mm。

优选地，步骤3)中，所述发光骨料和砖骨料的镶嵌条件为，将发光骨料和砖骨料完全没入尚未凝固的面层混合料中。所述面层经发光骨料和砖骨料镶嵌后，可构成艺术图案。

优选地，步骤3)中，所述面层混合料的面层凝固时间≥3天。

优选地，步骤3)中，所述凝固后的面层的强度等级为C30-C40。

优选地，步骤3)中，所述凝固后的面层的厚度≥30mm。

优选地，步骤3)中，所述凝固后的面层粒径≥发光骨料和粘土砖骨料平均粒径的1.5倍。

优选地，步骤3)中，所述初期养护为覆膜养护。所述初期养护定期洒水，保证膜内可见水珠。

优选地，步骤3)中，所述初期养护的时间为≥3天。

优选地，步骤3)中，所述打磨面层后形成面层的打磨层，所述打磨层上曝露出发光骨料和砖骨料。

优选地，步骤3)中，所述固化剂为混凝土密封固化剂。所述混凝土密封固化剂为混凝土领域中常规使用的混凝土密封固化剂。所述固化剂能够填补混凝土中毛细孔隙，使混凝土更密实坚固。更优选地，所述混凝土密封固化剂为混凝土羟硅基密封固化剂。

优选地，步骤3)中，所述涂覆固化剂是将固化剂喷涂在面层上，再采用刷子涂均匀。能够使固化剂尽可能渗透到面层内部。

优选地，步骤3)中，所述涂覆固化剂的用量为0.25-0.35kg/m²。更优选地，所述涂覆固化剂的用量为0.3kg/m²。

优选地，步骤3)中，所述打磨抛光的时间在涂覆固化剂的3天后。

本发明第四方面提供一种发光路面，由上述发光路面的制备方法制备获得。

如上所述，本发明提供的一种发光路面及其制备方法，利用建筑垃圾制作发光艺术道路，是经过铺筑道路基层、铺筑道路面层、镶嵌发光骨料和砖骨料、初期养护、打磨面层、涂覆固化剂、打磨抛光的施工方法得到。具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种发光路面及其制备方法，利用建筑垃圾，尤其是废旧烧结粘土砖含量较高的建筑垃圾，将之加工成再生骨料，利用砖骨料颜色鲜艳的特点，配合吸能发光骨料，按照一定的图案镶嵌，在道路面层制作一定艺术图案，经过打磨后露出，从而达到白天和晚上都能欣赏的艺术效果。

(2)本发明提供的一种发光路面及其制备方法，所用建筑垃圾再生材料占比全部材料的80％以上，给建筑垃圾资源化行业发展进一步带来契机。

(3)本发明提供的一种发光路面及其制备方法，采用发光骨料为蓄能型发光骨料，白天吸收太阳光的能量，晚上将之转换成光释放出来，是一种全新的集环保新能源和安全实用为一身的新型发光材料。这种发光骨料非常适合用作道路艺术图案、行车路径、停车标志线、导向光源等的制作。所以，这种发光骨料在人行道路上的应用，能为环境带来优美的艺术装饰效果。

(4)本发明提供的一种发光路面及其制备方法，将发光骨料和红砖骨料镶嵌在面层内，构成图案具有良好的耐磨性能，而且进一步用混凝土密封固化剂涂覆表面，这种固化剂可以与混凝土发生化学反应，生成性质稳定的化学产物水合硅酸钙，填补混凝土中的毛细孔，使整个混凝土成为一个密实坚固、致密的整体，达到硬化、坚固、抗磨耗、防尘、防水、抗化学侵蚀、抗盐分、抗油污、安全环保的固封效果。经打磨抛光后，所制造的艺术图案光泽鲜艳且经久耐用。

附图说明

图1显示为本发明的一种发光路面的结构示意图。

附图标记

1 基层

2 面层

3 面层的打磨层

4 发光骨料

5 砖骨料

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1

将基层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的基层混合料，其中，基层材料按重量份计，包括以下组分：水泥150份，建筑垃圾再生微粉20份，建筑垃圾再生粗骨料600份，建筑垃圾再生细骨料300份，水80份，减水剂0份。再将基层混合料铺筑在道路上作为基层凝固，凝固后的基层的强度等级为C30，凝固后的基层的厚度为200mm。

将面层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的面层混合料，其中，面层材料按重量份计，包括以下组分：白水泥150份，着色粉料10份，建筑垃圾再生细骨料300份，水80份，减水剂0份。再将面层混合料铺筑在基层上作为面层。

在面层上镶嵌发光骨料和砖骨料，构成艺术图案后凝固，凝固后的面层的强度等级为C40，凝固后的面层的厚度为50mm，凝固后的面层粒径≥发光骨料和粘土砖骨料平均粒径的1.5倍。进行覆膜初期养护，养护时间为3天。打磨面层后露出发光骨料和砖骨料，形成面层的打磨层。涂覆混凝土密封固化剂，涂覆固化剂的用量为0.3kg/m²，能够填补面层混凝土中毛细孔隙，使面层混凝土更密实坚固。最后，在涂覆固化剂的3天后打磨抛光，形成发光路面1#，具体结构见图1。

实施例2

将基层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的基层混合料，其中，基层材料按重量份计，包括以下组分：水泥210份，建筑垃圾再生微粉60份，建筑垃圾再生粗骨料800份，建筑垃圾再生细骨料500份，水120份，减水剂5份。再将基层混合料铺筑在道路上作为基层凝固，凝固后的基层的强度等级为C20，凝固后的基层的厚度为200mm。

将面层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的面层混合料，其中，面层材料按重量份计，包括以下组分：白水泥210份，着色粉料60份，建筑垃圾再生细骨料500份，水120份，减水剂5份。再将面层混合料铺筑在基层上作为面层。

在面层上镶嵌发光骨料和砖骨料，构成艺术图案后凝固，凝固后的面层的强度等级为C30，凝固后的面层的厚度50mm，凝固后的面层粒径≥发光骨料和粘土砖骨料平均粒径的1.5倍。进行覆膜初期养护，养护时间为3天。打磨面层后露出发光骨料和砖骨料，形成面层的打磨层。涂覆混凝土密封固化剂，涂覆固化剂的用量为0.3kg/m²，能够填补面层混凝土中毛细孔隙，使面层混凝土更密实坚固。最后，在涂覆固化剂的3天后打磨抛光，形成发光路面2#，具体结构见图1。

实施例3

将基层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的基层混合料，其中，基层材料按重量份计，包括以下组分：水泥210份，建筑垃圾再生微粉20份，建筑垃圾再生粗骨料600份，建筑垃圾再生细骨料300份，水100份，减水剂3份。再将基层混合料铺筑在道路上作为基层凝固，凝固后的基层的强度等级为C25，凝固后的基层的厚度为200mm。

将面层材料中各组分按重量份计量后搅拌混合，获得半干性的面层混合料，其中，面层材料按重量份计，包括以下组分：白水泥210份，着色粉料5份，建筑垃圾再生细骨料350份，水120份，减水剂2.5份。再将面层混合料铺筑在基层上作为面层。

在面层上镶嵌发光骨料和砖骨料，构成艺术图案后凝固，凝固后的面层的强度等级为C35，凝固后的面层的厚度50mm，凝固后的面层粒径≥发光骨料和粘土砖骨料平均粒径的1.5倍。进行覆膜初期养护，养护时间为4天。打磨面层后露出发光骨料和砖骨料，形成面层的打磨层。涂覆混凝土密封固化剂，涂覆固化剂的用量为0.3kg/m²，能够填补面层混凝土中毛细孔隙，使面层混凝土更密实坚固。最后，在涂覆固化剂的3天后打磨抛光，形成发光路面3#，具体结构见图1。

对比例1

采用现有的常规方法铺筑道路，其中，选用的混凝土材料按重量份计，包括以下组分：水泥210份，建筑垃圾再生微粉20份，建筑垃圾再生粗骨料600份，建筑垃圾再生细骨料300份，水100份，减水剂3份。将混凝土材料不分基层和面层，直接铺筑在道路上后凝固，进行养护，形成路面1*。

将实施例1-3与对比例1中铺筑的路面进行性能测试，测试结果见表1。由表1可知，发光路面1-3#与路面1*相比，发光路面1-3#不但在力学、耐久、防护等性能上均优于路面1*，而且发光路面1-3#通过发光骨料增加夜晚欣赏效果，通过砖骨料增加环保宣传效果。

表1

	发光路面1#	发光路面2#	发光路面3#	路面1*
					基层强度等级	C30	C20	C25	C25
基层厚度(mm)	200	200	200	200
					面层强度等级	C40	C30	C35	C25
面层厚度(mm)	50	50	50	50
					吸能发光效果	有	有	有	无
艺术图案	有	有	有	无
					硬化	好	好	好	一般
坚固	强	强	强	一般
					抗磨耗	高	高	高	一般
防尘	是	是	是	否
					防水	是	是	是	否
抗化学侵蚀	是	是	是	否
					抗盐分	是	是	是	否
抗油污	是	是	是	否
					固封效果	好	好	好	一般

综上所述，本发明提供的一种发光路面及其制备方法，利用建筑垃圾制作发光艺术道路，发光骨料和砖骨料可按照一定的图案镶嵌，打磨抛光后具有艺术效果，晚上欣赏效果更佳。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种发光路面，由发光路面的制备方法制备获得；

所述发光路面的制备方法，由发光路面材料制备发光路面；

所述发光路面材料，由上至下依次由面层材料和基层材料组成，其中，

所述基层材料按重量份计，由以下组分组成：

水泥120-240份；

建筑垃圾再生微粉10-70份；

建筑垃圾再生粗骨料500-900份；

建筑垃圾再生细骨料200-600份；

水60-140份；

减水剂≤6份；

所述面层材料按重量份计，由以下组分组成：

白水泥120-240份；

着色粉料≤80份；

建筑垃圾再生细骨料200-600份；

水60-140份；

减水剂≤6份；

所述建筑垃圾再生微粉的粒径为≥150目且≤0.1mm；

所述建筑垃圾再生粗骨料的粒径＞4.75mm；

所述建筑垃圾再生细骨料的粒径≤4.75mm且＞0.1mm；

所述发光路面的制备方法，包括以下步骤：

3)在面层上镶嵌发光骨料和砖骨料后凝固，初期养护，打磨面层，涂覆固化剂，打磨抛光；

步骤1)中，包括以下条件中任一项或多项：

B1)所述基层材料中各组分进行搅拌混合的时间为2-4分钟；

B2)所述基层混合料的基层凝固时间≥3天；

B3)所述凝固后的基层的强度等级为C20-C30；

B4)所述凝固后的基层的厚度≥200mm；

步骤2)中，所述面层材料中各组分进行搅拌混合的时间为2-4分钟；

步骤3)中，所述面层包括以下条件中任一项或多项：

D1)所述面层混合料的面层凝固时间≥3天；

D2)所述凝固后的面层的强度等级为C30-C40；

D3)所述凝固后的面层的厚度≥30mm；

D4)所述凝固后的面层粒径≥发光骨料和粘土砖骨料平均粒径的1.5倍；

步骤3)中，还包括以下条件中任一项或多项：

E1)所述初期养护为覆膜养护，所述初期养护的时间为≥3天；

E2)所述打磨面层后形成面层的打磨层，所述打磨层上曝露出发光骨料和砖骨料；

E3)所述固化剂为混凝土密封固化剂；

E4)所述涂覆固化剂的用量为0.25-0.35kg/m²；

E5)所述打磨抛光的时间在涂覆固化剂的3天后。

2.根据权利要求1所述的一种发光路面，其特征在于，所述发光路面材料包括以下条件中任一项或多项：

A1)所述水泥为P.O42.5水泥；

A2)所述白水泥为P.C.42.5水泥。

3.一种发光路面的制备方法，由权利要求1-2任一所述的发光路面材料制备发光路面；

所述发光路面的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)中，包括以下条件中任一项或多项：

B1)所述基层材料中各组分进行搅拌混合的时间为2-4分钟；

B2)所述基层混合料的基层凝固时间≥3天；

B3)所述凝固后的基层的强度等级为C20-C30；

B4)所述凝固后的基层的厚度≥200mm；

步骤3)中，所述面层包括以下条件中任一项或多项：

D1)所述面层混合料的面层凝固时间≥3天；

D2)所述凝固后的面层的强度等级为C30-C40；

D3)所述凝固后的面层的厚度≥30mm；

步骤3)中，还包括以下条件中任一项或多项：

E1)所述初期养护为覆膜养护，所述初期养护的时间为≥3天；

E3)所述固化剂为混凝土密封固化剂；

E4)所述涂覆固化剂的用量为0.25-0.35kg/m²；

E5)所述打磨抛光的时间在涂覆固化剂的3天后。

4.根据权利要求3所述的一种发光路面的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述发光骨料和砖骨料包括以下条件中任一项或多项：

C1)所述发光骨料为人造非放射性蓄能发光石材颗粒；

C2)所述砖骨料为破碎的红砖；

C3)所述发光骨料和砖骨料的粒径均为10-15mm。