CN113213796A - 一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒及其制备工艺，制备工艺包括以下步骤：混合坯体原料得到坯体混合料，所述坯体原料包括高岭土、石英、铝矾土、钠长石和钾长石；模具压制所述坯体混合料得到表面形成有纹理层的坯体，煅烧所述坯体；配制反光材料，于坯体的纹理层上喷涂所述反光材料，烘干后得到纹理层上覆盖有反光层的陶瓷颗粒。本发明通过模具压制工艺能够有效地压实坯体混合料，使得煅烧后的陶瓷颗粒的密度显著高于现有技术所采用的白色碎石，不仅使得陶瓷颗粒的承重能力更强，不易压坏，而且路面的油污不易渗透至陶瓷颗粒内部，因此在使用一段时间后，冲洗路面即可去除油污，提高路面的反光效果，维护更加方便，使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明涉及隧道路面节能铺装材料领域，具体涉及一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒及其制备工艺。
背景技术
公路隧道，尤其是长大隧道内的光线较暗，行车视线较差。白天当司机高速驾驶车辆从明亮的自然光亮环境接近并进入公路隧道时，由于隧道洞内照明亮度不高，洞口内外光亮度落差较大，司机眼睛的视觉状态就会出现一段不适应的过程，当进洞口一瞬间会出现隧道内什么也看不清，这被称为“黑洞现象”。司机要经过较长一段时问后，视觉才能逐渐恢复正常，在视觉恢复期间，所产生的视力下降容易导致撞车事故，造成行车安全上的危险。
为了解决司机进入隧道后的视觉适应过程，要求在接近隧道洞口和进入隧道洞口后需要有一段逐渐由明到暗变化照明亮度的渐变过程，以使得司机恢复视觉。通过对隧道管理部门调查表明，隧道照明及供配电费用已成为公路隧道运营中最主要开支，隧道照明的安全性和节能性存在着此消彼长的矛盾。在行车安全前提下，如何提高隧道运营效率、降低能源消耗，成为隧道科研设计、建设和运营单位迫切需要解决的问题。
隧道路面明色技术能够有效地提高路面的光反射，实现节能的目的。目前主要的隧道路面明色技术有两种，一种是在路面上涂抹或喷涂反光物质，例如道路标线、标志涂料等；另一种则是在沥青表面铺装反光材料，以提高路面的反光效果。
专利CN202208875U公开了一种隧道沥青路面明色化功能层，其通过在沥青路面上铺设白色碎石层，将原有黑色沥青路面转变为灰白色路面，有效改善了原路面在昏暗的隧道使用环境下的光照反射能力，增强了隧道内沥青路面的照明程度，降低了光照输出的能源消耗；专利CN206189219U公开了一种能够增加隧道内光照反射强度的路面结构，其同样在采用白色碎石构成的光线反射层，使得原有黑色沥青路面形成有若干个灰白色的反射区域，在保留原有路面使用性能的前提下，有效改善了沥青路面的光照反射能力。
但是，现有技术中的反光层所采用的白色碎石的光反射效果仍然较弱，且由于白色碎石密度较低，承重能力有限，油污、污水容易渗透至白色碎石内，不易清洗干净，在应用一段时间后，或者白色碎石层损坏，或者被污染白色碎石难于清洗，导致部分路面由灰白色变为黑色，大幅降低了路面的反光效果。此外，白色碎石的尺寸、形状差异明显，加之路面各处碎石覆盖率的差异，路面铺筑后各区域的反光效果存在差异，并且这种差异不易控制，隧道路面的整体反光效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒的制备工艺及该工艺制备得到的陶瓷颗粒，以解决现有技术中用于反光层的白色碎石反光效果较低，且长时间使用后容易出现损坏、难于清洗，导致路面反光效果大幅降低的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
混合坯体原料得到坯体混合料，所述坯体原料包括高岭土、石英、铝矾土、钠长石和钾长石；
模具压制所述坯体混合料得到表面形成有纹理层的坯体，煅烧所述坯体；
配制反光材料，于坯体的纹理层上喷涂所述反光材料，烘干后得到纹理层上覆盖有反光层的陶瓷颗粒。
本技术方案中，将坯体原料的各组分按照配方混合后即得到坯体混合料。在部分实施例中，混合完成后再对坯体混合料进行处理，处理工艺包括破碎、除铁和干燥。在一个或多个实施例中，将坯体混合料加入至球磨机中，加入预设量的水后进行球磨，得到浆料，浆料过筛、除铁后，将所述浆料喷雾干燥得到粉料，最后对粉料进行除铁形成用于模具压制的坯体混合料。在部分实施例中，也可以先对坯体原料中的各组分分别进行处理后，再进行混合。通过除铁工序，能够有效地除去原料中的铁杂质，进而提升陶瓷颗粒坯体的白度。
得到坯体混合料后，采用模具压制工艺压制所述坯体。模具压制工艺所采用的模具的型腔可以设置为圆柱体、立方体或多面体，优选地，所述型腔的结构使得压制成型的坯体具有多菱面，以使得陶瓷颗粒整体上具有多个反射面，提高陶瓷颗粒的反射效果。同时，通过在模具的型腔表面设置凸起部和/或凹陷部，使得成型的坯体的表面形成规整或者不规整的纹理层，优选地，所述纹理层可以是直线形、圆形、三角形、正方形或其他不规则的形状。经200～1300℃煅烧坯体后的坯体表面不仅具有多个反射面，且每个反射面上均有凸起或凹陷区域，反射效果均进一步提高。
接下来，配制反光材料后，将反光材料喷涂在坯体的纹理层上，经烘干固化后，在坯体的纹理层上覆盖反光层。所述反光层结合陶瓷颗粒的纹理层以及坯体的多菱面，显著地提高了陶瓷颗粒的全反射率和漫反射率，进而能够大幅地提高沥青路面的光照反射能力。
本技术方案中，利用模具压制工艺能够有效地压实坯体混合料，使得煅烧后的陶瓷颗粒的密度显著高于现有技术所采用的白色碎石。更高的密度一方面使得陶瓷颗粒的承重能力更强，不易压坏，另一方面，路面的油污不易渗透至陶瓷颗粒内部，因此在使用一段时间后，冲洗路面即可去除油污，提高路面的反光效果，维护更加方便，使用寿命更长。不仅如此，利用模具压制工艺能够确保制备的陶瓷颗粒的尺寸、形状、结构大致相同，因此，铺设于沥青上时，仅需要调整陶瓷颗粒的覆盖率，即可实现隧道进口处路面渐变的反光效果，各区域的反光差异可控，显著地提高了路面整体的反光效果。
在一个或多个实施例中，在形成反光层后，在反光层上喷涂透明涂料后，经烘干固化形成覆盖于反光层表面的透明保护层。所述透明保护层优选为邻苯二甲酸酯、二氧化钛、二氧化硅等具有耐磨和耐候性好的材料或其混合物。
进一步地，所述坯体原料按重量份计，包括高岭土20～30份，石英5～10份，铝矾土5～10份，钠长石20～30份，钾长石10～30份。
在部分实施例中，坯体原料按重量份计，包括高岭土25～30份，石英5～8份，铝矾土5～10份，钠长石27～30份，钾长石15～30份。优选地，所述坯体的烧成温度为1150-1200℃。
作为本发明中反光材料的优选实施方式，所述反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉32～40％，钛白粉10～12％，珍珠粉12～16％，玻璃微珠粉15～30％，抗氧化剂3～4％，成膜助剂11～15％，余量为有机溶剂。优选地，所述抗氧化剂为柠檬酸钠或抗氧化剂1010。本技术方案中，硫酸钡耐酸碱腐蚀化学性质稳定，且光扩散反射性能良好；钛白粉、珍珠粉、玻璃微珠粉具有折射率高、遮盖力和着色力强，热稳定性及抗紫外线性能良好；抗氧化剂增强反光材料的抗老化性；成膜助剂和有机溶剂使多种粉末以及溶剂结合在一起，增加牢度。上述组分及配比能够有效地增强反光层表面的漫反射效应，反射率高，且具有抗氧化、耐腐蚀的效果。
作为本发明的制备工艺的一种优选实施方式，将坯体原料中的石英、铝矾土、钠长石和钾长石分别烘干、破碎、除铁后混合均匀。具体地，将坯体原料中的石英、铝矾土、钠长石和钾长石分别烘干后，进行破碎，破碎后的粒度优选为80～100目，之后采用履带式除铁机分别对石英、铝矾土、钠长石和钾长石进行至少一次的除铁，除铁后，再混合石英、铝矾土、钠长石、钾长石同高岭土混合得到坯体混合料。本技术方案中，对不同粒度的原料、粉料、浆料分别进行了除铁，这种分级除铁的方式大幅提升了除铁的效率，提升了坯体的白度，不仅如此，分级破碎的工序还提升了破碎效率，减少了球磨时间，节约了能源，设备投入低，易于推广。
进一步地，所述坯体混合料经两次压制成型，其中，经第一次压制成型的第一坯体的体积大于经第二次压制成型的第二坯体，且所述第二坯体的密度大于第一坯体的密度。本技术方案中，第一次压制成型的模具型腔大于第二次压制成型所使用的模具型腔。通过第一次压制成型，能够初步压实坯体并将多余的材料排除在型腔之外，有利于第二次压制成型进一步压实坯体，得到体积更小、密度更大的第二坯体，也即经模具压制工序加工得到的表面具有纹理层的坯体。
进一步地，经过两次压制后，所述坯体的强度大于等于1.2MPa。该坯体强度不仅能够有承受更大的压力，降低损坏率，而且路面的污物不易渗透进陶瓷颗粒内部，更易清洁，使用寿命更长，维护更加简单。
本发明中，压制成型设备可以采用现有技术中的压制设备，例如辊压成型机。但现有技术中的压制设备所压制的坯体强度难以达到要求。
作为本发明的制备工艺的另一种优选实施方式，所述坯体混合料经过压制成型设备压制后，得到表面具有纹理层的第二坯体，所述压制成型设备包括传送装置，所述传送装置上安装有若干下模具，还包括沿所述传送装置传输方向依次设置的第一上模具和第二上模具，所述第一上模具和第二上模具位于所述下模具的上方；所述第一上模具用于与下模具压制所述坯体混合料得到第一坯体，所述第二上模具用于与下模具压制所述第一坯体得到所述第二坯体。
本技术方案提供了一种压制成型设备，该压制成型设备可设置在螺杆挤出机之后，在螺杆挤出机中混合均匀的坯体混合料在挤出后，进入至压制成型设备的传送装置上。传送装置上设置有多个下模具，下模具随传送装置依次经过第一上模具和第二上模具。下模具经过第一上模具时，在第一驱动装置的驱动下，第一上模具竖直向下移动至与下模具配合，初步挤压坯体混合料，形成体积较大、密度较小的第一坯体；之后，下模具经过第二上模具时，在第二驱动装置的驱动下，第二上模具竖直向下移动至与下模具配合，进一步压实第一坯体，形成体积较小、密度较大的第二坯体。
通过上述设置，能够对坯体混合料进行两次模具压制，其中，第一次压制成型能够初步压实坯体，并将多余的混合料排除在型腔外，第二次压实成型采用体积更小的型腔压实进一步坯体，得到体积更小、密度更大的第二坯体，使得煅烧后的坯体的强度大于等于1.2MPa，从而具有更高的强度和致密性，在长时间使用后路面可以保持较高的反光效果，且易于维护、清理。
作为本发明的压制成型设备的优选结构，所述第二上模具的下表面设置有若干第二型腔，所述第二型腔内设置有可沿第二型腔上下移动的挤压件，所述第二上模具内设置有主气道，所述主气道用于向第二型腔内通入压缩气体以推动第二型腔内的挤压件向下挤压第一坯体。本技术方案中，第二上模具的第二型腔的体积可变。具体地，第二型腔内设置的挤压件可以沿第二型腔上下移动。在一个或多个实施例中，第二型腔内设置有滑槽，挤压件上设置有与滑槽尺寸相匹配的滑块，通过滑槽对滑块的导向，使得挤压件能够沿滑槽移动。
在第二上模具与下模具未接触的时候，在重力的作用下，挤压件处于行程低位，滑块位于滑槽的底端。当下模具移动至第二上模具下方后，第二上模具向下移动并与下模具配合，挤压件受下模具型腔内的第一坯体的反作用力而竖直向上移动至行程高位，滑块位于滑槽的顶端或者顶端附近。之后，外部气源的压缩气体通过主气道进入至第二型腔内，气压作用于挤压件的上表面，推动挤压件再次竖直向下移动，挤压件在向下移动的过程中压实第一坯体，使得第一坯体体积缩小，密度增大，形成第二坯体。优选地，所述挤压件的下表面设置有第二凹陷部，以在陶瓷颗粒的多菱面上形成凸起部。
本技术方案中，第二型腔内的挤压件能够在压缩气体的作用下再次向下挤压第一坯体，进一步压实第一坯体，使得形成的第二坯体具有更高的密度，从而显著地提高煅烧后的陶瓷颗粒的硬度，延长陶瓷颗粒的使用寿命，同时降低油污的渗透能力，使得陶瓷颗粒更加容易冲刷清洗。
进一步地，所述挤压件的上表面设置有推动槽，所述推动槽内设置有若干翅片，所述翅片用于将所述压缩气体的温度传导至挤压件。通过在挤压件的表面设置推动槽，能够进一步提高压缩气体对挤压件的推动效果，优选地，所述推动槽的直径从上至下逐渐减小，以使得气体在推动槽内形成涡流，增大挤压件的瞬时冲力，更有利于挤压件克服第一坯体的反作用力向下移动。进一步地，推动槽内设置有若干翅片，所述翅片优选地设置于推动槽底部，其不仅可以提高热传导效率，有利于压缩气体的热量传递，而且进一步扰动气体在推动槽内的流动，增强推动槽内的气体涡流，提高挤压件的挤压效果。
本发明还提供一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒采用前述任一种制备工艺制成，陶瓷颗粒包括坯体，所述坯体具有多菱面，所述多菱面上形成有纹理层，所述纹理层表面覆盖有反光层，所述反光层按重量百分比计，由以下原料构成：硫酸钡粉32～40％，钛白粉10～12％，珍珠粉12～16％，玻璃微珠粉15～30％，抗氧化剂3～4％，成膜助剂11～15％，余量为有机溶剂。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过模具压制工艺能够有效地压实坯体混合料，使得煅烧后的陶瓷颗粒的密度显著高于现有技术所采用的白色碎石，不仅使得陶瓷颗粒的承重能力更强，不易压坏，而且路面的油污不易渗透至陶瓷颗粒内部，因此在使用一段时间后，冲洗路面即可去除油污，提高路面的反光效果，维护更加方便，使用寿命更长；
2、本发明利用模具压制工艺能够确保制备的陶瓷颗粒的尺寸、形状、结构大致相同，因此，铺设于沥青上时，仅需要调整陶瓷颗粒的覆盖率，即可实现隧道进口处路面渐变的反光效果，各区域的反光差异可控，显著地提高了路面整体的反光效果；
3、本发明的陶瓷颗粒具有多菱面，且各反射面上均设置有纹理层，显著地提高了陶瓷颗粒的全反射率和漫反射率，并且，反光层的组分和配比能够进一步增强反光层表面的漫反射效应，反射率高，且具有抗氧化、耐腐蚀的效果，能够大幅地提高沥青路面的光照反射能力；
4、本发明的模具压制工序对坯体混合料进行两次压制，第一次压制成型能够初步压实坯体，并将多余的混合料排除在型腔外，第二次压实成型采用体积更小的型腔压实进一步坯体，得到体积更小、密度更大的第二坯体，使得煅烧后的坯体的强度大于等于1.2MPa，从而具有更高的强度和致密性，在长时间使用后路面可以保持较高的反光效果，且易于维护、清理；
5、本发明对不同粒度的原料、粉料、浆料分别进行了除铁，这种分级除铁的方式大幅提升了除铁的效率，提升了坯体的白度，不仅如此，分级破碎的工序还提升了破碎效率，减少了球磨时间，节约了能源，设备投入低，易于推广；
6、本发明的压制成型设备的第二上模具的型腔内的挤压件能够在压缩气体的作用下再次向下挤压第一坯体，进一步压实第一坯体，使得形成的第二坯体具有更高的密度，从而显著地提高煅烧后的陶瓷颗粒的硬度，延长陶瓷颗粒的使用寿命，同时降低油污的渗透能力，使得陶瓷颗粒更加容易冲刷清洗；
7、本发明通过在挤压件上开设推动槽，并在推动槽内设置若干翅片，不仅可以提高热传导效率，有利于压缩气体的热量传递，而且可以使得气体在推动槽内形成涡流，增大挤压件的瞬时冲力，有利于挤压件克服坯体的反作用力向下移动。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例中陶瓷颗粒的制备工艺的流程框图；
图2为本发明具体实施例中陶瓷颗粒的结构示意图；
图3为本发明具体实施例中成型设备的结构示意图；
图4为本发明具体实施例中成型设备的第二上模具的结构示意图；
图5为本发明具体实施例中第二上模具未挤压坯体时的示意图；
图6为本发明具体实施例中第二上模具挤压坯体但无压缩气体作用于挤压件的示意图；
图7为本发明具体实施例中第二上模具挤压坯体且压缩气体作用于挤压件的示意图；
图8为本发明具体实施例中挤压件的结构示意图；
图9为本发明具体实施例中下模具的结构示意图；
图10为本发明具体实施例中第一上模具的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-第二上模具，11-第二型腔，12-主气道，13-支气道，14-挤压件，141-推动槽，142-翅片，143-第二凹陷部，15-滑槽，16-滑块，17-第一凹陷部，2-第二驱动装置，3-通气管，4-下模具，41-第三型腔，5-传送装置，6-第一上模具，61-第一型腔，7-第一驱动装置，8-螺杆挤出机，91-坯体，92-纹理层，93-反光层，94-透明保护层，30-第一坯体。
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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或者通过常规方法制备得到。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1：
如图1所示的一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒的制备工艺，包括以下步骤：
混合坯体原料得到坯体混合料，所述坯体原料包括高岭土、石英、铝矾土、钠长石和钾长石；
模具压制所述坯体混合料得到表面形成有纹理层的坯体，煅烧所述坯体；
配制反光材料，于坯体的纹理层上喷涂所述反光材料，烘干后得到纹理层上覆盖有反光层的陶瓷颗粒。
上述步骤中，将坯体原料中的石英、铝矾土、钠长石和钾长石分别烘干、破碎、除铁后混合均匀。具体地，将坯体原料中的石英、铝矾土、钠长石和钾长石分别烘干后，进行破碎，破碎后的粒度优选为80～100目，之后采用履带式除铁机分别对石英、铝矾土、钠长石和钾长石进行至少一次的除铁，除铁后，再混合石英、铝矾土、钠长石、钾长石同高岭土混合得到坯体混合料。通过分级除铁的方式能够大幅提升除铁的效率，并提升坯体的白度，使得坯体的白度大于等于80度。
本实施例通过模具压制工艺能够有效地压实坯体混合料，使得煅烧后的陶瓷颗粒的密度显著高于现有技术所采用的白色碎石，不仅使得陶瓷颗粒的承重能力更强，不易压坏，而且路面的油污不易渗透至陶瓷颗粒内部，因此在使用一段时间后，冲洗路面即可去除油污，提高路面的反光效果，维护更加方便，使用寿命更长；此外，模具压制工艺能够确保制备的陶瓷颗粒的尺寸、形状、结构大致相同，因此，铺设于沥青上时，仅需要调整陶瓷颗粒的覆盖率，即可实现隧道进口处路面渐变的反光效果，各区域的反光差异可控，显著地提高了路面整体的反光效果。
在部分实施例中，所述坯体混合料经两次压制成型，其中，经第一次压制成型的第一坯体的体积大于经第二次压制成型的第二坯体，且所述第二坯体的密度大于第一坯体的密度；经过两次压制后，所述坯体的强度大于等于1.2MPa。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述坯体混合料经过压制成型设备压制后，得到表面具有纹理层的第二坯体，如图3至图10所示，所述压制成型设备包括传送装置5，所述传送装置5上安装有若干下模具4，还包括沿所述传送装置5的传输方向依次设置的第一上模具6和第二上模具1，所述第一上模具6和第二上模具1位于所述下模具4的上方；所述第一上模具6用于与下模具4压制所述坯体混合料得到第一坯体，所述第二上模具1用于与下模具4压制所述第一坯体得到所述第二坯体。
在部分实施例中，所述第一驱动装置、第二驱动装置为液压缸或者气缸。在一个或多个实施例中，所述第一上模具的第一型腔和第二上模具的第二型腔内均设置有凹陷部，以在陶瓷颗粒的多菱面上形成凸起部。
在部分实施例中，如图4至图7所示，所述第二上模具1的下表面设置有若干第二型腔11，所述第二型腔11内设置有可沿第二型腔11上下移动的挤压件14，所述第二上模具1内设置有主气道12，所述主气道12用于向第二型腔11内通入压缩气体以推动第二型腔11内的挤压件14向下挤压第一坯体。
加工时，如图5所示，在第二上模具与下模具未接触的时候，在重力的作用下，挤压件处于行程低位，滑块位于滑槽的底端。当下模具移动至第二上模具下方后，第二上模具向下移动并与下模具配合，如图6所示，挤压件受下模具型腔内的第一坯体30的反作用力而竖直向上移动至行程高位，滑块位于滑槽的顶端或者顶端附近。随后，图7所示，外部气源的压缩气体通过主气道进入至第二型腔内，气压作用于挤压件的上表面，推动挤压件再次竖直向下移动，挤压件在向下移动的过程中压实第一坯体，使得第一坯体体积缩小，密度增大，形成第二坯体。优选地，所述挤压件的下表面设置有第二凹陷部143，以在陶瓷颗粒的多菱面上形成凸起部。
在部分实施例中，如图4所示，主气道通过通气管3与外部气源或者循环气路连通，以向第二型腔内通入压缩气体。在一个或多个实施例中，所述主气道上连接有若干支气道13，所述主气道通过支气道与各第二型腔11连通。在部分实施例中，所述压缩气体为惰性气体，优选地，所述惰性气体为氮气。在一个或多个实施例中，所述压缩气体为高温气体，所述压缩气体的温度大于120℃，高温的压缩气体能够将温度传导给挤压件，使得挤压件在挤压过程中能够对第一坯体进行一定程度的加热或者预加热，进而省去或简化后续的烘干工艺，进一步提高加工效率。
在部分实施例中，如图8所示，所述挤压件14的上表面设置有推动槽141，所述推动槽141内设置有若干翅片142，所述翅片142用于将所述压缩气体的温度传导至挤压件14。通过在挤压件上开设推动槽，并在推动槽内设置若干翅片，不仅可以提高热传导效率，有利于压缩气体的热量传递，而且可以使得气体在推动槽内形成涡流，增大挤压件的瞬时冲力，有利于挤压件克服坯体的反作用力向下移动
实施例3～实施例7：
采用前述实施例中的制备工艺制备陶瓷颗粒P1～P5。
陶瓷颗粒P1的坯体原料按重量份计，包括高岭土30份，石英10份，铝矾土5份，钠长石20份，钾长石10份，其反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉33％，钛白粉11％，珍珠粉13％，玻璃微珠粉16％，抗氧化剂3％，成膜助剂12％，余量为有机溶剂。
陶瓷颗粒P2的坯体原料按重量份计，包括高岭土25份，石英8份，铝矾土10份，钠长石30份，钾长石15份，其反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉35％，钛白粉11％，珍珠粉16％，玻璃微珠粉13％，抗氧化剂4％，成膜助剂15％，余量为有机溶剂。
陶瓷颗粒P3的坯体原料按重量份计，包括高岭土20份，石英5份，铝矾土10份，钠长石30份，钾长石30份，其反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉36％，钛白粉11％，珍珠粉14％，玻璃微珠粉20％，抗氧化剂3％，成膜助剂11％，余量为有机溶剂。
陶瓷颗粒P4的坯体原料按重量份计，包括高岭土20份，石英10份，铝矾土5份，钠长石28份，钾长石25份，其反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉40％，钛白粉10％，珍珠粉12％，玻璃微珠粉17％，抗氧化剂3％，成膜助剂11％，余量为有机溶剂。
陶瓷颗粒P5的坯体原料按重量份计，包括高岭土30份，石英5份，铝矾土6份，钠长石22份，钾长石27份，其反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉32％，钛白粉12％，珍珠粉15％，玻璃微珠粉20％，抗氧化剂3％，成膜助剂11％，余量为有机溶剂。
如图2所示，陶瓷颗粒P1至P5由内而外包括坯体91、纹理层92、反光层93和透明保护层94。其中，所述陶瓷颗粒P1至P5的纹理层92的形状大致相同，透明保护层均采用邻苯二甲酸酯。
对比例1采用专利CN202208875U中的人造白色石料，对比例2采用成都欣古雅石材有限公司出售的白色碎石。陶瓷颗粒及白色碎石的尺寸为5～10mm。将陶瓷颗粒P1至P5及对比例1、2的白色碎石铺设于一定面积的沥青路面，陶瓷颗粒或白色碎石的覆盖率为75％。利用多角度逆反射系数测试仪对陶瓷颗粒P1至P5及对比例1、对比例2覆盖的沥青路面的总反射率和漫反射率进行测定，反射率测试结果如表1所示。
表1反射率测试结果：
| 测试组 | 全反射率(％) | 漫反射率(％) |
| P1 | 74 | 62 |
| P2 | 68 | 59 |
| P3 | 72 | 63 |
| P4 | 63 | 55 |
| P5 | 66 | 57 |
| 对比例1 | 40 | 24 |
| 对比例2 | 46 | 29 |
可以看出，陶瓷颗粒具有多菱面，且各反射面上均设置有纹理层，显著地提高了陶瓷颗粒的全反射率和漫反射率，并且，反光层的组分和配比能够进一步增强反光层表面的漫反射效应，反射率高，且具有抗氧化、耐腐蚀的效果，能够大幅地提高沥青路面的光照反射能力。
同时，通过模具压制工艺能够有效地压实坯体混合料，使得煅烧后的陶瓷颗粒的密度显著高于现有技术所采用的白色碎石，不仅使得陶瓷颗粒的承重能力更强，不易压坏，而且路面的油污不易渗透至陶瓷颗粒内部，因此在使用一段时间后，冲洗路面即可去除油污，提高路面的反光效果，维护更加方便，使用寿命更长；此外，模具压制工艺能够确保制备的陶瓷颗粒的尺寸、形状、结构大致相同，因此，铺设于沥青上时，仅需要调整陶瓷颗粒的覆盖率，即可实现隧道进口处路面渐变的反光效果，各区域的反光差异可控，显著地提高了路面整体的反光效果。
本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”等(例如第一型腔、第二型腔、第三型腔，第二上模具、第一上模具等)只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
混合坯体原料得到坯体混合料，所述坯体原料包括高岭土、石英、铝矾土、钠长石和钾长石；
模具压制所述坯体混合料得到表面形成有纹理层的坯体，煅烧所述坯体；
配制反光材料，于坯体的纹理层上喷涂所述反光材料，烘干后得到纹理层上覆盖有反光层的陶瓷颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述坯体原料按重量份计，包括高岭土20～30份，石英5～10份，铝矾土5～10份，钠长石20～30份，钾长石10～30份。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述反光材料按重量百分比计，由以下组分构成：硫酸钡粉32～40％，钛白粉10～12％，珍珠粉12～16％，玻璃微珠粉15～30％，抗氧化剂3～4％，成膜助剂11～15％，余量为有机溶剂。
4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，将坯体原料中的石英、铝矾土、钠长石和钾长石分别烘干、破碎、除铁后混合均匀。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述坯体混合料经两次压制成型，其中，经第一次压制成型的第一坯体的体积大于经第二次压制成型的第二坯体，且所述第二坯体的密度大于第一坯体的密度。
6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，经过两次压制后，所述坯体的强度大于等于1.2MPa。
7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述坯体混合料经过压制成型设备压制后，得到表面具有纹理层的第二坯体，所述压制成型设备包括传送装置(5)，所述传送装置(5)上安装有若干下模具(4)，还包括沿所述传送装置(5)的传输方向依次设置的第一上模具(6)和第二上模具(1)，所述第一上模具(6)和第二上模具(1)位于所述下模具(4)的上方；所述第一上模具(6)用于与下模具(4)压制所述坯体混合料得到第一坯体，所述第二上模具(1)用于与下模具(4)压制所述第一坯体得到所述第二坯体。
8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述第二上模具(1)的下表面设置有若干第二型腔(11)，所述第二型腔(11)内设置有可沿第二型腔(11)上下移动的挤压件(14)，所述第二上模具(1)内设置有主气道(12)，所述主气道(12)用于向第二型腔(11)内通入压缩气体以推动第二型腔(11)内的挤压件(14)向下挤压第一坯体。
9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，所述挤压件(14)的上表面设置有推动槽(141)，所述推动槽(141)内设置有若干翅片(142)，所述翅片(142)用于将所述压缩气体的温度传导至挤压件(14)。
10.一种漫反射隧道节能铺装陶瓷颗粒，其特征在于，所述陶瓷颗粒采用权利要求1～9中任一项所述的制备工艺制成，所述陶瓷颗粒包括坯体(91)，所述坯体(91)具有多菱面，所述多菱面上形成有纹理层(92)，所述纹理层(92)表面覆盖有反光层(93)，所述反光层按重量百分比计，由以下原料构成：硫酸钡粉32～40％，钛白粉10～12％，珍珠粉12～16％，玻璃微珠粉15～30％，抗氧化剂3～4％，成膜助剂11～15％，余量为有机溶剂。
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