CN115490460A - 一种荧光透水路面面层、荧光透水路面和透水砖 - Google Patents

一种荧光透水路面面层、荧光透水路面和透水砖 Download PDF

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Abstract

本发明属于透水建筑材料领域，具体公开了一种荧光透水路面面层，所述荧光透水路面面层用于铺设在透水基层上，所述透水基层包括砂基透水层或混凝土透水层，所述荧光透水路面面层由荧光粉、第一骨料和第一粘结剂混合而成，所述第一粘结剂用于包覆第一骨料和荧光粉；所述第一骨料、第一粘结剂和荧光粉的混合质量比例为20：1：(0.6‑1)；所述第一骨料为粒径大小范围在20‑70目的原色硅砂；所述荧光粉为150‑200目的发光粉、所述荧光透水路面面层即荧光层的厚度为0.5cm‑1cm。所述荧光透水路面面层用于透水路面的铺设，在实现良好的发光性能的同时，仍具备良好的物理特性。

Description

一种荧光透水路面面层、荧光透水路面和透水砖
技术领域
本发明属于透水建筑材料领域，尤其涉及一种荧光透水路面面层、荧光透水路面和透水砖。
背景技术
蓄光型夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时，并且该发光材料无污染、耐高温、产品用量小等特点，应用范围较广，尤其是作为城市公园路面中应用广泛。然而，目前城市公园道路中应用到的荧光路面，主要是采用荧光石镶嵌在原有的路面面层材料上，这种方式形成的透水路面，一方面这种镶嵌的荧光石很容易从原有的路面面层上脱落，或极易被人为的挑出，不利于长时间的使用，维护成本高。
良好的透水性、防滑耐磨性能是城市公园路面的基本要求，在满足基本条件的基础上，实现道路的夜间荧光性能将大大提高公园路面的应用价值和安全性、也一定程度上节省了公园道路的照明耗电消耗，有利于实现节能环保。公开号为CN 103835428 B的专利申请，提供了一种发光型PET-砖粉砌块，包括发光层和功能层，但是其未针对发光性能进行透水骨料颗粒度与荧光粉颗粒度匹配性设计。
发明内容
本申请实施例通过提供一种荧光透水路面面层，解决了目前荧光透水路面面层存在的发光体易脱落的技术问题，实现了一种具有长久荧光性能保持率兼具良好透水性能的荧光透水路面面层，所述荧光透水路面面层可直接铺设于透水基层，用于透水路面的铺设。
第一方面，本申请实施例提供了一种荧光透水路面面层，用于铺设在透水基层上，所述透水基层包括砂基透水层或混凝土透水层，所述荧光透水路面面层由荧光粉、第一骨料和第一粘结剂混合而成，所述第一粘结剂用于包覆第一骨料和荧光粉；所述第一骨料、第一粘结剂和荧光粉的混合质量比例为20：1：(0.6-1)；所述第一骨料为透明度高、硬度大、耐磨性强的原色硅砂，经过筛选，采用单粒径规格，粒径大小范围为20-70目；所述第一骨料可在表面形成骨架，产生一定的摩擦；所述荧光粉为150-200目的发光粉、所述粘接剂优选为双组份改性环氧树脂；所述荧光透水路面面层即荧光层的厚度为0.5cm-1cm；
所述荧光粉是一种可在白天太阳光的照射下进行蓄能，在夜间以弱光的形式释放的发光材料；本发明所述荧光粉是一种粒径较小的发光材料，其粒径大小、与粘结剂的用量比例、骨料的粒径大小和掺配比例直接影响了荧光粉的发光效果，此外荧光粉的本身的粒径小于200目则会破坏其晶型，晶粒过大也会影响其发光效果；
如图1所示，荧光路面面层的厚度一般不超过1cm，粒径大小范围为20-70目的细骨料铺设后，从剖面观察，细骨料的重叠层数在1-5层范围内，所述荧光粉为150-200目，与细骨料之间的粒径大小数量级差别不大，有利于实现荧光粉的发光效果最大化，若采用与荧光粉数量级差别较大的粗骨料，例如目前市场上常见的透水混凝土，如图2所示，直接将荧光粉1掺入，一方面，荧光粉1的在粗骨料3的缝隙中填充，容易造成透水性大幅度下降；另一方面，荧光粉1的发光效果也会因为粗骨料3的阻挡产生发光透过强度不高的问题，即使是透光性良好的粗骨料也会造成一定的光阻挡问题；
需要说明的是，图1中示意图与图2中仅显示两种物料之间的比例关系，并不代表原料颗粒的实际大小，且由于粘合剂混合后形态不固定，是附着于骨料和荧光粉表面的，为了清楚的表示骨料和荧光粉的颗粒大小和位置关系，在图1和图2中均未示出粘结剂。
本发明提供的荧光路面面层中，石英砂均匀地分散在面层，产生良好夜光效果的主要是未被骨料遮盖的夜光粉发光体，将夜光路面表面没有被石英砂覆盖的部分所占比例称为夜光路面的发光面积比，对于发光面积比，其数值并非越高越好，一方面要求夜光路面具有较好的亮度，同时又有较大的表面摩擦系数，同时满足这两个条件的发光面积比才属于适宜的发光面积比。发光面积比的数值与荧光粉粒径大小、荧光粉和其他原料之间的配比、其他原料尤其是骨料的粒径大小直接相关。
第二方面，本申请实施例提供了一种荧光透水路面，包括由下往上依次设置基础垫层、透水基层和所述荧光透水路面面层；所述荧光透水路面面层和透水基层紧密结合在一起；所述荧光透水路面面层和透水基层的厚度比例优选为1：5；
所述透水基层由第二骨料和第二粘结剂混合而成，所述第二骨料为3-6毫米碎石细骨料，所述第二粘结剂为425标号普通硅酸盐水泥和粉体透水专用胶结料；优选的，所述第二骨料、第二粘结剂和水的混合质量比为：16000:3614:1065，所述第二粘结剂中的425标号普通硅酸盐水泥和粉体透水专用胶结料的混合质量比为：3550:64；
所述基础垫层为由透水混凝土铺设构成，由第三骨料、第三粘结剂和水构成；所述第三粘结剂包括水泥、胶结料；所述第三骨料为碎石骨料；优选的，所述第三骨料为粒径4.75-8毫米的碎石骨料；优选的，所述第三骨料、水泥、胶结料、水的混合质量比为16000:3200:64:960；
第三方面，本申请实施例1种荧光透水砖，所述荧光透水砖由上述透水基层和荧光透水路面面层紧密粘结组成；
本发明实施例中提供的一种或多个技术方案至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种荧光透水路面面层，发光性能，具有极长的使用寿命，其吸光、蓄光、发光的性能可以无限次循环使用；对激发光源的要求特别低，当光强为25LX即可作为激发光源、而一般建筑的光强可达到500LX以上，因此，阳光、普通照明、环境光都可以作为激发光源；经过10-20分钟的照射，能发光最长能够持续11小时以上。
本发明提供的一种荧光透水路面面层用于透水路面的铺设，在实现良好的发光性能的同时，仍具备良好的物理特性，本发明提供的荧光透水路面面层掺入荧光成分后并不影响透水路面的基本性能，所述荧光透水路面面层用于透水路面的铺设能在户外或恶劣环境下使用，透水性能良好、抗压性强、耐磨性好，符合中国工程建设协会标准CECS244:2008《砂基透水砖工程施工及验收规程》的基本要求。
附图说明
图1为本申请所述荧光透水路面面层荧光粉和骨料之间的位置关系示意图；
图2为本申请所述传统透水混凝土中掺入荧光粉后的位置关系示意图；
图3为本申请所述荧光透水路面基于路面铺设的结构示意图；
图中，1-荧光粉；2-第一骨料；3-透水混凝土粗骨料；4-荧光透水路面面层；5-透水基层；6-基础垫层；7-道路路面层。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
本实施例提供了一种荧光透水路面及其制备方法，如图3所示，该一种荧光透水路面包括荧光透水路面面层4、透水基层5、基础垫层6；铺设于道路路面层7上。
为了验证荧光透水路面的性能，采用小面积试验，基于试验，上述荧光透水路面制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，基础垫层的混合：将16000克透水混凝土粗骨料，粒径4.75-8㎜(产自铜陵茅迪矿业公司)，3200克42.5标号水泥(产自南京中国水泥厂)，64克的胶结料(产自南京赛瑞建材有限公司)和960克水(普通自来水)，在25℃下用小型搅拌机搅拌均匀，铺设在模具规格长宽厚为100*200*50的模具中，呈长方体的具有透水性能的基础垫层，并于25℃的密闭环境下养护28天；
步骤S2，透水基层的混合和铺设：将16000克细骨料，粒径3-4.75㎜(厂家：铜陵茅迪矿业公司)，3550克42.5标号水泥(南京中国水泥厂)，64克的胶结料(南京赛瑞建材有限公司生产)和1065克水(普通自来水)，在25℃下，用小型搅拌机搅拌均匀、铺设在模具规格为100*200*50的模具中，呈长方体的透水面层结构，并于25℃的密闭环境下养护28天；
步骤S3，荧光透水路面面层的混合和铺设：将3200克的20～40目硅砂颗粒(石家庄旭邦矿业有限公司生产)，160克的双组份改性环氧树脂(山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产)，160克的150-200目黄绿荧光粉(浙江明辉发光科技有限公司生产)在25℃下，用小型搅拌器搅拌均匀、铺设在模具规格为100*200*10的模具中，呈长方体的荧光层结构，并于25℃的密闭环境下养护28天；铺设后的荧光透水路面面层的厚度为1cm。
实施例2
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处仅在于：第一粘结剂双组份改性环氧树脂与蓝色发光粉配比(添加量)不同，配比为1:0.8，具体的双组份改性环氧树脂的用量为：80克；黄绿发光粉的用量为：64克；荧光层整体厚度不同，具体的本实施例配置的是1600克的20～40目硅砂颗粒，铺设后的荧光层的厚度为0.5cm；其余制备原料和操作均于实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处在于：第一骨料砂砾细度为40～70目，第一粘结剂双组份改性环氧树脂与黄绿发光粉配比(添加量)不同，配比为1:0.6，具体的双组份改性环氧树脂的用量为：160克；蓝色发光粉的用量为：96克；其余制备原料和操作均与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处在于：第一骨料砂砾细度为40～70目，发光粉为天蓝色发光粉(浙江明辉发光科技有限公司生产)；其余制备原料和操作均于实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处在于：第一骨料砂砾细度为40～70目，发光粉为蓝绿发光粉(浙江明辉发光科技有限公司生产)，荧光层的厚度为0.8㎝；具体配置的是2560克硅砂颗粒，128克的双组份改性环氧树脂，128克的150-200目黄绿发光粉；其余制备原料和操作均与实施例1相同。
实施例6
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处在于：第一粘结剂材料为单组分聚氨酯，其用量与实施例1中的第一粘结剂材料相同，其余制备原料和操作均于实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1中的制备过程不同之处在于：第一粘结剂材料为单组份丙烯酸树脂，其用量与实施例1中的第一粘结剂材料相同，其余制备原料和操作均与实施例1相同。
上述实施例1至实施例7的设置条件对比如下表所示：
Figure BDA0003890326580000051
Figure BDA0003890326580000061
测试过程和结果
1、发光性能测试过程和结果：采用D65标准光源在标准光源箱中对上述实施例1-实施例7中的试样进行发光性能测试，具体的D65标准光源光照强度设置为4500LX、温度25℃、激发光源持续照射15min关闭激发光源，间隔1分钟进行一次发光强度测试；
Figure BDA0003890326580000062
通过对实施例1-实施例7的测试，即测试例1-7结果显示：经过D65标准光源照射15分钟后，实施例1-实施例7所配置的荧光透水路面置于黑暗环境中放置60min，每个实施例中的荧光透水路面的发光强度均能维持在1.1mcd/m2以上，且在黑暗环境下继续放置一段时间，0.3mcd/m2发光强度的最长保持时间能够达到677分钟即11.28小时；晴天的室外光照强度一般达到100000Lx，阴天的室外一般也有10000Lx左右，是远超于本次测试的光照强度的，在路面实际使用时完全能够满足夜间荧光路面的发光需求。
2、其他性能测试过程和结果
采用中国工程建设协会标准CECS244:2008《砂基透水砖工程施工及验收规程》对实施例1-3中的试样进行透水路面的基本性能测试，及测试例8-10的测试结果如下表所示，
Figure BDA0003890326580000071
通过测试可以发现，实施例1-3所述试样具备良好的发光性能的同时仍具备良好的路面抗折强度、耐磨性和透水系数，且上述透水路面的基本性能均满足上述协会标准要求。

Claims (10)

1.一种荧光透水路面面层，其特征在于，所述荧光透水路面面层用于铺设在透水基层上，所述透水基层包括砂基透水层或混凝土透水层，所述荧光透水路面面层由荧光粉、第一骨料和第一粘结剂混合而成，所述第一粘结剂用于包覆第一骨料和荧光粉；所述第一骨料、第一粘结剂和荧光粉的混合质量比例为20：1：(0.6-1)；所述第一骨料为粒径大小范围在20-70目的原色硅砂；所述荧光粉为150-200目的发光粉、所述荧光透水路面面层的厚度为0.5cm-1cm。
2.如权利要求1所述的荧光透水路面面层，其特征在于，所述粘接剂为双组份改性环氧树脂。
3.如权利要求1所述的荧光透水路面面层，其特征在于，所述第一骨料、第一粘结剂和荧光粉的混合质量比例为20：1：0.8。
4.如权利要求1所述的荧光透水路面面层，其特征在于，所述荧光粉为黄绿色荧光粉，采用D65标准光源作为激发光源。
5.一种荧光透水路面，包括由下往上依次设置基础垫层、透水基层和权利要求1-4所述荧光透水路面面层；所述荧光透水路面面层和透水基层紧密结合在一起；所述透水基层由第二骨料和第二粘结剂混合而成，所述第二骨料为3-6毫米碎石细骨料，所述第二粘结剂为425标号普通硅酸盐水泥和粉体透水专用胶结料；所述基础垫层为由透水混凝土铺设构成，由第三骨料、第三粘结剂和水构成；所述第三粘结剂包括水泥、胶结料；所述第三骨料为碎石骨料。
6.如权利要求5所述的荧光透水路面，其特征在于，所述荧光透水路面面层和透水基层的厚度比例为1：5。
7.如权利要求5所述的荧光透水路面，其特征在于，所述第二骨料、第二粘结剂和水的混合质量比为：16000:3614:1065，所述第二粘结剂中的425标号普通硅酸盐水泥和粉体透水专用胶结料的混合质量比为3550:64。
8.如权利要求5所述的荧光透水路面，其特征在于，所述第三骨料为粒径4.75-8毫米的碎石骨料。
9.如权利要求5所述的荧光透水路面，其特征在于，所述第三骨料、水泥、胶结料、水的混合质量比为16000:3200:64:960。
10.一种荧光透水砖，所述荧光透水砖由权利要求5中所述透水基层和荧光透水路面面层紧密粘结组成。
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