一种发光多孔隙透水混凝土路面结构的制作方法

本发明涉及道路用建筑技术领域，具体涉及一种发光多孔隙透水混凝土路面结构。

背景技术：

近年来，随着城市道路交通的不断发展，人们对运输速度、经济效益等要求不断提高同时，人们对功能型道面的研究、铺装、建设越来越重视。一方面，为缓解城市内涝灾害，减弱径流水污染，城市对透水铺装的需求越来越大。另一方面，一种既能够满足公路夜间照明需要，又能够节约能源的发光功能型道面也成为新型路面的关注点。

发光路面是由新型发光材料铺设而成，在低等级道路或照明状况不良路段铺设能够自主发光的新型路面，不仅能为夜晚通过的车辆和行人提供警示作用，提高道路交通安全系数，而且也能节约大量的用电，尤其对于比较偏僻地区，可以减少用电设施的布置；在城市广场和公园步道铺设具有一定艺术造型的发光路面，能够为居民提供一个安全美观的生活环境，可以为夜行或夜跑的市民提供道路辨识度，保证出行安全。

目前的发光路面的制备方式，一种采用荧光粉涂布在混凝土表面，另一种是将夜光石摊铺在混凝土上表面或者作为骨料替代部分集料，形成可以吸收光能继而自发光的长余辉材料层，但同时又存在很大缺陷，前者的余晖强度低、余晖时长短，荧光粉对环境造成的污染，后者的路面强度低、耐久性差，采用骨料替代法发光强度不足，材料成本高。同时，如何将发光路面与透水混凝土路面相结合也是难点之一。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种透水能力和强度优良的发光多孔隙透水混凝土路面结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种发光多孔隙透水混凝土路面结构，该路面结构包括多孔隙透水水泥混凝土基层以及设置在多孔隙透水水泥混凝土基层上表面两侧的发光面层。所述的发光面层呈栅格状分布在多孔隙透水水泥混凝土基层上表面两侧。采用栅格状的发光面层，一方面，可以保证水泥混凝土的抗压强度及渗透系数满足要求，避免因为发光碎石的加入降低其强度和透水性能。另一方面，可以达到满足人眼视觉要求的发光效果。

所述多孔隙透水水泥混凝土基层的材质包括水泥、骨料、硅灰、水以及减水剂，所述水泥、骨料、硅灰、水以及减水剂的质量比为1：4.87：0.06：0.31：0.03。

所述水泥选用拉法基p.o.42.5r级水泥，所述骨料为9.5mm、4.75mm或2.36mm的级配碎石，所述减水剂为sbt化学外加剂。在大量实验的基础上，为保证透水水泥混凝土的性能，拉法基p.o.42.5r级水泥为常见的水泥品种，其质量稳定性好，使用范围广，耐久、早强、快硬。采用9.5mm4.75mm,2.36mm的级配碎石，其质量配比为1：1.5：1.1，保证孔隙率。sbt高效减水剂能够缩减混凝土初凝和终凝试件，提高强度。

所述发光面层的材质包括发光碎石和环氧树脂胶，所述发光碎石和环氧树脂胶的质量比为10～5:1。

所述发光碎石为稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐的人工夜光石。

所述环氧树脂胶包括环氧树脂与固化剂，所述环氧树脂和固化剂的质量比为1～2:1，稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐的发光材料耐属性好、紫外辐射稳定、发光色多样、余晖亮度高、余晖时间较长。但传统常用的发光涂料耐久性差，因此采用石质发光石替换骨料，保证发光时长。环氧树脂粘结性高、固化收缩性低，韧性优良、耐腐蚀、可加工性强，采用环氧树脂，加入到发光碎石中，主要起到粘结和固化的作用，同时保证一定的透水性。

所述环氧树脂采用江苏省绿循化工公司的e51型环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺型固化剂。

制备时，包括以下步骤：

(1)称取环氧树脂、固化剂、人工夜光石、水泥、骨料等原料。

(2)将环氧树脂和固化剂混合均匀，30分钟内将人工夜光石与环氧树脂胶搅拌均匀，注意保证每颗夜光石表面材料的粘结性。

(3)制备多孔隙透水水泥混凝土。

(4)按照预制型式，将搅拌均匀的树脂型夜光石浇筑于制备好的多孔隙透水水泥混凝土表面并压实铺平，形成栅格，得到发光多孔隙透水水泥混凝土结构。

(5)将上述样品置于常温下固化并脱模，得到发光多孔隙透水水泥混凝土栅格化结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

采用不具有放射性的人工夜光石，由稀土元素激活的碱土长余辉材料组成，自发光且发光时间长；采用透明环氧树脂胶保证发光层和透水水泥混凝土结构的黏附性，不影响发光效果且粘结性好；发光结构层采用栅格化结构型式，在保证发光性能的同时保证了透水性能和力学性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为多孔隙透水水泥混凝土基层，2为人工夜光石，3为环氧树脂胶。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种发光多孔隙透水混凝土路面结构，该路面结构包括多孔隙透水水泥混凝土基层1以及设置在多孔隙透水水泥混凝土基层1上表面两侧且呈栅格状分布的发光面层。

发光层制备原料及其质量分数为：由人工发光碎石2：透明环氧树脂胶3＝10：1的比例均匀搅拌而成。

发光碎石2为稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐的人工夜光石，不具有放射性。来源于济南陆美斯发光材料有限公司，蓝绿色高亮人工夜光石，主要成分为氧化铝、氧化锶、氧化铕、氧化镝、三氧化二硼等。

透明环氧树脂胶3中环氧树脂与固化剂的比例为1：1，为江苏省绿循化工公司的e51型环氧树脂+低分子650型聚酰胺树脂。

多孔隙透水水泥混凝土基层1的材料配比为水泥：骨料：硅灰：水：减水剂＝1：4.87：0.06：0.31：0.03。

水泥为拉法基p.o.42.5r级水泥。

减水剂为sbt化学外加剂。

制备过程如下：

(1)以环氧树脂和固化剂质量配比1：1，环氧树脂胶和人工夜光石配比1：10的配比取各部分原材料。

(2)将环氧树脂和固化剂1：1混合均匀，30分钟内将人工夜光石与环氧树脂胶搅拌均匀，注意保证每颗夜光石表面材料的粘结性。

(3)制备多孔隙透水水泥混凝土。

(4)按照预制型式，将搅拌均匀的树脂型夜光石浇筑于制备好的多孔隙透水水泥混凝土表面并压实铺平，形成栅格，得到发光多孔隙透水水泥混凝土结构。

(4)将上述样品置于常温下固化并脱模，得到发光多孔隙透水水泥混凝土栅格化结构。

针对实施例，采用室内模拟太阳辐射设备及照度仪进行发光强度测试，根据规范《cjjt135-2009透水水泥混凝土路面技术规程》进行透水系数及抗压强度测试。具体测试结果如表1所示。采用碘钨灯模拟太阳辐射照射1小时后，照度仍然满足人眼识别要求。

表1.发光强度、力学及透水性能指标