近年来,随着城市道路交通的不断发展,人们对路面的安全警示、景观人文特色等要求不断提高,使得特殊路面铺装材料的研究日益深入。为此,一种既能够满足公路夜间安全警示和景观效果,又能够节约能源的发光石、夜光石和自发光涂料便成为当今道路工程的研究热点。该材料是一种新型发光材料,兼具安全、美观、节能等诸多优势。这种新型材料在国内外已有许多尝试性研究,但目前仅对发光材料研究较多,对路面发光性能的研究却较少。2013年,英国剑桥太阳能发光公司在荷兰修筑了第1条镶嵌式发光路面和标线漆形式的荧光路面。2014年,国外报道标线漆路面效果不太理想,且荧光路面普遍存在发光强度较低、发光时间较短的问题。
南亭实业利用稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐等研发的高科技自发光产品。高亮度人造发光石路面,白天吸收各种可见光10~20分钟后,即可在夜暗处持续发光12小时以上,其发光亮度和持续时间是传统ZnS夜光材料的30~50倍,并可无限次循环使用,无放射性,对人体无毒无害。
陕西南亭实业有限公司通过对透水混凝土的技术研发和产品升级改进,并针对“环保蓄能发光透水混凝土”进行调查研究,最终成功研制出发光透水混凝土,目前已掌握其路面施工方法,在相关行业内走在前沿。该成果对于缓解城市“热岛效应”、解决城市内涝问题、建设“低碳城市”具有积极意义。
发光透水混凝土由非放射性并可在夜间或暗处长时间发光的石材及露骨透水混凝土面层融合而成,兼具发光和透水两种特殊功能。白天吸收太阳热能,夜间能够自身发光,具有照明与装饰作用,可广泛应用于车行道路两侧的人行道及公共广场、庭院、公园景区等处。同时具有保护自然、维护生态平衡、缓解城市热岛效应等功能,是一种集照明、装饰、透水、承重等多功能于一体的新型建筑材料。
目前用于路面的发光材料有荧光粉、人工夜光石、铝酸锡矿、发光油漆、发光釉料等,但考虑到路面性能要求以及施工技术,应用最多的还是荧光粉和人工夜光石。
据初步测算,该混凝土能使路面透水速度达到31-52L/H,远高于降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。在晴天30℃时,透水混凝土路面温度比一般的普通混凝土路面降低10℃,明显改善城市环境热度。特别是该种发光透水混凝土可直接减少城市道路约1/5路灯安装,预计减少20%碳排放量,环境效应明显。每种颜色的发光石发光亮度不同,通常绿色和蓝色亮度较高,选用也较为频繁。
发光透水混凝土对施工工艺和现场细节控制有特殊的要求,采用机器抛光使发光石平整光滑的分布在裸露的地面表层,保证表层无沉淀杂质,且不易脱落,延长使用寿命。陕西南亭实业有限公司现已掌握了成熟的生产施工技术,现产现用,日施工生产能力近500平方米。