长余辉发光地聚物混凝土制造技术

本发明专利技术公开了长余辉发光地聚物混凝土，按照质量份数，包括偏高岭土20～30份、碱激发剂20～30份、发光粉30～45份、玻璃砂40～50份、钢化发光骨料60～90份、碳纤维1～2份、混合助剂1～3份和水10～20份；所述钢化发光骨料的发光强度≥350mcd/m

【技术实现步骤摘要】
长余辉发光地聚物混凝土
本专利技术涉及发光混凝土
，尤其涉及一种长余辉发光地聚物混凝土。
技术介绍
混凝土是由胶凝材料、粗细骨料、水及其他外加剂按照适量的比例配制而成的人工石材。发光混凝土指的是在混凝土原料中掺入发光材料，在光源的照射下通过发光材料进行吸光储能，当撤去光源时，长余辉发光材料将缓慢释放出光能，达到自发光的效果。现有技术中，发光混凝土的胶凝材料一般为水泥。发光水泥混凝土具有致密的结构，在光的照射下，只有混凝土表面少许发光材料才能进行吸光-放光的作用。致密的发光水泥混凝土结构使得光无法透过表层到达混凝土内部，激发发光材料进行吸光，同样发光材料也无法透过混凝土表层放光，导致大部分的发光材料无法发挥其作用；同时，水泥为黑色颗粒，颜色较深，其对发光材料的光线具有吸收和遮挡的作用。因此，基于上述原因，发光水泥混凝土的发光亮度及发光余辉时间无法得到提升。进一步地，现有技术中的发光混凝土若要增强其发光效果，一般会增大混凝土原料中发光粉的添加量，但发光粉添加量过大，会造成施工困难和混凝土内部结构的预破坏，虽然发光混凝土的发光效果得到增强，但却削弱了其力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种长余辉发光地聚物混凝土，有利于在确保发光地聚物混凝土具有较好的力学性能的前提下，提升发光地聚物混凝土的发光效果，同时还能以克服现有技术中的不足之处。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：长余辉发光地聚物混凝土，按照质量份数，包括偏高岭土20～30份、碱激发剂20～30份、发光粉30～45份、玻璃砂40～50份、钢化发光骨料60～90份、碳纤维1～2份、混合助剂1～3份和水10～20份；所述钢化发光骨料的发光强度≥350mcd/m2，余辉时间≥1000min，且压碎值≤6％。优选的，所述碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维，且按照质量比，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述沥青基碳纤维的混合比例为1：(1～2)。优选的，所述碳纤维的弹性模量为255～310GPa。优选的，按照质量百分比，所述碱激发剂的K2O含量为5.1～8.4％。优选的，所述碱激发剂包括硅酸钾溶液和氢氧化钾溶液，且按照质量比，所述硅酸钾溶液和所述氢氧化钾溶液的混合比例为(18～19)：(1～2)。优选的，所述发光粉包括铝酸锶系长余辉发光粉和硅酸盐系长余辉发光粉，且按照质量比，所述铝酸锶系长余辉发光粉和所述硅酸盐系长余辉发光粉的混合比例为(3～4)：1。优选的，所述玻璃砂的粒径呈Ⅱ区中砂级配分布。优选的，所述偏高岭土的煅烧温度为750～800℃。优选的，所述混合助剂包括减水剂、消泡剂、分散剂和防沉剂中的任意一种或多种的组合。优选的，按照质量份数，包括偏高岭土24份、碱激发剂20份、发光粉30份、玻璃砂40份、钢化发光骨料70份、碳纤维2份、混合助剂2.5份和水12份。本专利技术的有益效果：1、本技术方案利用碱激发偏高岭土地聚物在特定原料配比下具有一定透光性能这一特点，制备出可提升发光强度和延长余辉时间的发光地聚物混凝土。相比起传统的发光水泥混凝土，具备更好的发光效果。2、本技术方案通过发光粉和钢化发光骨料进行复配，发光粉在发光地聚物混凝土中起到发光的作用，钢化发光骨料由于其混合原料中含有发光粉，因此其本身具有发光效果；其次，钢化发光骨料由发光粉、胶黏剂和树脂混合制成，相比起在发光地聚物混凝土配方中添加单一的发光粉，钢化发光骨料的添加使得其与胶凝材料接触面具有较好的粘结，能有效防止碱激发地聚物内部出现裂缝；进一步地，由于本技术方案中的发光骨料还经过了钢化处理，因此使得其具有较好的硬度，在发光地聚物混凝土配方中充当粗骨料，起到骨架支撑作用，能有效限制发光地聚物混凝土的体积收缩，降低开裂风险。具体实施方式现有技术中，发光混凝土的胶凝材料一般为水泥。发光水泥混凝土具有致密的结构，在光的照射下，只有混凝土表面少许发光材料才能进行吸光-放光的作用。致密的发光水泥混凝土结构使得光无法透过表层到达混凝土内部，激发发光材料进行吸光，同样发光材料也无法透过混凝土表层放光，导致大部分的发光材料无法发挥其作用；同时，水泥为黑色颗粒，颜色较深，其对发光材料的光线具有吸收和遮挡的作用。因此，基于上述原因，发光水泥混凝土的发光亮度及发光余辉时间无法得到提升。为了在确保发光地聚物混凝土具有较好的力学性能的前提下，提升发光地聚物混凝土的发光效果，本技术方案提出了一种长余辉发光地聚物混凝土，按照质量份数，包括偏高岭土20～30份、碱激发剂20～30份、发光粉30～45份、玻璃砂40～50份、钢化发光骨料60～90份、碳纤维1～2份、混合助剂1～3份和水10～20份；具体地，碱激发地聚物是一种利用绿色环保材料，它的生产能耗小，二氧化碳排放量低；同时，该地聚物的强度和刚度可与水泥相媲美，碱激发条件下早期强度增长快，且可有效克服一般水泥混凝土的耐腐蚀性和耐疲劳性差的缺点。碱激发地聚物种类很多，例如碱激发粉煤灰地聚物、碱激发矿粉地聚物或碱激发偏高岭土地聚物等。但由于不同原材料在碱激发剂作用下聚缩反应的产物结构不同，在上述碱激发地聚物中，只有碱激发偏高岭土地聚物在特定原料配比情况下，才能在硬化过程中形成具有一定半透光效果的白色硬化体。而本技术方案正是利用碱激发偏高岭土地聚物在特定原料配比下具有一定透光性能这一特点，制备出可提升发光强度和延长余辉时间的发光地聚物混凝土。具体地，本技术方案将偏高岭土的添加量限定为20～30份及碱激发剂的添加量限定为20～30份，偏高岭土和碱激发剂共同作用，有利于在地聚物硬化过程中形成具有半透光效果的白色硬化体，对发光粉的遮挡和吸收较少，发光性能更好。发光粉在发光地聚物混凝土中起到发光的作用，为了确保发光地聚物混凝土具有较好的力学性能和发光效果，本技术方案将发光粉的添加量限定在30～45份。具体地，当发光粉添加量较低时，发光砂浆的发光强度较弱，且余辉时间较短。由于发光粉颗粒表面与胶凝材料接触面(被称为“界面区”)由于粘结性能较差，是碱激发地聚物的薄弱区，也是发光地聚物混凝土硬化后内部微裂缝的诱发区；同时在外力作用下，界面区也是破坏的薄弱区。因此，当配方中发光粉添加量较大时，会导致发光粉颗粒与胶凝材料间的界面区面积增加，上述薄弱区面积扩大，从而加快碱激发地聚物内部微裂缝的出现和发展，虽然内部微裂缝有助于光线的传播，对发光效果有利，但也会导致发光地聚物混凝土因内部结构的预破坏而影响混凝土的强度和耐久性，降低使用寿命。进一步地，现有技术中的发光混凝土若要增强其发光效果，一般会增大混凝土原料中发光粉的添加量，但发光粉添加量过大，会造成施工困难和混凝土内部结构的预破坏，虽然发光混凝土的发光效果得到增强，但却由于发光粉的添加量过大会加快碱激发地聚物内部微裂缝的出现和发展，因此会削弱其力学性能。为了确保发光混凝土具有一定的力学性能，同时提升其发光效果，本技术方案还在发光地聚物混凝土的配方中添加了钢化发光骨料。本技术方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于，按照质量份数，包括偏高岭土20～30份、碱激发剂20～30份、发光粉30～45份、玻璃砂40～50份、钢化发光骨料60～90份、碳纤维1～2份、混合助剂1～3份和水10～20份；/n所述钢化发光骨料的发光强度≥350mcd/m

【技术特征摘要】
1.长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于，按照质量份数，包括偏高岭土20～30份、碱激发剂20～30份、发光粉30～45份、玻璃砂40～50份、钢化发光骨料60～90份、碳纤维1～2份、混合助剂1～3份和水10～20份；
所述钢化发光骨料的发光强度≥350mcd/m2，余辉时间≥1000min，且压碎值≤6％。


2.根据权利要求1所述的长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于：所述碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维，且按照质量比，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述沥青基碳纤维的混合比例为1：(1～2)。


3.根据权利要求2所述的长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于：所述碳纤维的弹性模量为255～310GPa。


4.根据权利要求1所述的长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于：按照质量百分比，所述碱激发剂的K2O含量为5.1～8.4％。


5.根据权利要求4所述的长余辉发光地聚物混凝土，其特征在于：所述碱激发剂包括硅酸钾溶液和氢氧化钾溶液，且按照质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉露，邝文辉，张大康，潘一帆，邓波，周光星，
申请(专利权)人：广东至道先进土木工程材料技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44