环保节能型发光混凝土材料的研制.pdf

2 0 1 5年第 6期 6月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PRODUCTS 2 01 5 No 6 J u n e 环保节能型发光混凝土材料的研制 陈 景 ， 王 晶晶 ， 徐芬莲 ， 卢佳林 ， 甘戈金 ( 中建商品混凝土成都有限公司 ， 6 1 0 0 5 2 ) 摘 要 ： 采用 高温烧制 工艺， 研 究了原材料 、 成型温度 、 加热 时间、 发光粉掺量对氧化 条件 下制备发光 石性能的 影响。结果表明 ， 以 1 0 0目 S r A I 。 O ： E u ， D y 。 长余辉发 光粉和低熔点硼酸 盐玻璃粉为原材料 ， 发光粉掺量为 3 0 ， 温 度 8 0 0 o C， 加热时间为 1 0 mi n ， 制备 的发 光石表观质量 、 强度及 发光性 能 良好 。将该发光 石作为骨料应 用于混凝 土 中， 可制备 出具有 照明与装饰功能的发光露骨混凝土。 关 键 词 ： 长 余 辉 ； 发 光 石 ； 发 光 露 骨 混凝 土 Ab s t r a c t ： T h e l u mi n o u s s t o n e i s p r e p a r e d b y u s i n g h i g h t e mp e r a t u r e fi nn g t e c h n o l o g y ， a n d t h e i n fl u e n c e s o f r a w ma t e r i a l s ，p r o c e s s i ng t e mp e r a t ur e ，he a t i n g t i me ，p h os p ho r c o nt e n t o n t h e p r o pe r t i e s o f t h e l umi no u s s t o n e a r e s t ud i ed u nd e r o x i d i z i n g c o n d i t i o n s T h e r e s u l t s s h o w t h a t wh e n t h e r a w ma t e r i a l s i s S r AI ： O4 ： E u “Dy 。 l o n g a f t e r g l o w p h o s p h o r o f 1 0 0 me s h a n d l o w me l t i n g b o r a t e g l a s s p o w d e r ， p h o s p h o r c o n t e n t i s 3 0 ， t e mp e r a t u r e i s 8 0 0 。 C， a n d h e a t i n g t i me i s 1 0 mi n ， t h e l u mi n o us s t o n e ha s g o o d a pp a r e n t q ua l i t y ，s t r e n g t h a n d l umi no u s p e r f o r ma n c eUs i ng t he l u mi no u s s t o ne a s c o n c r e t e a g g r e g a t e ， t h e l u mi n o u s e x p o s e d a g g r e g a t e c o n c r e t e c a n b e p r e p a r e d w i t h f u n c t i o n s o f l i g h t i n g a n d d e c o r a t i o n Ke y wo r d s ：L o n g a f t e r g l o w； L u mi n o u s s t o n e ； L u mi n o u s e x p o s e d a g g r e g a t e c o n c r e t e 中图分类号 ： T U 5 2 8 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 5 ) 0 6 9 6 0 3 0前 言 长余辉发光材料又称夜光材料 ， 能吸收太 阳光 或人工光源 的能量 ， 并将其储存起来 ， 然后缓慢地 把储存 的能量以可见光 的形式释放 出来 ， 在光源撤 除后仍可长时问发 出可见光 1 - 2 1 o它不消耗 电能 ， 仅 利用储存 的能量 即可在较暗的环境 中发出可辨的 光源 ， 实现 良好的低度应 急照明 、 指示标识和装饰 美化效果 ， 是一种“ 绿色” 光源材料12 。长余辉发光材 料主要分为三类 ： 金属硫 化物体 系 、 铝酸盐体系和 硅 酸盐 体系 。其 中 2 0世 纪 9 0年代 发展 起来 的稀 土 元素激活碱土铝酸盐长余辉发光材料的发光亮度 高 、 余辉时间长 、 化学性质稳定 、 无毒无害3 1 ， 可安全 应用于建筑 、 交通 、 安全应急等领域 。 混凝土是建筑行业最为常用 的材料 ， 目前建筑 能 耗 日趋 增 大 ， 节 能形 势严 峻 。而现 代 普 通混 凝 土 建筑物在夜晚无灯光照射下暗淡无光 ， 不具备照 明 与装饰功能 ， 故本研究考虑将发光骨料应用于混凝 土中 ， 其表面经露骨处理工艺 ， 制备一种具有发光 功能的露骨混凝土。目前市售发光石大多发光效果 较 差 ， 发光 时 间往 往不 足 2 h ， 且强 度 较低 。因此 ， 本 研究选择环保节能的长余辉发光材料做基质 ， 采用 高温烧制工艺 ， 研制一种可应用于混凝土 中的环保 节能型发光石 ， 重点研究不同条件对发光石制备工 艺 的影响。以此 自制发光石作为骨料 ， 制备出一种 一 9 6一 白昼 储 光 、 夜 间 或 暗处 发 光 的具 有 循 环 蓄 光 、 发 光 功能的混凝 土，此混凝土具有美化与亮化作用 ， 同 时符 合 国家节 能环保 要 求 。 1 原 材料 及试 验方 法 1 1 原 材料 发光粉 ：稀土元素激活的碱土铝酸盐 S r A I 0 ： E u ， D y 长余辉发光粉( 1 0 0目、 2 0 0目、 3 0 0目) 。 低熔 点玻 璃粉 ： 硼 酸盐低 熔点 玻璃 粉 。 1 2 试 验方 法 发 光 时 间测定 方 法 ： 将 测试 样 品放 在 自然 光 下 照射 5 h ， 然后放入隔绝光源 的密闭空间中 ， 定时观 察 发光 材 料 的发 光效 果 ， 以 肉眼 可见 发 光确 定 材 料 的发光 时 间。 高温烧制发光石试验方法 ：选择 S r A 1 ： 0 ： E u ， D y 长余辉发光粉为基质材料 ，低熔点玻璃粉为基 体材料 ， 混合 均匀后置于可脱模 的坩埚 中， 加热至 设定温度 ， 烧制适当时间 ， 取 出后破碎 即可得到长 余辉发光石。 2高温烧制发光石试验研究 S r A 1 2 0 ： E u ， D y 长余 辉发光粉是通 过高温 固 相法在还原气氛 中合成的 ，在空气 中热稳定性较 差 ， 不耐受高温处理 ， 因此 ， 采用高温烧制工艺制备 发光石 ， 需要对发光材料 、 基体材料 、 成型温度 、 发 光粉掺量 、 烧制时间等多种影响因素进行研究。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m