Смесь для светящейся тротуарной плитки

Изобретательности и выдумке человека, кажется, нет предела. Еще недавно вызывало удивление использование в ландшафтном дизайне искусственных камней или скрытых грунтовых систем полива – подогрева почвы, обеспечивающих буйную зелень ранней весной или поздней осенью.

Сегодня на фоне всеобщего возрождения интереса к использованию энергии невероятной популярностью пользуется светящаяся тротуарная плитка, способная преображать в вечернее время дорожки и площадки дачи или дома в какой-то невероятный пейзаж.

Что представляет собой светящаяся плитка

Вещества, способные накапливать лучистую энергию и отдавать ее на протяжении длительного периода времени, известны давно и широко используются для нанесения разметки указателей, ограничительных линий и даже для информационных табло и знаков дорожного движения. Светящиеся тротуарные плитки только недавно стали применяться в дорожном строительстве и парковом ландшафте.

Для производства светящейся тротуарной плитки используются несколько видов светоизлучающих веществ на основе смеси люминофоров:

• Флуоресцентные порошки, которые обычно не накапливают энергию излучения, но способны переизлучать ее. При подсветке ультрафиолетом дают ровное, но слабое свечение;
• Люминесцентные покрытия, накапливающие энергию из видимого и инфракрасного диапазонов, лучше всего светящаяся плитка накапливает высокоэнергетичный солнечный свет, хуже всего излучение ламп накаливания.

Светящихся веществ известно достаточно много, некоторые смеси органического происхождения могут светиться не только под действием солнечного света, но и в результате химических реакций, при нагреве, механическом воздействии и даже при радиоактивном излучении. Не все светящиеся химические соединения и вещества безопасны, как люминофоры, многие могут вызывать аллергию и раздражение верхних дыхательных путей. Особо стоит выделить соли фосфора, их также используют в промышленности, но для приготовления светящейся тротуарной плитки их использовать нельзя.

Для получения светящихся покрытий, с которыми может потенциально контактировать человек, используются химически нейтральные вещества. Чаще всего это тончайшие мелкодисперсионные порошки, относящиеся к четвертому классу опасности, поэтому при обращении с порошковыми материалами, используемыми при производстве светящейся плитки, нужно соблюдать осторожность, обязательно использовать латексные перчатки и марлевую повязку. После того как порошок люминофора попадает в лак или полимерную смесь при изготовлении светящегося покрытия плитки, он становится абсолютно безопасным для человека и окружающей среды.

Из чего состоит светящееся покрытие тротуарной плитки

По своей природе минеральный люминофор представляет собой сложное соединение: алюминат стронция, легированный европием и иттрием. После спекания смеси при высокой температуре гранулы люминофора для покрытия светящейся плитки проходят несколько стадий переработки:

• Размалываются в мельницах до размеров 9-50 мкм;
• Перемешиваются с антиокислителями, оптическими стабилизаторами и красящими веществами – катализаторами свечения, усиливающими и выравнивающими поток излучения;
• Нагреваются в потоке инертного газа для стабилизации светящейся поверхности порошка и спекания красок.

В результате получается тонкий, как пыль, белый с серым, желтым или зеленым оттенком порошок. Без использования тонера покрытая светящимся слоем люминофора тротуарная плитка будет играть очень ярким, но невыразительным по цвету желто-зеленым, светло-фиолетовым или бирюзовым светом. Все остальные расцветки получаются только за счет присадочных красителей в смесь.

Если на светящейся тротуарной плитке разжечь огонь, то, скорее всего, это не причинит особого вреда люминофорному веществу. От тепла может расколоться бетонная или керамическая основа плитки, выгорит светящаяся полимерная смесь, но сам люминофор перейдет в порошковую форму и сохранит свою способность светиться. Если неаккуратно убрать поврежденную светящуюся тротуарную плитку, то вокруг ее места останется ореол из смеси люминофорного порошка и золы, которая будет продолжать светиться вечером, после захода солнца.

Поэтому чем плотнее наружное защитное покрытие, тем больше шансов сохранить светящуюся смесь на поверхности тротуарной плитки.

Кроме люминофора, в зависимости от технологии изготовления, в состав светящейся тротуарной плитки входят связующее вещество или основа. Чаще всего это лаковые смеси или прозрачный полимер, но могут использоваться и прозрачные силикаты натрия, или легкоплавкие стекла.

Реклама фирменных светящихся тротуарных плиток обещает сохранение и гарантию на слой люминофора на период до двухсот лет. Химическое соединение (SrAl2O4): Eu, Dy, Y, являющееся основой светящегося слоя плитки, способно излучать свет довольно долго, но в реальности тротуарное покрытие выходит из строя за 10-15 лет интенсивного пользования и 30-35 лет на частном подворье.

Технология производства светящейся тротуарной плитки

Растущий спрос на авторские виды и модели тротуарной плитки только подстегнул интерес к использованию светящихся смесей в домашних условиях. Учитывая относительную безвредность люминофорных порошков, входящих в состав смеси для производства тротуарной плитки, можно изготовить материал своими руками.

Технологический процесс изготовления излучающей тротуарной плитки состоит из следующих этапов:

• Изготовление бетонной тротуарной плитки по классической технологии или покупка готовых плиток высокого качества;
• Нанесение на поверхность плитки грунта и светоотражающей подложки;
• Приготовления тонера и полимерной смеси с тонером, нанесение на тротуарную плитку светящегося слоя;
• Укладка на люминофор защитного покрытия.

Чтобы придать светящемуся слою люминофора сочный и выразительный цвет, применяются специальные оптически активные тонеры, которые наносятся на зерна порошка люминофора только промышленными методами. Понятно, что при изготовлении светящейся тротуарной плитки нужно получать более широкую гамму цветов, а не только ограничиться желтым, светло-зеленым или бледно–фиолетовым свечением.

Промышленное окрашивание смеси позволяет получить достаточно широкий спектр красок для тротуарной плитки, в некоторых случаях получается даже двухцветное покрытие, например, при дневном освещении тротуарная плитка может выглядеть светло-розовой, а в вечернее время светящаяся поверхность становится оранжевой или желтой.

Подготовка основания тротуарной плитки перед нанесением светящейся смеси

Если производство светящейся тротуарной плитки планируется поставить на поток или бизнес-основу, то дешевле будет изготовить бетонную основу покрытия собственными руками. Проще всего использовать обычные формы для вибропрессовки тротуарной смеси на вибрационном столе. Стоимость такого оборудования для изготовления бетонной плиты светящейся тротуарной плитки своими руками обойдется в 100-120 тыс. рублей. Лучше всего подойдут формы с рельефным рисунком, которые после заполнения светящейся смесью могут давать очень выразительный декоративный эффект.

Чуть дороже обойдется покупка готовой тротуарной плитки хорошего качества. Такой вариант лучше всего использовать на первых порах при раскрутке бизнеса по производству светящейся плитки, по крайней мере, качество материала не будет вызывать нареканий у ваших покупателей.

Готовую тротуарную плитку перед нанесением светящейся смеси необходимо тщательно просушить и загрунтовать лаком с добавкой тонкоизмельченной стеклянной пыли и сухих титановых белил. Подойдет любой лак, лучше всего полиуретановый или эпоксидный. Толщина грунта не менее 1-2 мм. В некоторых рецептах рекомендуется предварительно наклеивать на тротуарную плитку тонкую алюминиевую пленку, и только потом наносить светоотражающий грунт и смесь.

В любом случае, все материалы, использованные для грунтования и приготовления светящейся смеси, не должны содержать воду.

Приготовление светящейся смеси для тротуарной плитки

Основную часть детали – светящуюся поверхность наносим в виде вязкой смеси, которая готовится из клеевой основы, можно эпоксидной, полиуретановой, акриловой, силикатной. Расход люминофора составляет не менее 200 г порошка на килограмм смеси из клея, отвердителя и наполнителя. В смесь добавляется не менее 50 г тонера. Все компоненты смеси нужно очень тщательно перемешать миксером, и только потом вводить отвердитель и перемешивать повторно.

Для окрашивания светящейся смеси лучше всего использовать фирменные специальные тонеры, любые самодельные красящие добавки должны проверяться на небольших количествах светящейся смеси. Но даже в этом случае для получения однородного цвета светящегося покрытия смесь следует очень тщательно вымешивать в течение 20-30 мин.

На торцы тротуарной плитки укладывают опалубку из листов ПВХ, после чего заливают светящейся смесью слоем в 5-6 мм и оставляют в сухом проветриваемом месте до застывания слоя. При желании слой можно разделить на несколько секторов, и залить каждый участок смесью определенного цвета.

Отделочные операции

Зачастую совместно с люминофором используют флуоресцентные составы, которыми окаймляют или фонируют поверхность. Это придает очень красивый вспыхивающий эффект при освещении тротуара источником невидимого для глаза ультрафиолетового излучения.

На финальной стадии производства застывшую светящуюся смесь необходимо покрыть защитным компаундом на основе прозрачных лаков или жидкого стекла. В домашнем производстве используют прозрачные твердые лаки для наружных работ. Если нужно получить гладкую, как стекло, поверхность светящегося тротуара, то потребуется нанести защитную смесь в 3-4 слоя, общей толщиной 2 мм, после чего накрыть поверхность стеклом, обработанным силиконовой смазкой. Через 4-5 часов стекло удаляется, а застывшую смесь защитных лаков выставляют в сухое помещение на сутки.

Заключение

В теории в идеальных условиях свечение люминоформа может продолжаться в течение трех часов, в первые полтора часа светящаяся смесь будет излучать наиболее интенсивный световой поток, во вторую половину времени интенсивность упадет в четыре раза, и в последние полчаса останется 10% от первоначальной величины. Для полноценной зарядки светящегося тротуара потребуется не менее двух часов освещения солнечным светом или четыре-пять часов от домашнего наружного освещения. Обычная галогеновая лампа, установленная на ночном фонаре подворья, не зарядит светящуюся смесь тротуарного покрытия, но может сделать ее мерцающей и различимой во тьме.