В строительной индустрии всё большую востребованность приобретает люмобетон — инновационный отделочный материал, содержащий фотолюминесцентные пигменты. Днем он аккумулирует энергию солнечного света, а в темное время суток излучает накопленное свечение.
Этот вид бетона обеспечивает эффектную ночную подсветку зданий и открывает новые горизонты для дизайнерских решений. Он находит применение при облицовке фасадов, благоустройстве территорий, мощении пешеходных зон, создании оригинальных интерьеров и в других областях.
Для широкого распространения люмобетон должен обладать высокими показателями долговечности и устойчивости к внешним воздействиям, а также конкурентоспособной ценой. Для решения этих задач в Пермском Политехе разработали усовершенствованную технологию введения фотолюминесцентных пигментов в бетонную смесь.
Экспериментальным путем было установлено, что традиционное добавление фотолюминесцентных компонентов приводит к заметному снижению прочностных характеристик бетона и не гарантирует стабильного и продолжительного свечения. Кроме того, высокая стоимость пигментов существенно увеличивает себестоимость конечного продукта.
Однако, в Пермском Политехе нашли эффективный способ интеграции фотолюминесцентных пигментов в состав бетонного материала. Предложенная технология позволяет добиться длительного, равномерного и интенсивного свечения, сохраняя при этом исходные свойства бетона и не увеличивая стоимость производства.
Суть разработки пермских ученых заключается в объемном введении пигментов в стеклянную матрицу, так называемый "люминофор в стекле". Полученный материал используется в дальнейшем в качестве заполнителя бетонной смеси. Метод основан на применении закаленного и измельченного стекла, смешанного с порошкообразным люминофором в пропорции 30 к 70. Смесь подвергается спеканию в печи, затем охлаждению и измельчению до гранул размером около 5 мм.
Доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, Степан Леонтьев, отметил, что данный метод объемного введения пигментов в стекло с последующей обработкой и добавлением в смесь является оптимальным для достижения устойчивых характеристик люмобетона.
Разработанная методика была сопоставлена с существующими аналогами. В соответствии с требованиями ГОСТ, полученный фотолюминесцентный бетон был протестирован на устойчивость к различным внешним факторам, включая температурные колебания и механические нагрузки.
Результаты исследований подтвердили, что объемное введение светящихся компонентов в бетон обеспечивает наиболее продолжительный эффект свечения. Сами добавки, включенные в структуру бетона, не подвержены истиранию, выкрашиванию или вымыванию в процессе эксплуатации.
Пермские специалисты также подчеркивают, что для снижения расхода дорогостоящих фотолюминесцентных пигментов, светящиеся компоненты можно добавлять только в лицевой слой бетонных изделий, выполняя основную часть конструкции из обычного бетона. Такой подход позволит существенно сократить себестоимость продукции.
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.