• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.07.2025, 11:00
ПНИПУ
310

Новый состав для тротуаров осветит их без электричества

❋ 4.7

Современные города страдают от недостаточного благоустройства пешеходных зон, особенно в темное время суток, когда они становятся менее безопасными. Для решения этой проблемы все чаще применяют светящиеся дорожные покрытия с люминофорами. Ученые Пермского Политеха нашли оптимальный состав, улучшающий сцепление эмали с гравием, что продлевает срок службы покрытия до пяти лет вместо обычных трех.

В ПНИПУ разработали долговечное покрытие для тротуаров, которое светится / © Oleksandr Tram, Unsplash

Статья опубликована в сборнике докладов Международной научно-практической конференции «Актуальные научные исследования и разработки в строительстве». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

В крупных городах при устройстве таких функциональных зон, как велодорожки, полосы для маршрутно-транспортных и вело-транспортных средств, велопарковок, используются дренажные покрытия. Они пропускают воду, тем самым предотвращая образование луж, наледей и эрозий (постепенного разрушения от природных условий). Их главная задача — отводить влагу в грунт или дренажную систему, а не скапливать ее на поверхности.

Для оформления этих покрытий, а также для повышения безопасности горожан в темное время суток сейчас все чаще используют люминофоры. Это специальные вещества, которые светятся в темноте после долгого пребывания под светом. Обыватели могут встретить их в светящихся красках, экранах телевизоров и мониторов.

В составе светящихся дорожных покрытий, как правило, окрашенный эмалью гравий или кварцевый песок, люминофоры и связующее (полиуретановая смола), которое «склеивает» компоненты. Однако если люминофоры плохо сцепляются со смолой или разрушаются от ее химического состава, покрытие быстро трескается, мутнеет или теряет свечение. Неправильная комбинация может привести к расслаиванию, так как они могут вымыться дождем, выцветанию или даже токсичным выделениям, а само покрытие будет недолговечным.

Ученые Пермского Политеха исследовали разный состав светящихся атмосферостойких дорожных покрытий с фотолюминесцентными свойствами. В качестве основного заполнителя при проведении исследования использовали речной гравий смеси фракций 3-10 миллиметров, который покрывался быстросохнущей краской-эмалью. Окрашивание зерен проводили в лабораторном гравитационном смесителе в течение 10 минут, затем сушили на атмосферном воздухе. Время высыхания по ГОСТ 19007 составляло 15-40 минут в зависимости от применяемого пигмента и расхода люминофора. Далее – оценивали люминесцентные свойства по показателям интенсивности и времени свечения.

– В ходе исследования мы разработали образцы дорожных покрытий с использованием светонакопительных добавок. Целью было выявить, при каком составе компоненты наилучшим образом держатся вместе и не распадаются. Для этого мы изучили образцы с разным содержанием люминофора и эмали. Их испытывали на прочность, водопроницаемость, устойчивость к износу и ультрафиолету. Наилучшие результаты продемонстрировал состав №5, показавший высокую прочность, износостойкость и длительное свечение в три балла интенсивности. Это максимальное значение для дорожных покрытий, в то время, как один и два балла означают слабый и умеренный свет, – комментирует Ксения Шаманова, старший преподаватель кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ.

Состав № 5 представляет собой один килограмм гравия, 50 граммов эмали, 2,2 граммов люминофора. Такое соотношение обеспечивает высокую интенсивность свечения и увеличивает до 1,7 раза сцепление люминофоров с гравием дорожного покрытия, что позволяет им не растрескиваться, не поддаваться воздействию переменчивого климата, характерного для России, и прослужить до пяти лет. По статистике стандартное светящееся покрытие при этом не столь долговечно и выдерживает лишь около трех лет службы.

Разработанное учеными ПНИПУ покрытие может быть использовано для пешеходных, велосипедных дорожек и парковых зон для повышения безопасности и комфорта в любое время суток. В дальнейшем планируется оптимизировать состав с учетом экономических факторов, чтобы технология была доступна для массового применения и отвечала потребностям жителей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
4 сентября, 10:10
ФизТех

Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.

4 сентября, 10:25
Марк Чернов

Исследователи из США выяснили, что Луна могла возникнуть практически сразу после гигантского столкновения прото-Земли с планетой Тейя, а не собираться месяцами из диска обломков. Ключевым фактором назвали геологический материал пород, который прошлые модели не учитывали.

4 сентября, 09:36
Андрей Серегин

Птичьи голоса считаются важной частью природного звукового ландшафта, однако одни из них кажутся людям приятными и успокаивающими, а другие — резкими и тревожными. Эксперимент с записями 123 видов показал, что людям больше нравится негромкое и разнообразное пение без очень низких тонов и широких перепадов высоты.

2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

31 августа, 13:59
Мария Азарова

Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.

2 сентября, 07:50
Марк Чернов

Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий