Светящаяся тротуарная плитка (фото): виды, преимущества. Светящаяся плитка своими руками

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.

Важно! Люминофоры при правильном обращении не представляют угрозы для здоровья и жизни человека.

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.

К сведению! Чистые люминофоры химически инертны, не окисляются и не разлагаются при температуре до 2500оС.

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.

К сведению! Некоторые марки промышленных люминофоров не реагируют на действие органических растворителей, но способны разрушаться под воздействием воды.

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.

Виды светящихся плиток по составу

По составу светящихся плиток специалисты выделяют два основных вида:

1. гомогенные;
2. слоистые.

Рассмотрим их чуть подробнее, чтобы увидеть отличия.

Гомогенные

В гомогенных тротуарных плитках люминофор на начальной стадии тщательно смешивается с полупрозрачным материалом, из которого производится сама брусчатка.

Слоистые светящиеся плитки для тротуара

Самой распространенной является слоистая плитка для тротуара светящегося типа. Компонент, который обеспечивает свечение с приходом темноты, просто наносится на поверхность брусчатки. Сама она изготавливается чаще всего из раствора цемента. Обеспечивающий свечение слой составляет всего от 1,35 до 1,6 сантиметров. Состоит она из фосфоресцирующей присадки и прозрачного для световых волн полимера.

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.

Особенности светодиодной плитки

Брусчатка светодиодного типа изготовляется из прочных материалов. Этот материал обладает следующими особенностями:

• работа от безопасного напряжения в 12 В;
• экономия электрической энергии;
• длительный срок службы (до 100 000 часов);
• пожарная безопасность;
• отсутствие мерцания;
• установка такой светоплитки может выполняться одновременно с монтажом основной брусчатки.

Как таковой плиткой такие элементы назвать нельзя, это скорее элементы имитирующие форму обычной тротуарной плитки. Чаще всего изготавливаются из высокопрочного стекла или имеют прочный металлический корпус и верхнюю грань, выполненную из пластика или стекла.

Внутри такой «плитки» находятся один или несколько светодиодных элементов. Источником питания для светодиодных элементов может быть заряжаемый в дневное время от солнечной энергии аккумулятор или электрическая энергия, подаваемая по проводам от розетки.

Если рассмотреть конструкцию световых элементов с сетевым питанием, то надо иметь в виду, следующие особенности:

• Провода электропитания должны быть проложены заранее, до момента укладки основной бетонной тротуарной плитки;
• Для нормальной работы системы освещения необходимо приобретение, установка и наладка блока питания и контроллера;
• В самих световых элементах возможно установка, как светодиодных монохромных источников, так и полихромных светодиодов, которые могут менять цвет свечения в зависимости от вашего желания или по определенному алгоритму, заложенному в программу контроллера.

К сожалению, все вышеперечисленные электротехнические элементы очень чувствительны к погодным изменениям (температурные перепады, влажность и т.д.). В связи с чем ресурс бесперебойной работы таких элементов редко превышает 3-4 года

Если же вам более интересен вариант питания светодиодных элементов от солнечных батарей, то конструктивные особенности у таких элементов несколько другие:

1. В корпусе необходимо установить светочувствительный элемент, который в дневное время должен аккумулировать световую энергию и передавать ее для хранения на аккумулятор;
2. Также там должен быть установлен датчик освещения и при необходимости датчик движения, которые должны включать светодиоды при наступлении темноты или при нахождении вблизи него движущегося объекта;
3. Светодиодные элементы должны быть соединены в единую цепь в другими электротехническими элементами;
4. Стоит отметить что, как и в случаи с сетевой системой питания данная схема так же очень чувствительны к погодным катаклизмам и гарантированный срок службы такой тротуарной плитки обычно не превышает 2-3 года.

Все элементы для самостоятельного монтажа таких элементов освещения легко приобрести в отечественных и зарубежных интернет магазинах.

В качестве корпуса можно использовать, производимые промышленным способом, стеклоблоки. Можно также изготовить корпус светящейся тротуарной плитки своими руками с помощью полимерных смол.

Относительно недавно на рынке строительных материалов появился ещё один продукт обладающий свойством свечения в темноте — это полимерные гранулы и готовые светящиеся тротуарные плитки «Луна».

Гранулы «Луна» добавляют в раствор при производстве обычной тротуарной плитки. Химический состав и технология производства таких гранул является коммерческой тайной производителя.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Выравнивание деревянного пола под ламинат

Тротуарная плитка изготовленная с применением таких гранул хорошо подсвечивает садовые дорожки и сохраняет люминесцирующий эффект на долгое время, однако цена на такую продукцию довольно высока.

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.

Светящаяся плитка своими руками

Небольшое количество материала можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Чтобы сократить финансовые затраты, можно обработать стандартную плитку люминесцентным покрытием.

Более трудоемкое и затратное решение — изготовление устройств на основе светодиодов.

Люминесцентная

Производство брусчатки люминесцентного типа своими руками предполагает следующие этапы:

• покупка готовых деталей ФЭМ, независимо от размеров и формы;
• нанесение на плитку специальных смесей;
• укладка покрытия.

Нанесение люминесцентной смеси выполняется по следующей схеме:

1. Для начала поверхность обрабатывается грунтовкой, которая предотвратит впитывание люминофора в структуру брусчатки.
2. Затем наносится компаунд на основе лака, полимерной смолы и силикона, смешанный со светящимся порошком.
3. После этого наносится быстросохнущий лаковый слой. При этом рекомендуется отдавать предпочтение износостойким составам.

Выбирая люминофорную смесь, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• порошковые составы обладают высокой стойкостью к воздействию растворителей;
• готовые составы тоже не боятся растворителей и влаги;
• средства, содержащие катализаторы, обеспечивают голубое, зеленое или желтоватое свечение.

Специалисты отмечают, что светлые красящие составы могут усиливать яркость свечения. При этом лаки для нанесения финишного слоя не должны иметь в своем составе ультрафиолетовых фильтров. Соответствующую информацию можно найти на упаковке продукции.

Светодиодная

Самостоятельно сделать осветительные устройства в виде тротуарной брусчатки можно с помощью 2 способов:

• поместить лампочки в эпоксидную смолу, залитую в форму, и подождать ее застывания;
• установить светодиоды в корпусе из прозрачного пластика или стекла со съемной крышкой или днищем.

Прочность смол на основе полимеров сравнима с бетонными смесями марки М700. Прозрачность материала можно подобрать путем подбора элементов. Заливочные формы можно приобрести практически в любом магазине строительных товаров.

В качестве корпуса для брусчатки можно использовать промышленные стеклоблоки. Эти изделия являются полыми внутри, поэтому можно в их нижней части просверлить несколько отверстий для лампочек, либо установить вместо какой-либо стороны полимерную или металлическую крышку. Для фиксации лампочек можно воспользоваться герметиком или полимерной смолой. Плата и датчики (если нужно) могут устанавливаться внутри или снаружи корпуса.

Средняя стоимость прозрачных стеклянных блоков — 120-140 руб. Если заблаговременно приобрести все комплектующие, можно изготовить плитку с солнечными батареями.

Сделать оригинальные светящиеся дорожки можно собственноручно. Для этого понадобится, прежде всего, партия обычной тротуарной плитки: готовой, приобретённой в магазине, или изготовленной в домашних условиях. Подойдут оба варианта, главное, чтобы поверхность материала была сухой. Перед обработкой плитку следует хорошо просушить и очистить от строительной пыли.

Следующим этапом выполняется грунтовка лицевой стороны. А после просушки на неё наносят слой трёхкомпонентного люминесцирующего состава. Работа проводится кисточкой или валиком. Останется только просушить поверхность, и плитка будет готова к укладке.

Чтобы поверхность приобрела большую устойчивость ко стиранию, нужно поверх сухого люминесцентного слоя нанести прозрачный лак. Срок службы такого покрытия намного ниже продукции, изготовленной в производственных условиях, но на 5-7 лет рассчитывать вполне можно.

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.