Revêtements routiers photoluminescents: étude expérimentale préliminaire en laboratoire

Photoluminescent road surface dressing: a first laboratory experimental investigation

Dipartimento di Ingegneria Civile, dell’Ambiente, del Territorio e Architettura, Università di Parma, Parco Area delle Scienze, 181/A, 43124 Parme, Italie
federico.autelitano@studenti.unipr.it

Reçu : 1 Septembre 2014
Accepté : 13 Octobre 2014

Résumé

L’objectif de la présente recherche expérimentale est d’étudier les potentialités d’application de pigments photoluminescents pour les revêtements routiers. En raison de la coloration ou de la couleur visible fonction de leurs spectres d’émission, ces produits peuvent permettre de mieux identifier les balisages routiers pendant les heures nocturnes. Nous avons étudié, dans différentes situations expérimentales, deux typologies de pigments (masterbatches et poudres), respectivement à base de sulfure de zinc (ZnS:Cu) et d’aluminate de strontium (SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy^{3 +}). Après une phase préliminaire de caractérisation des propriétés d’émission photoluminescente des cristaux, nous avons analysé leurs possibilités d’utilisation aussi bien dans les bétons bitumineux minces que dans les enrobés coulés à froid à base de liants ou d’émulsions bitumineuses clairs. Les revêtements réalisés avec les pigments à base d’aluminate de strontium se sont montrés capables de réémettre de l’énergie lumineuse visible pendant quelques heures après l’excitation solaire ou artificielle, ceci en garantissant une bonne efficacité dans différentes conditions avec des potentialités d’application intéressantes pour les routes affectées tant à circulation routière qu’à la circulation des piétons et des cyclistes.

Abstract

The main objective of this experimental research was to analyze the possible use of afterglow photoluminescent pigments for road wearing courses. Thanks to their natural color or their glowing color, depending on their emission spectra, photoluminescent pigments could allow a better identification of different pavement zones in the darkness. We studied two type of pigments (masterbatches and powders), based on zinc sulfide (ZnS:Cu) or on strontium aluminate phosphors (SrAl2O4:Eu²⁺,Dy^{3 +}), in different experimental conditions. Firstly, experiments were performed to determine the crystals’ luminescent properties. Next, we investigated possible application of these materials in asphalt concrete and slurry seal, prepared by using clear binder and synthetic bitumen emulsion. The representative samples of photoluminescent Strontium Aluminate surface dressing were able to re-emit energy in the form of visible light for significant period of time, after exposure to daylight or artificial light. Assuring good performances in different condition, they could be having interesting suitable applications in a wide variety of contexts: low-volume roads, footpaths and bicycle lanes.