本文充分借鉴稀土长余辉发光材料吸光蓄光的发光特性与超疏水材料自清洁特性,以传统水泥基胶凝材料为基体,制备出既可在白天吸光蓄能夜间释光照明,也可在雨季排水除尘的新型机场水泥道面超疏水自发光功能层材料。采用正交试验优选出综合性能最佳的材料配比,制备出自发光水泥砂浆并对其表面进行疏水化处理。通过试验研究了该种功能层材料的力学性能、发光性能、疏水性能及耐久性能,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光致发光光谱仪(PL谱)、原子力扫描电镜(AFM)及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对该材料表面微观形貌、物相组成、光谱特征、表面粗糙度与超疏水材料有机物官能团种类等进行了分析。本文将宏观试验与微观分析相结合,系统研究了该种功能层材料的实际路用性能,主要研究结果如下:(1)采用正交设计方法分析了发光粉掺量、反光粉掺量、水胶比等因素对自发光水泥砂浆力学性能与发光性能的影响规律,优选出综合性能最佳的材料配比为:30%发光粉:5%反光粉:0.44水胶比。(2)掺入发光粉与反光粉能显著提高自发光水泥砂浆的力学性能、发光亮度与余辉时间,而随着其掺量的逐渐增加,砂浆的抗折强度与抗压强度逐渐降低、初始亮度与10min亮度随之提高,余辉时间相继延长,且砂浆余辉时间可达8h以上;分析认为发光粉与反光粉不仅能促进未水化颗粒的水化反应并与水化产物发生二次水化,还能填充基体内部的微小孔隙,由此改善混凝土的微观结构特征;PL谱测试发现发光砂浆的激发光谱位于430～700nm,发射光谱峰值波长为520 nm,发光颜色为黄绿色。(3)超疏水涂层材料不会影响自发光水泥砂浆的力学性能与发光性能,相较于采用硅烷/硅氧烷疏水剂处理的砂浆,使用氟硅烷疏水剂处理的砂浆疏水性能更优,其接触角高达159.8°,表面能低至-19.11mJ/m2;超疏水自发光水泥砂浆表面粗糙度较大。(4)超疏水自发光功能层材料具有较好的耐磨性能、耐紫外老化性能、耐污性与稳定性能。随着磨耗次数的增加,该材料表面疏水性能逐渐降低,试验结束时能保持疏水状态;经过紫外老化7d后的砂浆表面接触角下降了 3.1°～4°;经过喷洒碳粉模拟污染后,涂覆了超疏水材料的砂浆表面能快速被水冲洗干净且保持较好的超疏水性能。