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CN101283149A - 复合水泥泡沫板和屋顶板系统 - Google Patents

复合水泥泡沫板和屋顶板系统 Download PDF

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CN101283149A
CN101283149A CNA2006800371683A CN200680037168A CN101283149A CN 101283149 A CN101283149 A CN 101283149A CN A2006800371683 A CNA2006800371683 A CN A2006800371683A CN 200680037168 A CN200680037168 A CN 200680037168A CN 101283149 A CN101283149 A CN 101283149A
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CN
China
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coating plate
rigid housing
plate
outer rigid
light
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CNA2006800371683A
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林儿庆
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Abstract

一种屋顶或顶板的覆层板和结构。每个覆层板具有轻质芯材,其中通过延伸横贯所述芯材的底表面的沟槽形成一个或多个通道。在所述芯材的顶部和侧面上形成刚性混凝土外壳并使其延伸至所述芯材的底部边缘。所述芯材底表面中的沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成至少一个横贯所述覆层板底部的连续通道。因此,覆层板下方的水通过开口通道流向排水系统,消除了在覆层板之间进行防水或密封的需要。覆层板直接铺在膜上以保护所述膜并且立即可以步行通行。

Description

复合水泥泡沫板和屋顶板系统
技术领域
本发明涉及用于屋顶、顶板(deck)或类似结构的覆层结构的覆层板(cladding panel)以及该覆层板的制造方法。本发明还涉及使用覆层板构建的用于屋顶、顶板或类似结构的覆层结构和制造方法。
背景技术
图1示出混凝土屋顶板102的覆层结构系统的典型结构100。在屋顶板102上方形成水泥砂基材104,将该基材104阻隔以形成斜坡或向下的斜坡梯度,从而制成陷入排水沟106或落水管108的排水区。防水膜110铺设在水泥砂基材104上方,并且仅被落水管108所截断,并且从墙体114的内表面向上延伸300mm的高度112。在顶板102一些墙体114会合的地方,可以利用防水填料例如保丽龙(poly foam)116来实施防水膜从水平表面向垂直表面的过渡。在膜110的上部构建隔热层118,层118包括50mm厚的挤出聚苯乙烯隔离板。独立的起绒层(separation fleece layer)120覆盖在隔热层118上。最后配置75mm厚的覆面保护性找平(screed)混凝土层122,其包括由填充有沥青材料的接缝所分隔的4.5m×4.5m的面板。灰泥124涂覆到墙114。
隔热层118减少通过混凝土屋顶板102传入下方建筑物内的热。保护性水泥找平层122保护隔热材料118和防水膜110,并且承受屋顶板上的人的走动。这种结构100是现场原位构建的,具有以规则间隔配置的膨胀接缝。
结构100存在一系列问题。在混凝土找平层122中的膨胀接缝是结构中的弱点和渗漏源。雨后残留的水容纳在隔热材料118和防水膜110之间。当暴露于来自太阳的热时,水膨胀并蒸发,对隔热材料118施加压力,并因而对保护性水泥找平层122施加压力。保护性水泥找平层122和隔热材料118二者通常会由于这种应力而破裂,从而导致在结构100中的渗漏和/或“缺陷”。
另一问题是现场覆层结构使得质量控制困难,这可能导致对防水系统的破坏,并且在构建过程中经历变幻莫测的恶劣天气会导致时间延误。此外,现场混合、处理和/或施加混凝土浆可能是肮脏且艰苦的。
而且,当需要维护基础屋顶板102时,需要诸如通过切割来破坏性移除防水膜110和/或建筑防水系统的构件104、118、120、122、保护性找平层122和一些或全部基础层,从而实质性地破坏结构100。随后必须重复建造防水系统的整个过程以重建防水覆层。
包括在本说明书中的针对文件、法案、材料、装置、制品等的讨论仅仅是出于提供本发明的背景。不应将其视为承认任何或所有这些形成了在本申请各项权利要求的优先权日期之前的现有技术基础的一部分或与本发明相关领域的公知常识。
在本说明书中,措辞“包括”或其变化形式例如“包括”或“包含”应该理解为是指包括了所声明的要素、整体或步骤、或要素、整体或步骤的集合,而不是排除任何其它的要素、整数或步骤、或要素、整数或步骤的集合。
发明内容
根据第一方面,本发明提供一种覆层板,包括:
轻质芯材,所述芯材的底表面具有从所述芯材的第一底部边缘向所述芯材的第二底部边缘延伸的至少一个沟槽;
刚性外壳,其形成在所述芯材的顶部和侧面上并延伸至所述芯材的底部边缘;和
其中在所述芯材底部中的至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部,形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
在本文中,术语“沟槽”是指形成在芯材上的结构,而术语“连续通道”是指形成在覆层板上的结构。
根据第二方面,本发明提供一种制造覆层板的方法,包括:
在芯材的底表面上配置至少一个沟槽;
在所述芯材的顶部和侧面上形成刚性外壳并使之延伸至所述芯材的底部边缘;和
使所述芯材底部中的至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部,以形成横贯覆层板底部的至少一个连续通道。
根据第三方面,本发明提供一种覆层结构,包括:
在刚性表面上的防水膜;
位于所述膜上方的至少一个覆层板,所述至少一个覆层板具有轻质芯材和在所述芯材顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板配置有至少一个连续通道,该通道横贯所述覆层板的底部从而在所述膜上方形成排水通道。
根据第四方面,本发明提供一种形成覆层结构的方法,该方法包括:
在刚性表面上配置防水膜;和
在所述膜上方设置至少一个覆层板,所述至少一个覆层板具有轻质芯材和在所述芯材顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板配置有至少一个连续通道,该通道横贯所述覆层板的底部从而在所述膜上方形成排水通道。
通过提供具有横贯覆层板底部的至少一个连续沟道的覆层板,本发明为积累在覆层板下方的水和/或湿气提供排水系统和排气道。正常的膜层排水斜坡与开放的排水通道的组合使水可以在覆层板下方和防水膜上方自由流动至排水点。当在覆层板下方容纳有任何残留的水的情况下以及在温度上升时,残留的水会蒸发成湿气。现在所述通道用作使湿气消散的排气道,因此有助于消除施加在覆层板上的湿气压力。因此,可以沿着所述通道或各个所述通道消除由于温度变化引起的湿气压力变化。
在本发明的一个优选实施方案中,所述连续通道或各个所述连续通道具有足够的截面积来运送在正常情况下所有需要排放的水并驱散湿气。在该实施方案中,不需要进行驱除积累在所述覆层板或每个所述覆层板的下方的水和/或湿气或者在所述覆层板的上方配置排水/排气路径的工作,这是因为在所述覆层板的下方配置了用于所述水和/或湿气的排水/排气路径。因此,在本发明的一个优选实施方案中,覆层板被足以允许进行热膨胀的间隙所隔开。本发明的实施方案消除了板连接(panel jointing)例如沥青板连接,因而消除了对于这种板连接的破裂的担心。
本发明的实施方案省略了将覆层板牢固固定在一起的板连接,提供了对覆层板和其下层的简单维护。这种维护可以如下简单实施:通过抬起覆层板以进入并实施对于覆层板或其下层的维护,随后在维护完成后将覆层板或替换覆层板放回适当位置。这种维护的方便性可以不再需要破坏其余的防水结构。
此外,在一些优选实施方案中,所述覆层板或每个所述覆层板是异地预制的,因此消除了相应的就地建造困难。
在本发明的一些优选实施方案中,覆层板包括横贯覆层板底表面的多个连续通道。所述通道或每个所述通道优选构建成使得多个覆层板在覆层结构中的倾斜导致第一覆层板的连续通道与相邻的覆层板的连续通道对齐。更为优选的是,所述多个通道构建成使得第一覆层板的连续通道在倾斜时与相邻的覆层板的连续通道对齐,而与覆层板的取向无关。例如,每个覆层板的连续通道可以是基本直的,并且基本上相互均匀间隔开地横贯芯材的底表面。
所述覆层板或每个所述覆层板优选具有提供连续铺砌(tiling)的覆层板的几何形状以基本占据或覆盖任意形状区域。当这种形状可以包括三角形或六边形,但是针对制造和存储的效率以及针对建造结构(最通常是矩形的)的有效铺砌覆盖,优选方形或矩形的覆层板。颜色方案或图案可以通过合适的铺砌技术来实现,并且可以容易地通过更换或改变一个或多个覆层板的位置来改变。
当根据本发明的覆层板是方形或矩形时,覆层板底表面中的第一组连续通道可以与覆层板的第二组连续通道基本成直角排列。所述第一组可以基本平行于覆层板的侧面。作为选择,所述第一组可以与覆层板的侧面基本成45°角。所述第一组和所述第二组的位置优选在铺砌时确保与基本相同的覆层板的这种通道对齐,而不论覆层板的取向如何。
在本发明的另一优选实施方案中,在轻质芯材的顶表面中配置至少一个沟槽,并且每一个这种沟槽被刚性外壳的一部分所占据。在该实施方案中,刚性外壳占据顶表面中沟槽部分用作加强梁,为刚性外壳的顶部提供额外的刚性和强度,并因此整体上为覆层板提供额外的刚性和强度。
本发明的另一优选实施方案提供刚性外壳对轻质芯材的接合。这种接合可以包括在围绕轻质芯材的顶部和侧面的刚性混凝土外壳中使用化学粘合添加剂。这种接合可额外地或可选地包括在轻质芯材的至少一个侧表面中提供至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被刚性外壳的一部分所占据以实现刚性外壳与轻质芯材之间的机械接合。在轻质芯材一侧或轻质芯材每一侧的至少一个沟槽可以基本平行于轻质芯材的底部边缘延伸,使得所述机械接合阻止刚性外壳从轻质芯材隆起。
轻质芯材优选提供隔热作用。轻质芯材优选包括聚苯乙烯泡沫,例如挤出的聚苯乙烯泡沫板。
在本发明的一些优选实施方案中,刚性外壳是混凝土外壳。该混凝土外壳优选通过将芯材置于模中而形成,该模具有围绕该芯四侧的空间并且在其中可以形成外壳。在该实施方案中,本发明第二方面的方法优选包括通过在模中放入插入物以在芯材底表面中提供沟槽的延伸,随后将混凝土倒入模中以在芯的顶部上和侧面周围以及在插入物上方形成混凝土外壳,从而使沟槽穿过刚性混凝土外壳的底部。在轻质芯材上的混凝土模制成型混凝土还包括提供浇注的混凝土以在硬化之前填满在轻质芯材的顶表面和/或侧表面中的沟槽。
优选的是,轻质芯材和刚性外壳适合提供重量足够轻的覆层板,以便能够手工操作和安装覆层板。例如,覆层板的重量优选不超过约50kg,更优选不超过约20kg。覆层板的面积优选不大于约5m2。然而,所述覆层板或每一个所述覆层板优选具有足够的重量以避免安装时覆层板的翘曲(wind uplift)。例如,面积约0.3844m2的覆层板优选重量不低于约14kg。该实施方案提供易于安装的覆层板,其不需要额外的覆层板固件来避免翘曲。为了满足这种重量限制,本发明的优选实施方案包括用高强度混凝土添加剂来形成尺寸为约0.62m×0.62m的刚性混凝土外壳,其具有约10mm厚的侧部和约13mm厚的顶部。
根据本发明该实施方案的覆层板可以优选在安装前或后堆叠存放,提供对存放空间的有效堆叠使用。延伸至覆层板底部的刚性外壳底部有助于这种堆叠,使得在堆叠期间,该刚性外壳的底部有助于承载覆层板和堆叠于其上的其它覆层板的重量,并减少堆叠时芯材上所需承载的负荷。
刚性外壳优选具有用于覆层板的足够强度以能够步行通行,同时还保护下方的膜。
待包覆的刚性表面可包括屋顶或顶板的混凝土板或其它需要包覆的刚性表面。该刚性表面可以是基本平坦的,在膜下方配置有排水斜坡,并且该刚性表面可以用于步行通行。额外地或可选择地,该刚性表面可以成一定角度。
附图说明
图1示出典型的屋顶覆层结构;
图2a、2b、2c和2d分别是适合制造根据本发明的覆层板的挤出聚苯乙烯泡沫板的平面图、正面图、截面图和等轴测视图;
图3是用图2的挤出聚苯乙烯泡沫板制造覆层板的方法的流程图;
图4a、4b、4c和4d分别是图2的挤出聚苯乙烯泡沫板在沟槽形成制造阶段之后的平面图、正面图、截面图和等轴测视图;
图5a、5b、5c和5d分别是根据图3的方法利用图2和图4的挤出聚苯乙烯泡沫板制造的覆层板的平面图、正面图、截面图和等轴测视图;
图6是根据本发明的屋顶覆层结构的截面图;
图7a是传统翘曲的聚苯乙烯泡沫板的放大截面图,
图7b是根据本发明的翘曲的聚苯乙烯泡沫板的放大截面图;
图8a和8b是图5的覆层板的泡沫板和水泥外壳的分解透视下视图;
图9a和9b是图5的覆层板的泡沫板和水泥外壳的分解透视截面上视图;
图10a是根据本发明另一实施方案的覆层板的透视上视图,
图10b是图10a的覆层板沿B-B的分解截面透视图;
图11a是图10a的透视下视图,
图11b是图10a的覆层板的外壳的透视下视图;
图12是用于制造图10a的覆层板的泡沫板的透视上视图;
图13是图12的透视下视图;
图14是图12的上视图;
图15是图12的下视图;
图16是图12的侧视图;
图17是根据本发明的一个实施方案的用于制造覆层板的方法的流程图。
具体实施方式
图2示出适合用于制造根据本发明的覆层板的挤出聚苯乙烯泡沫板200。图2a是显示方形泡沫板200的平面图,该方形物具有600mm长的侧面202。图2b是从图2a中的仰角A观察的正面图,示出泡沫板200的50mm厚度。图2c是泡沫板200沿图2a中截面X-X的截面图。图2d是泡沫板200的等轴测视图,示出顶表面204、侧表面206、208、210和212、和底表面214。
图3是用图2的挤出聚苯乙烯泡沫板200制造覆层板的方法300的流程图。在步骤302中,将泡沫板200放在刳刨机台上使表面214落在刳刨机台上,并且在底表面214中切割出平行于表面206的第一组的三个沟槽,同时沿表面206切割出单个沟槽。在步骤304中,将泡沫板200旋转90度并且在底表面214中切割出平行于表面208且垂直于第一组沟槽的第二组的三个沟槽,同时沿表面208切割出单个沟槽。在步骤306中,将泡沫板200翻转使预表面204落在刳刨机台上,随后在顶表面204中切割出平行于表面210的第三组的三个沟槽,同时沿表面210切割出单个沟槽。在步骤308中,将泡沫板200旋转90度并且在顶表面204中切割出平行于表面212并因而垂直于第三组沟槽的第四组的三个沟槽,同时沿表面212切割出单个沟槽。
图4示出在制造工艺300的步骤308之后的挤出聚苯乙烯泡沫板200。泡沫板200的底表面中的第一组沟槽216垂直于泡沫板200的底表面中的第二组沟槽218。泡沫板200的顶表面中的第三组沟槽220垂直于泡沫板200的顶表面中的第四组沟槽222。沿表面206切割出沟槽224,并且沿表面208切割出沟槽226。沿表面212和210切割出类似的沟槽(没有标记)。
沟槽216、218、220、222、224、226的设计在尺寸、形状和数目以及在挤出聚苯乙烯泡沫板200上的定位方面都得到了优化,因为过大或过多的沟槽将使挤出聚苯乙烯泡沫板200过于弱化,同时尺寸不足的沟槽或数目不足的沟槽将不能使泡沫板固定地保持在水泥外壳中和/或提供足够的排水系统/湿气排放道。除了图4所示的沟槽构型之外,这种优化还使得所有沟槽都被切割成12mm深和12mm宽。应该理解,当用其它相同的覆层板对由泡沫板200制成的覆层板进行铺砌时,由泡沫板200的沟槽形成的连续通道将与各个相邻的覆层板的通道对齐,而与铺砌的覆层板的取向无关。因此,将在相邻的覆层板之间配置连续的排水通道,以形成在铺砌的覆层板下方的排水网络。
再次参照图3,在步骤310中,将开槽的泡沫板200放在金属模板的中心上,在表面206、208、210、212和相应的模板壁之间具有10mm的间隙,同时放入插入物以在刚性混凝土外壳形成时使得第一组沟槽216和第二组沟槽218延伸通过刚性混凝土外壳。在步骤312中,制备具有混凝土硬化添加剂的预混合自流平的高强度水泥浆。在步骤314中,将所述浆倒在泡沫板上并进入金属模板中,直到泡沫板的表面204被覆盖至13mm的深度。在步骤316中,抹涂和表面修饰所述浆的顶表面。在步骤318中,使所述浆干燥和硬化。在步骤320中,从模板中取出所形成的覆层板。
图5示出在工艺300的步骤320之后产生的覆层板500。包含泡沫板200的轻质芯材具有形成在顶表面204和侧表面206、208、210、212上的刚性混凝土外壳502。特别参照图5c,可见切入顶表面204的第三组沟槽220和第四组沟槽222被混凝土外壳502的一部分所占据,其用作增加刚性外壳502的顶部的强度和刚性的梁,并由此增加覆层板500的强度和刚性。这种梁用于分散诸如步行通行所施加的重量,以减小泡沫板200被压垮的可能性。而且,表面206、208、210、212中的沟槽例如沟槽226和224被混凝土外壳的一部分所占据,因而在泡沫板200和混凝土外壳502之间提供了榫型和沟槽型的机械接合。此外,挤出聚苯乙烯泡沫板200通过水泥中的粘合剂化学粘接至水泥外壳502。而且,如图5c和5d所示,泡沫板200的底表面214中的沟槽216和218延伸通过混凝土外壳502的底部部分,以提供横贯覆层板500的连续通道。
图6是根据本发明的屋顶覆层结构600的截面图。表面处理屋顶板602以使其具有标记为604的斜坡(fall),以使水流入排水道606并进入落水管608。将板602修整平滑以避免积水。将防水膜610铺在板602上并延伸至墙体614内侧上方300mm的高度612处,墙体614还具有防水涂层616。将图5所示类型的多个覆层板618直接铺在膜610上,其具有面朝上的混凝土表面和倚靠膜610的泡沫板200的底表面214。将覆层板618铺设成铺砌图案以基本覆盖屋顶区域,支承步行通行和保护膜610。在覆层板618之间留有标记为620的5mm的间隙,以允许热膨胀。
因此,在结构600中,允许水自由地在覆层板618之间向下流过。在覆层板下侧和膜610上方配置连续排水通道使得水自由地流入排水道606。即使在下特大雨期间排水通道堵塞,水也会在覆层板顶部上自由流向排水道606,这是因为覆层板618的顶表面具有与膜层610相同的排水斜坡。
图7a是传统的聚苯乙烯泡沫板700由于环境温度和湿气的影响而翘曲的放大截面图。产生了导致泡沫板700翘曲的拉伸应力702和压缩应力704。由于拉伸/压缩应力,可能在泡沫板700的顶表面和/或底表面处发生剪切或破坏706。
图7b是根据本发明的一个实施方案的聚苯乙烯泡沫板200的放大截面图,示出沟槽216和222帮助释放由于聚苯乙烯泡沫板200的翘曲所引起的应力的方式。这种翘曲可能是例如由于温度变化和/或由泡沫板200所经受的湿气所引起的压力导致的。
图8a和8b是图5的覆层板500的泡沫板200和水泥外壳502的分解透视底视图。图9a和9b是图5的覆层板的泡沫板和水泥外壳的分解透视截面上视图。注意,泡沫板200的顶表面中的沟槽220和222导致混凝土外壳502的一部分留在沟槽220和222中用作梁504。
因此,提供了一种由水泥和挤出聚苯乙烯泡沫板制成的预制轻质复合覆层板,用于在混凝土屋顶板和地板上作为对混凝土屋顶板和地板上的任何的底层防水膜的隔热和保护介质,引入排水和湿气排泄系统并提供轻的人行的表面。根据本发明图3的工艺的预制造避免了与混凝土屋顶板和地板的现场潮湿施工构建相关的问题。由于覆层板500、618在受控环境中制造,因此可以保持品质。预制的覆层板500、618强度高、具有隔热性能、处理容易、安装简单和允许方便维护屋顶板602和/或防水膜610。
可以采用不同尺寸和厚度的泡沫板来得到不同厚度的成品覆层板和不同的隔热性能。在本实施方案中,泡沫板200的尺寸为50mm厚×600mm宽×600mm长。典型的聚苯乙烯泡沫板200的规格表列如下。
 性能  测试方法   单位   典型值
 密度   Kg/m3   40~50
 导热率  ASTM C518:1991   W/m °Kkcal/mm °K   0.022070.01897
 10%压缩强度(平均)  ASTM D 1621:2000   N/mm2   0.30
 可燃性分级(平均燃烧速率)  ASTM C635:91   cm/min   10.0
 吸水率(平均)  ASTM C272:2001   %   0.01
 热表面温度   ℃   40.77
 冷表面温度   ℃   19.95
 平均温度   ℃   30.36
成品覆层板500的尺寸为63mm厚×620mm宽×620mm长。覆层板500的尺寸和隔热性能可以利用不同尺寸的挤出聚苯乙烯泡沫板来定制。
预混合、自流平、高强度的水泥浆的组成表列如下。
  名称   CAS   比例
  普通水泥   65997-15-1   10-60%
  砂(结晶石英)   14808-60-7   10-60%
  助流剂,增塑剂  0-1%
  混凝土增强添加剂  250ml
混凝土增强剂的规格表列如下。
  性能   单位   典型值
  固含量   %   >40
  密度   Kg/m3   1.16±0.04
  裂缝填封(Crack Filing)   mm   0.1-2
  吸附深度(对于20级混凝土)   mm   1-8
  水上闪点(Flash Point Waterborne)   不可燃
  干燥时间   小时   1-3
  天气条件   ℃   10-50
  耐UV性   稳定
覆层板618的连续排水/排气通道构成在膜610上方的排水/排气网格。该排水/排气网格提供了一种用于将残留的水排放至排水沟或排水道606的出口系统,从而使水在覆层板618下方聚集的风险最小化。该排水/排气网格还提供了一种用于驱散残留湿气的出口系统。这减小了来自作用于挤出聚苯乙烯泡沫板200和水泥外壳502的压力引起破裂的风险,从而使可能的水泄漏最小化。
当需要对屋顶板602和/或防水膜610进行维护时,可以简单地抬起覆层板618或将其放于一旁,而不必要破坏屋顶结构600。当完成维护工作时,可以将覆层板铺回防水膜上以恢复屋顶覆层。这种覆层板还提供了一种模块化覆层结构600,使得每一单个覆层板能够根据需要单独更换。此外,覆层板618可以用于通过使用彩色覆层板618和/或成型或排列覆层板618以形成期望图案从而在屋顶板上实现图形设计。
挤出聚苯乙烯泡沫板200在受热时将膨胀。由于其包在水泥外壳502内,因此这种膨胀将受到限制。然而,在板200的表面上的沟槽被设计为容纳翘曲和弯曲,以防止挤出聚苯乙烯泡沫板破裂。
如图10a至16所示,根据本发明又一实施方案的覆层板800包括芯810和外壳820。芯810是聚苯乙烯泡沫,其首先被模制成泡沫板802。泡沫板802具有尺寸为约970mm×970mm×50mm的主体830。在主体830的顶部上,形成第一组沟槽832和834,将主体830的顶表面830a分成4×4阵列的尺寸基本相同的子区域836(在用于图示的图12中仅标记了四个)。
在底表面830b处,形成第二组沟槽842和844,如图13所示。类似地,第二组沟槽842和844将底表面830b分成4×4阵列的子区域846,其各自的定位均对应于顶表面830a的子区域836。
在每个子区域836和846的中心处形成开口838(在用于图示的图12中仅标记了四个)。每个开口838从主体830的顶表面830a延伸至底表面830b。
模制后,第二组沟槽844和846各自具有封闭端,如图13和15所示。因此,第二组沟槽844和846的每一个都是具有形成在各末端的突出部850的封闭沟槽。每个突出部850从主体830的各侧表面830c向外突出。
为了制造根据本实施方案的覆层板,将水泥或混凝土材料浇注在泡沫板802上以形成包封泡沫板802的顶表面830a和侧表面830c的外壳820。由于存在开口838,导致水泥或混凝土材料流入各个开口838,且在固化时,填入各个开口838的部分形成柱阵列828(在用于图示的图11A仅标记了四个)清楚显示在图11B中。
在浇注工艺期间,突出部850防止水泥或混凝土材料覆盖侧表面830c的全部区域。固化时,在外壳820上对应于各个突出部850的位置处形成凹口860(图11B)。
其后,移除突出部850以打开第二组沟槽842和844的每一个,形成延伸穿过覆层板800的相对侧表面的通道870。在一个实施例中,覆层板具有约1000mm×1000mm×65mm的尺寸,并且在覆层板的顶表面和侧表面上具有约15mm的外壳厚度。
使用时,覆层板铺在建筑物的屋顶上,其方式类似于之前实施方案所描述的,具有与相邻覆层板的通道对齐的通道870,如图11A所示。因此,在屋顶上形成了一个通道网络,其用于排除雨水或其它类型湿气的目的。
由于柱828从覆层板的顶表面延伸至底表面,因此这些柱将芯810和外壳820牢固地结合在一起。为了这种延伸,可以加入化学粘合剂以增加粘接强度。而且,柱828对覆层板的增强、强度和刚性提供强力支持。因此,根据实施方案制造的覆层板可以具有大于根据之前的实施方案所提供的尺寸。这进而使得铺在给定屋顶版面积上的覆层板的总数量减少,因此节省了进行安装和/或维护工作的劳动成本。此外,在需要例如进行任何屋顶检查和/或维护时,柱828还可以用于支承体重相对较重的人在覆层板上通行。
本实施方案使得可以通过模制成型来制造中间泡沫板,这进一步实现了高生产率以及由此带来的成本效益。
制造根据本实施方案的覆层板的方法900示于图17。在芯材的底表面中形成至少一个沟槽,如方块902所示。在沟槽的各端部处形成堵塞沟槽并从芯材的侧表面向外突出的突出部,如方块904所示。同时,在芯材上形成至少一个开口,如方块906所示。随后,通过将水泥或混凝土材料浇注在芯材上来形成刚性外壳,如方块908所示,通过这种方法使部分水泥或混凝土材料填入所述至少一个开口中。在水泥或混凝土材料固化后,如方块910所示,刚性外壳形成为具有填入开口中的至少一个柱,并且在突出部所处的位置处具有一个或多个凹口。然后移除该突出部以形成覆层板,如方块912所示。
本领域技术人员将会理解可以对如特定实施方案所示的本发明进行大量的变化和修改,而不背离广义解释的本发明的实质和范围。因此,本发明的实施方案在所有方面均被视为实例性的而非限制性的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 一种覆层板,包括:
轻质芯材,所述芯材的底表面具有从所述芯材的第一底部边缘延伸至所述芯材的第二底部边缘的至少一个沟槽;
刚性外壳,所述刚性外壳形成在所述芯材的顶部和侧面上并且延伸至所述芯材的底部边缘;和
在所述轻质芯材的顶表面中的至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被用作加强梁的所述刚性外壳的一部分所占据,和
其中在所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
2. 一种覆层板,包括:
轻质芯材;和
刚性外壳,所述刚性外壳形成在所述芯材的顶部和侧面上并且延伸至所述芯材的底部边缘;
其中所述轻质芯材包括:
具有从所述芯材的第一底部边缘延伸至所述芯材的第二底部边缘的至少一个底部沟槽的底表面,和
在所述芯材的至少一个侧表面中的至少一个侧沟槽,所述至少一个侧沟槽被所述刚性外壳的一部分所占据以实现所述刚性外壳与所述轻质芯材的机械接合,
其中在所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
3. 一种覆层板,包括:
轻质芯材,所述轻质芯材具有顶表面、底表面和从所述底表面延伸至所述顶表面的至少一个开口,所述底表面具有从所述芯材的第一底部边缘延伸至所述芯材的第二底部边缘的至少一个沟槽;
刚性外壳,所述刚性外壳形成在所述芯材的顶部和侧面上并且延伸至所述芯材的底部边缘;
其中所述至少一个开口被所述刚性外壳的一部分所占据,以在所述开口中形成柱,
其中在所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
4. 如权利要求1、2或3所述的覆层板,其中所述覆层板底表面中的第一组基本直的连续通道与所述覆层板底表面中的第二组基本直的连续通道基本成直角排列。
5. 如权利要求1所述的覆层板,还包括所述轻质芯材和所述刚性外壳之间的接合,其中所述接合包括在所述轻质芯材的至少一个侧表面中的至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被所述刚性外壳的一部分所占据,以实现所述刚性外壳与所述轻质芯材的机械接合。
6. 如权利要求1或2所述的覆层板,其中所述轻质芯材还包括从所述底表面延伸至所述顶表面的至少一个开口。
7. 如权利要求6所述的覆层板,其中所述至少一个开口被所述刚性外壳的一部分所占据,以在所述开口中形成柱。
8. 如权利要求3或7所述的覆层板,其中所述柱穿过所述开口延伸至所述轻质芯材的底表面。
9. 如权利要求8所述的覆层板,其中所述柱用于承载施加在所述覆层板上的荷载。
10. 如权利要求3或7所述的覆层板,其中所述柱接合至所述轻质芯材。11.如权利要求10所述的覆层板,其中所述柱通过化学粘接添加剂接合至所述轻质芯材。
12. 一种制造覆层板的方法,包括:
在芯材的底表面中配置至少一个沟槽;
在轻质芯材的顶表面中配置至少一个沟槽;
在所述轻质芯材的顶部和侧面上形成刚性外壳并使其延伸至所述芯材的底部边缘;其中所述刚性外壳的一部分形成在所述轻质芯材顶表面中的所述至少一个沟槽中用作加强梁,和
使所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
13.一种制造覆层板的方法,包括:
提供在其底表面中具有至少一个沟槽和在其侧表面中具有至少一个沟槽的芯材;
在所述芯材的顶部和侧面上形成刚性外壳并使所述刚性外壳延伸至所述芯材的底部边缘;
其中所述刚性外壳的一部分形成在所述轻质芯材的侧表面中的所述至少一个沟槽中,以形成所述刚性外壳与所述轻质芯材的接合,和
其中使所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
14. 一种制造覆层板的方法,包括:
提供在其底表面中具有至少一个沟槽和具有从所述底表面延伸至其顶表面的至少一个开口的芯材;
在所述芯材的顶部和侧面上形成刚性外壳并使其延伸至所述芯材的底部边缘;
其中所述至少一个开口被所述刚性外壳的一部分所占据,以在所述开口中形成柱,和
其中使所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
15. 如权利要求12、13或14所述的方法,其中所述覆层板底表面中的第一组基本直的连续通道与所述覆层板底表面中的第二组基本直的连续通道基本成直角排列。
16. 如权利要求12所述的方法,还包括接合所述轻质芯材和所述刚性外壳,其中所述接合包括在所述轻质芯材的至少一个侧表面中配置至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被所述刚性外壳的一部分所占据,以实现所述刚性外壳与所述轻质芯材的机械接合。
17. 如权利要求12、13或14所述的方法,其中形成所述刚性外壳包括:
将所述芯材放入在所述芯的侧面的周围留有空间且在其中可以形成所述外壳的模具中;
在所述模具中放入插入物,以提供用于所述芯材底表面中的所述沟槽的延伸部分的形成;和
将混凝土浇入所述模具中,以在所述芯的侧面周围和顶部上以及所述插入物上形成所述混凝土外壳。
18. 如权利要求12或13所述的方法,还包括在所述芯材上形成至少一个开口,其中至少一个开口从所述底表面延伸至所述顶表面。
19. 如权利要求18所述的方法,其中形成所述刚性外壳包括将所述刚性外壳的一部分填入所述至少一个开口中,以在所述至少一个开口中形成柱。
20. 如权利要求12、13或14所述的方法,还包括在所述沟槽的各端部形成从所述芯材侧面向外突出的突出部,并且在形成所述刚性外壳后,移除所述突出部以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
21. 如权利要求20所述的方法,其中所述突出部用于防止在形成所述刚性外壳期间所述沟槽被填充。
22. 一种覆层结构,包括:
在刚性表面上的防水膜;
在所述膜上设置的多个覆层板,所述覆层板的每一个具有轻质芯材和在所述芯材的顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板具有横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道,以在所述膜上形成排泄通道。
23. 如权利要求22所述的覆层结构,其中所述至少一个覆层板是根据权利要求1、2或3所述的覆层板。
24. 如权利要求22所述的覆层结构,其中所述多个覆层板被足以允许所述覆层板热膨胀的间隙所分隔。
25. 如权利要求22所述的覆层结构,其中所述刚性表面是屋顶或顶板的其中之一。
26. 如权利要求22所述的覆层结构,其中所述刚性表面是基本平坦的,仅有排水斜坡。
27. 一种形成覆层结构的方法,所述方法包括:
在刚性表面上设置防水膜;和
在所述膜上设置多个覆层板,每一个所述覆层板都具有轻质芯材和在所述芯材的顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板具有横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道,以在所述膜上方形成排泄通道。
28. 如权利要求27的方法,其中所述覆层板是根据权利要求1、2或3所述的覆层板。
29. 如权利要求27的方法,其中所形成的所述覆层板是根据权利要求22所述的覆层板。

Claims (80)

1. 一种覆层板,包括:
轻质芯材,所述芯材的底表面具有从所述芯材的第一底部边缘延伸至所述芯材的第二底部边缘的至少一个沟槽;
刚性外壳,所述刚性外壳形成在所述芯材的顶部和侧面上并且延伸至所述芯材的底部边缘;
和其中在所述芯材底部中的所述至少一个沟槽延伸穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
2. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述连续通道或每一个所述连续通道具有在正常条件下排水所需的足够运送水的截面积。
3. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述覆层板包括横贯所述覆层板底表面的多个连续通道。
4. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述连续通道或每一个所述连续通道配置成在铺砌所述覆层板时与相邻覆层板的连续通道对齐。
5. 如权利要求4所述的覆层板,其中所述连续通道或每一个所述连续通道配置成在铺砌所述覆层板时与相邻覆层板的连续通道对齐,而与板的取向无关。
6. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述覆层板具有提供用于连续铺砌的形状。
7. 如权利要求6所述的覆层板,其中所述覆层板形状是矩形和方形的其中之一。
8. 如权利要求7所述的覆层板,其中所述覆层板底表面中的第一组基本直的连续通道与所述覆层板底表面中的第二组基本直的连续通道基本成直角排列。
9. 如权利要求8所述的覆层板,其中所述第一组基本平行于所述覆层板的侧面。
10. 如权利要求8所述的覆层板,其中所述第一组基本与所述覆层板的侧面成45°角。
11. 如权利要求6所述的覆层板,其中所述覆层板形状是三角形和六边形的其中之一。
12. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述覆层板进行成型和着色为实现彩色方案和图形图案。
13. 如权利要求1所述的覆层板,还包括在所述轻质芯材顶表面中的至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被用作加强梁的所述刚性外壳的一部分所占据。
14. 如权利要求1所述的覆层板,还包括在所述轻质芯材和所述刚性外壳之间的接合。
15. 如权利要求14所述的覆层板,其中所述接合包括在围绕所述轻质芯材的顶部和侧面的刚性混凝土外壳中的化学粘接添加剂。
16. 如权利要求14所述的覆层板,其中所述接合包括在所述轻质芯材的至少一个侧表面中的至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被所述刚性外壳的一部分所占据,以实现所述刚性外壳与所述轻质芯材的机械接合。
17. 如权利要求16所述的覆层板,其中在所述覆层板的所述侧表面或每一个侧表面中的所述至少一个沟槽基本平行于所述轻质芯材的对应底部边缘延伸,使得所述机械接合阻止所述刚性外壳从所述轻质芯材上隆起。
18. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述轻质芯材提供隔热作用。
19. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述轻质芯材包括聚苯乙烯泡沫。
20. 如权利要求19所述的覆层板,其中所述轻质芯材包括挤出的聚苯乙烯泡沫板。
21. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述刚性外壳是混凝土外壳。
22. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述覆层板的重量不超过约50公斤。
23. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述覆层板具有足够的重量以避免被风吹起。
24. 如权利要求23所述的覆层板,其中所述覆层板具有约0.3844平方米的表面积和不小于约14公斤的重量。
25. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述刚性外壳具有足够强度以使所述覆层板可步行通行。
26. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述沟槽或每一个所述沟槽为约12mm深和约12mm宽。
27. 如权利要求1所述的覆层板,其中所述轻质芯材还包括从所述底表面延伸至所述顶部的至少一个开口。
28. 如权利要求27所述的覆层板,其中所述至少一个开口被所述刚性外壳的一部分所占据,以在所述开口中形成柱。
29. 如权利要求28所述的覆层板,其中所述柱穿过所述开口延伸至所述轻质芯材的底表面。
30. 如权利要求29所述的覆层板,其中所述柱用于承载施加至所述覆层板上的负荷。
31. 如权利要求28所述的覆层板,其中所述柱接合至所述轻质芯材。
32. 如权利要求31所述的覆层板,其中所述柱通过化学粘接添加剂接合至所述轻质芯材。
33. 一种制造覆层板的方法,包括
在芯材的底表面中配置至少一个沟槽;
在所述芯材的顶部和侧面上形成刚性外壳并使所述刚性外壳延伸至所述芯材的底部边缘;和
使所述芯材底表面中的所述至少一个沟槽穿过所述刚性外壳的底部部分,以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
34. 如权利要求33所述的方法,其中所述连续通道或每一个所述连续通道具有在正常条件下排水所需的足够运送水的截面积。
35. 如权利要求33所述的方法,其中所述覆层板包括横贯所述覆层板底表面的多个连续通道。
36. 如权利要求33所述的方法,其中所述连续通道或每一个所述连续通道配置成在铺砌所述覆层板时与相邻覆层板的连续通道对齐。
37. 如权利要求36所述的方法,其中所述连续通道或每一个所述连续通道配置成在铺砌所述覆层板时与相邻覆层板的连续通道对齐,而与板的取向无关。
38. 如权利要求33所述的方法,其中所述覆层板具有适于连续铺砌的形状。
39. 如权利要求38所述的方法,其中所述覆层板形状是矩形和方形的其中之一。
40. 如权利要求39所述的方法,其中所述覆层板底表面中的第一组基本直的连续通道与所述覆层板底表面中的第二组基本直的连续通道基本成直角排列。
41. 如权利要求40所述的方法,其中所述第一组基本平行于所述覆层板的侧面。
42. 如权利要求41所述的方法,其中所述第一组基本与所述覆层板的侧面成45°角。
43. 如权利要求38所述的方法,其中所述覆层板形状是三角形和六边形的其中之一。
44. 如权利要求33所述的方法,其中所述覆层板成型和着色为实现彩色方案和图形图案。
45. 如权利要求33所述的方法,还包括在所述轻质芯材顶表面中配置至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被用作加强梁的所述刚性外壳的一部分所占据。
46. 如权利要求33所述的方法,还包括在所述轻质芯材和所述刚性外壳之间进行接合。
47. 如权利要求46所述的方法,其中所述接合包括在围绕所述轻质芯材的顶部和侧面的刚性外壳中的化学粘接添加剂。
48. 如权利要求46所述的方法,其中所述接合包括在所述轻质芯材的至少一个侧表面中配置至少一个沟槽,所述至少一个沟槽被所述刚性外壳的一部分所占据,以实现所述刚性外壳与所述轻质芯材的机械接合。
49. 如权利要求48所述的方法,其中在所述轻质芯材的所述侧表面或每一个侧表面中的所述至少一个沟槽基本平行于所述轻质芯材的对应底部边缘延伸,使得所述机械接合阻止所述刚性外壳从所述轻质芯材上隆起。
50. 如权利要求33所述的方法,其中所述轻质芯材提供隔热作用。
51. 如权利要求33所述的方法,其中所述轻质芯材包括聚苯乙烯泡沫。
52. 如权利要求51所述的方法,其中所述轻质芯材包括挤出的聚苯乙烯泡沫板。
53. 如权利要求33所述的方法,其中所述刚性外壳是混凝土外壳。
54. 如权利要求33所述的方法,其中所制造的所述覆层板的重量基本上不超过约50公斤。
55. 如权利要求33所述的方法,其中所制造的所述覆层板具有足够的重量以避免被风吹起。
56. 如权利要求55所述的方法,其中所制造的所述覆层板具有约0.3844平方米的表面积和不小于约14公斤的重量。
57. 如权利要求33所述的方法,其中所形成的所述刚性外壳具有足够强度以使所述覆层板可步行通行。
58. 如权利要求33所述的方法,其中所述沟槽或每一个所述沟槽形成为约12mm深和约约12mm宽。
59. 如权利要求33所述的方法,其中形成所述刚性外壳包括:
将所述芯材放入在所述芯的侧面的周围留有空间且在其中可以形成所述外壳的模具中;
在所述模具中放入插入物,以提供用于所述芯材底表面中的所述沟槽的延伸部分的形成;和
将混凝土浇入所述模具中,以在所述芯的侧面周围和顶部上以及所述插入物上形成所述混凝土外壳。
60. 如权利要求33所述的方法,还包括在所述芯材上形成至少一个开口,其中至少一个开口从所述芯材的底表面延伸至所述芯材的顶部。
61. 如权利要求60所述的方法,其中形成所述刚性外壳包括将所述刚性外壳的一部分填入所述至少一个开口中,以在所述至少一个开口中形成柱。
62. 如权利要求33所述的方法,还包括在所述沟槽的各端部形成从所述芯材侧面向外突出的突出部,并且在形成所述刚性外壳后,移除所述突出部以形成横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道。
63. 如权利要求62所述的方法,其中所述突出部用于防止在形成所述刚性外壳期间所述沟槽被填充。
64. 如权利要求33所述的方法,其中所述轻质芯材是模制的聚苯乙烯泡沫板。
65. 一种覆层结构,包括:
在刚性表面上的防水膜;
在所述膜上的至少一个覆层板,所述至少一个覆层板具有轻质芯材和在所述芯材的顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板具有横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道,以在所述膜上方形成排泄通道。
66. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述至少一个覆层板是根据权利要求1所述的覆层板。
67. 如权利要求65所述的覆层结构,包括多个覆层板,所述多个覆层板被足以允许所述覆层板热膨胀的间隙所分隔。
68. 如权利要求65所述的覆层结构,其中不提供板连接。
69. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述刚性表面包括混凝土板。
70. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述刚性表面是屋顶或用作屋顶。
71. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述刚性表面是顶板。
72. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述刚性表面是基本平坦的,仅有排水斜坡。
73. 如权利要求65所述的覆层结构,其中所述刚性表面是成角度的。
74. 如权利要求65所述的覆层结构,其可步行通行。
75. 一种覆层结构,包括如权利要求27所述的多个覆层板。
76. 一种形成覆层结构的方法,所述方法包括:
在刚性表面上配置防水膜;和
在所述膜上设置至少一个覆层板,所述覆层板具有轻质芯材和在所述芯材的顶部和侧面上的刚性外壳,所述至少一个覆层板具有横贯所述覆层板底部的至少一个连续通道,以在所述膜上形成排泄通道。
77. 如权利要求76所述的方法,其中所述覆层板是根据权利要求1所述的覆层板。
78. 如权利要求76所述的方法,其中形成的所述覆层结构是根据权利要求65的覆层结构。
79. 如权利要求1所述的覆层板,其具有不超过约5m2的面积。
80. 如权利要求33所述的方法,其中所制造的所述覆层板具有基本上不超过约5m2的面积。
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