CN103410277B - 一种橡胶沥青防水结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶沥青防水结构，所述防水结构用于斜屋顶表面，自下而上依次包括，支撑层，将彩钢板焊接于彩钢屋架上形成；保温层，所述保温层与所述彩钢板贴合铺设；防水层，为多层结构，包括基体，所述基体位于所述多层结构的中间层；粘结层，所用材料为第一橡胶沥青防水涂层，所述粘结层位于所述多层结构的下层；表观防水层，所用材料为第二橡胶沥青防水涂层，所述表观防水层位于所述多层结构的上层；其中，所述粘结层、所述基体及所述表观防水层通过高温压合成型；阶梯层，铺设于所述防水层上，每一阶梯均设有铝制或钢制框架；功能层，所述功能层由若干光伏组件组成，所述每一光伏组件均嵌于所述框架内被所述框架固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水结构，特别涉及一种防水斜屋顶。
背景技术
防水是屋顶建筑的重要性能要求，橡胶沥青非固化防水材料涂层是屋顶表面常用的防水结构，其具有随机密封、吸收应力的特性，能填补屋顶变形裂缝，当防水层受到外力破坏时，橡胶沥青非固化防水涂料可使破坏点不致扩大，而且由于该涂料的蠕变作用能逐渐将破坏点修复，大大提高了防水层的可靠性。此外，橡胶沥青还可制成防水涂层铺设于屋顶用于屋顶的及时防水，考虑橡胶沥青涂层密封性和防水性的特点，将其作为功能型防水性密封胶用于屋顶建筑则具有可探索性。
除防水功能外，屋顶建筑的其他功能的开发也是建筑物设计的潮流，太阳能光伏屋顶系统可以有效地利用建筑物屋顶表面，实现原地使用和原地发电，同时降低墙面及屋顶的温升，然而，目前普遍应用的光伏屋顶系统未考虑屋顶建筑的充分利用，造成材料浪费。
基于以上所述，一种橡胶沥青防水结构，特别是一种含光伏系统的橡胶沥青防水屋顶的开发很有必要性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种橡胶沥青防水结构，所述防水结构用于斜屋顶表面，所述屋顶结构自下而上依次包括，支撑层，所述支撑层是将彩钢板焊接于彩钢屋架上形成，所述支撑层用于支撑整个屋顶结构，所述支撑层采用彩钢材质用以增强其抗震性、抗风性、耐久性、保温性及隔音性等性能；保温层，所述保温层用材料选自耐高温泡沫板、水泥发泡保温板、挤塑板、酚醛保温板或岩棉板中一种或几种材料的组合，所述保温层所用材料均为耐高温保温板，所述保温层与所述彩钢板贴合铺设；防水层，为多层结构，包括基体，所述基体位于所述多层结构的中间层；粘结层，所用材料为第一橡胶沥青防水涂层，所述粘结层位于所述多层结构的下层；表观防水层，所用材料为第二橡胶沥青防水涂层，所述表观防水层位于所述多层结构的上层；其中，所述粘结层、所述基体及所述表观防水层通过高温压合成型，双层橡胶沥青即可实现所述防水层与所述保温层及所述阶梯层的粘结，同时又可实现双重防水功效，基体材料主要用于提高所述橡胶沥青的耐候性和耐温湿度变化性，对于局部开裂造成的拉应力也可起到缓冲和阻隔作用；阶梯层，铺设于所述防水层上，呈逐次向下倾斜的阶梯，所述每一阶梯均设有铝制或钢制框架，阶梯层的设计一方面对向下流淌的雨水起疏导作用，另一方面用于固定光伏组件朝向阳光的角度，最大程度利用太阳光的入射；功能层，所述功能层由若干光伏组件组成，所述每一光伏组件均嵌于所述框架内被所述框架固定；其中，所述防水层与所述保温层粘合，所述防水层外沿处向下设有折边以包裹所述保温层及所述支撑层，所述屋顶四周设有封边，屋顶下沿处设有疏水沿用于缓冲水向下流淌的速度。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述第一橡胶沥青防水涂层配方为，沥青，15％-25％；橡胶，35％-55％；所述橡胶为橡胶油或为橡胶粉，所述橡胶油选自芳烃油、环烷油或石蜡油中的一种或几种的组合，胶粉为脱硫再生胶粉；碳黑，10％-20％；增粘剂，1％-3％，所述增粘剂选自聚异丁烯、乙丙共聚物或氢化苯乙烯二烯烃共聚物中的一种或几种的组合；加工改性剂，0.5％-3％；热稳定剂，0.5％-2％；蒙脱土，5％-15％，蒙脱土为含水硅酸盐粘土，具有独特的层状结构，晶片层间存在过剩负电荷，通过静电吸附层间阳离子保持电中性，由于层间阳离子的水和作用，蒙脱土具备一定的吸水性，此外蒙脱土的添加可增加橡胶沥青的粘稠度，可提高橡胶沥青的抗疲劳性及尺寸稳定性；木质素，0.3-1.5％，木质素含有多种活性官能团，如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构，其中酚羟基在木质素中存在较多，而蒙脱土表面又含有羟基，片层端面带正电，因此木质素可吸附在蒙脱土片层上，与蒙脱土发生相互作用，起到对蒙脱土的分散作用。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述第二橡胶沥青防水涂层配方为，沥青，15％-35％；橡胶，35％-55％；纳米二氧化硅，10％-20％，采用纳米二氧化硅替代炭黑作为增强剂用于表观防水层以增强表观防水层的力学强度以及尺寸稳定性；增粘剂，1％-3％；加工改性剂，0.5％-3％；热稳定剂，0.5％-2％。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述加工改性剂选自聚乙烯、马来酸酐改性聚乙烯或氧化聚乙烯中一种或几种高分子的混合物或共聚物。所述加工改性剂为聚烯烃加工改性剂，选自聚乙烯、马来酸酐改性聚乙烯或氧化聚乙烯的高分子共聚物或其混合物中一种或几种的组合，这类加工改性剂为蜡状固体颗粒状粉末，与各种改性沥青用SBS、无规聚丙烯(a-pp)、胶粉和填料广泛兼容，有助于减少沥青混合时带来的高粘度问题，使生产可在相对较低的温度下完成，且不需要胶体磨高剪切处理，在降低能耗成本的同时，也减少了用于研磨和污染控制的设备成本，同时，采用少量的加工改性剂能大大提高橡胶沥青的耐高温性和储藏稳定性，而且不影响橡胶沥青的蠕变性和自愈性。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述热稳定剂所用材料选自2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物，N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺，N,N-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺或2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中一种或几种。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述粘结层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到140-160℃后，加入橡胶，继续升温至175℃-190℃下搅拌分散0.5-3小时，降温至165℃-170℃，加入炭黑、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散0.5-3h，继续降温到150℃-160℃后，加入蒙脱土和木质素，搅拌分散0.5-3小时，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过130℃-170℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述粘结层。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述表观防水层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到140-160℃后，加入橡胶，继续升温至175℃-190℃下搅拌分散0.5-3小时，降温至165℃-170℃，加入纳米二氧化硅、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散0.5-3h，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过130℃-170℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述表观防水层。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述基体材料选自聚乙烯、聚丙烯、氟树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯中一种或几种的组合。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述防水层制备工艺为：1)将所述粘结层、所述基体及所述表观防水层自下而上依次平铺放置，置于层压机中，抽真空时间3-6分钟，温度90-160℃；2)真空下恒温压合8-20分钟；3)排气，取出复合后产品。
优选地，所述的一种橡胶沥青防水结构，其中，所述阶梯层所用材料为水泥板、添加纳米级填充剂的混凝土板、石膏板或石灰板中的一种或几种。
其中，所述阶梯层可采用含砂浆的水泥板。
本发明提供的一种橡胶沥青防水结构的有益效果：1)将橡胶沥青用作功能型防水密封胶，在屋顶设计的过程即可实现材料的充分利用，避免浪费，也可以实现防水功能；2)夹心式橡胶沥青防水涂层的使用，可强化防水涂层自身强度，且使得单层结构受应力撕裂后不致使另一橡胶沥青材料层随之开裂；3)屋顶光伏组件引入可增强屋顶表面的美观性和功能性，阶梯层的引入使光伏组件可有效接受不同角度入射的太阳光；4)充分利用屋顶建筑，搭接光伏组件，减少材料浪费。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种橡胶沥青防水结构，所述防水结构用于斜屋顶表面，所述屋顶结构自下而上依次包括支撑层、保温层、防水层及功能层，其中，所述支撑层是将彩钢板焊接于彩钢屋架上形成，所述支撑层用于支撑整个屋顶结构。所述保温层用材料为岩棉板，岩棉板为耐高温保温板，所述保温层与所述彩钢板贴合铺设。防水层为多层结构，包括基体、粘结层及表观防水层，所述基体位于所述多层结构的中间，所述粘结层位于所述多层结构的下层，所述表观防水层位于所述多层结构的上层，所述粘结层、所述基体及所述表观防水层通过高温压合成型。阶梯层，铺设于所述防水层上，呈逐次向下倾斜的阶梯，所述每一阶梯均设有铝制框架；所述功能层由若干光伏组件组成，所述每一光伏组件均嵌于所述框架内被所述框架固定。所述防水层与所述保温层粘合，所述防水层外沿处向下设有折边以包裹所述保温层及所述支撑层，所述屋顶四周设有封边，屋顶下沿处设有疏水沿用于缓冲水向下流淌的速度。
粘结层所用材料为第一橡胶沥青防水涂层，所述第一橡胶沥青防水涂层配方为，沥青，25％；橡胶，55％；所述橡胶为脱硫再生胶粉；碳黑，10％；增粘剂，2％，所述增粘剂为聚异丁烯；加工改性剂，1.5％，所述加工改性剂为聚乙烯；热稳定剂，0.5％，所述热稳定剂为2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物；蒙脱土，5％；木质素，1％。
所述粘结层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到150℃后，加入橡胶，继续升温至180℃下搅拌分散3小时，降温至165℃，加入炭黑、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散2h，继续降温到150℃后，加入蒙脱土和木质素，搅拌分散3小时，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过140℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述粘结层。
表观防水层所用材料为第二橡胶沥青防水涂层，所述第二橡胶沥青防水涂层配方为，沥青，35％；橡胶，50％；纳米二氧化硅，10％；增粘剂，1％，所述增粘剂为聚异丁烯；加工改性剂，3％，所述加工改性剂为聚乙烯；热稳定剂，1％，所述热稳定剂为2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物。
所述表观防水层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到160℃后，加入橡胶，继续升温至190℃下搅拌分散2小时，降温至170℃，加入纳米二氧化硅、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散2h，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过140℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述表观防水层。
所述基体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述防水层制备工艺为：1)将所述粘结层、所述基体及所述表观防水层自下而上依次平铺放置，置于层压机中，抽真空时间6分钟，温度145℃；2)真空下恒温压合17分钟；3)排气，取出复合后产品。
所述阶梯层所用材料为添加纳米级填充剂的混凝土板。
本发明提供的一种橡胶沥青防水结构实现材料充分利用的同时，避免浪费，实现屋顶防水功能；引入光伏组件，充分利用屋顶建筑，实现屋顶的多功能化。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (9)
1.一种橡胶沥青防水结构，所述防水结构用于斜屋顶表面，其特征在于，自下而上依次包括，
支撑层，所述支撑层是将彩钢板焊接于彩钢屋架上形成；
保温层，所述保温层用材料选自耐高温泡沫板、水泥发泡保温板、挤塑板、酚醛保温板或岩棉板中一种或几种材料的组合，所述保温层与所述彩钢板贴合铺设；
防水层，为多层结构，包括基体，所述基体位于所述多层结构的中间层；粘结层，所用材料为第一橡胶沥青防水涂层，所述粘结层位于所述多层结构的下层；表观防水层，所用材料为第二橡胶沥青防水涂层，所述表观防水层位于所述多层结构的上层；其中，所述粘结层、所述基体及所述表观防水层通过高温压合成型，所述防水层制备工艺为：1)将所述粘结层、所述基体及所述表观防水层自下而上依次平铺放置，置于层压机中，抽真空时间3-6分钟，温度90-160℃；2)真空下恒温压合8-20分钟；3)排气，取出复合后产品；
阶梯层，铺设于所述防水层上，呈逐次向下倾斜的阶梯，所述每一阶梯均设有铝制或钢制框架；
功能层，所述功能层由若干光伏组件组成，所述每一光伏组件均嵌于所述框架内被所述框架固定；
其中，所述防水层与所述保温层粘合，所述防水层外沿处向下设有折边以包裹所述保温层及所述支撑层，所述屋顶四周设有封边，屋顶下沿处设有疏水沿用于缓冲水向下流淌的速度。
2.如权利要求1所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述第一橡胶沥青防水涂层配方为，
沥青，15％-25％；
橡胶，35％-55％；
炭黑，10％-20％；
增粘剂，1％-3％；
加工改性剂，0.5％-3％；
热稳定剂，0.5％-2％；
蒙脱土，5％-15％；
木质素，0.3-1.5％。
3.如权利要求1所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述第二橡胶沥青防水涂层配方为，
沥青，15％-35％；
橡胶，35％-55％；
纳米二氧化硅，10％-20％；
增粘剂，1％-3％；
加工改性剂，0.5％-3％；
热稳定剂，0.5％-2％。
4.如权利要求2或3所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述加工改性剂选自聚乙烯、马来酸酐改性聚乙烯或氧化聚乙烯中一种或几种高分子的混合物或共聚物。
5.如权利要求2或3所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述热稳定剂所用材料选自2，2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物，N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺，N,N-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺或2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中一种或几种。
6.如权利要求2所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述粘结层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到140-160℃后，加入橡胶，继续升温至175℃-190℃下搅拌分散0.5-3小时，降温至165℃-170℃，加入炭黑、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散0.5-3h，继续降温到150℃-160℃后，加入蒙脱土和木质素，搅拌分散0.5-3小时，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过130℃-170℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述粘结层。
7.如权利要求3所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述表观防水层的制备工艺：将沥青加入到反应釜中，升温到140-160℃后，加入橡胶，继续升温至175℃-190℃下搅拌分散0.5-3小时，降温至165℃-170℃，加入纳米二氧化硅、增粘剂、加工改性剂和热稳定剂，搅拌分散0.5-3h，降温到50℃以下出料，所出料呈结块状，将制得的橡胶沥青结块料过130℃-170℃热辊压制成厚度均匀的片材，制得所述表观防水层。
8.如权利要求1所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述基体材料选自聚乙烯、聚丙烯、氟树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯中一种或几种的组合。
9.如权利要求1所述的一种橡胶沥青防水结构，其特征在于，所述阶梯层所用材料为水泥板、添加纳米级填充剂的混凝土板、石膏板或石灰板中的一种或几种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chu Jianjun Inventor after: Kang Jiefen Inventor after: Wang Yufeng Inventor after: Shen Chunlin Inventor after: Yang Bingyuan Inventor after: Yang Naihao Inventor before: Shen Chunlin Inventor before: Kang Jiefen Inventor before: Wang Yufeng Inventor before: Chu Jianjun Inventor before: Yang Bingyuan Inventor before: Yang Naihao |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220725 Address after: Suzhou City, Jiangsu province 215008 Guangji Road No. 284 Patentee after: China building materials Suzhou waterproofing Research Institute Co.,Ltd. Address before: Xushuguan town high tech Zone of Suzhou City, Jiangsu province 215151 guard Road No. 20 Patentee before: SUZHOU SINOMA DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE OF NON-METALLIC MINERALS INDUSTRY CO.,LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right |