CN104594604B - 镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖及其铺设、更换的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖及其铺设、更换的方法。橡胶地砖是由橡胶面板和预制钢筋砼底板构成。橡胶面板包括细胶粒耐磨面层和粗胶粒弹性下层，在细胶粒耐磨面层和粗胶粒弹性下层有一层钢丝网，粗胶粒弹性下层底面有向下凸出的宽截面定位键和窄截面定位键。预制钢筋砼底板底平面四角和中心处有从底面伸出一定长度、水平面呈1200分布的三根钢筋与末端钢筋园环焊接成的钢筋地脚。向预制钢筋砼底板顶面有呈下凹宽截面定位键槽和窄截面定位键槽中注入聚氨酯发泡胶，橡胶面板底面宽截面定位键和窄截面定位键镶嵌于宽截面定位键槽和窄截面定位键槽中。本发明以基础混凝土与所有预制钢筋砼底板牢固连接成整体，具有橡胶地砖强度高、施工现场工序少、劳动强度低、施工周期短，更换面板方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种地面装饰材料，具体是指一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖及其铺设、更换的方法。背景技术
橡胶地砖是以橡胶颗粒为原料, 经处理着色后采用胶粘剂包覆混合，再经压实同时高温硫化工艺方式形成的一种新型地面装饰材料。主要用于室外，也可用于室内。
橡胶地砖优点
橡胶地砖克服了各种硬质地面和地砖的缺点，能让使用者在行走和活动时始终处于安全舒适的生理和心理状态，脚感舒适，身心放松。用该产品铺设的运动场地，不仅能更好地发挥竞技者的技能，还能将跳跃和器械运动等可能对人体造成的伤害降到最低限度。在老年和少儿活动场所铺设本产品，能对老人和儿童的安全起到良好的保护作用。其最大特点是防滑，减震，耐磨，抗静电，不返光，耐候性好，抗老化，寿命长。一般情况下，耐温性可达到-40℃－100℃正常使用。
目前，现有橡胶地砖及铺装工艺缺点：
1、粘接基础表面处理难度高，隐患很难根除
大面积铺装时，很难将整个基层砼铺装表面打磨平整至同一水平面；若橡胶地砖逐块铺装过程中，有非同一水平面出现，则铺装于该处的橡胶地砖，由于下层具有的高弹性使其与相对应位置基层砼表面低凹部位很难紧密粘接成为一体而形成局部空鼓。
在使用过程中，该局部空鼓遇到压力而频繁反弹时，向上反弹力不断撕裂与其周边粘接良好的部位，并将撕裂部位不断扩大，最终使橡胶地砖底面与基层砼表面的粘接失效而活动。
2、粘接受力表面不连片，效果欠佳
因橡胶地砖底层高弹性是由粗橡胶颗粒组成，颗粒间空隙较大。底外表面橡胶颗粒呈现出：外露形状不一且面积不等、颗粒间空隙大小不均又深浅各异的状态特征，该特征决定了橡胶地砖底面是由很多个面积大小不一的点与基层砼表面相粘接。
使用过程中，橡胶地砖局部遭受倾斜冲击力时，可能会发生冲击力和反作用力将该局部的某些粘接点撕裂，其后再发生冲击时撕裂点不断扩大至相邻的各粘接点，进而影响整块橡胶地砖的粘接效果。
特别是在橡胶地砖底部设置排水槽后，使橡胶地砖底面与基层砼铺装表面的粘接面积成倍减少，影响整体粘接效果。
3、排水不畅、后患无穷
需排水时，因受底面必须平整才能满足粘接要求工艺的限制，造成了由排水方向和排水坡度组成的路面有组织排水系统及功能无法实现。除橡胶地砖表面溢流外、只能依靠橡胶地砖自身具备的疏水性并经橡胶地砖底面排水水槽承担部分排水职能。由此可能引起橡胶地砖之间的缝隙和橡胶地砖底面排水水槽藏污纳垢腐臭，导致粘接层失效，基础砼难免出现的裂缝因雨水渗漏而造成基础砼不均匀沉降和冻胀灾害的发生。
4、现有橡胶地砖铺设工序复杂、烦琐。施工时，现浇基层砼固化、干透后，粗打磨整个表面，并清洗表面浮尘，再精细打磨整个表面；清刷打磨表面的浮尘；表面干透后，满面刷胶，待胶干透后，满面打磨将多余的胶层除掉，留下填平补齐的微小胶坑，使整个表面平整光洁。然后，在橡胶地砖底面和待铺地表面满面刷胶，待胶略干时将橡胶地砖铺于待铺地表面上并用橡皮锤不断锤击，使两者紧密粘接在一起。
5、橡胶地砖更换不方便
个别橡胶地砖表面出现磨损严重需要更换时，橡胶地砖无拔出受力点、又加上满面刷胶工艺的全面粘接，更换某块橡胶地砖变得既耗时又费力。
发明内容
为了克服现有橡胶地砖结构及其采用的铺设、更换诸多方面存在的不足，本发明的目的在于提供一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖，既能充分发挥橡胶地砖优异结构性能，又为施工现场提供了铺设、更换复合型弹性橡胶地砖的方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖，主要由橡胶面板、预制钢筋砼底板组成。橡胶面板包括细胶粒耐磨面层和粗胶粒弹性下层，在细胶粒耐磨面层和粗胶粒弹性下层均各有一层钢丝网，粗胶粒弹性下层底面有等高不等宽间隔串联一体式向下凸出的宽截面定位键和窄截面定位键，位于宽截面定位键居中位置有圆柱状钢制锥螺纹提拔螺母，提拔螺母塑料保护盖和贯通定位键底部并与提拔螺母底部焊接为一体的圆钢。
预制钢筋砼底板顶面有呈下凹的宽截面定位键槽和窄截面定位键槽，橡胶面板底面宽截面定位键和窄截面定位键与宽截面定位键槽和窄截面定位键槽相对应，橡胶面板在厚度方向有一层单层的钢筋网片，预制钢筋砼底板底平面四角和中心处有从底面伸出一定长度、水平面呈1200分布的三根钢筋与末端钢筋圆环焊接而成的钢筋地脚。
上述定位键、钢筋地脚功能的介绍
一、定位键功能：
1、是橡胶面板底部的加强筋；
2、与定位键槽镶嵌粘接为一体后，消除橡胶面板局部水平冲击力，使橡胶面板不发生位移。
3、平行与边的键与槽粘接后
a、抗冲击、阻挡橡胶面板相对位移；
b、阻止橡胶面板边缘翘起。
4、对角线方向呈450的键与槽粘接后，分散倾斜冲击力，阻挡橡胶面板位移。
二、钢筋地脚功能：
1、确保预制钢筋砼底板与基层砼牢固连接；
2、确保预制钢筋砼底板不发生位移；
3、支撑预制钢筋砼底板四角及中心，避免预制钢筋砼底板底面个别部位出现与基层砼粘接不牢的空鼓现象时，对整块预制钢筋砼底板使用带来的不利影响。
镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖的铺设方法，其步骤是：
a.将预制钢筋砼底板的钢筋地脚插入摊铺好的基础砼中，锤击预制钢筋砼底板顶面至竖向控制标高和控制轴线位置；
b.基础砼固化、干透后，在预制钢筋砼底板顶面定位键槽底部注入定量的聚氨酯发泡胶，将橡胶面板底面的定位键对准相对应的定位键槽并嵌入其中；
c.置重物于橡胶面板之上，利用聚氨酯发泡胶延时二次发泡、充填定位键与定位键槽之间的空隙后固化的特性，将二者粘接形成复合结构；
d.在已铺设完成橡胶面板之间的缝隙中注入耐候密封胶，使所有橡胶面板粘接成一片，抗局部冲击、阻挡橡胶面板的位移；
e.在每块橡胶面板中心位置，定尺插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板顶面，抽出橡胶面板与预制钢筋砼底板之间间隙中的空气，使橡胶面板与预制钢筋砼底板之间，除定位键与定位键槽粘接部位外的其余部位，处于负压贴合状态，消除橡胶面板可能存在的局部鼓包现象。
镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖的更换方法，其步骤是：
a.取出该块橡胶面板提拔螺母塑料保护盖；
b.将上端为吊环的锥螺纹螺杆拧入提拔螺母的锥螺纹中；
c.起吊架吊钩将所有已拧入提拔螺母锥螺纹中的吊环勾住并同时向上起吊，使该块橡胶面板底面所有定位键全部从与其粘接为一体的预制钢筋砼底板顶面的定位键槽中拔出；
d. 清除与已拆除橡胶面板四周相邻的橡胶面板侧立面上残留的耐候密封胶，清除定位键槽内残余聚氨酯发泡胶和残余定位键颗粒；
e.在定位键槽底部注入定量的聚氨酯发泡胶，将新橡胶面板底面的定位键对准相对应的定位键槽并嵌入其中，置重物于橡胶面板之上；
f.在新换的橡胶面板中心位置，定尺插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板顶面，抽出新换的橡胶面板与预制钢筋砼底板之间间隙中的空气。
本发明优点及产生的有益效果是：一、强度高
本发明以基础砼与所有预制钢筋砼底板牢固连接成整体作为承载受力基础；
以预制钢筋砼底板作为橡胶面板的安装基础和定位基准；
以抗剪能力突出和定位精确的定位键与定位键槽镶嵌粘接成一体，作为橡胶面板和预制钢筋砼底板的连接方式；
在橡胶面板耐磨面层和弹性下层中，均设置竖向抗冲击和水平抗剪切性能的钢丝网结构，增强橡胶面板整体强度；
橡胶面板之间粘接而形成整体路面，强化了抗局部冲击、阻挡橡胶面板位移的能力。
二、适应个性化设计本发明改变了传统橡胶地砖依靠自身厚度保证整体强度的设计结构；
本发明明确了橡胶面板厚度方向三个层次的结构功能属性：即面层的密实度、耐磨性，下层的稳定性、弹性和最下层定位键层的刚性、稳固性；
本发明为适应不同使用工况条件下，有针对性、定量化分别设计面层耐磨度和下层弹性系数，提供了系统可行性和深度精细化设计的可能。
三、实现路面排水坡向、坡度的要求
本发明充分发挥预制钢筋砼底板在逐块拼接过程中，每块预制钢筋砼底板均可单向、侧向找坡的自然优势，结合橡胶面板之间接缝处均被密封粘接而使路面表面成为整片的特点，完全实现路面设计规范在有组织排水系统中，对排水方向、排水坡度的具体技术要求。
四、基础连接牢靠、路面完整、无后顾之忧
本发明涉及的橡胶面板与预制钢筋砼底板，通过键与键槽镶嵌粘接实现了两者的牢固连接。橡胶面板之间通过耐候密封胶密封粘接，使所有橡胶面板成为整片，隔绝降水向基础渗漏、渗透。杜绝了现有橡胶地砖及施工工艺，对橡胶地砖自身要求具备疏水性与底面排水水槽组成部分排水系统而可能引起的藏污纳垢腐臭、粘接层失效、基础砼裂缝渗漏导致不均匀沉降和冻胀灾害等诸多隐患。
五、产品质量稳定
本发明涉及的橡胶面板和预制钢筋砼底板，均在工厂内流水作业线生产制造，其精度、强度等技术质量指标稳定、可靠、可控。
本发明涉及的聚氨酯发泡胶和耐候密封胶，生产制造工艺成熟、使用性能稳定、易于采购、便于操作。
六、施工现场工序少、劳动强度低、施工周期短
七、面板更换时取出十分方便。
附图说明
图1是本发明铺设完成后局部俯视图。
图2是图1 A—A的宽、窄定位键与定位键槽阶梯剖视图。
1—橡胶面板 2—预制钢筋砼底板 3—钢筋地脚 4—基础砼
图3是图2 Ⅰ号宽截面定位键与定位键槽放大图。
5—细胶粒耐磨面层 6—粗胶粒弹性下层 7—宽截面定位键 8—圆柱状钢制提拔螺母 9—锥螺纹 10—提拔螺母塑料保护盖 11—钢丝网 12—圆钢 13—聚氨酯发泡胶14—宽截面定位键槽 15—耐候密封胶
图4是图2 Ⅱ号窄截面定位键与定位键槽放大图。
16—窄截面定位键 17—窄截面定位键槽
图5是橡胶面板仰视图。
7—宽截面定位键 16—窄截面定位键
图6是图5橡胶面板B向视图。
5—细胶粒耐磨面层 6—粗胶粒弹性下层 7—宽截面定位键 16—窄截面定位键
图7是预制钢筋砼底板主视图。
14—宽截面定位键槽 17—窄截面定位键槽
图8是预制钢筋砼底板左视图。
3—钢筋地脚
图9是预制钢筋砼底板后视图。
3—钢筋地脚 。具体实施方式
下面，结合附图对本发明技术方案再作进一步说明：
如图2、3、4、5、6所示，一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖，主要是由橡胶面板1、预制钢筋砼底板2组成。橡胶面板1包括细胶粒耐磨面层5和粗胶粒弹性下层6。在细胶粒耐磨面层5和粗胶粒弹性下层6中均有一层抗冲击、抗剪切钢丝网11，粗胶粒弹性下层6底面有多方向、多道数、等高不等宽间隔串联一体式向下凸出的宽截面定位键7和窄截面定位键16，位于宽截面定位键7居中位置有圆柱状钢制锥螺纹提拔螺母8、提拔螺母塑料保护盖10和贯通定位键底部并与提拔螺母8底部焊接为一体的圆钢12。预制钢筋砼底板2顶面有呈下凹的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17，橡胶面板1底面宽截面定位键7和窄截面定位键16与宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17相对应，橡胶面板在厚度方向有抗压、抗弯性能、单层双向的钢筋网片，预制钢筋砼底板2底平面四角和中心处有从底面伸出一定长度、水平面呈1200分布的三根钢筋与末端钢筋圆环焊接而成的钢筋地脚3。
现场施工时，将铺装施工面基础砼4摊铺、振捣至控制标高，并保证其厚度大于钢筋地脚伸出净长度后，将预制钢筋砼底板2的钢筋地脚3水平向下插入基础素砼4中，用橡皮锤向下对称锤击预制钢筋砼底板2顶面四角和中心部位，至预制钢筋砼底板2顶面达到竖向控制标高和控制轴线位置。待基础砼4固化、干透后，将聚氨酯发泡胶13注入预制钢筋砼底板2顶面的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17底部，用刮板刮平聚氨酯发泡胶13并刮除多余的聚氨酯发泡胶13。在注入聚氨酯发泡胶五分钟内，将橡胶面板1底面宽截面定位键7和窄截面定位键16，对准预制钢筋砼底板2顶面相对应的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17平稳放入后，用略小于橡胶面板1平面尺寸的平板状重物置于橡胶面板1表面两小时以上，防止聚氨酯发泡胶13延时二次发泡体积膨胀2——3倍时，将橡胶面板1顶起。在橡胶面板1之间的接缝缝隙中，注入、刮平耐候密封胶15，取每块橡胶面板1中心位置插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板2顶面，抽出橡胶面板1与预制钢筋砼底板2之间存在的空气，使橡胶面板1与预制钢筋砼底板2之间，除宽截面定位键7与宽截面定位键槽14窄截面定位键16和窄截面定位键槽17粘接部位外，其余部位处于负压贴合状态，消除橡胶面板可能存在的局部鼓包现象。
当某块橡胶面板损伤需要更换时，用刀切开该橡胶面板四周接缝中的耐候密封胶15、标记橡胶面板1上圆柱状钢制锥螺纹提拔螺母8的中心位置，用内径大于提拔螺母塑料保护盖10的定位空心钻定尺下钻，取出提拔螺母塑料保护盖10后，将上端为吊环的锥螺纹螺杆拧入提拔螺母的锥螺纹9中，起吊架吊钩将所有已拧入提拔螺母锥螺纹9中的吊环勾住后，同时向上起吊，将橡胶面板1底面所有的宽截面定位键7和窄截面定位键16从预制钢筋砼底板2顶面的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17中拔出；清除预制钢筋砼底板2顶面定位键槽内的残余聚氨酯发泡胶13和残余定位键颗粒，清除与已拆除橡胶面板四周相邻的橡胶面板1侧立面上残留的耐候密封胶15。将聚氨酯发泡胶13注入预制钢筋砼底板2顶面的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17底部，用定量刮板刮平聚氨酯发泡胶13并刮除多余的聚氨酯发泡胶13，在注入聚氨酯发泡胶五分钟内，将新橡胶面板1底面宽截面定位键7和窄截面定位键16，对准预制钢筋砼底板2顶面相对应的宽截面定位键槽14和窄截面定位键槽17平稳放入后，用略小于橡胶面板1平面尺寸的平板状重物置于橡胶面板1表面两小时以上。在与新换的橡胶面板1四周相邻橡胶面板1的接缝缝隙中，注入、刮平耐候密封胶15，在新换的橡胶面板1中心位置，插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板2顶面，抽出新换的橡胶面板1与预制钢筋砼底板2间隙中的空气。
镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖结构受力分析
该局部镶嵌复合型弹性橡胶地砖，主要铺设于人行道、上人屋面、体育场、球场、公园、学校、广场、站台、踏步台阶等室外公共场所地面。
承受人在其上行走及跑和跳时的动载荷，受力方式多为倾斜式冲击。当倾斜冲击力施加于橡胶面板局部时，受冲击部位呈不规则下凹形状。该冲击力可分解为两部分：垂直冲击力和水平冲击力。
一、分解、分散和吸收垂直冲击力的分析
1、受力部位耐磨细胶粒面层中的细胶粒，因受拉变形而反弹及面层中钢丝网骨架的刚性反弹作用，抵消了一部分冲击力，其余大部分冲击力传递至与该受力部位位置相对应的下方弹性粗胶粒下层中。
2、弹性粗胶粒下层胶粒粒径大、弹性好，胶粒间空隙大。冲击力传递至该层后，由于受力部位胶粒，层层受拉变形而反弹、胶粒间空隙被层层压缩时不断吸收冲击力和下层中钢丝网骨架的刚性反弹等综合作用，吸收并消耗了绝大部分冲击力。
3、由于受力部位胶粒层每层受压变形时，拉长了与受力部位边际线交集的胶粒，同时也拉大了与该受力部位边际线交集的胶粒间空隙，使该受力部位边际线交集处受力矢量方向向外围发生偏转，分散了一部分冲击力。
4、残余部分冲击力传递至预制钢筋砼底板顶面后，即被反弹、扩散至弹性粗胶粒下层中被吸收。
二、分解、分散和吸收水平冲击力的分析
1、因橡胶面板防滑、摩擦系数大的特性，使水平冲击力遭遇的阻尼随相对冲击距离的增加和冲击能量的递减而无限增大，吸收并消耗了部分水平冲击力。
2、同时，受力部位沿冲击方向，梯次向下层胶粒层传递能量递减的水平冲击力。因层间胶粒被压缩而反弹、胶粒间空隙被挤压而吸收冲击力和钢丝网骨架刚性抗剪切反弹综合作用，吸收并消耗了大部分水平冲击能量。
3、剩余部分水平冲击力传递至定位键后，定位键纵向键端面与宽定位键之宽出窄定位键的键体部分受力体积足以承载该方向水平冲击力；而定位键横向两侧面也具备抗衡正向水平冲击力造成的正面扭转和背面拉伸的能力。更因定位键与定位键槽粘接为一体，且在同水平面多方向、多道设置，分散吸收并消耗了剩余的水平冲击力。
Claims (3)
1.一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖，主要由橡胶面板（1）、预制钢筋砼底板（2）组成，
橡胶面板（1）包括细胶粒耐磨面层（5）和粗胶粒弹性下层（6），在细胶粒耐磨面层（5）和粗胶粒弹性下层（6）均有一层钢丝网（11），粗胶粒弹性下层（6）底面有等高不等宽间隔串联一体式向下凸出的宽截面定位键（7）和窄截面定位键（16），位于宽截面定位键(7)居中位置有圆柱状钢制锥螺纹提拔螺母（8）、提拔螺母塑料保护盖（10）和贯通定位键底部并与提拔螺母（8）底部焊接为一体的圆钢（12）；
预制钢筋砼底板（2）顶面有呈下凹的宽截面定位键槽（14）和窄截面定位键槽（17），橡胶面板（1）底面宽截面定位键（7）和窄截面定位键（16）与宽截面定位键槽（14）和窄截面定位键槽（17）相对应，橡胶面板（1）在厚度方向有单层双向的钢筋网片，预制钢筋砼底板（2）底平面四角和中心处有从底面伸出一定长度、水平面呈1200分布的三根钢筋与末端钢筋圆环焊接而成的钢筋地脚（3）。
2.权利要求1所述一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖的铺设方法，其步骤是：
a.将预制钢筋砼底板（2）的钢筋地脚（3）插入摊铺好的基础砼中，锤击预制钢筋砼底板（2）顶面至竖向控制标高和控制轴线位置；
b.基础砼（4）固化、干透后，在预制钢筋砼底板（2）顶面定位键槽底部注入定量的聚氨酯发泡胶（13），将橡胶面板（1）底面的宽截面定位键（7）和窄截面定位键（16）对准相对应的宽截面定位键槽（14）和窄截面定位键槽（17）并嵌入其中；
c.置重物于橡胶面板（1）之上，待聚氨酯发泡胶（13）延时二次发泡、充填宽截面定位键（7）和窄截面定位键（16）与宽截面定位键槽（14）和窄截面定位键槽（17）的空隙后，将二者粘接形成复合结构；
d.在已铺设完成的橡胶面板（1）之间的缝隙中注入耐候密封胶（15），使所有橡胶面板粘接成一片，抗局部冲击、阻挡橡胶地砖的位移；
e.在每块橡胶面板（1）中心位置，定尺插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板（2）顶面，抽出橡胶面板（1）与预制钢筋砼底板（2）之间间隙中的空气，使橡胶面板（1）与预制钢筋砼底板（2）之间，除宽截面定位键（7）和窄截面定位键（16）与宽截面定位键槽（14）和窄截面定位键槽（17）粘接部位外，其余部位处于负压贴合状态。
3.权利要求1所述一种镶嵌粘接复合型弹性橡胶地砖的更换方法，其步骤是：
a.取出橡胶面板（1）提拔螺母塑料保护盖（10）；
b.将上端为吊环的锥螺纹螺杆拧入提拔螺母的锥螺纹（9）中；
c.起吊架吊钩将所有已拧入提拔螺母锥螺纹（9）中的吊环勾住并同时向上起吊，将橡胶面板（1）底面所有的宽截面定位键（7）和窄截面定位键(16)从预制钢筋砼底板(2)顶面的宽截面定位键槽(14)和窄截面定位键槽(17)中拔出；
d. 清除与已拆除橡胶面板四周相邻的橡胶面板（1）侧立面上残留的耐候密封胶（15），清除预制钢筋砼底板（2)顶面定位键槽内的残余聚氨酯发泡胶（13）和残余定位键颗粒；
e.在宽截面定位键槽(14)和窄截面定位键槽(17)底部注入定量的聚氨酯发泡胶（13），将新橡胶面板（1）底面的宽截面定位键（7）和窄截面定位键(16)对准相对应的宽截面定位键槽(14)和窄截面定位键槽(17)并嵌入其中，置重物于新橡胶面板之上；
f.在新换的橡胶面板中心位置，定尺插入真空抽气针头至预制钢筋砼底板（2）顶面，抽出新换的橡胶面板与预制钢筋砼底板间隙中的空气。
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