CN110831911A - 环保可靠的隔热建筑块和结构 - Google Patents

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Abstract

公开了主要由回收材料构成的环保可靠的隔热建筑块和结构。环保建筑块和结构包括涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片，然后与水混合并在模具中成型。可以在环保可靠的隔热建筑块的一侧上设置一层灌浆或防火材料。环保可靠的隔热建筑块可为例如绿化屋顶、壁结构和绿化屋顶铺面等应用提供高隔热性和强度。可以通过以下方式构建环保结构：将涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片浇注模具中以形成壁，然后浇注一层涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片作为屋顶铺面，从而在整体式浇注中创建自支撑结构。

Description

环保可靠的隔热建筑块和结构
技术领域
本发明涉及环保可靠的隔热建筑块和主要由回收材料构成的结构。环保可靠的隔热建筑块和结构包括涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片，然后将其与水混合并在模具中成型。在一个实施例中，灌浆层设置在环保可靠的隔热建筑块的一侧上，以用于屋顶系统。在一个实施例中，防火材料的可渗透层设置在环保可靠的隔热建筑块的一侧上。环保可靠的隔热建筑块可为绿化屋顶平台等应用提供高隔热性和强度。可以通过以下方式来构建环保结构：将涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片浇注在模具中以形成壁，然后浇注涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片的层作为屋顶板，从而在一个整体式浇注中形成整个结构。
背景技术
在许多发达国家，建筑物的建造和使用是能源的主要消耗者和温室气体排放的产生者。可持续建筑力求通过对材料、能源和开发空间进行高效和节制使用，来最大程度地减少建筑物对环境的负面影响。可持续建筑在建筑环境设计中采用有意识的方法进行能源和生态保护。
绿色建筑物(也称为绿色建筑或可持续建筑物)是指在建筑物的整个生命周期(从选址到设计、建造、运营、维护、装修和拆除)中环保且资源高效的结构和过程的使用。BREEAM(英国)、
Figure BDA0002354971030000011
(美国和加拿大)、DGNB(德国)、CASBEE(日本)和VERDEGBCe(西班牙)等绿色建筑评级系统可帮助消费者确定建筑物的环境性能水平。这些系统因支持绿色设计的建筑功能而获得荣誉，这些建筑类别包括建筑地点的位置和维护，水、能源和建筑材料的节约以及居住者的舒适和健康。荣誉的数量通常决定成就的水平。此外，绿色建筑物规范和标准(例如国际规范委员会的国际绿色建筑规范草案)是由标准制定组织创建的规则，这些规则为绿色建筑要素(例如材料或采暖和制冷)规定了最低要求。
Leadership in Energy and Environmental Design
Figure BDA0002354971030000014
是由美国绿色建筑委员会(USGBC)开发的一套用于美国和加拿大绿色建筑物设计、建造、运营和维护的评级系统。建筑物的
Figure BDA0002354971030000012
认证是全球公认的绿色建筑物成就的首要标志。
Figure BDA0002354971030000013
认证的建筑物的运营成本更低，可将能源和水费减少多达40％。全球各地的企业和组织都使用
Figure BDA0002354971030000015
来提高建筑物的效率、释放宝贵的资源，这些资源可用于创造新的工作机会、吸引和留住顶尖人才，扩大运营并投资于新兴技术。
Figure BDA0002354971030000016
的目的是提供一种标准的认证过程，该过程对以环境性能、效率以及居住者的健康和福祉作为主要目标的建筑物进行注册。建筑物根据USGBC建立的类别集获得指向不同级别认证的分数。例如，针对以下特征奖励积分：
·场地开发，其保护或恢复栖息地或最大化开放空间；
·雨水设计，其最小化不透水表面；
·热岛效应，其使用替代性表面和非结构性技术来减少不透性并促进渗透，减少污染物负荷和植被屋顶的使用；
·通过使用绿化屋顶系统来节约用水，而无需永久灌溉或最小化饮用水消耗；
·通过确定建筑物和系统的最低能效水平来实现能源和优化；和
·材料和资源，其重复使用建筑物材料和产品以减少对原始材料的需求和减少浪费；使用可循环使用的组件以及使用在建筑物500英里范围内制造和组装的区域材料。
安装在屋顶表面的50％以上的绿化屋顶系统实际上保证获得
Figure BDA0002354971030000021
认证2分，并且可以额外贡献7+分。这几乎是获得
Figure BDA0002354971030000022
认证的建筑物所需总分的20％。
已经开发了用于建筑物的低坡度屋顶系统。低坡度屋顶系统通常包括由金属或混凝土制成的结构铺面，上面覆盖隔热层，然后再用防水膜覆盖隔热层。商业低坡度屋顶系统可以使用：预制板的单层膜，该板卷在屋顶上并用机械紧固件连接，用化学粘合剂粘合或用碎石、石子或铺砖等压载物固定在适当位置；组合屋顶，其由底板、织物加固层和深色保护性表面层组成；具有一层或多层带有增强织物的塑料或橡胶材料的改性沥青片状膜，其表面涂有矿物颗粒或光滑饰面；并且喷涂聚氨酯泡沫屋顶，其方法是将两种液体化学物质混合在一起，使之发生反应并膨胀，形成一个固体块，该固体块粘附在屋顶上，然后在聚氨酯上覆盖保护层例如金属或瓷砖。
在1960年代及以后，低坡度屋顶隔热材料变得越来越普遍，随着越来越多的建筑物装有空调以及供暖和制冷的能源成本急剧上升。当前的隔热等级可能会超出规范指定的R30，或者由于建筑物的用途和地理位置而异。
已知隔热板用于墙和屋顶建筑应用以形成部分或全部建筑围护结构。隔热板通常具有相对的内表面和外表面，并且在表面之间粘附有隔热泡沫芯。然后可以将面板安装到支撑结构上，以形成建筑物中的墙壁或屋顶应用。
在豪华房地产市场中，高层建筑物中的购买者在建筑物的屋顶上寻找居住空间以提供诸如花园和游泳池的便利。绿化屋顶或活动屋顶是建筑物的屋顶，其部分或全部覆盖有植被和生长介质，并覆盖在防水膜上。它还可能包括其他层，例如根系屏障以及排水口和灌溉系统。
绿化屋顶的一个缺点是土壤和滞留水的额外质量，这会给建筑物的结构支撑带来很大的压力。某些类型的绿化屋顶还具有更高的结构标准，例如在世界地震和飓风多发地区。由于基底的重量负荷和植被超过允许的静态负荷，因此某些现有建筑物无法使用某些类型的绿化屋顶进行翻新。例如，绿化屋顶的重量导致2016年香港大型体育馆屋顶坍塌。
一种提供高层屋顶绿化空间的已知方法是通过使用倒置屋顶膜组件(IRMA)，也称为保护膜屋顶系统(PMR)或组合屋顶(BUR)系统。在IMRA中，通常将防水膜粘附到建筑物的屋顶结构上，然后铺设保护性防潮隔热层，以保护该膜免受大气降解，例如日晒、风吹雨打以及人流。可以铺设网层以过滤碎屑，并用压载物(例如碎石木板或铺砖)压紧隔热层。在施工过程中会形成屋顶的外倾角或坡度，以将水输送到屋顶排水口。IRMA的示例如图1所示。
轮胎回收或橡胶回收是指由于磨损或不可修复的损坏而不再适合在车辆上使用的车辆轮胎的回收过程。这些轮胎由于生产量大而成为大而困难的废物来源，并且事实上它们包含许多在生态方面有问题的部件。仅在美国，环境保护署(EPA)估计每年就产生约3亿只废旧轮胎。这些轮胎中有超过6000万个最终置于填埋场、海洋、湖泊，严重损害了我们的环境。由于每年产生大量的轮胎，并且仅有那么多有限的重复使用选项可供使用，因此当地的回收设施很难解决这个问题。
使废轮胎成问题的相同特征-廉价的可获得性，体积和弹性-也使其成为有吸引力的回收目标。众所周知，轮胎可以循环用于篮球场、热熔沥青中，以提高焚烧厂和新鞋类产品中RDF的燃烧价值。
发明内容
本发明涉及用于绿化屋顶和铺面应用以及环保结构的环保可靠的隔热建筑块。环保建筑块可为绿化屋顶和铺面建筑等应用提供高隔热性和强度。另外，可以在一个整体式浇筑物中建造环保结构。
在本发明的一个实施例中，将环保可靠的隔热建筑块粘附至防水膜，该防水膜粘附至屋顶系统的隔热层的顶层，该屋顶系统的隔热层粘附至建筑物的屋顶基底以提供绿化屋顶应用。
在一个实施例中，环保可靠的隔热建筑块与类似的环保可靠的隔热建筑块并排设置，并粘附到屋顶基底上，以提供用于膜屋顶系统的隔热层。将防水膜胶粘到环保可靠的隔热建筑块的顶部，然后将环保可靠的隔热建筑块粘附到防水膜上，以用作绿化屋顶应用。
在一个实施例中，环保可靠的隔热建筑块与可渗透防火材料的顶层层叠，以用作绿化铺面应用。
在一个实施例中，将多个环保可靠的隔热建筑块粘附至防水膜，该防水膜粘附至屋顶系统的隔热层的顶层，该屋顶系统的隔热层粘附至建筑物的屋顶基底以提供绿化屋顶应用。将具有可渗透防火材料顶层的第二层环保可靠的隔热建筑块粘附到绿化屋顶应用的顶层，以用作绿化铺面应用。在一个实施例中，形成绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部是锥形的，以产生“倾斜到排水口”的屋顶系统。用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块的底面逐渐变细，以对应于用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部逐渐变细。环保可靠的隔热建筑块的顶部和底部的倾斜会阻止液体直接流到屋顶排水口。用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块的渗透性使水能够通过并被引导至屋顶排水口。
用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块包括多个切碎的橡胶轮胎碎片，其与硅灰、矿渣水泥和水泥干式混合，直到切碎的橡胶轮胎碎片被涂覆。然后将水添加到干燥的涂覆过的切碎的橡胶混合物中。将一层可渗透的防火材料放在模具中，将润湿的切碎的橡胶轮胎混合物放在模具中可渗透的防火材料层的顶部，然后将其干燥成环保可靠的隔热建筑块，以进行绿化铺面应用。用于绿化铺面的干燥的环保可靠的隔热建筑块包括从顶部开始的开放式基体，液体(例如水)可以自由通过该基体。
在一个实施例中，可渗透的防火材料包括膨胀的板岩。
用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块包括多个切碎的橡胶轮胎碎片，其与硅灰、矿渣水泥和水泥干混，直到切碎的橡胶轮胎被涂覆。然后将水添加到干燥的涂覆过的切碎的橡胶混合物中。可以在模具中放置一层灌浆，然后将润湿的切碎的橡胶轮胎混合物放在灌浆层顶部的模具中，然后将其干燥成环保可靠的隔热建筑块，用于绿化屋顶应用。用于绿化屋顶的干燥的环保可靠的隔热建筑块包括开放式基体。在一个实施例中，环保可靠的隔热建筑块还可包括设置在建筑块的内部开放基体中的隔热泡沫。
在一个实施例中，将经涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物浇注在模具中以形成结构的壁。在一个实施例中，将经涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物直接浇注在划痕的混凝土板上。在一个实施方案中，将涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物浇注在已经放置在划痕的混凝土板的顶部上的灌浆层的顶部上。将杆插入模具的整个长度内，以便可以在浇注的切碎的橡胶轮胎混合物干燥时将顶部放在上面以对其压缩。顶部可以是胶合板。
在一个实施例中，将一层涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物层浇注在胶合板上，以形成屋顶覆盖物。多个杆从胶合板层向上延伸，以允许在浇注的涂层切碎的橡胶轮胎混合物干燥时将顶部放置在上面以对其压缩。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1描绘了典型的IRMA的构造。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块。
图3A至图3E描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的各种实施例，其上面具有用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。
图4A-4K描绘了根据本发明的一个实施例的制造用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块的步骤。
图5A-5H描绘了在构造结构时所采取的步骤，该结构完全由环保隔热混合物构成，该隔热混合物由涂有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片组成，并在浇注该结构之前与水混合。
图6描绘了根据本发明的一个实施例的包括用于绿化屋顶应用的包括环保可靠的隔热建筑块的屋顶系统。
图7A-7G描绘了根据本发明的一个实施例的制造用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的步骤。
具体实施方式
本发明涉及用于绿化屋顶和绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。环保可靠的隔热建筑块可提供高隔热性和强度。另外，可以在一个整体式浇筑物中建造环保结构。
在本发明的一个实施例中，提供了一种环保可靠的隔热建筑块，用于绿化屋顶应用。在该实施例中，将环保可靠的隔热建筑块粘附至防水膜，该防水膜粘附至粘附于建筑物的屋顶基底的膜屋顶系统的隔热层的顶层。
用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块包括具有干燥的灌浆的顶层的涂覆过的切碎的橡胶碎片，具有被干燥成包括底表面、顶表面和四个侧表面的砌块，所述顶表面包括灌浆层，所述四个侧表面基本上垂直于顶表面和底表面的侧表面，其中环保可靠的隔热建筑块具有由顶表面和底表面之间的距离限定的厚度。包括涂覆过的切碎的橡胶混合物和干燥的灌浆在内的环保可靠的隔热建筑块被胶粘或以其他方式粘附到建筑物的屋顶基底上，以提供用于膜屋顶系统的隔热层。将防水膜胶粘或以其他方式粘附到环保可靠的隔热建筑块的灌浆层上。包括涂覆过的切碎的橡胶混合物和干燥的灌浆的顶层的本发明的环保可靠的隔热建筑块被粘附到防水膜上。在一个实施例中，环保可靠的隔热建筑块的顶部可以以使液体流向期望的方向例如流向排水口的方式成形。
在一个实施例中，用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块与基本上类似的环保可靠的隔热建筑块并排设置，并粘附到屋顶基底上，以提供用于膜屋顶系统的隔热层。将防水膜胶合到用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部，然后将用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块粘附到防水膜上，以形成绿化屋顶。
在本发明的一个实施例中，提供了一种环保可靠的隔热建筑块，以用于绿化铺面应用。在该实施例中，将环保可靠的隔热建筑块粘附到表面上，以提供可以将生长介质或瓷砖粘附到其上的绿化铺面。用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块包括多孔基质，水可以通过多孔基质自由流动。
用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块包括涂覆过的切碎的橡胶碎片，其被干燥成包括底表面、顶表面和基本上垂直于所述底表面的四个侧表面的砌块，所述顶表面包括可渗透的防火材料，其中用于铺面应用的环保可靠的隔热建筑块具有由顶表面和底表面之间的距离限定的厚度。包含涂覆过的切碎的橡胶混合物和可渗透的防水材料的用于铺面应用的环保可靠的隔热建筑块被胶合或以其他方式粘附到建筑物屋顶的基底上，以提供可将生长介质和/或铺砖和瓷砖粘附到其上的多孔铺面。
在一个实施例中，可渗透的防火材料包括膨胀的板岩。
在一个实施例中，将多个用于屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块粘附到防水膜上，该防水膜粘附到屋顶系统的隔热层的顶层上，该隔热层粘附到建筑物的屋顶基底上，以提供绿化屋顶。具有顶层可渗透防火材料的第二层环保可靠的隔热建筑块被粘附到绿化屋顶的顶层上，以形成绿化铺面。在一个实施例中，用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部是锥形的，以产生“倾斜到排水口”的屋顶系统。用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块的底面是锥型的，以对应于用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部的逐渐变细。用于屋顶应用和铺面应用的环保可靠的隔热建筑块的顶部和底部的斜坡，会将液体引导至屋顶排水口。用于绿化铺面的环保可靠的隔热建筑块的渗透性使水能够通过并被引导至屋顶排水口。
在一个实施例中，切碎的橡胶轮胎碎片包括切碎的轮胎。在一个实施例中，将切碎的橡胶轮胎碎片切碎至一定尺寸，使得轮胎中的钢被去除，但是尼龙保留在切碎的橡胶轮胎碎片中。在一个实施例中，切碎的橡胶轮胎碎片的标称尺寸约为2英寸。在一个实施例中，切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸大于大约1/2英寸但小于大约2英寸。在一个实施例中，切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸大于大约1英寸但小于大约2英寸。
在本发明的一个实施例中，环保可靠的隔热建筑块的厚度(从底表面到顶表面测量)在大约2英寸至大约20英寸的范围内，长度和宽度(沿着侧表面测量)约12英寸见方。可以根据本发明的原理构造环保可靠的隔热建筑块的其他尺寸，并且这些先前的尺寸仅作为示例列出，并且不以任何方式限制本发明。
在一个实施例中，由环保可靠的隔热建筑块制成的绿化屋顶和绿化铺面符合设计用于承受恶劣天气条件(例如强风)的建筑规范。例如，101.4.2佛罗里达建筑规范(FBC)适用于“每座公共和私人建筑、结构的建造、安装、变更、修改、修理、装备、使用和占用、位置、维护、移除和拆除”，并提出了建筑物承受设计风速产生的风力的要求。在Broward County,Florida，建筑物必须承受140mph的风力，而在Miami-Dade County,Florida，建筑物必须承受146mph的风力。还存在其他标准，例如ASCE(美国土木工程师学会)-7和佛罗里达州法规553.844，其中规定了标题为“风灾损失减轻；屋顶和洞口防护的要求”的建筑物建造标准；这些标准也可能适用于屋顶和铺面的更换。
在一个实施例中，将经涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物以整体浇注的方式浇注在模具中，以形成壁结构。在一个实施例中，将经涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物直接浇注在划痕的混凝土板上。在一个实施例中，将涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物浇注在已经放置在划痕的混凝土板的顶部上的灌浆层的顶部上。将杆插入模具的整个长度内，以便可以在浇注的涂布的切碎的橡胶轮胎混合物干燥时将顶部放在上面以对其压缩。顶部可以是胶合板。
在一个实施例中，将一层涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物层浇注在胶合板上，以形成屋顶覆盖物。多个杆从胶合板层向上延伸，以允许在浇注的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物干燥时将顶部放置在上面以对其压缩。
转向附图，图1描绘了典型的IRMA100。将倾斜的隔热屋顶层110粘附到屋顶基底120上。将防水膜130粘附到屋顶层110的顶部上。隔热层150放置在排水空间140的顶部上。排水和通风层160形成在隔热层150的顶部，隔热层150可以包括根系屏障165。滤布170可以放置在隔热层160上。然后可以使用砾石180和混凝土铺砖190形成铺面。铺面也可以包括种植基质195。
图2描绘了用于绿化铺面应用200的环保可靠的隔热建筑块，包括底表面201；具有防火材料215的可渗透层的顶表面202；和四个侧壁203。切碎的橡胶轮胎碎片205已经涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥，然后与水混合并干燥，以在绿化铺面应用200的环保可靠的隔热建筑块的内部形成开放的基体。在一个实施例中，防火材料215的可渗透层包括膨胀的板岩，该膨胀的板岩已涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥，然后与水混合，然后置于模具中，随后将润湿的切碎的橡胶混合物置于模具中并干燥，以形成用于绿化铺面应用200的环保可靠的隔热建筑块。
图3A至图3E描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的各种实施例，其上面具有用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。
图3A描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的侧视图，上面覆盖了用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。通过粘合剂层312将多个用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块粘附到屋顶基底320的顶部上的隔热层325上，以形成绿化屋顶310。将防水膜330粘附到绿化屋顶310的顶部。将已经用诸如涂覆的膨胀板岩之类的可渗透的防火材料345覆盖的、用于绿化铺面应用的多个环保可靠的隔热建筑块放置在灌浆层355的顶部上，以粘附到防水膜330以形成绿化铺面350。绿化铺面350可以包括生长基质380和/或铺砖或瓷砖390。绿化屋顶应用310可以包括生长介质380和/或铺砖或瓷砖390。绿化铺面350可以包括种植基质395和/或人造草皮397。绿化屋顶310的顶表面可以倾斜以将通过绿化铺面350的水排向排水口335。
图3B描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的一个实施例的剖视图，其上面覆盖有包括草皮的用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块通过灌浆层312粘附到屋顶基底320的顶部上的防水膜325上以形成绿化屋顶310。防水膜330粘附到绿化屋顶310的顶部上。将多个用于绿化铺面应用的涂覆的碎橡胶轮胎碎片的环保可靠的隔热建筑块，放置在灌浆层355的顶部，以粘附到防水膜330上用作绿化铺面350，其上面已经铺有可渗透的防火材料345，例如涂覆的膨胀板岩。绿化铺面350可包括生长介质380和/或铺砖或砖390。绿化屋顶310还可包括生长基质380和/或铺砖或砖390。绿化铺面可包括人造草皮397，人造草皮397可以结合到防火可渗透材料层345的顶部。
图3C描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的一个实施例的剖视图，其上面覆盖有包括草皮的用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。将用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块粘附到的屋顶基底320顶部的防水膜层325上用作绿化屋顶310。在该实施例中，通过使用粘合剂328将隔热板327粘附到防水膜325上。将防水膜330粘附到绿化屋顶310的顶部。用于绿化铺面应用的多个环保可靠的隔热建筑块已经覆盖有可渗透防火材料345(例如涂覆过的膨胀板岩)，放置在灌浆层355的顶部上以粘附到防水膜330上以形成绿化铺面350。绿化铺面350可以包括人造草皮397，该人造草皮可以结合到防火可渗透材料层345的顶部。
图3D描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的一个实施例的剖视图，其上面覆盖有包括铺砖或瓷砖的用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。用于环保屋顶的环保可靠的隔热建筑块被粘附在具有一层灌浆312的屋顶基底320的顶部上以形成绿化屋顶310。防水膜330粘附至绿化屋顶310的顶部。将已铺满可渗透防火材料345(例如膨胀板岩)的用于绿化铺面的涂层切碎的橡胶轮胎的合适可靠的隔热建筑块放在灌浆层355的顶部，以粘附到防水膜330上以形成绿化铺面350。绿化铺面350可包括铺砖或瓷砖390，其用粘合剂392粘结到防火可渗透材料层345的顶部。
图3E描绘了用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的一个实施例的剖视图，其上面覆盖有包括铺砖或瓷砖的用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块。在该实施例中，用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块被粘附到隔热板327上，然后使用粘合剂328被粘附在屋顶基底320的顶部上以形成绿化屋顶310。防水膜330被粘附到玻璃屋顶的顶部。将多个对环保负责的，用于绿化铺面的带涂层的碎橡胶轮胎碎片的可靠的隔热建筑块放置在灌浆层355的上面，这些块的顶部已铺有可渗透的防火材料345，例如涂覆过的膨胀板岩。防水膜330可粘附到防水膜330上以形成绿化铺面350。绿化铺面350可包括铺有砖或砖390，铺砖或砖390通过粘合剂392粘结到防火可渗透材料层345的顶部。
图4A至图4J描绘了根据本发明的一个实施例的制造用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的步骤。
如图4A所示，由硅灰、矿渣水泥和水泥制成干混合物。
如图4B所示，将切碎的橡胶轮胎碎片添加至干混合物中并混合直至被涂覆。
如图4C所示，将水添加到涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片的干混合物中，直到干混合物被完全润湿。
如图4D所示，第二干燥混合物由硅灰、矿渣水泥和水泥制成。
如图4E所示，将诸如膨胀的板岩之类的防火材料水平添加到第二干燥混合物中并混合直到被涂覆。
如图4F所示，将水添加到涂覆过的防火材料的干混合物中，直到干混合物被完全润湿。
如图4G所示，准备模具，并在每个模具的底部添加一层润湿的防火材料混合物。
如图4H所示，将润湿的切碎的橡胶混合物添加到每个模具中在润湿的防火材料混合物的顶部。
如图4I所示，每个模具都装有盖子，并放置在环境空气中直至干燥。
如图4J所示，将干燥的环保可靠的隔热建筑块从模具中取出并准备使用。
图4K描绘了替代的模具形式，其示出了倾斜的底部，从而使得当在绿化铺面应用中使用的环保可靠的隔热建筑块的底表面对应于当在绿化屋顶应用中使用的环保可靠的隔热建筑块的逐渐变细顶部。
成分的混合顺序可以由操作员根据需要改变。例如，可将切碎的橡胶轮胎碎片或防水材料(例如膨胀板岩)放入混合机中，然后在混合前添加硅灰、矿渣水泥和水泥的干燥混合物。
图5A至图5H描绘了在建造结构时所采取的步骤，该结构完全由环保隔热混合物制成，该隔热混合物由涂有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片构成，并在整体浇注该结构之前与水混合。
图5A描绘了装满了具有大于大约1英寸但小于大约2英寸的标称尺寸的切碎的橡胶轮胎碎片205的袋子505以及填充有硅灰、矿渣水泥和水泥的混合物的容器510。
图5B示出了将装有切碎的橡胶轮胎碎片205的袋子505添加到混合器515中，在其中将它们混合，然后添加剩余的干燥成分(硅灰、矿渣水泥和水泥)并混合以涂覆切碎的橡胶轮胎碎片205。
如图5C所示，在混合器515中将水520添加到涂覆过的切碎的橡胶轮胎碎片中并混合。
如图5D所示，在地基上为壁结构527构建壁模具525，在每个模具的底部的地基535上放置灌浆层530。屋顶结构529建在壁模具525的顶部。金属杆放置在每个模具内部和屋顶结构上。
如图5E所示，将润湿的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物540浇注壁模具525中。
如图5F所示，将润湿的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物540浇注屋顶结构529的顶部。
如图5G所示，将胶合板覆盖物545放置在已润湿的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物540的顶部上，该混合物被浇注屋顶结构529的顶部上，并且胶合板覆盖物545附接到金属杆550，其中，在干燥时紧固覆盖物545以压缩润湿的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物540。
如图5H所示，一旦将润湿的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物540干燥，就去除覆盖物545和模具525，并且形成由环保隔热混合物制成的结构，所述隔热混合物具有涂覆有硅灰、矿渣水泥、水泥和水的橡胶轮胎碎片。
图6描绘了绿化屋顶应用600的一个实施例，其包括环保可靠的隔热建筑块610。绿化屋顶应用600包括低坡度屋顶结构620，其包括金属或混凝土铺面630和多个环保可靠的隔热建筑块610。
使用高强度自凝灌浆640将环保可靠的隔热建筑块610附接到金属或混凝土铺面630，并且将防水膜650布置在粘合剂或胶层625上，粘合剂或胶层625设置在环保可靠的隔热建筑块610的顶表面615。
在一个实施例中，防水膜650包括今天已知的或后来为屋顶或其他建筑目的而开发的任何膜。防水膜650可以根据用途和建筑物的气候而变化。
图7A-7G描绘了根据本发明的一个实施例的制造环保可靠的隔热建筑块的步骤。
如图7A所示，干燥混合物由硅灰、矿渣水泥和水泥制成。
如图7B所示，将切碎的轮胎碎片添加至干混合物中并混合直至被涂覆。
如图7C所示，将水添加到干混合物中，直到干混合物被完全润湿。
如图7D所示，准备模具，并在每个模具的底部添加一层灌浆。
如图7E所示，将润湿的混合物添加到每个模具中直至充满。
如图7F所示，每个模具都装有盖子，并放置在环境空气中直至干燥。
如图7G所示，将干燥的环保可靠的隔热建筑块从模具中取出并准备使用。
示例
以下示例更详细地说明了环保可靠的隔热建筑块的制造和特征。这些实施例仅是示例性的，绝非限制性的，或旨在限制本发明的范围。
示例1。
用于绿色铺面应用的环保可靠的隔热建筑块的制造。
将大约1加仑的硅灰(重6.4磅)、大约1加仑的矿渣水泥(重9.2磅)、大约1.5加仑波特兰水泥(重15.3磅)混合在一起至少2分钟。将橡胶轮胎切碎到大约1/2”至2英寸的尺寸范围，其中轮胎上的钢被除去，但轮胎上的尼龙保留在切碎的橡胶轮胎碎片中。将七十五(75)磅的切碎轮胎碎片加入混合物中，然后将所得混合物再混合五(5)分钟。之后，添加2加仑水以润湿干燥的切碎的橡胶轮胎混合物。
分别地，将3加仑膨胀的板岩与25.6盎司矿渣水泥，25.6盎司硅灰和38.4盎司波特兰水泥混合在一起至少五(5)分钟。此后加入51.2盎司水以润湿干燥的膨胀的板岩混合物。
将湿润的切碎的橡胶轮胎混合物层浇注到尺寸为12英寸乘以12英寸乘以4英寸深的模具中，先前已经向其中添加了约1英寸的湿润的膨胀的板岩混合物。填充模具，并在模具上盖上盖子，并在室温下于环境中干燥5天。一旦混合物在每个模具中干燥，就将产生的环保可靠的隔热建筑块移除，并准备用于绿化铺面应用中。
示例2
如示例1中所述制备用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块，除了模具的底部是倾斜的。干燥的环保可靠的隔热建筑块具有包括膨胀的板岩的倾斜的顶表面。
示例3
[制造用于绿化屋顶应用的环保型可靠的隔热建筑块。
将1加仑的硅灰(重6.4磅)、大约1加仑的矿渣水泥(重9.2磅)和大约1.5加仑波特兰水泥(重15.3磅)混合在一起至少2分钟。将橡胶轮胎切碎到大约1/2”至2英寸的尺寸范围，其中轮胎上的钢被除去，但轮胎上的尼龙保留在切碎的橡胶轮胎碎片中。将七十五(75)磅的切碎的轮胎碎片加入混合物中，然后将所得混合物再混合五(5)分钟。之后，添加2加仑水以润湿干燥的切碎的橡胶轮胎混合物。当混合物被完全润湿时，将混合物浇注到尺寸为12英寸乘12英寸并且具有约4英寸的厚度的模具中，该模具先前已经添加了1/2英寸的灌浆。填充模具，并在模具上盖上盖子，并在室温下于环境中干燥5天。一旦混合物在每个模具中干燥，将所得的环保可靠的隔热建筑块移除，然后使用高强度自固化灌浆将其附着到建筑物顶部的金属或混凝土铺面上。将防水膜放置在粘合剂或胶层上，该粘合剂或胶层设置在环保可靠的隔热建筑块的顶表面上。此后，在绿化屋顶应用中，将按照示例2制备的多个环保可靠的隔热建筑块粘附到防水膜上。
示例4
用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块被单独测试并且附接到各种屋顶系统上，并且还针对示例3中所述的用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块进行以下测试：抗风揭测试；A级防火等级；野外抗拔性测试；金属边缘附着测试；声音传输损失；压缩测试；稳态传热性能；水流；老化测试；和可回收的成分，以及物理性能测试。结果如下。
TAS 114-95抗风揭测试
·用于绿化屋顶应用发泡胶的环保型可靠的隔热建筑块，附着于2”的挤出的聚苯乙烯隔热层–502.5PSF，无失效记录
·用于绿化铺面应用的环保型可靠的隔热建筑块，所述用于绿化铺面应用的环保型可靠的隔热建筑块在用于绿化屋顶应用发泡胶的环保型可靠的隔热建筑块上，所述用于绿化屋顶应用发泡胶的环保可靠的隔热建筑块附着于2”的聚苯乙烯隔热层上–在387.5PSF失效
·摊铺在用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块上的铺砖，所述用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块在用于绿化屋顶应用的环保隔热可靠的隔热建筑块之上，所述用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块用灌浆附接到混凝土板–在400PSF失效
·在用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块上的人造草皮，所述用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块在用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块之上，所述用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块用灌浆附接到混凝土板–在330PSF失效
·通过灌浆附接到混凝土板的用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块–在222.5PSF失效
·摊铺在用于绿化铺面应用的环保型可靠的隔热建筑块上的铺砖，所述用于绿化铺面应用的环保型可靠的隔热建筑块在用于绿化屋顶应用发泡胶的环保型可靠的隔热建筑块上，所述用于绿化屋顶应用发泡胶的环保可靠的隔热建筑块附着于2”的聚苯乙烯隔热层上–在300PSF失效
UL 790A级防火等级
·用于绿化屋顶应用的4”的环保可靠的隔热建筑块，可在无限斜坡11/2英尺处进行无点火测试-通过
·用于绿化铺面应用的4”厚的环保可靠的隔热建筑块，具有人造草皮斜坡1/4”。测试样品上的熔体为30英寸无点火测试-通过
·用于绿化铺面应用的4”厚的环保可靠的隔热建筑块，具有人造草皮斜坡1/4”。测试样品上的熔体为27英寸无点火测试-通过
·用于3”斜坡的绿化屋顶应用的4”厚的环保可靠的隔热建筑块。表面炭2英尺无点火测试-通过
TAS-105野外抗拔性测试
·对十个用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块进行了抗拔性测试。紧固件使用Olympic Fasteners，Inc.的3-1/2”铲尖枕紧固件。基于统计的95％概率Tvp＝2.262选择的估计值“t”。计算的平均值FM＝a/N(Sum Fi)＝364.0。计算出的标准偏差(SF)＝Sqrt[((1/N-1)(Sum(Fi-FM)^2))]＝110.294。％偏差(PD)＝30.30％。根据TAS 105-11(FBC2114&FM 1-52)，F2014＝FM–(Tvp)(SF/Sqrt N)，此处F2014＝285.11。MCRF14(最小特征阻力)＝F2014＝285.11。
TAS-111(B)-95金属边缘附着测试
·PRI Construction Materials Technologies，Inc.对绿化屋顶应用的环保型可靠的隔热建筑块进行了滴水边缘拉拔值测试。从300lbf载荷开始，以50lbf的增量施加水平载荷60秒。在每个加载间隔之后，在以50lbf载荷增量增加载荷之前，将载荷减小到零并保持120秒。平均失效载荷为350lbf，最大压力为1050psf。
ASTM E90-09声音传输损耗
·用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块STC＝39OITC＝36
ASTM C39压缩测试
用于屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块
·7天80PSI
·28天89PSI
·28天96PSI
·56天94PSI
适用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块
·7天96PSI
·28天89PSI
·28天83PSI
·56天87PSI
借助于热流量计设备的稳态热传递特性的ASTM C-518标准测试方法
·适用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块R值＝每英寸1.3127
通过用于绿色铺面应用的环保可靠的隔热建筑块的水的UL流速
·用于绿化铺面应用的4”厚的环保可靠的隔热建筑块
·预润湿时间已过20秒，浇注了8磅水，收集到7.4磅水，保留了0.6磅水
·测试时间已过35秒，浇注了40磅水，收集到38.7磅水，保留了1.3磅水
·12”厚的样品
·预润湿时间已过55秒，浇注了8磅水，收集到6.6磅，保留了1.4磅水
·测试时间已过65秒，浇注了40磅水，收集到38.4磅水，吸收了1.6磅水。
老化测试
·PRI Construction Materials Technologies,Inc对用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块进行了老化测试，方法是在AC 48UV灯下于恒定温度下暴露于紫外线光下5000小时。
物理性质测试
·PRI Construction Materials Technologies，Inc.对用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块进行了物理性能测试，特别是使用ASTM C293-16的混凝土的抗弯强度，以及UL 2218的抗冲击性。
·ASTM C293–预风化：367磅；风化后：415磅。(5000小时AC 48紫外线风化)
·UL2218 4级冲击冰雹测试(钢球)–通过
回收量
·用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块和用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块均已通过SCS Global Services的回收成分认证。
用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块-4”厚–按体积计回收量87.53％
·用于绿化屋顶的环保可靠的隔热建筑块-8”厚–按体积计回收量90.57％
·用于绿化屋顶的环保的可靠的隔热建筑块-4”厚–按体积计回收量80.59％
·用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块-8”厚–按体积计回收量86.18％
最大设计压力(钢铺面)
使用间隔着6”O.C.的AH-160propack粘合剂连续1-1/2英寸珠子将多个具有1/4”斜坡的用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块粘附到min.22GA 1.5”B型镀锌钢铺面。将8000psi的结构混凝土表面粘附到多个用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的顶表面，并在其上应用了经NOA批准的完全粘附屋顶系统。测得的最大设计压力为-292.5psf。
示例5
使用示例3的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物来构建具有四个壁和一个屋顶的结构。将一种划痕的混凝土板作为该结构的基础。建造了大约十二(12)英寸厚的壁模具，并在模具底部的划痕的混凝土板上铺一层灌浆。从底部插入金属杆，使其延伸超出模具顶部。将胶合板放置在浇注的涂覆过的切碎的橡胶轮胎混合物的顶部，以在混合物干燥时对其进行压缩。使用胶合板在墙壁的顶部建造了屋顶结构。将一层十二(12)英寸厚的涂覆过的切细的橡胶轮胎混合物层浇注胶合板上，以形成屋顶。此后，屋顶用灰泥和屋顶涂料涂覆。多个杆从胶合板层向上延伸，以允许将顶部放置在浇注的涂层切碎的橡胶轮胎混合物上，以在干燥时对其进行压缩。
对包括的结构进行测试，发现其载荷承载能力为20,106磅。在测试过程中，由于重量载荷，该结构下垂了1/4英寸，但是当除去重量时，垂度降低到1/8英寸。经测量，该结构的R值为15.72，回收量约为93.83％。
在前面的描述中，已经参考本发明的特定示例性实施例描述了本发明。对于本领域技术人员将显而易见的是，理解本发明的人可以想到利用本发明的原理的改变或其他实施例或变型，而不背离本发明的更广泛的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种用于绿化铺面应用的环保可靠的隔热建筑块，包括：
第一层的涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的多个切碎的橡胶轮胎碎片，和第二层的涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的多个防火材料碎片，
形成具有顶表面、底表面和四个侧表面的砌块，所述底表面基本上平行于顶表面，所述四个侧表面基本上垂直于顶表面和底表面，其中所述砌块具有由顶表面和底表面之间的距离限定的深度；
其中切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸范围在大约1/2英寸到2英寸之间，
其中切碎的橡胶轮胎碎片占切碎的橡胶轮胎碎片、硅灰、矿渣水泥和水泥的重量的至少50％，
其中所述环保可靠的隔热建筑块形成开放的基体结构，从而允许液体基本上自由地通过所述环保可靠的隔热建筑块。
2.根据权利要求1所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述第二层为约1英寸厚。
3.根据权利要求1所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述砌块为约12英寸见方。
4.根据权利要求3所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述砌块的厚度大于约2英寸。
5.根据权利要求4所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述砌块的厚度为约4英寸。
6.根据权利要求4所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述切碎的橡胶轮胎的尺寸在大约1英寸至2英寸之间的尺寸范围内。
7.根据权利要求2所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述砌块用于绿化铺面系统中。
8.根据权利要求1所述的环保可靠的隔热建筑块，其中，所述防火材料包括膨胀的板岩。
9.一种用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块的制造方法，包括：
混合基本干燥的硅灰、矿渣水泥和水泥的第一混合物；
之后将切碎的橡胶轮胎碎片添加到第一混合物中，并混合直到切碎的橡胶基本上被完全涂覆；
然后加水，直到硅灰、矿渣水泥、水泥和切碎的橡胶轮胎碎片的混合物完全润湿为止；
混合基本干燥的硅灰、矿渣水泥和水泥的第二混合物；
然后将切碎的防火材料碎片添加到第二混合物中并混合直到防火材料碎片基本上被完全涂覆；
之后加水，直到硅灰、矿渣水泥、水泥和防火材料碎片的混合物完全润湿为止；
然后将润湿的防火材料混合物层浇注在模具的底部；
然后将润湿的切碎的橡胶混合物浇注在模具中的润湿的防火材料混合物层顶部，直到模具基本装满为止；
将每个模具盖上盖子；和
让每个模具干燥。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述防火材料包括膨胀的板岩。
11.根据权利要求9所述的制造环保可靠的隔热建筑块的方法，其中，所述模具在环境空气中干燥。
12.根据权利要求9所述的制造环保可靠的隔热建筑块的方法，其中，所述切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸范围在大约1/2英寸和2英寸之间。
13.一种绿化屋顶铺面，包括：
膜屋顶系统，其包括粘附到屋顶结构的基底上的隔热层，和粘附在隔热层上远离屋顶基底的防水膜层；和
附着在膜屋顶系统的防水膜层上的环保可靠的隔热建筑块，
其中，所述环保可靠的隔热建筑块包括：
第一层的涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的多个切碎的橡胶轮胎碎片，第二层涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的多个防火材料碎片，
形成具有顶表面、底表面和四个侧表面的砌块，所述底表面基本上平行于顶表面，所述四个侧表面基本上垂直于顶表面和底表面，其中所述砌块具有由顶表面和底表面之间的距离限定的深度；
其中，切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸范围约为1/2英寸至2英寸，
其中，切碎的橡胶轮胎碎片占切碎的橡胶轮胎碎片、硅灰、矿渣水泥和水泥重量的至少50％，
其中所述环保可靠的隔热建筑块形成开放的基体结构，从而允许液体自由地通过所述环保可靠的隔热建筑块。
14.根据权利要求13所述的绿化屋顶铺面，其中，所述防火材料包括膨胀的板岩。
15.一种环保隔热结构，包括：
地基、多个外壁、和屋顶，
其中一个或多个外壁是通过以下步骤制备的：
准备模具；
将模具放在地基上；
在地基上的模具底部放置一层灌浆；
将包括涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片的混合物浇注在模具中；
在浇注的混合物的顶表面上盖上覆盖物，并将其附接到金属杆上；
在覆盖物上施加压力以压缩模具中的混合物；
使模具中的混合物干燥；和
然后拆下覆盖物和模具，
其中屋顶是通过以下步骤准备的：
在多个外壁的顶部准备屋顶结构；
在屋顶结构的外边缘周围放置模板；
将多个金属杆附接到屋顶结构以从屋顶结构垂直向上延伸；
在屋顶结构上浇注混合物，所述混合物包括涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的切碎的橡胶轮胎碎片；
在浇注在屋顶结构上的混合物的顶表面上盖上覆盖物，并将其附接到金属杆上；
在覆盖物上施加压力以压缩浇注在屋顶结构上的混合物；
使浇注在屋顶结构上的混合物干燥；
移除覆盖物和模板；和
然后在屋顶结构上的干燥的混合物上覆盖保护层，
其中所述混合物中的切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸范围在约1/2英寸至2英寸之间，
其中，切碎的橡胶轮胎碎片占切碎的橡胶轮胎碎片、硅灰、矿渣水泥和水泥的混合物的重量的至少50％。
16.根据权利要求16所述的环保隔热结构，其中，每个外壁约为十二英寸厚。
17.根据权利要求16所述的环保隔热结构，其中，所述覆盖物包括胶合板。
18.根据权利要求16所述的环保隔热结构，其中所述保护性覆盖物包括灰泥、屋顶涂料或其组合中的一种。
19.根据权利要求16所述的环保隔热结构，其中，所述地基包括地面。
20.一种用于绿化屋顶应用的环保可靠的隔热建筑块，包括：
涂覆有硅灰、矿渣水泥和水泥的多个切碎的橡胶轮胎碎片的层，
形成具有顶表面、底表面和四个侧表面的砌块，所述底表面基本上平行于顶表面，所述四个侧表面基本上垂直于顶表面和底表面，其中所述砌块具有由顶表面和底表面之间的距离限定的深度；
其中切碎的橡胶轮胎碎片的尺寸范围在大约1/2英寸到2英寸之间，
其中切碎的橡胶轮胎碎片占切碎的橡胶轮胎碎片、硅灰、矿渣水泥和水泥的重量的至少50％，
其中，环保可靠的隔热建筑块形成开放的基体结构。
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