專利名稱:經(jīng)改良的現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料及其方法
本發(fā)明涉及屋頂建筑材料及其方法，特別是涉及一種經(jīng)過改良的現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料及其建造方法。
本發(fā)明是原642，576號專利(1984年8月20日提交)即現(xiàn)在的4，521，478號專利(1985年6月4日頒布)的延續(xù)部分。
近來已發(fā)現(xiàn)到在屋頂建造中，使用經(jīng)瀝青浸透的聚酯薄膜能得到良好的效果。但由于在屋頂建造現(xiàn)場中，將防水材料加到聚酯上會遇到困難，所以聚酯薄膜通常都是在工廠內(nèi)事先用瀝青或其他防水材料進行加工處理。
未經(jīng)加工的非織造聚酯薄膜一般都不耐熱，而且難于吸收瀝青。
在進行低溫屋頂鋪設(shè)工程中，未經(jīng)加工的聚酯薄膜可與瀝青一同使用。所用的瀝青需用乳膠或聚丙烯改良，而將其以冷液態(tài)噴到聚酯薄膜上。但這種低溫屋頂鋪設(shè)方法卻不完全令人滿意，這是由于層頂鋪料經(jīng)過幾個月之后仍發(fā)粘而未干。而由于不能在上面走動，便妨礙了屋頂工程的完成及維修及檢查工作的進行。
也曾設(shè)想在使用聚酯薄膜時采用熱瀝青，但由于需要在屋頂上用火加熱瀝青，就有引起火災(zāi)的危險，而且不安全。
因此，大部分用來鋪設(shè)屋頂?shù)木埘ゲ牧隙际蔷埘|料，即在工廠內(nèi)經(jīng)過瀝青浸透的聚酯薄膜。
然而，在工廠內(nèi)經(jīng)瀝青浸透的聚酯薄膜的應(yīng)用也有缺點。它不但價格昴貴，而且運輸和處理這類沉重的物料卷也較困難。
本發(fā)明設(shè)計了在建造屋頂時，在屋頂現(xiàn)場使用聚酯一熱瀝青或煤焦油組合材料的方法，從而避免了上述各種缺點。
現(xiàn)在所制造的經(jīng)過樹脂加工處理后的聚酯，能夠抵受熱瀝青及其他熱防水材料的溫度(450℃)，因此，現(xiàn)在進行屋頂熱鋪設(shè)工程時，可應(yīng)用由這種經(jīng)樹脂加工制成的平滑的非織造聚酯薄膜。
此外，由于發(fā)明了一種新的熱液泵，可以將液態(tài)的熱瀝青直接泵送到屋頂去，因而不需要在屋頂上用火加熱瀝青。
應(yīng)用熱防水材料及聚酯薄膜來建造屋頂具有很多優(yōu)點。
平滑的非織造聚酯薄膜卷料，不但重量輕，而且價格及運輸費也較低。
平滑的聚酯薄膜卷料比較容易處理和使用。此外，通常只需用一層輕質(zhì)的聚酯薄膜，即足以完成屋頂鋪設(shè)工程。
根據(jù)本發(fā)明方法，可以將聚酯與瀝青層一起熔合而形成組合薄層，同時可直接粘附在屋面基底材料上。這種在屋頂施工現(xiàn)場即可以在制成組合薄層的同時，而將其粘附的方法，不單能降低建筑成本，而且可建造質(zhì)量更好，粘結(jié)力更強的屋頂材料。
本發(fā)明方法及建造過程將詳述如下。
本發(fā)明所提出的組合薄層，可以和不同的屋面基底材料，及泡沫塑料(如聚氨酯和異氰脲酸酯類)表層材料一起使用，而提供一種極為耐用的屋頂組合材料。
如果在屋面基底有接縫，瀝青就會滲漏到接縫中。因此在聚酯薄膜下，必須加上另一瀝青底層，借此保持一定量的防水材料，從而形成所需的組合薄層，也就是說，聚酯薄膜下必需有足夠的瀝青，使其足以向上透過聚酯，而與聚酯薄膜上的瀝青層熔合。所加設(shè)的底層的鋪設(shè)方法是，首先將一薄層瀝青粘附到屋面基底上，然后按照一美國專利方法(美國專利703，143號，申請日1985年2月21日)，將聚酯和瀝青組合材料加到該底層上。
當采用乳膠漿與瀝青進行低溫屋頂鋪設(shè)施工時，對于織造聚酯薄膜的應(yīng)用方法，在第2200881號德國專利中曾有說明。但其所述方法與本發(fā)明則有所不同。首先，它采用的是低溫施工方法而不是本發(fā)明所應(yīng)用的熱施工方法，而且它所用的聚酯材料是織造薄膜而不是非織造薄膜，這種應(yīng)用瀝青乳漿的材料很長時間都不能變干，因此不宜在實際中采用。
美國專利第4，230，762號(Iwasaki等，1978年8月15日)中，對一種在工廠中經(jīng)瀝青浸透的非織造纖維進行了說明。但該專利中并沒有提出在施工現(xiàn)場使用平滑而未經(jīng)事先浸透的聚酯薄膜的方法。上文曾提過，在工廠中經(jīng)過浸透的材料，由于重量增加，不但使其運輸費提高，而且這種材料本身也難予處理。
美國專利第3，369，958號〔H.弗利曼(H.Fleeman)，1968年2月20日〕曾提出過一種經(jīng)模壓的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜材料的應(yīng)用，這種材料可以抵受使用熱瀝青進行屋頂鋪設(shè)所散發(fā)熱量。然而，該專利并沒有提出聚酯薄膜的具體應(yīng)用;也沒有提出可同時讓瀝青透過薄膜，并且形成組合材料薄層的方法。
本發(fā)明的特點是，它提出了一種可在有接縫的屋面基底上，進行現(xiàn)場鋪設(shè)的組合材料。組合材料包括固附于一底層上的薄層。其中的底層粘附于屋面基底上，而薄層在其形成的同時，可以在底層上固附。
所述屋頂組合材料由幾層材料構(gòu)成。其中第一層是加在屋面基底上的防水材料。防水材料可選用瀝青，經(jīng)改良的瀝青，或煤焦油。
在第一層防水材料上，再加上底層。底層材料通?？蛇x用石棉，玻璃纖維，紙質(zhì)，油氈，非滲透性聚酯，或有機質(zhì)薄膜等材料，而有機質(zhì)薄膜可包括木漿，紙，有時還有棉絮。然后在底層材料上，鋪上等二層防水材料。在第二層防水材料上，至少需鋪上一層非織造聚酯薄膜。聚酯薄膜的重量大約是每平方碼4-14安士，而最好是每平方碼5.5-7.5安士。
在聚酯薄膜上再加上等三層防水材料。需使第三層防水材料能透過聚酯薄膜，并且與第二層防水材料熔合，從而形成一固定在底層上的組合材料薄層，而底層則是粘附在屋面基底上。
再在組合材料薄層上，加上一層隔熱層。隔熱層材料可選用砂礫，泡沫塑料，或砂膠等材料，然后再鋪上碎石。泡沫塑料可以由聚氨酯或異氰脲酸酯所構(gòu)成。與此相似，屋面基底也可包括泡沫塑料。
聚酯薄膜在鋪設(shè)之前，可先將其進行壓印，而增強薄膜的柔軟性和粘性。
按上述方法所制成的屋頂組合材料的耐用程度，是現(xiàn)有材料所無法匹敵的。而實際上，它也具有高度的防裂性。
本發(fā)明的一個目的是，提供一種經(jīng)過改良的鋪設(shè)屋頂組合材料及其方法，而且可將其應(yīng)用于有接縫的屋面基底上。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種鋪設(shè)屋頂材料。其中包括一薄層材料，當薄層在形成的同時，可以和粘附在屋面基底上的底層相粘接。
對于本發(fā)明的上述及其他目的，可通過以下詳細說明和附圖就可更加明了。
圖1是本發(fā)明中所提出的經(jīng)改良的屋頂組合材料的放大剖面圖。
圖1A是有接縫的屋面基底的剖面圖，而基底上的瀝青則可滲透入接縫中。
圖2是圖1所示的屋頂組合材料的另外一種可適用形式的放大剖面圖。
圖3是圖1所示的屋頂組合材料進一步可供選用的另一形式的放大剖面圖。
總括來說，本發(fā)明的特點是，它提出了一種現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料。而其中包括一層防水薄層，當其在形成的同時，可以與粘附在有接縫的屋面基底上的底層材料相粘接。
圖1A是屋面基底12的示意圖。屋面基底是由塊狀或片狀材料鋪成，而基底上則產(chǎn)生許多接縫32。
當把熱瀝青層14加在基底12上時，有些瀝青就能滲透入接縫32中，而使上面的瀝青層14變薄。如果根據(jù)以前的第642，576號美國專利(1984年8月20日);即現(xiàn)在的第4，521，478號美國專利(1985年6月4日)所提出的方法，在發(fā)生瀝青滲透的情況下，如果接著再加上一層聚酯薄膜及另外一層瀝青，則不能很好地形成組合材料層。
如果瀝青層14沒有足夠的瀝青而能夠與加在聚酯薄膜上的瀝青相熔合，那么所需的組合材料薄層就不能實現(xiàn)。為了克服這種缺陷，現(xiàn)在所設(shè)計的一種經(jīng)過改良的組合材料則應(yīng)用了通常是非滲透性的底層材料16(圖1-3)。該底層16則通過其底部的瀝青層14，而與屋面基底12相粘接。然后根據(jù)以前的第4，521，478號美國專利(1984年8月20日)所述方法，把組合材料薄層鋪加到底層16上。
整體的改良后的組合材料及其建造方法，可參照圖1至圖3加以說明。為了簡潔起見，圖中相同的材料層則用相同的標注表示。
圖1是屋頂組合材料層10的放大剖面圖。整體的組合材料層10粘附到多孔性、而有接縫的屋面基底12上。組合材料層是由多層材料所組成。第一層是瀝青層14，而根據(jù)瀝青鋪設(shè)的不同部位要求，如暗角、平鋪、或陡坡部位等，瀝青的使用溫度可在350°F至480°F之間。經(jīng)乳膠加工的瀝青或煤焦油都可用作該瀝青層14的材料。
在有接縫的屋面基底12上鋪設(shè)第一層瀝青14，可用熱瀝青攤鋪機或人工拖抹的方法。鋪設(shè)的瀝青量是每平方呎20-30磅。
在第一瀝青層14上鋪設(shè)底層16。最好是趁瀝青還熱時，就進行底層16的鋪設(shè)。而瀝青冷卻后，底層16就能牢固地粘附到屋頂基底12上。
本發(fā)明所設(shè)計的屋面基底是有接縫的塊板料，其尺寸通常是2呎×4呎或4呎×8呎?；撞牧峡梢杂膳菽芰蠘?gòu)成，如由厄普約翰公司(Upjohn Company)生產(chǎn)的聚氨酯或異氰脲酸酯類材料。
也可以使用格雷特湖碳化公司(Great Lakes Corporation)出品的膨脹珠巖作為基底12材料。
此外，由匹茲堡，科珀公司(Pittsburgh，Koppurs)生產(chǎn)的一種商品名為XTRA的酚醛泡沫塑料，也可作為基底12材料。
由厄普約翰公司(Upjohn Co.)或塞羅德(Celotex Co.)所生產(chǎn)的幾種組合材料，如由聚氨酯和玻璃纖維;珍珠巖和聚氨酯的組合材料也可作為基底12的材料。
底層16可用俄亥俄州，托萊多的歐文斯-科寧公司(Owens-Corning Co.，Toledo，Ohio)生產(chǎn)的玻璃纖維材料，或佛羅里達州，坦帕的塞羅德公司(Celotex Co.，Tampa，F(xiàn)lorida)生產(chǎn)的一種含有木漿或紙質(zhì)，有時是棉絮的有機質(zhì)薄膜材料。
其他的底層材料可用紙質(zhì)，油氈，石棉，或經(jīng)預(yù)涂的非滲透性聚酯薄膜。
可用機械方法把底層16碾壓到瀝青層14上。
在底層16上，加上較重的第二瀝青層18。瀝青層重量約為每平方尺50磅。
按本發(fā)明方法，使用的瀝青最好都經(jīng)過浸漬，將瀝青在可控制溫度的大罐中加熱至450°F。為成功地鋪設(shè)聚酯薄膜，很重要的一點是，瀝青加熱罐里的溫度需保持恒定。
應(yīng)用恒溫大瀝青加熱罐可使施工人員一抵達現(xiàn)場便可以立刻開始工作，而不需要等待瀝青加熱。這樣便能夠連續(xù)地提供熱瀝青，而維持高效率操作。此外，加熱罐能消除煙霧，因此比使用加熱鍋更為安全，并能節(jié)約丙烷。
把熱瀝青泵入瀝青攤鋪機或小型的熱瀝青拖抹器，而機械操作人員將熱瀝青涂抹成第二瀝青層18。
將經(jīng)過樹脂處理的非織造聚酯薄膜鋪設(shè)在瀝青層18上形成薄膜層20。樹脂的加工處理可使聚酯抵受熱瀝青的熱力。
在底層16上涂抹瀝青層18的同時，另一工人將一卷重50磅的聚酯薄膜在瀝青層18面上鋪開。
而另一工人則在聚酯薄膜20上，覆蓋另外一層每平方呎重50磅的瀝青層22。瀝青層22則可以透過聚酯薄膜層20。
因聚酯薄膜厚達68密耳，因此需用多量的瀝青來填滿薄膜層20。
為保證瀝青層能很好地滲透過聚酯薄膜層，瀝青層22需進行拖抹。將瀝青層22從側(cè)邊在聚酯薄膜上拖抹，以避免聚酯薄膜被工人踐踏，及避免下層瀝青層14和18移動位置。
瀝青層22透過聚酯層后與下層的瀝青層18相熔合，而將聚酯層20支撐起來。
當瀝青層22被拖抹而透過時，由聚酯薄膜與瀝青組合而成的薄層則可同時形成并牢固地粘附在附著于屋面基底12上的底層16。
瀝青層22必須加以遮蓋，以避免有害的太陽紫外光照射，而聚酯層20也需要保持在較低溫度下。因此，在瀝青層22上需要鋪設(shè)一層隔熱層。圖1至圖3說明了三種覆蓋組合材料薄層的方法。
圖1說明的是第一種方法，將砂膠層24覆蓋在瀝青層22上，然后將碎瓷石層26嵌入砂膠層24。
砂膠層24中含有溶于酒精溶劑中的瀝青。此外，也可以加入石棉或玻璃纖維。
將碎石倒入地面提升機(Ground-level Machine)〔由科羅拉多州，丹佛市的科爾特一金公司(Kold-King，Denver，Colorado)制造〕，將其泵上屋頂，再噴灑在砂膠層24上。
圖2表示，將砂礫層28直接鋪到瀝青層22上。
圖3表示，將泡沫塑料層30加到瀝青層22上。泡沫塑料可用厄普約翰公司(Upjohn Company)生產(chǎn)的聚氨酯或異氰脲酸酯類材料。
泡沫塑料層30可以塊狀或片狀噴到或鋪到瀝青層上。
聚酯薄膜可以鋪一層，二層，或三層，而其重量為每平方碼4-14安士。
經(jīng)樹脂處理的非織造聚酯薄膜是由新澤西州的荷澤公司(Hoechst Co.，New Jersey)出品，其商品名稱是“Trivera
”。
另一種可應(yīng)用于熱施工屋頂組合材料的聚酯薄膜是由特拉華州，威爾明頓的杜邦公司(Du Pont CO.，Wilmington，Del.)所生產(chǎn)的一種商品名稱叫“Reemay Hot”薄膜，它是一種由聚酯與玻璃纖維組成的層壓薄膜。
碎瓷石層26材料是由新澤西州，貝爾米德的3M公司(3M Company，Bellmade，New Jersey)出品的第11類產(chǎn)品。而碎石也可由GAF公司購得。
所用的砂膠可由新澤西州，東拉瑟福德的蒙思公司(Momsey Corporation，East Rutherford，N.J.)購得。
所用的瀝青可由艾克森公司(Exxon Corporation)購得。
本發(fā)明提出的屋頂鋪設(shè)組合材料的防裂性極佳。由于現(xiàn)時的屋頂建材失效的最主要原因是產(chǎn)生裂紋，因此本發(fā)明材料的優(yōu)良防裂性就具有重大意義。
對本發(fā)明進行了說明之后，對要求專利保護的權(quán)項，將在以下權(quán)利要求
中說明。
權(quán)利要求
1、一種在有接縫的屋面基底上應(yīng)用的現(xiàn)場輔設(shè)屋頂組合材料，其組成包括
第一層防水材料，可選用瀝青，經(jīng)改良的瀝青，或煤焦油等材料；
加在第一層防水材料上的底層；
加在底層上的第二層防水材料；
加在第二層防水材料上的聚酯薄膜，而至少需鋪上一層非織造聚酯薄膜；
加在聚酯薄膜上的第三層防水材料，而該防水材料層能與第二層防水材料相熔合，而與中間的聚酯薄膜形成一組合薄層；
鋪在組合薄層上的隔熱材料層，從而形成屋頂組合材料，這種組合材料的防裂性能極為優(yōu)良。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料，其中底層材料可包括玻璃纖維，紙質(zhì)，石棉，非滲透性聚酯，油氈，或有機質(zhì)薄膜等材料。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1的鋪設(shè)屋頂組合材料，其中的隔熱層可包括砂礫，碎石，或耐熱泡沫塑料等材料。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1的鋪設(shè)屋頂組合材料，其中屋面基底可包括耐熱泡沫塑料。
5、根據(jù)權(quán)利要求
3、4的鋪設(shè)屋頂組合材料，所用的泡沫塑料可包括聚氮酯。
6、根據(jù)權(quán)利要求
3、4的鋪設(shè)屋頂組合材料，所用的泡沫塑料可包括異氰脲酸酯。
7、根據(jù)權(quán)利要求
1的鋪設(shè)屋頂組合材料，其中聚酯重量約為每平方碼4-14安士。
8、根據(jù)權(quán)利要求
7的鋪設(shè)屋頂組合材料，其中聚酯重量約為每平方碼5.5-7.5安士。
9、根據(jù)權(quán)利要求
1的鋪設(shè)屋頂組合材料，所用的聚酯薄膜需經(jīng)壓印。
10、根據(jù)權(quán)利要求
2的鋪設(shè)屋頂組合材料，其中隔熱材料包括碎石;而在第三層材料與碎石之間則鋪上一層砂膠。
11、一種在有接縫的屋面基底上應(yīng)用的現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料，其組成包括
加至屋面基底上的第一層瀝青;
加至第一層瀝青上的底層;
加至底層上的第二層瀝青;
在第二層瀝青上，至少鋪上一層非織造聚酯薄膜;
在聚酯薄膜上，加上第三層瀝青，該層瀝青能透過聚酯薄膜而與第二層瀝青相熔后，并形成粘附于底層上的組合薄層，而底層則粘附于屋面基底上;
在形成的組合薄層上，再鋪上一層隔熱材料，隔熱層包括鋪上碎石的一層砂膠。
12、一種在有接縫的屋面基底上應(yīng)用的現(xiàn)場鋪設(shè)屋頂組合材料的建造方法，其中包括
a)在屋面基底上加上第一屋防水材料;
b)在第一屋防水材料上鋪上一層底層;
c)在底層上加上第二層防水材料;
d)在第二層防水材料上最少加上一層聚酯薄膜;
e)在聚酯薄膜上加上第三層防水材料;
f)使第三層防水材料透過聚酯薄膜，而與第二層防水材料相熔合，并形成粘附于屋面基底上的組合薄層;
g)將一層隔熱材料覆蓋于組合薄層。
13、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中防水材料包括瀝青。其中過程(e)是將瀝青拖抹在聚酯薄膜上。瀝青的溫度約為350°F至480°F。
14、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中(g)覆蓋過程包括在組合薄層上，加上一屋砂礫。
15、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中(g)覆蓋過程包括在組合薄層上，鋪上一屋砂膠，然后在砂膠上鋪上碎石。
16、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中(g)覆蓋過程包括在組合薄層上，噴涂一層耐熱泡沫塑料。
17、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中屋面基底包括泡沫塑料。
18、根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中底層材料可選用玻璃纖維，紙質(zhì)，石棉，非滲透性聚酯，油氈，或有機質(zhì)薄膜等。
專利摘要
一種應(yīng)用于有接縫的屋面基底上的屋頂組合材料。組合材料中包括一層組合薄層，它在形成過程中，能同時粘附到一底層材料上，而該底層則粘附于屋面基底上。組合薄層中包括一層夾在上下兩層瀝青之間的耐熱非織造聚酯薄膜，其中上層的瀝青能透過聚酯而與下層的瀝青熔合而形成均勻的組合薄層。
文檔編號E04D11/00GK86101124SQ86101124
公開日1986年9月24日 申請日期1986年2月19日
發(fā)明者約翰·哈格曼 申請人:約翰·哈格曼導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan