ПОДОГРЕВАЕМОЕ РЕЗИНОВОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2015 года по МПК E01C11/26 

Изобретение относится к области строительства и представляет собой конструкцию покрытия, которое может быть использовано на въездах в гаражных и парковочных зонах, на ступенях, пандусах, рампах, многоярусных стоянках и подземных гаражах, вертолетных площадках, складских и прочих помещениях для предотвращения образования на нем снега, льда, ухудшающих состояние дорог и создающих дискомфорт для прохожих.

Из уровня техники известны технические решения, направленные на борьбу с нежелательными образованиями на дорогах льда или снега, имеющие различные системы обогрева, встроенные под дорожными покрытиями.

Известно подогреваемое резиновое покрытие (JP 200614517, МПК Е01C 11/26, Е01C 5/18, 2006.06.08), состоящее из резиновых пластин: нижней с углублениями и верхней с выступами, выполненных таким образом, что при установке верхней пластины на нижнюю, обеспечивается пространство для расположения трубопроводов с горячей водой.

Известно техническое решение (патент №2114240, МПК Е01C 11/26, 1998.06.27), сущность которого заключается в том, что несущий слой покрытия выполнен из отдельных литых плит, например из шлакокаменного литья, каждая из которых имеет выемку со стороны основания, а электронагреватель, выполненный в виде плоских панелей, размещен в выемке соответствующей плиты.

Известно подогреваемое резиновое покрытие (US 5614292, МПК Е01C 11/26, 1997.03.25), состоящее из отдельных электрически связанных модулей, каждый из которых включает, по крайней мере, три слоя: верхний слой, средний слой, включающий множество удлиненных гибких электрических проводников и водонепроницаемый нижний слой. Модули между собой имеют соединения типа ласточкина хвоста.

К общим недостаткам известных решений можно отнести то, что для обогрева больших площадей требуются существенные мощности по расходу теплоносителей, необходим монтаж протяженных труб и т.п.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является подогреваемое резиновое покрытие (JPH 09165712, МПК Е01C 11/26, 1997.06.24), состоящее по меньшей мере из двух слоев полимерного материала, представляющего собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки, слои связаны между собой с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия, а между слоями расположен нагревательный элемент.

В качестве нагревательного элемента в известном техническом решении используется углеродная лента, которая расположена вдоль пластины зигзагообразно. Кроме этого под покрытием расположен теплоизоляционный вспененный материал.

Известное подогреваемое резиновое покрытие решает задачу обогрева дорожного покрытия, позволяет уменьшать потребление электроэнергии.

Недостатком данного устройства является ограниченная область его применения, так как такое подогреваемое резиновое покрытие не может экономично решать задачу обогрева покрытий с различными габаритными размерами дорожного покрытия и не обеспечивает равномерный обогрев и плавление снега и льда по всей поверхности обогреваемого резинового покрытия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является расширение области применения, повышение длительности эксплуатации, увеличение стойкости покрытия к климатическим воздействиям, а также обеспечение равномерного обогрева и плавления снега и льда по всей поверхности покрытия.

Другой задачей настоящего изобретения является создание подогреваемого резинового покрытия, имеющего преимущество в экономичности перед известным покрытием и затрачивающего существенно меньшие мощности для функционирования.

Решение поставленных задач обеспечивается тем, что в подогреваемом резиновом покрытии, состоящем по меньшей мере из двух слоев полимерного материала: верхнего рабочего слоя и нижнего несущего слоя, представляющем собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки, слои связаны между собой с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия и расположенного между слоями нагревательного элемента.

Новым является то, что верхний рабочий слой имеет толщину не более 4 мм и содержит наполнитель из резиновой крошки фракцией размером от 0,63 мм до 2,5 мм, нижний слой имеет толщину от 6 мм до 40 мм и содержит наполнитель фракцией размером от 1,5 мм до 5 мм, при этом нагревательный элемент выполнен в виде электропроводящей гибкой полимерной нагревательной сетки с мощностью в зависимости от условий эксплуатации.

По второму пункту формулы верхний рабочий слой в качестве наполнителя может содержать резиновые крошки, в соотношении, мас.%: резиновую крошку с размером фракцией от 0,63 мм до 1,0 мм - 50 и резиновую крошку с размером фракцией от 1,5 до 2,5 мм - 50.

По третьему пункту формулы верхний рабочий слой покрытия может быть выполнен цветным путем добавления в полимерный материал красителя или путем использования цветной каучуковой ЭПДМ крошки.

По четвертому пункту формулы в качестве основы резиновой крошки могут быть использованы отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук.

Применение заявленного технического решения позволяет получить качественный материал, приобретающий дополнительные свойства за счет того, что в качестве нагревательного элемента между слоями прокладывается электропроводящая гибкая полимерная нагревательная сетка. Принцип действия гибкой полимерной нагревательной сетки основан на генерировании тепла при прохождении электрического тока через полимер. Применяемая гибкая полимерная нагревательная сетка обладает уникальными конструктивными физико-химическими свойствами и может быть разной мощности HTN8, HTN16, HTN20, в зависимости от применения готового подогреваемого резинового покрытия, что позволяет расширить область его применения.

Слой из резиновой крошки крупной фракции обладает хорошими амортизирующими свойствами, за счет того, что дорогостоящий рабочий слой выполнен минимально необходимой толщины, а оставшаяся часть покрытия заменена крошкой более крупной фракции, значительно снизилась стоимость подогреваемого резинового покрытия.

Использование материала на основе регенератной резиновой крошки и полиуретанового связующего позволяет получать высокую прочность сцепления резиновых гранул, обладает высокой износостойкостью.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:

на фиг.1 - представлен общий вид подогреваемого резинового покрытия с вырезом;

на фиг.2 - представлено подогреваемое резиновое покрытие в разрезе.

Подогреваемое резиновое покрытие 1 представляет собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки и состоит из двух слоев: верхнего рабочего слоя 2 и нижнего несущего слоя 3, которые связаны между собой с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия, и расположенного между этими слоями нагревательного элемента 4.

В качестве наполнителя может быть использован резиновый гранулят SBR - продукт переработки (механического измельчения) утилизированных автопокрышек или EPDM (TPV) вулканизированный этиленпропиленовый каучук. В качестве связующего вещества может быть применен, например, однокомпонентный полиуретановый клей.

В качестве нагревателя 4 используется электропроводящая гибкая полимерная нагревательная сетка разной мощности HTN8, HTN16, HTN20, в зависимости от применения готового подогреваемого резинового покрытия. Допустимая мощность/сопротивление гибкой полимерной нагревательной сетки зависит от расстояния между электродами.

Верхний рабочий слой покрытия производится на линии холодного (15-25°C) отверждения периодического действия. Компоненты верхнего рабочего слоя после смешивания, выдержки под давлением в течение определенного времени и придания необходимой геометрической формы представляют собой законченный продукт, который подается на линию горячего отвержения. На него укладывается гибкая полимерная нагревательная сетка с пришитыми к ней электродами, сверху из бункера подается крошка с клеем для нижнего несущего слоя. Система направляется в газовую печь.

Выходящее из печи полотно подлежит охлаждению вентиляторами и резке на гильотине по длине на заданные отрезки, определенные заданием на производство или стандартными значениями: 10, 15, 20, 25 м. Точное место реза по длине может быть определено при помощи электронного счетчика длины.

Основным сырьем для производства заявляемых подогреваемых резиновых покрытий является фракционированная резиновая крошка - продукт переработки изношенных шин. Благодаря тому что автомобильные шины в процессе эксплуатационного цикла должны испытывать длительные колоссальные нагрузки, при их производстве используются дорогостоящие высококачественные компоненты (натуральные, синтетические каучуки, смягчающие масла, наполнители) в совокупности с новейшими технологиями. Шинная резина является одной из самых прочных и долговечных, обладает многими такими важными свойствами, как упругость, эластичность, стойкость к истиранию, кислотам и щелочам и т.п.

Применение в качестве связующего для резиновой шинной крошки полиуретановых клеев позволяет получать высокую прочность сцепления резиновых гранул с сохранением, а в ряде случаев и с улучшением, физико-механических свойств исходной резины.

Монтаж подогреваемых резино-полимерных покрытий производится следующим образом.

Подогреваемые резиновые покрытия укладывают на любую предварительно подготовленную ровную, прочную, сухую и не имеющую трещин поверхность. Готовое подогреваемое резиновое покрытие подключается к внешнему источнику питания.

Подогреваемые резиновые покрытия устраиваются на большинстве из существующих видов оснований: бетон, цементно-песчаные, литой асфальт и асфальтобетон, дощатые настилы и сборные стяжки из древесностружечных плит, покрытия из полимерных материалов, настилы из листовой стали.

При монтаже подогреваемых резиновых покрытий внутри помещения наиболее простым способом является приклеивание их в месте стыка при помощи специальной клеящей ленты типа «двусторонний скотч».

Монтаж в условиях открытой площадки осуществляют с применением полиуретановых клеевых составов как в местах стыка подогреваемых резиновых покрытий, так и по всей поверхности основания.

При монтаже подогреваемых резиновых покрытий без применения клеевых составов, для предотвращения их сдвига, отдельные подогреваемые резиновые покрытия плотно сжимаются по торцам друг к другу. По периметру уложенного покрытия устанавливаются ограждающие декоративные элементы, например бордюры.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемые подогреваемые резиновые покрытия могут быть применены для обогрева дорожного покрытия различной площади с обеспечением по всей ее поверхности равномерного обогрева и плавления снега и льда. Кроме этого обогреваемые резиновые покрытия имеют преимущество в экономичности перед известными покрытиями за счет того, что дорогостоящий рабочий слой выполнен минимально необходимой толщины, а оставшаяся часть покрытия заменена крошкой более крупной фракции. Также затрачивают существенно меньшие мощности для функционирования за счет возможности использования электропроводящей гибкой полимерной нагревательной сетки разной мощности в зависимости от применения готового подогреваемого резинового покрытия.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано на въездах в гаражных и парковочных зонах, на ступенях, пандусах, рампах, многоярусных стоянках и подземных гаражах, вертолетных площадках, складских и прочих помещениях для предотвращения образования на нем снега, льда, ухудшающих состояние дорог и создающих дискомфорт для прохожих. Подогреваемое резиновое покрытие состоит по меньшей мере из двух слоев полимерного материала верхнего рабочего слоя и нижнего несущего слоя, представляющих собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки. Слои покрытия связаны между собой с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия. Между слоями расположен нагревательный элемент в виде электропроводящей гибкой полимерной нагревательной сетки. Верхний рабочий слой покрытия имеет толщину не более 4,0 мм и содержит наполнитель из резиновой крошки фракцией размером от 0,63 мм до 2,5 мм. Нижний слой покрытия имеет толщину от 6,0 мм до 40,0 мм и содержит наполнитель фракцией размером от 1,5 мм до 5,0 мм. Технический результат - повышение длительности эксплуатации, увеличение стойкости покрытия к климатическим воздействиям, а также обеспечение равномерного обогрева и плавления снега и льда по всей поверхности покрытия. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Подогреваемое резиновое покрытие, состоящее по меньшей мере из двух слоев полимерного материала верхнего рабочего слоя и нижнего несущего слоя, представляющего собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки, слои которого связаны между собой с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия, и нагревательного элемента, расположенного между слоями, отличающееся тем, что верхний рабочий слой имеет толщину не более 4,0 мм и содержит наполнитель из резиновой крошки фракцией размером от 0,63 мм до 2,5 мм, нижний слой имеет толщину от 6,0 мм до 40,0 мм и содержит наполнитель фракцией размером от 1,5 мм до 5,0 мм, а нагревательный элемент выполнен в виде электропроводящей гибкой полимерной нагревательной сетки с мощностью в зависимости от условий эксплуатации.

2. Подогреваемое резиновое покрытие по п.1, отличающееся тем, что рабочий слой в качестве наполнителя содержит резиновые крошки, в соотношении, мас.%: резиновые крошки с размером фракцией от 0,63 до 1,0 мм - 50 и резиновые крошки с размером фракцией от 1,5 мм до 2,5 мм - 50, нижний несущий слой в качестве наполнителя содержит резиновые крошки с размером фракции от 1,5 мм до 5,0 мм.

3. Подогреваемое резиновое покрытие по п.1, отличающееся тем, что верхний слой покрытия может быть выполнен цветным путем добавления в полимерный материал красителя или путем использования резиновой крошки из цветного материала.

4. Подогреваемое резиновое покрытие по п.1, отличающееся тем, что в качестве основы резиновой крошки используются отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук.