ДВУХСЛОЙНАЯ ДОРОЖНО-ТРОТУАРНАЯ ПЛИТКА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к покрытиям для тротуаров, парковых и велосипедных дорожек, детских и спортивных площадок и прочих дорожно-тротуарных покрытий с невысокой статической и динамической весовой нагрузкой, а также для выкладывания пассажирских железнодорожных перронов дальнего и пригородного сообщения.
Из области техники известна плита сборного покрытия (см. патент на ПМ РФ №17545, опубл. 10.04.2001 г., Бюл. №10), содержащая железобетонное основание и закрепленные на нем, посредством крепежных элементов, пластины из упругого материала и с выполненными в них, в виде закладных, штырями, выступающие концы которых забетонированы в основание, нижняя поверхность пластин содержит выемки, например, трапецеидального сечения, совмещенные с соответствующими им выступами основания, а по периметру основания выполнены бортики, снабженные замоноличенными заподлицо с пластинами железными уголковыми элементами. В свою очередь, упругие пластины имеют прямоугольную форму, при этом две их торцевые грани выполнены с продольными пазами, а две другие - с продольными выступами, совмещенными с соответствующими выступами или пазами смежных пластин или бортиками основания. Сборные покрытия используются при устройстве трамвайных и железнодорожных путей, и рассчитаны на статические и динамические нагрузки, возникающие при движении по ним как легкового, так и грузового автотранспорта.
Недостатком данного покрытия является высокая стоимость и сложность их изготовления, а также большая материалоемкость из-за нацеленности изделия на работу при высоких статических и динамических нагрузка при движении по ним автотранспорта, что делает нецелесообразным их применение для оборудования пешеходных тротуарных дорожек, велосипедных дорожек, детских и спортивных площадок. Кроме того, данное покрытие всегда может быть разъединено на составные части, в случае разрыва крепежных элементов, и, тем самым, привести к разрушению всего покрытия в целом.
Из области техники известна полимерная плитка для тротуаров и полов (прототип), выполненная в виде пластины из полимерного материала (см. патент на ПМ РФ №103811, опубл. 27.04.2011 г., Бюл. №12), в качестве полимерного материала используют эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилдилаурата олова и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля, при этом в качестве резиновой крошки полимерного материала плитки используют тонкодисперсные измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 5 мкм до 5 мм, толщина плитки от 10 до 50 мм, плитка выполнена в плане квадратной, прямоугольной, треугольной или ромбовидной формы, размер плитки в плане выбран от 100×100 до 1500×2000 мм, на рабочей защитной поверхности плитки выполнены концентрические или взаимно перекрещивающиеся под углом от 15 до 90° друг к другу углубления в виде бороздок глубиной от 2 до 10 мм и шириной от 2 до 30 мм с образованием рифленой рабочей поверхности с выступами квадратной, прямоугольной, треугольной или любой несимметричной формы, полимерный материал содержит декоративно-защитные красители любой цветовой гаммы, а на ее рабочую поверхность нанесены декоративно-защитные покрытия, например, полимерной краской на полиуретановой основе любой цветовой гаммы и она, дополнительно, оснащена крепежными элементами для закрепления на эксплуатационных поверхностях, в том числе наклонных, при этом в качестве крепежных элементов используют, например, шурупы, саморезы или болтовые соединения.
Недостатком данной полимерной плитки является ее повышенная пластичность в силу материалов, использованных при ее изготовлении, и, как следствие, необходимость подготовки твердой основы для дальнейшей укладки плитки и обеспечения плоскостности поверхности покрытия, а также отсутствие качественного сцепления тела полимерной плитки с основой из-за различности свойств материалов, используемых для изготовления основания и самой плитки, что требует, при определенных углах наклона поверхности покрытия, дополнительной фиксации с помощью крепежных элементов, т.е. дополнительных трудозатрат, приводящих к общему удорожанию использования полимерной плитки в строительстве.
Технической задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа, и создание двухслойной дорожно-тротуарной плитки, сочетающей в себе свойства бетонных и полимерных покрытий, недорогой и технологичной в изготовлении, не требующей дополнительных работ и оснастки при ее укладке и эксплуатации, имеющей заданную цветовую гамму внешнего слоя, и улучшенные свойства сцепления поверхности с обувью, стойкой к воздействию внешних климатических факторов, и предназначенной для создания покрытий пешеходных тротуаров, парковых и велосипедных дорожек, спортивных и игровых площадок, обочин и пассажирских железнодорожных перронов дальнего и пригородного сообщения, не связанных с высокими статическими и динамическими внешними нагрузками.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание двухслойной дорожно-тротуарной плитки в виде готового изделия, представляющей из себя цельный монолитно склеенный блок из нижнего рабочего бетонного слоя и верхнего лицевого полимерного слоя, полученного на основе переработки отходов резиновой или изношенных резиновых автопокрышек и обладающего заданной цветовой гаммой, стойкого к воздействию внешних климатических факторов, а также улучшенными характеристиками сцепления поверхности плитки с обувью, колесами велосипедов, самокатов, скутеров и прочих механических передвижных устройств, а сама двухслойная дорожно-тротуарная плитка не требует повышенных затрат при изготовлении, и применения дополнительных устройств при ее укладке или демонтаже дорожно-тротуарных покрытий с ее использованием.
Технический результат достигается тем, что создается двухслойная дорожно-тротуарная плитка размером от 100×100 мм до 200×200 мм, толщиной от 25 до 50 мм, с нижним рабочим бетонным слоем и верхним лицевым полимерным слоем на основе полимерного связующего полиуретана, резиновой крошки, из отходов резины или изношенных автопокрышек с добавлением красителя с заданной цветовой гаммой, отличающаяся тем, что нижний рабочий бетонный слой выполнен из бетона толщиной от 20 до 30 мм, а верхний лицевой полимерный слой выполнен из смеси резиновой крошки фракцией 1-5 мм, полученной из отходов резины или изношенных автопокрышек, полиуретана в количестве от 7 до 50 мас.% и красителя в количестве от 1,5 до 15 мас.%, для придания нужной цветовой гаммы, в нижнем рабочем бетонном слое выполнены фиксирующие выемки либо прямоугольного сечения, нанесенные как сетка взаимно перпендикулярных полос, глубина и ширина которых составляет от 0,5 до 0,6 толщины бетонного слоя, либо в виде глухих цилиндрических отверстий, равномерно расположенных по площади бетонного слоя, глубина и диаметр которых составляют от 0,5 до 0,6 толщины бетонного слоя, при этом верхний лицевой полимерный слой имеет толщину от 0,25 до 0,65 толщины бетонного слоя, а самому полимерному слою по всему периметру, начиная от верхнего края бетонного слоя, придана монтажно-эксплуатационная фаска под углом 30°.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором:
на Фиг. 1, а, б - общий вид двухслойной дорожно-тротуарной плитки и поперечное сечение;
на Фиг. 2, а, б - прямоугольные фиксирующие выемки в бетонном слое;
на Фиг. 3, а, б - цилиндрические фиксирующие выемки в бетонном слое.
Двухслойная дорожно-тротуарная плитка 1 (см. Фиг. 1, а) толщиной Нпл, включает в себя бетонный слой 2, толщиной Нбт, и полимерный слой 3, на основе полимерного связующего полиуретана, резиновой крошки из отходов резины или изношенных автопокрышек, с добавлением красителя с заданной цветовой гаммой, толщиной Нпм (см. Фиг. 1, б), которые монолитно склеены между собой, и образуют цельное изделие габаритными размерами L. При этом габаритные размеры L могут колебаться в пределах от 100×100 мм до 200×200 мм, а толщина Нпл от 25 до 50 мм, из которых толщина бетонного слоя Нбт составляет минимально 20 мм, а максимально - 30 мм, толщина же полимерного слоя Нпм привязана к толщине бетонного слоя, и составляет 0,25-0,65 Нбт. В свою очередь, для обеспечения качественного и надежного сцепления нижнего опорного и верхнего лицевого слоев двухслойной дорожно-тротуарной плитки в процессе ее изготовления и дальнейшей эксплуатации, в бетонном слое наносятся фиксирующие выемки либо прямоугольного сечения (см. Фиг. 2 а, б), либо в виде цилиндрических глухих отверстий (см. Фиг. 3 а, б). Глубина Нв, и ширина Вв выемок прямоугольного сечения (см. Фиг. 2, б), а также глубина Нц, и диаметр Dц (см. Фиг. 3, б) составляют 0,5-0,6 Нбт. В свою очередь, толщина верхнего полимерного лицевого слоя Нпм (см. Фиг. 1, б) также привязана к толщине нижнего рабочего бетонного слоя, и составляет 0,25-0,65 Нбт, а самому полимерному слою по всему периметру, начиная от верхнего края бетонного слоя, придана монтажно-эксплуатационная фаска с углом наклона 30° (см. Фиг. 1, б), что обеспечивает удобство при укладке двухслойной дорожно-тротуарной плитки в процессе создания дорожного покрытия, а также обеспечивает отсутствие распирающих усилий между соседними плитками в процессе их эксплуатации из-за повышенной степени пластической деформации, возникающей в полимерных покрытиях при воздействии внешней нагрузки.
Указанные выше пропорции габаритных размеров двухслойной дорожно-тротуарной плитки, а также минимальная и максимальная толщина нижнего рабочего бетонного слоя, и зависимости от нее геометрических размеров фиксирующих выемок и толщины полимерного слоя подобраны опытно-практическим путем, позволяющем получить минимальные затраты на изготовление, и максимально хорошие эксплуатационные характеристик двухслойной дорожно-тротуарной плитки.
Двухслойная дорожно-тротуарная плитка изготавливается в два этапа. На первом этапе, по стандартным технологиям для подобных изделий, изготавливается нижний рабочий бетонный слой заданной толщины, с нанесенными на него фиксирующими выемками заданной формы и размеров. Затем, полученная бетонная основа помещается в специальную технологическую форму, которая сверху заполняется смесью резиновой крошки фракцией 1-5 мм, полученной из отходов резины или изношенных автопокрышек, полиуретана в количестве от 7 до 50 мас.%, и красителя в количестве от 1,5 до 15 мас.%, для придания нужной цветовой гаммы, после чего подготовленная форма подвергается прессованию, в процессе которого смесь заполняет выемки в бетонном слое и формируется верхний лицевой полимерный слой, с фаской по периметру. Полученная таким образом двухслойная дорожно-тротуарная плитка, помещается в термокамеру, для окончательной полимеризации и склеивания в монолитное целое, как частиц самой полимерной смеси, так и всего полимерного слоя с нижним рабочим бетонным слоем, и выдерживается в течение суток при температуре 90°С. После завершения процесса полимеризации, полученная двухслойная дорожно-тротуарная плитка упаковывается на поддоны, и доставляется на место укладки дорожно-тротуарного покрытия.
Как показало практическое применение двухслойной дорожно-тротуарной плитки, она очень удобна для укладки, в процессе создания дорожно-тротуарного покрытия, за счет наличия в ней бетонного рабочего слоя, позволяющего быстро и качественно производить ее укладку на поверхность без дополнительных подготовительных работ, и, при этом, обладает улучшенными качествами сцепления с подошвами обуви, колес велосипедов и прочих механических устройств передвижения, а также пониженной степенью травмирования, при падении на нее, за счет наличия верхнего полимерного слоя, поглощающего часть кинетической энергии удара за счет пластической деформации.
Также наличие двух слоев, показало повышенную устойчивость дорожно-тротуарной плитки к воздействию антиобледенительных реагентов в зимнее время, которым обрабатываются дорожные покрытия и тротуары в зимний период, так как верхний полимерный слой инертен к воздействию солей и химических реагентов, и выступает в качестве защитного слоя для нижнего бетонного рабочего слоя, традиционно склонного к разрушению при попадании на него песко-соляной смеси, используемой для борьбы с гололедом на дорогах и тротуарах.
Особо хочется отметить, что возможность придавать плитке нужную цветовую гамму, стойкую к истиранию и выцветанию, делает ее очень востребованной при обозначении потенциально опасных для здоровья пешеходов или велосипедистов участков, таких, как места пересечения пешеходных дорожек с автомобильными дорогами, с возможностью внезапного выезда автотранспорта с прилегающей территории, а также пассажирских железнодорожных перронов дальнего и пригородного сообщения.