專利名稱：：地板板材和標準件組合式地板系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及地板，并且尤其涉及潮濕區域地板。本發明主要是為了提供潮濕區域板材地板而開發的，在下文將參照該應用說明。然而，應該理解，本發明不應局限于使用的這種特殊領域，
背景技術：
現有技術的下列討論的意圖是使本發明處于正確的技術范圍內以及能夠更充分地理解其優點。然而，整個本說明書中現有技術的任何內普通常識的一部分。鋪設用于潮濕區域地板的基礎的一種已知方法包括將壓制的纖維水泥的板材跨過希望的潮濕區域并排地鄰接，以及隨后固定這些板材就位。目前用于該應用的壓制纖維水泥產品的缺點是它們特別沉重，使得運輸、搬運和安裝困難。并且，壓制產品的密度妨礙有效的氣動或動力釘固定，以及為了將板材用螺釘擰緊就位，螺釘孔必須預先鉆出和開埋頭孔，與氣動或動力釘子固定比較，它是耗費時間的。板材的鄰接邊緣典型地在可以使相鄰板材之間的相對移動最小的任何位置處固定至托梁。現行實踐還為邊緣提供在切邊機上地板托梁之間的支承，所述邊緣不是連續地支承在地板托梁上，以便為邊緣提供充分的支承和減少相鄰板材的鄰接邊緣之間相對移動的可能性。一旦地板板材被固定和充分地防水處理，地板磚就能夠以傳統的方式鋪設。在許多情況下，地板板材直接地安裝在下層地板上。下層地板可以包括碎料板、壓制板、OMD或其它這種木材基下層地板產品。如果防水處理安裝不正確，如果它經過一段時間惡化或如果防水表面和連接物中的缺陷發展，則水會滲透通過而到達下層地板板材，根據板材地板材料，下層地板板材可能由于水作用比如隆起和其它機理而損壞。這繼而能夠破壞地板表面的精整或下層結構的完整性。除了希望避免安裝后與水份吸收有關的問題外，還非常希望產品能夠在運輸和儲存時抗水份吸收。例如，雖然壓制的纖維水泥總體上對水份損壞是有抵抗性的，但水份吸收能夠導致安裝前儲存時的質量增加，從而增加運輸費用以及使搬運沉重。因此為了方便搬運、安裝和運輸，希望有一種安裝前儲存時耐水份吸收的方法。本發明的目的是克服或改善現有技術的一個或多個缺點，或至少提供一個有用的代替方案。
發明內容因此，在第一方面，本發明提供纖維增強水泥粘合地板板材，該地板板材適合使用于潮濕區域地板，其密度低于傳統的壓制的纖維水泥潮濕區域地板，并且是可受釘的。優選地，地板材料是可以使用傳統氣動或動力釘子固定設備釘釘子的。優選地，該板材具有足以滿足在以450mm中心距間隔的支承部件上家用建筑地板的栽荷要求的強度。在一個優選的實施例中，纖維增強水泥板材的干密度低于約1.25g/cm3。優選的是，纖維增強水泥粘接板材具有19mm的公稱厚度，當沿著其長度以450mm的中心距被支承時，無論該纖維增強水泥粘接板材是干燥的或被水份飽和的，其顯示的彎曲強度足以承受5至9KPa的均勻載荷。典型地，板材具有前表面或外表面、后表面、以及在它們之間的厚度。此外，板材具有深度基本上一致的邊緣，而所述深度對應于前表面和后表面之間的厚度。在一個優選的形式中，所述板材具有至少一個用聚合物表面涂層密封的表面，以使板材的至少一個表面抵抗水份吸收。典型地，板材的外表面是用聚合物涂層密封的。然而，另外的或代替的表面也可以是帶有涂層的，并且在某些優選的實施例中，整個板材是帶涂層的。聚合物涂層優選地是專門配制的，以獲得和保持對地板磚粘接劑和底層材料牢固的接合。在板材的底表面上，表面涂層優選地適用于接合用于粘接地板板材的典型的粘接劑。在板材的邊緣上，表面涂層優選地適用于粘接至在這種板材的連接部處使用的密封劑或膠。在另一個優選的形式中，板材使用基本上連續層的增強材料層增強，所述增強材料比如金屬板材或金屬纖維、無機纖維、聚合物纖維、碳纖維或上述材料的組合。增強材料能夠在的平面上在全部板材厚度的任何位置上加入，以及優選地定位在或接近至少一個外表面。增強材料可以是單向的或多向的、間隔開的氈墊或織物。增強材料優選地是在板材的生成形(greenforming)時埋置入板材材料，壓制入在生狀態下的生地板制品的表面，或粘接至固化或生狀態的表面。在使用玻璃纖維增強的地方，該纖維優選地是耐堿侵蝕的。耐堿玻璃或聚合物涂覆的玻璃纖維是適合的材料的實例。本發明的另一方面提供用于潮濕區域的標準件組合式地板系統，所述地板系統包括至少一塊如上所限定的地板板材，以及互補連接部件，該互補連接部件允許所述地板板材與一塊相鄰地板板材相互鎖定地接合，以形成基本上共平面的支承表面。在一個優選的形式中，相鄰的互補地板板材也是由纖維水泥構成的，該纖維水泥較優選地是密度改進的纖維水泥地板，其干密度低于約1.25g/cm3。在另一優選的形式中，相鄰的互補地板板材是由碎料板構成的。優選地，纖維增強水泥板材大致是矩形的，并且連接部件沿著縱向邊緣延伸。較優選地，連接部件沿著兩個縱向邊緣延伸。在一個優選的形式中，連接部件采用舌部和溝槽結構形式，它們分別地限定在板材的相對的縱向邊緣上。在本實施例中，一塊板材上的舌部和相鄰板材上的互補溝槽優選地成形為相互配合，以允許兩塊板材之間的牢固的連接。可以考慮各種類型的舌部和溝槽幾何形狀，包括鎖定系統，其中舌部構造為帶有沿著它的長度的一個輕微的凸起，以及溝槽構造為帶有沿著它的長度的一個相應凹陷，以接收凸起。優選地，舌部和溝槽構造為這樣，當相鄰的板材的舌部和溝槽相互鎖定時，在舌部和溝槽之間沿著它們的長度形成一個空腔，以允許膠插入。在此種情況下的膠優選地用于粘接該連接部，和/或使該連接部密封防水，如用于防水的潮濕區域所需，比如浴室地板。在另一個優選的形式中，連接部件采用溝槽和互補的長條接合部件的形式，該溝槽形成在每塊板材的相對的縱向邊緣內，該互補的長條接合部件用于與相鄰板材的相應的鄰接溝槽同時接合。優選地，此處公開的纖維水泥板材的實施例的干密度低于約1.5g/cm3。較優選地，該纖維水泥板材的千密度低于約1.25g/cm3。纖維水泥板材的優選的實施例包括諸如微球、珍珠巖和火山灰的成分。在特別優選的形式中，纖維水泥板材成分的實施例包括在以下美國專利內公開的那些，No.6,572,697，名為"具有低密度添加劑的纖維水泥建筑材料"，現將其全部內容包含于此供交叉參考。此外，優選的纖維水泥板材可以按照以下美國專利內公開的實施例配制，No.6，346，146,名為"建筑產品"，也按照以下澳大利亞專利內公開的實施例配制，No.AU515151，名為"纖維加強的粘結物"現將其全部內容包含于此供交叉參考。在某些優選的實施例中，纖維水泥板材的平均厚度優選地在約10mm和30mm之間，并且較優選地在16至22mm之間。然而，在某些實施例中，厚度可以大于或小于公開的厚度，而仍可提供公開的實施例設想的有利特征。按照本發明的另一方面，提供安裝上述標準件組合式地板系統的一種方法，該方法包括以下步驟，即，在支承平臺上對準兩塊或更多塊地板板材，和接合鄰接地板板材上的連接部件，從而形成一共平面支承表面。優選地，各板材固定至由以間隔關系布置的框架部件形成的支承表面平臺上。各種不同材料可以用于形成支承表面平臺，比如木材、鋼材或混凝土。板材優選地用釘子固定至支承表面平臺。然而，其它固定技術，比如螺釘固定或膠接，也可以用于固定板材就位。在相對邊緣上的連接部件優選地通過機加工形成。然而，這也可以使用其它方法實現，比如鑄造、擠壓或緊固。現在將僅借助實例參照本發明的優選的實施例，其中圖1是按照本發明的標準件組合式地板板材的第一實施例的透視圖，示出舌部和溝槽連接部件；圖2是一系列相互連接的圖1所示類型的標準件組合式地板板材的側視圖；圖3是按照本發明的標準件組合式地板板材的替代實施例的透視圖，示出溝槽和接合部件形式的連接部件；圖4是一系列相互連接的圖3所示類型的標準件組合式地板板材的側視圖；圖5是均勻分布的載荷試驗裝置和安裝在試驗裝置內地板板材的一個試樣的平面圖；以及圖6是圖5的試驗裝置的一部分的前視圖，示出支承地板板材試樣的間隔開的支承部件。具體實施方式參見附圖，本發明提供標準件組合式地板系統，其包括至少一塊大致矩形的纖維水泥地板板材1，該地板板材1具有在縱向相對邊緣上的連接部件2，從而使該地板板材1可以與一塊相鄰的互補地板板材相互鎖定地接合，以形成共平面的支承表面3，如在圖2和4內所見。相鄰的互補地板板材可以由具有互補連接部件的任何材料形成，比如另一塊纖維水泥板材或碎料板。連接部件2用于抵抗在鄰接的各板材之間沿著接縫的相對移動，以及尤其是共平面的未對準。本領域技術熟練人員應該理解，連接部件可以采用許多不同形式。在圖1和2內，連接部件采用舌部和溝槽結構4和5的形式，它們分別限定在板材的相對的縱向邊緣上。優選地，當相鄰的板材的舌部和溝槽相互鎖定時，產生一個空腔6，以允許膠插入。在另一優選的形式中，如圖3和4所示，連接部件采用形成在每塊板材的相對的縱向邊緣內的溝槽7以及一個互補的長條接合部件8的形式，該長條接合部件適合于同時與相鄰板材的相應的溝槽接合，如圖4所示。雖然在附圖內所示的各實施例示出具有正方形或矩形幾何形狀的連接部件，但應該理解，互相配合的舌部和溝槽可以具有任何希望的形狀，并且不局限于實例給出的幾何形狀。連接部件可以借助任何適當的方式形成在所述板上，比如，借助板材成形過程中的擠壓，或借助經過充分固化后的機加工。形成連接部件的其它適當的方法對于本領域技術熟練人員是顯而易見的。纖維水泥板材優選地具有小于約1.5g/cmS的干密度，以及更優選地小于約1.25g/cm3，同時保持強度性能能夠滿足相關的建筑標準，所述建筑標準用于設計成跨越間隔開的地板托梁的地板板材。許多不同添加劑和材料，比如密度調節劑和強度增加劑，可以用于纖維水泥板材，以獲得這些希望的特征，比如微球、珍珠巖、火山灰或它們的組合。這些特征提供具有潮濕區域地板所需要的強度性能的板材。然而，與現在可用的產品比較，由于材料的輕重量特點使運輸與安裝的時間和費用減少。并且，使用這種類型的產品消除了對較高密度材料要求的開埋頭螺釘孔的需要，這是因為可以使用釘子將板材固定至下層托梁，從而顯著地減少安裝時間和費用。在使用中，纖維水泥板材在熱壓固化之前或之后施加一種密封膠或聚合物乳膠或溶液和/或防水劑的密封膠組合，例如，硅烷、硅氧烷、石臘或硬脂酸酯，以減少該板的吸水，使該板強度增加并提高抗水性。涂層系統可包括空氣千燥、多組分系統、反應化學固化、強制固化(例如熱、蒸氣、加速)或輻射固化涂層(例如電子束、紫外線、紅外線、近紅外線、微波輻射)或它們的組合，可將任何固化/千燥技術用于水基、溶劑基或100%固體(濕的或粉末)涂層系統。在一個優選的實施例中，板材的邊緣隨后經機加工以形成連接構造。然而，在其它實施例中，板材的邊緣是在涂層系統施加之前機加工或用其它方法形成的，從而使邊緣將表現出與板材表面同樣低的吸水性能。現在轉到系統的安裝方法，首先，用木材框架材料、鋼材框架材料、混凝土基或其它適當的材料建造一結構支承平臺，以限定潮濕區域，比如浴室地板。在圖5和6所示的本發明的實施例中，木材框架部件10用于支承托梁11，該托梁的上表面共同形成地板支承平臺12。所述板材隨后借助連接部件2相互鎖定并跨過潮濕區域鋪設。這些板材可以在鋪設在支承平臺上之前彼此連接。然而，在優選的實施例中，這些板材是順序地鋪設，每塊板材依次地固定至前一塊板材并固定至下層支承平臺。在某些優選的實施例中，在連接結構之間使用膠以將這些板材固定到一起。這里沒有必要在板材內開埋頭螺釘孔，因為板材的密度允許用釘子14固定板材就位，理想的是使用氣動或動力釘子固定。然而，如果希望，螺釘也可以用于固定板材至支承下層地板或下層框架。一旦板材被固定就位，一種適當的防水材料可以用傳統方式放置在支承表面上。隨后鋪設地磚或其它飾面產品。實例1在此處說明的地板板材的一個實施例是按照下面表1內給出的配方制備的。應該理解，給出的配方僅代表以下美國專利范圍內的一個實例配方，No.6，572，697，名為"具有低密度添加劑的纖維增強水泥建筑材料"，并且它并不構成這里設想和公開的地板板材的全部實施例。表l配方％波特蘭水泥二氧化硅木漿金屬氫氧化物微球A36.924.6103.525借助以450mm支柱中心距形成一個木材框架，該框架的尺寸為2410mmxl210mm,并由90mmx45mm厚度木>木框架木材組成，按照以下文件進行試驗以確定所述板的強度對均勻分布載荷(UDL)的響應，AS1170.1，"NS/NZS結構設計作用一永久的、強加的和其它作用(AS/NZSStructuraldesignaction-Permanent,imposedandother12actions)"。該框架鋪設有在此所述的帶舌部和溝槽的潮濕區域地板用纖維水泥地板板材。在本實例中使用的地板板材的公稱尺寸為900mmxl800mmxl9mm。地板板材經修邊至要求的試樣尺寸，以配合木材框架的1210mm寬度。所得到的地板板材為1210mmx900mm，并且地板板材鋪設成使舌部和溝槽接縫橫過框架的寬度延伸，與縱向托梁成直角。實例1的試驗材料和裝置的布置示于圖5和6內。均勻分布載荷試驗是按照以下文件進行的，ASTME72-98,"用于建筑構造的面板的傳遞強度測試的標準測試方法"，每個框架放置越過均勻分布栽荷試驗裝置的水平開口，并確保試樣密封在裝置上，一個適當的密封件用于保證在試樣和試驗腔的邊緣之間的氣密密封。在試樣安裝到試驗裝置內之后，試驗室內的空氣被抽空，從而引起在試樣上均勻分布的載荷。施加的載荷同時借助一個水壓計和連接至適當的數據采集系統的一個壓力轉換器監控。最終的試驗因此施加吸引壓力至試樣的下側面，并因此產生一個均勻分布的載荷。線性可變差動變壓器(LVDTs)13與計算機化數據采集系統結合使用，以捕獲偏移數據。LVDTs放置在兩支柱之間的中部，以測量地板板材的最大偏移。當按照試驗標準使試樣中水飽和之后，試驗再次進行。框架的邊緣充分地密封在試樣上，以提供防水密封。框架隨后用水充填，并且最少25mm的水頭保持最少7天。水隨后被排放并且試驗基本上按以上所述進行。干和濕偏移試驗的結果示于下面表2內。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>試驗繼續直到均勻壓力超過9.7KPa，在此點壓力釋放以及試驗完成。按照以上所列數據可以清晰看出，安裝在中心距為450mm的托梁上和處于水飽和狀態的19mm舌部和溝槽纖維水泥潮濕區域地板能夠抵抗平均UDL值超過9.7KPa，該值遠超過AS/NZS1170.1要求的5KPa。再者，以上所述地板板材和地板構造符合在AS/NZS1170.1中所述用于家庭和居住活動的地板施加載荷集中作用要求。申請人的從來不知道有這樣的纖維水泥潮濕區域地板材料，該材料能夠抵抗如此高的載荷，而仍保持干密度低于1.25g/cm3，以適應安裝方法，比如用釘子固定。纖維水泥板材的強度和防水性能也使它適于在外部潮濕區域中使用，比如典型地暴露于潮濕地板區居住房屋的平屋頂或其它區域。應該理解，本發明提供標準件組合式地板系統，該系統是重量輕的、可用釘子固定的、抗水份吸收的和較容易運輸和安裝的，再者，該地板系統減少了使用修邊機的需要，以及纖維水泥板材的化學結構顯著地減少了結果板材接觸水時隆起的可能。在這些和其它方面，本發明代表超越現有技術的實際的和商業上顯著的改進。雖然本發明參照專門的實例說明，本領域技術熟練人員應該理解，本發明可以用許多其它方式實施。權利要求1.適合于在潮濕區域地板中使用的纖維增強水泥粘接的地板板材，所述地板板材比傳統的壓制纖維水泥潮濕區域地板的密度低，并且是能釘釘子的。2.按照權利要求1的地板板材，其特征在于，所述地板板材具有足以滿足在以450mm中心距間隔的支承部件上的家庭結構地板的載荷要求的強度。3.按照權利要求1或2的地板板材，所述地板板材的千密度低于約1.5g/cm3。4.按照權利要求1或2的地板板材，所述地板板材的千密度低于約1.25g/cm3。5.按照前述權利要求任何一項的地板板材，所述地板板材的厚度在10mm和約30mm之間。6.按照前述權利要求任何一項的地板板材，所述地板板材的厚度在16mm和約22mm之間。7.按照前述權利要求任何一項的地板板材，所述地板板材的厚度約19mm。8.按照前述權利要求任何一項的地板板材，當沿著其長度以450mm中心距被支承，當是干的或處于水飽和狀態時，所述地板板材具有足以抵抗高達5KPa的均勻分布載荷的彎曲強度。9.按照前述權利要求任何一項的地板板材，當沿著其長度以450mm中心距被支承，當是干的或處于水飽和狀態時，所述地板板材具有足以抵抗高達9KPa的均勻分布載荷的彎曲強度。10.按照前述權利要求任何一項的地板板材，所述地板板材具有至少一個用表面涂層密封的表面，所述表面涂層適合于提供抵抗水份吸收的性能。11.按照權利要求10的地板板材，其特征在于，所述表面涂層是由聚合物材料形成的。12.按照權利要求10或11的地板板材，其特征在于，所述表面涂層被施加在地板的一外表面上。13.按照權利要求10至12任何一項的地板板材，其特征在于，所述表面涂層施加在地板的基本全部表面上。14.按照權利要求10至13任何一項的地板板材，其特征在于，所述表面涂層適合于粘接至地板磚粘接劑和底層材料。15.按照前述權利要求任何一項的地板板材，所述地板板材是使用基本上連續的增強材料層增強的。16.按照權利要求15的地板板材，其特征在于，所述增強材料是由選擇自下列組的一種或多種材料形成，所述組包括金屬、塑料、無機纖維、聚合物纖維、玻璃纖維、聚合物涂覆的玻璃纖維或碳纖維。17.按照權利要求15或16的地板板材，其特征在于，所述增強材料的增強層放置在地板的外表面之間。18.按照權利要求17的地板板材，其特征在于，所述增強材料是在所述地板板材生成形時埋置在外部層之間的。19.按照權利要求17的地板板材，其特征在于，所述增強材料形成地板板材的一外表面。20.按照權利要求17的地板板材，其特征在于，所述增強材料是在外部層固化之后夾置在地板的外部層之間的。21.按照權利要求17至20任何一項的地板板材，其特征在于，所述增強材料是耐堿的。22.用于潮濕區域的標準件組合式地板系統，所述地板板材系統包括至少一塊按照權利要求1至21任何一項限定的地板板材和互補連接部件，所述互補連接部件允許所述地板板材與相鄰地板板材相互鎖定地接合，以形成基本上共平面的支承表面。23.按照權利要求22的標準件組合式地板系統，其特征在于，所述相鄰的地板板材基本上由碎料板形成。24.按照權利要求22的標準件組合式地板系統，其特征在于，所述相鄰地板板材是如權利要求1至21任何一項限定的地板板材。25.按照權利要求22至24任何一項的標準件組合式地板系統，其特征在于，地板板材是大致矩形的，以及其中連接部件設置在每塊地板板材的至少一個縱向邊緣上。26.按照權利要求25的標準件組合式地板系統，其特征在于，連接部件沿著每塊地板板材的兩個縱向邊緣延伸。27.按照權利要求26的標準件組合式地板系統，其特征在于，所述連接部件包括分別設置在每塊地板板材的相對的縱向邊緣上的舌部和溝槽結構，從而使一塊地板板材上的舌部和相鄰地板板材上的溝槽互相配合，以提供相鄰地板板材之間可靠的相互鎖定接合。28.按照權利要求27的標準件組合式地板系統，其特征在于，舌部構造為帶有沿著它們長度的凸起，以及溝槽構造為帶有沿著它們長度的相應的凹陷，從而提供抵抗鄰接地板板材的脫開的鎖定機構。29.按照權利要求27或28的標準件組合式地板系統，其特征在于，在相互鎖定的舌部和溝槽之間形成有縱向空腔，以允許密封劑或膠插入鄰接地板之間。30.按照權利要求26的標準件組合式地板系統，其特征在于，所述連接部件包括分別設置在每塊地板板材的相對的縱向邊緣上的溝槽和用于與所述溝槽接合的互補接合部件，以提供鄰接地板板材之間的可靠的相互鎖定接合。31.按照權利要求30的標準件組合式地板系統，其特征在于，接合部件包括接合材料的長條帶。32.按照權利要求22至31任何一項的標準件組合式地板系統，其特征在于，地板板材基本上是由包括微球、珍珠巖或火山灰的纖維增強水泥配方形成的。33.安裝按照權利要求22至32任何一項的標準件組合式地板系統的方法，所述方法包括以下步驟在支承平臺上對準兩塊或更多塊地板板材，接合鄰接地板板材上的連接部件，從而形成共平面的支承表面。34.按照權利要求33的方法，其特征在于，支承平臺是由間隔開的框架部件構成的。35.按照權利要求33或34的方法，還包括將地板板材固定至支承表面的步驟。36.按照權利要求35的方法，其特征在于，地板板材是借助選擇自包括釘釘子、擰螺釘和膠接的組的固定方式固定至支承表面的。37.按照權利要求33至36任何一項的方法，其特征在于，連接部件是使用選擇自包括機加工、鑄造、擠壓和緊固的組的生產技術形成的。全文摘要本發明公開了一種適合于在潮濕區域地板中使用的纖維增強水泥地板(1)，該地板比傳統的壓制纖維水泥潮濕區域地板的密底低，并且是可用釘子固定的。地板(1)包括在縱向邊緣上的連接部件(2)，允許該地板與相鄰的地板板材相互鎖定地接合，以形成適合于在潮濕區域使用的基本上共平面的支承表面。文檔編號E04B1/14GK101146965SQ200680008932公開日2008年3月19日申請日期2006年2月15日優先權日2005年2月15日發明者J·格利森,M·波爾菲達,S·A·杜塞利斯申請人:詹姆士·哈代國際金融公司