CN115058940B - 一种长效保湿型红土运动场建造方法 - Google Patents

一种长效保湿型红土运动场建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于运动场建造领域，具体涉及一种长效保湿型红土运动场建造方法；本发明通过特有材料比例组合及专有的摊铺工艺技术，实现红土滑步层的很长久稳定，也保证该层具有充分的弹性减震功能，同时该滑步层稳定、平整、均匀、透水好等特性，确保球的均衡反弹；此外，通过专业技术加工的0.1～2mm的红土，在洒水或雨水浸泡下不发粘、不板结、不结团，在干燥状态下不再象现有红土运动场地面层红土那样尘土飞扬，设置排水官网和排水口，实现红土运动场地的蓄水排水功能。

Description

一种长效保湿型红土运动场建造方法
技术领域
本发明属于运动场建造领域，具体涉及一种长效保湿型红土运动场建造方法。
背景技术
网球运动场地有代表性的场地主要分为：丙烯酸硬地(如上海大师赛和北京公开赛)、草地(如温网)和红土场地(如法网)三种类型，经研究认为红土网球场地，在减少损伤、改善心肺功能、呼吸效率、注意力分配、思维能力、战术意识等方面较硬地和草地球场更具优势，需要普及应用。然而，现行市场常规的传统红土运动场地多为压实型工艺碾压完成的场地面层，存在的缺陷和问题是比较明显的：
1、场地材料使用，凭借各自的认识和经验施工，场地质量难以保证，使用效果不佳。材料使用五花八门，有：红砖粉、红石砂、三合土、膨润土、加白灰、加盐等。
2、场地结构动态变化，难以持久稳定使用。新建场地，从下往上各层：基础层、固化层、稳定层、红土颗粒混合层、红土滑步层和红土粉层，层层采用不同压辊压实而成，场地的密实度和稳定性，受到各种因素影响，如压辊的轻重、每层材料含水分多少、气温的高低、天晴下雨、运动使用频率、运动员体重轻重等等，场地质量难以得到保证，场地要么太硬要么太软，使用后坑洼不平，洒水后场地发粘，不洒水又尘土飞扬，下雨不及时遮覆会浸泡破坏，天晴干缩开裂，场地结构始终处于动态变化之中，影响网球的正常反弹，给球员也带来崴脚等安全隐患。
3、维修频繁、强度大。由于传统压实型红土场建造工艺缺陷，导致场地坑洼不平，冬季常有冻裂现象，常常需根据使用频率高低和春冬换季情况，确定维修的频次和维修强度。同时维修需要专业人员、专业的工具设备(包括不同重量的压辊)进行专业的维护，使场地维护的难度和成本大大增加。
4、场地渗水功能差，下雨后难以快速恢复使用，影响场地的正常运营。
5、场地几乎不保湿，面层浮土也无保湿功能，导致场地尘土飞扬，影响比赛和日常正常使用。
发明内容
针对现有压实型红土运动场地建造技术中的不足之处，本发明提供一种红土运动场地的建造方法。本发明长效保湿、恒久稳定、维护简单、抗霜防冻抗裂性能好、寿命长。为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于，由下往上依次为：素土夯实层、透水蓄水结构稳定层、透水稳定层、弹性减震红土滑步稳定层、红土面层，然后画线或安装永久场地线。
作为优选的方案，所述素土夯实层：夯实素土并使夯实度达到0.93-0.95。
作为优选的方案，所述过度层：铺设厚度100～150mm,采用项目所在地的建筑粗砂。
作为优选的方案，所述透水蓄水结构稳定层：铺设150～200mm厚天然级配碎石机械震动密实，改层形成透水蓄水的结构稳定层。
作为优选的方案，所述透水稳定层：铺设并压实100～150mm厚透水石粉稳定层，材料采用8-10％水泥粗石粉。
作为优选的方案，所述弹性减震红土滑步层：该层采用粗颗粒红土，粒径为0.5～12mm，厚度为20～50mm，将该粗颗粒红土与弹性固合剂按(6：1)～(12：1)的重量比例范围充分混合搅拌均匀后，及时摊铺到前一工序中的透水稳定层上，并及时采用激光超平找平机铺设或人工铺设，约6～12小时固化成型即可进行下一道工序；该粗颗粒红土与面层红土为相同材质，弹性固合剂为单组份或双组分粘合剂或胶水，设计用于粗颗粒红土的粘结稳固，用2～4m靠尺对该层进行平整度测量，对不符合平整度要求的部分进行修正补平，确保球的均衡反弹和流畅滑步。
作为优选的方案，所述弹性固合剂的制备方法为：其制备方法如下，按照质量份数，
S1：将100-120份聚醚二元醇加入接有反应釜中，加热至100-115℃，在相对真空度–0.09～–0.1MPa下脱水1-4h，降温至80～92℃，加入17-25份异氟尔酮二异氰酸酯、0.1～0.5份有机锡，反应3-5h；加入0.01～0.05份的2.6-二叔丁基对甲酚及的17-25份丙烯酸羟丙酯(HPA)，继续反3-5h，得到不饱和聚氨酯树脂。
S2：将10-18份的多巴胺和100-150份N,N-二甲基甲酰胺，5-10份的不饱和聚氨酯树脂，0.3-3份的4-丙烯基硫代氨基脲，将0.1-0.8份的加成催化剂，缓慢升温至70-80℃，在氮气保护下，搅拌反应100-200min，蒸去溶剂，得到一种弹性固合剂。
作为优选的方案，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡。
作为优选的方案，所述加成催化剂选自三丁基膦和三苯基膦。
作为优选的方案，所述红土面层：在弹性减震红土滑步层上，人工用刮耙或注砂机撒播2～5mm长效保湿型红土浮土，粒径为0.1～2mm。
作为优选的方案，所述场地比赛线安装：按标准运动场地尺寸进行场地定位，标出各个部位的尺寸，安装U型PVC成型线条，或用白色标线涂料进行画线；其中底线宽为5cm或10cm，其它线宽为5cm。
进一步的，所述建造方法还可直接建造在现有传统压实型红土场、丙烯酸硬地、天然草地或人工草地运动场面层之上。
进一步的，所述建造方法适用于建造网球场、门球场、垒球场和棒球场。
弹性固合剂的制备部分反应方程如下：OCN～NCO+2CH2＝CHCOOCH2CH(CH3)OH(HPA)→CH2＝CHCOOCH2CH(CH3)OCONH～NHOCOCH(CH3)CH2OCOCH＝CH2
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、降低了建造难题，有利于普及推广。在中国推广普及红土运动场地提供了基本的技术条件和技术手段。
2、解决场地怕雨水浸泡的难题。完全新建红土运动场地时，从原土清除、素土夯实层1，过度层2，基础稳定层3，结构稳定层4，这是运动场地基础最基本的建造结构，我们在此基础上增加了排水网和蓄水的设置，解决了传统压实型红土场地透水排水困难的难题，确保场地在大雨和多雨天不再被雨水浸泡破坏。
3、可轻易将现有运动场地改建成标准红土运动场地。实现了在现有的运动场地上可轻松改建成长效保湿型红土运动场地的市场诉求。
4、保持场地持久稳定平整。解决了现有传统压实型红土运动场地凹凸坑洼不平，球任意方向反弹而影响运动公平和安全的难题。现有传统压实型红土运动场地受到各种因素影响，如压辊的轻重、每层材料含水分多少、气温的高低、天晴下雨、运动使用频率、运动员体重轻重等等，场地质量难以得到保证，场地要么太硬要么太软，使用后坑洼不平，洒水后场地发粘，不洒水又尘土飞扬，下雨不及时遮覆会浸泡破坏，天晴干缩开裂，场地结构始终处于动态变化之中，影响网球的正常反弹，给球员也带来崴脚等安全隐患。
5、解决了不洒水干燥状态下，运动场地扬尘的难题。现有传统压实型红土运动场地几乎不保湿，面层浮土也无保湿功能，导致场地尘土飞扬，影响比赛和日常正常使用。一种长效保湿型红土运动场建造方法建造的红土运动场地采用的面层红土，该层红土为长效保湿型红土，是浮动的，在未洒水干燥状态时没有扬尘，在雨水或洒水状态下不结团、不板结、不发粘，在打完球之后，可用拖网轻易拖平所有红土场都特有的脚印和球印，然后进行后续比赛和运动。该层可免去洒水，也可偶尔洒水调整场地湿度，真正解决了现有红土场需要频繁洒水解决红土扬尘的问题。
6、维护简单方便，大大降低了红土运动场地的使用维护成本。一种长效保湿型红土运动场建造方法建造的红土运动场地，只需要在打球后用拖网简单拖平球印和脚印，用扫线器扫一下比赛线即可。这是所有红土运动场地都需要做的最基本最简单的维护工作。由于传统压实型红土场建造工艺缺陷，导致场地坑洼不平，冬季常有冻裂现象，常常需根据使用频率高低和春冬换季情况，确定维修的频次和维修强度。同时维修需要专业人员、专业的工具设备(包括不同重量的压辊)进行专业维护，使场地维护的难度和成本大大增加。
附图说明
图1、图2为本发明红土运动场地的结构示意图。
图中，1-素土夯实层，2-过度层，3-结构稳定层，4-透水稳定层，5-红土滑步层，6-红土面层，7-比赛线。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，新建的标准的红土场地由：素土夯实层1，过度层2，结构稳定层3，透水稳定层4，红土滑步层5，红土面层6，比赛线7构成。
以红土网球场的建造方法为例，具体施工程序如下：
1、平整场地
确定场地成型后±0标高，开挖场地运走原土，并对开挖场地进行原土平整夯实处理；夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止，夯实度需不低于0.93。
2、过度层施工
该层铺设厚度100mm,采用项目所在地的建筑粗砂，河沙、海砂、机制砂等均可，用于隔离素土和结构稳定层。夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止。
3、结构稳定层施工
需铺设150mm厚天然级配碎石，碎石平均粒径50mm左右，采用10吨以上带震动的压路机震动密实，同时在场地四周设置200mm标高的排水管和排水口，使该层形成具有200mm深的蓄水层，多余的雨水将从排水口流出。
4、透水稳定层施工
需铺设并压实100mm厚透水石粉稳定层。该层直接采用项目现场当地的粗石粉建筑材料，加入6％的325#普通硅酸盐水泥，充分拌合均匀后摊铺到结构稳定层上，并采用3吨压路机压实后待用。
该层平整度需达到2米靠尺±5mm。该层是为了形成一个稳定的平整面，为后续施工提供基本施工面。
5、红土滑步层施工
该层为弹性减震结构，采用粗颗粒红土，平均粒径为6mm左右，厚度为30mm左右；
将该粗颗粒红土与弹性固合剂按6：1的重量比例范围充分混合搅拌均匀后，直接摊铺到前一工序中的水稳层上，并及时用激光超平找平机铺设或人工铺设，约8小时固化成型即可进行下一道工序。
其中，弹性固合剂制备方案如下：
S1：将100kg聚醚二元醇加入接有反应釜中，加热至100℃，在相对真空度–0.09MPa下脱水1h，降温至80℃，加入17kg异氟尔酮二异氰酸酯、0.1kg二月桂酸二丁基锡，反应3h；加入0.01kg 2.6-二叔丁基对甲酚及的17kg丙烯酸羟丙酯(HPA)，继续反3h，得到不饱和聚氨酯树脂。
S2：将10kg多巴胺和100kgN,N-二甲基甲酰胺，5kg的不饱和聚氨酯树脂，0.3kg的4-丙烯基硫代氨基脲，将0.1kg的加成催化剂三丁基膦，缓慢升温至70℃，在氮气保护下，搅拌反应100min，蒸去溶剂，得到一种弹性固合剂。
该粗颗粒红土与面层红土为相同材质，弹性固合计为双组分粘合剂，设计用于粗颗粒红土的粘结稳固。
该层需用3m靠尺对该层进行平整度测量，对不符合平整度要求的部分进行修正补平，确保球的均衡反弹和流畅滑步。
6、红土面层施工
在红土滑步层上，人工用刮耙或注砂机撒播2mm厚长效保湿型红土浮土，平均粒径为1mm左右。
该层红土为长效保湿型红土，是浮动的，在未洒水干燥状态时没有扬尘，在雨水或洒水状态下不结团、不板结、不发粘，在打完球之后，可用拖网轻易拖平所有红土场都特有的脚印和球印，然后进行后续比赛和运动。
该层可免去洒水，也可偶尔洒水调整场地湿度，真正解决了现有红土场需要频繁洒水解决红土扬尘的问题。
7、比赛线安装施工
按标准运动场地尺寸进行场地定位，标出各个部位的尺寸，用白色标线涂料进行画线；其中底线宽为10cm，其它线宽为5cm。
8、场地中间的网柱和球网的安装固定和现有场地的安装方法是相同的，本施工方法阐述之中。
实施例2：
如图1所示，新建的标准的红土场地由：素土夯实层1，过度层2，结构稳定层3，透水稳定层4，红土滑步层5，红土面层6，比赛线7构成。
以红土网球场的建造方法为例，具体施工程序如下：
1、平整场地
确定场地成型后±0标高，开挖场地运走原土，并对开挖场地进行原土平整夯实处理；夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止，夯实度需不低于0.94。
2、过度层施工
该层铺设厚度130mm,采用项目所在地的建筑粗砂，河沙、海砂、机制砂等均可，用于隔离素土和结构稳定层。夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止。
3、结构稳定层施工
需铺设180mm厚天然级配碎石，碎石平均粒径90mm左右，采用10吨以上带震动的压路机震动密实，同时在场地四周设置200mm标高的排水管和排水口，使该层形成具有200mm深的蓄水层，多余的雨水将从排水口流出。
4、透水稳定层施工
需铺设并压实125mm厚透水石粉稳定层。该层直接采用项目现场当地的粗石粉建筑材料，加入8％左右的325#普通硅酸盐水泥，充分拌合均匀后摊铺到结构稳定层上，并采用3吨压路机压实后待用。
该层平整度需达到2米靠尺±5mm。该层是为了形成一个稳定的平整面，为后续施工提供基本施工面。
5、红土滑步层施工
该层为弹性减震结构，采用粗颗粒红土，平均粒径为6mm左右，厚度为40mm左右；
将该粗颗粒红土与弹性固合剂按9：1的重量比例范围充分混合搅拌均匀后，直接摊铺到前一工序中的水稳层上，并及时用激光超平找平机铺设或人工铺设，约8小时固化成型即可进行下一道工序。
其中，弹性固合剂制备方案如下：
S1：将110kg聚醚二元醇加入接有反应釜中，加热至110℃，在相对真空度–0.05MPa下脱水2h，降温至85℃，加入21kg异氟尔酮二异氰酸酯、0.3kg二月桂酸二丁基锡，反应4h；加入0.03kg 2.6-二叔丁基对甲酚及的21kg丙烯酸羟丙酯(HPA)，继续反4h，得到不饱和聚氨酯树脂。
S2：将14kg多巴胺和125kgN,N-二甲基甲酰胺，8kg的不饱和聚氨酯树脂，1.8kg的4-丙烯基硫代氨基脲，将0.5kg的加成催化剂三丁基膦，缓慢升温至75℃，在氮气保护下，搅拌反应150min，蒸去溶剂，得到一种弹性固合剂。
该粗颗粒红土与面层红土为相同材质，弹性固合计为单组份粘合剂，设计用于粗颗粒红土的粘结稳固。
该层需用3m靠尺对该层进行平整度测量，对不符合平整度要求的部分进行修正补平，确保球的均衡反弹和流畅滑步。
6、红土面层施工
在红土滑步层上，人工用刮耙或注砂机撒播3mm厚长效保湿型红土浮土，平均粒径为1mm左右。
该层红土为长效保湿型红土，是浮动的，在未洒水干燥状态时没有扬尘，在雨水或洒水状态下不结团、不板结、不发粘，在打完球之后，可用拖网轻易拖平所有红土场都特有的脚印和球印，然后进行后续比赛和运动。
该层可免去洒水，也可偶尔洒水调整场地湿度，真正解决了现有红土场需要频繁洒水解决红土扬尘的问题。
7、比赛线安装施工
按标准运动场地尺寸进行场地定位，标出各个部位的尺寸，安装U型PVC成型线条；所有线宽为5cm。
8、场地中间的网柱和球网的安装固定和现有场地的安装方法是相同的，本施工方法阐述之中。
实施例3：
如图1所示，新建的标准的红土场地由：素土夯实层1，过度层2，结构稳定层3，透水稳定层4，红土滑步层5，红土面层6，比赛线7构成。
以红土网球场的建造方法为例，具体施工程序如下：
1、平整场地
确定场地成型后±0标高，开挖场地运走原土，并对开挖场地进行原土平整夯实处理；夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止，夯实度需不低于0.95。
2、过度层施工
该层铺设厚度150mm,采用项目所在地的建筑粗砂，河沙、海砂、机制砂等均可，用于隔离素土和结构稳定层。夯实采用10吨以上带震动的压路机反复碾压平整，直到把场地压实为止。
3、结构稳定层施工
需铺设200mm厚天然级配碎石，碎石平均粒径120mm左右，采用10吨以上带震动的压路机震动密实，同时在场地四周设置200mm标高的排水管和排水口，使该层形成具有200mm深的蓄水层，多余的雨水将从排水口流出。
4、透水稳定层施工
需铺设并压实150mm厚透水石粉稳定层。该层直接采用项目现场当地的粗石粉建筑材料，加入8％左右的425#普通硅酸盐水泥，充分拌合均匀后摊铺到结构稳定层上，并采用3吨压路机压实后待用。
该层平整度需达到2米靠尺±5mm。该层是为了形成一个稳定的平整面，为后续施工提供基本施工面。
5、红土滑步层施工
该层为弹性减震结构，采用粗颗粒红土，平均粒径为6mm左右，厚度为50mm左右；
将该粗颗粒红土与弹性固合剂按12：1的重量比例范围充分混合搅拌均匀后，直接摊铺到前一工序中的水稳层上，并及时用激光超平找平机铺设或人工铺设，约8小时固化成型即可进行下一道工序。
其中，弹性固合剂制备方案如下：
S1：将120kg聚醚二元醇加入接有反应釜中，加热至115℃，在相对真空度–0.1MPa下脱水4h，降温至92℃，加入25kg异氟尔酮二异氰酸酯、0.5kg二月桂酸二丁基锡，反应5h；加入0.05kg 2.6-二叔丁基对甲酚及的25kg丙烯酸羟丙酯(HPA)，继续反5h，得到不饱和聚氨酯树脂。
S2：将18kg多巴胺和150kgN,N-二甲基甲酰胺，10kg的不饱和聚氨酯树脂，3kg的4-丙烯基硫代氨基脲，将0.8kg的加成催化剂三苯基膦，缓慢升温至80℃，在氮气保护下，搅拌反应200min，蒸去溶剂，得到一种弹性固合剂。
该粗颗粒红土与面层红土为相同材质，弹性固合计为单组份粘合剂，设计用于粗颗粒红土的粘结稳固。
该层需用3m靠尺对该层进行平整度测量，对不符合平整度要求的部分进行修正补平，确保球的均衡反弹和流畅滑步。
6、红土面层施工
在红土滑步层上，人工用刮耙或注砂机撒播4mm厚长效保湿型红土浮土，平均粒径为1mm左右。
该层红土为长效保湿型红土，是浮动的，在未洒水干燥状态时没有扬尘，在雨水或洒水状态下不结团、不板结、不发粘，在打完球之后，可用拖网轻易拖平所有红土场都特有的脚印和球印，然后进行后续比赛和运动。
该层可免去洒水，也可偶尔洒水调整场地湿度，真正解决了现有红土场需要频繁洒水解决红土扬尘的问题。
7、比赛线安装施工
按标准运动场地尺寸进行场地定位，标出各个部位的尺寸，用白色标线涂料进行画线；其中底线宽为10cm，其它线宽为5cm。
8、场地中间的网柱和球网的安装固定和现有场地的安装方法是相同的，本施工方法阐述之中。

Claims (6)

1.一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于，由下往上依次为：素土夯实层、透水蓄水结构稳定层、透水稳定层、弹性减震红土滑步层、红土面层，然后画线或安装永久场地线；
所述弹性减震红土滑步层：该层采用粗颗粒红土，粒径为0.5～12mm，厚度为20～50mm，将该粗颗粒红土与弹性固合剂按(6：1)～(12：1)的重量比例范围充分混合搅拌均匀后，及时摊铺到前一工序中的透水稳定层上，并及时采用激光超平找平机铺设或人工铺设，6～12小时固化成型即可进行下一道工序；该粗颗粒红土与面层红土为相同材质，弹性固合剂为单组份或双组分粘合剂或胶水，设计用于粗颗粒红土的粘结稳固，用2～4m靠尺对该层进行平整度测量，对不符合平整度要求的部分进行修正补平，确保球的均衡反弹和流畅滑步；
所述弹性固合剂的制备方法如下，按照质量份数：
S1：将100-120份聚醚二元醇加入反应釜中，加热至100-115℃，在相对真空度–0.09～–0.1MPa下脱水1-4h，降温至80～92℃，加入17-25份异氟尔酮二异氰酸酯、0.1～0.5份有机锡，反应3-5h；加入0.01～0.05份的2.6-二叔丁基对甲酚及的17-25份丙烯酸羟丙酯(HPA)，继续反3-5h，得到不饱和聚氨酯树脂，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡；
S2：将10-18份的多巴胺和100-150份N,N-二甲基甲酰胺，5-10份的不饱和聚氨酯树脂，0.3-3份的4-丙烯基硫代氨基脲，将0.1-0.8份的加成催化剂，缓慢升温至70-80℃，在氮气保护下，搅拌反应100-200min，蒸去溶剂，得到一种弹性固合剂，所述加成催化剂选自三丁基膦或三苯基膦。
2.根据权利要求1所述的一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于：所述素土夯实层：夯实素土并使夯实度达到0.93-0.95。
3.根据权利要求1所述的一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于：所述透水蓄水结构稳定层：铺设150～200mm厚天然级配碎石机械震动密实，该层形成透水蓄水的结构稳定层。
4.根据权利要求1所述的一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于：所述透水稳定层：铺设并压实100～150mm厚透水石粉稳定层，材料采用8-10％水泥粗石粉。
5.根据权利要求1所述的一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于：所述红土面层：在弹性减震红土滑步层上，人工用刮耙或注砂机撒播2～5mm长效保湿型红土浮土，粒径为0.1～2mm。
6.根据权利要求1所述的一种长效保湿型红土运动场建造方法，其特征在于：场地比赛线安装：按标准运动场地尺寸进行场地定位，标出各个部位的尺寸，安装U型PVC成型线条，或用白色标线涂料进行画线；其中底线宽为5cm或10cm，其它线宽为5cm。
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