CN115522429A - 高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，包括基础层，在基础层上设置有底涂粘接层，在该底涂粘接层上设置有预制缓冲层，在该预制缓冲层上设置有防滑面层，即，由下而上形成基础层、底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层的结构状态。本发明利用高分子弹性体材料喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构体，利用聚氨酯粘接使得层与层之间粘接强度更牢，本发明能够满足新国标GB 36246‑2018对塑胶跑道、球场对冲击吸收的严格要求，又能够保证每层之间的粘接更牢，不易脱层，使用更耐久，提高施工效率的同时可以被充分地回收再利用，使得整个系统更为环保、弹性更好，更稳定，运动性能更佳，综合性价比高。

Description

高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法

技术领域

本发明涉及现场制作的铺面及模仿地面材料的领域，尤其涉及一种基于高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及配套的施工方法。

背景技术

目前，很多学校、幼儿园、公园、社区的操场、篮球场、排球场、羽毛球场、健身步道/市民锻炼设施等场所经常会设置有运动地坪，供学生、儿童、成年人、老人等不同年龄段的人士锻炼身体时使用，这些场景运动地坪的需要注意其耐磨、耐晒、防脱粒等性能指标。

而随着新国标GB36246-2018标准的实施，其中有关对面层成品有害物质限量、非固体原料有害物质限量以及固体原料有害物质限量等要素，针对性地解决了合成材料面层运动场地建设中存在的安全、环保、运动防护等突出问题，并综合考量中小学合成材料面层运动场地全生命周期中各个环节的主要风险点，提出了符合绿色发展、技术进步、行业规范以及学生健康防护要求的各项技术指标，这些均体现出新国标对运动场地塑胶面层环保标准的要求越来越严格。

而各个运动地坪生产厂家除了需要满足其产品的环保要求以外，也需要对运动面层系统的物理性能进行考量，特别是冲击吸收性能，同样需要满足新国标的要求，而现有技术下各种不同的运动场地所以使用的地坪材料导致其产生了不少问题：

1、现有技术的预制型跑道、球场橡胶面层通常为橡胶制成，在出厂前先制成所需的厚度(国标GB36246-2018要求：跑道是13mm厚，球场是8mm厚)，然后在现场直接拼接，拼接处的缝隙依靠画白线遮盖而成。

但经过用户长时间的使用和反馈得知，由于传统的预制型运动地坪是由橡胶类原料经硫化后挤压成型，容易受到温度的影响，热胀冷缩比较严重，非常容易造成接缝处开裂，然后翘边，且传统硫化工艺生产的预制型橡胶运动面层普遍偏硬，特别是使用一段时候后，随着老化而导致其性能越来越差，且会越来越硬，其冲击吸收的能力也会随之逐步下降，无法满足运动时需要提供保护的要求，另外，随着时间推移的老化现象越发严重，其开裂、翘边的情况也随之加剧。

2、现有技术的聚氨酯现场浇筑型运动地坪，其全部是在施工现场摊铺、浇筑或喷涂而成，抗老化性能比较好，运动性能不容易流失。

但由于这种聚氨酯现场浇筑型运动地坪的施工时间段通常选择在夏季，如果碰到雨水较多的时节工期会拖的很长，且现场施工时由于操作工人水平高低的问题，对塑胶面层的厚度不能非常好的把控，另外，聚氨酯现场浇筑型运动地坪的不透水的塑胶面层易造成局部区域积水，且由于其厚薄不均，造成物理性能不同，脚感的舒适性就会很差。

此外，聚氨酯塑胶面层施工的时候每一道工序基本都是用摊铺机收平或液体自流平的，固化后再施工进行下一道工序，特别是针对目前在大量应用的微发泡全塑型或混合型的塑胶面层，如果在施工时层与层之间的粘接强度没有做好的话，会造成脱层现象的发生，导致其运动场地的性能受到影响，寿命大大降低，且维修维护困难。

3、较为旧式的运动场地缓冲层经常会使用黑色的橡胶颗粒---丁苯橡胶颗粒作为原料，这种颗粒基本上全是由回收的废旧轮胎加工而成，材料的环保性不能保证，丁苯橡胶颗粒中的多环芳烃、重金属等含量会偏高，是毒跑道的元凶之一，鉴于黑颗粒的不环保性，所以现有技术下的底层黑色颗粒目前大部分被红色的三元乙丙颗粒来取代，这种运动场地虽然在环保性能上比黑颗粒跑道好，但是存在有减震缓冲性差，冲击吸收达不到新国标GB36246-2018的要求，价格高等缺点。

经过测试和统计，对运动地坪系统的冲击吸收有更高要求的儿童活动场地、健身步道等场所基本上都是以三元乙丙橡胶颗粒摊铺为主，但即使采用摊铺的厚度增加的方式，其冲击吸收性能也很难超过40％，而且三元乙丙橡胶颗粒随着时间的流逝，其抗老化性能不好的逐渐暴露，在场地翻新时，也很难回收再利用，造成环境污染。

综上所述，目前迫切需要一种采用环保材料的运动地坪系统及配套的施工方法，要求其施工方便，冲击吸收性能佳，能满足环保要求，且综合性价比高的新型运动地坪系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过了解现有技术下的预制型橡胶和聚氨酯塑胶运动场地的优缺点，提供了一种高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，本发明的所使用的原料均为环保材料；本发明设置的高分子弹性体缓冲层均采用在工厂预制，厚度均一，防滑面层在现场施工，能够完美地把预制缓冲层铺设时留下的缝隙遮盖住，形成整体无缝且整体厚度比较好控制；且本发明设置的预制缓冲层采用喷丝工艺形成的物理空间网状形态结构，具有非常优异的冲击吸收性能，满足目前市场的困境；本发明的高分子弹性体材料具有可回收，熔融后再利用的特点，较少了环境的污染，使得整个系统更为环保、弹性更好，运动性能更佳，且使用寿命长，综合性价比更高。

本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，其具体结构和施工步骤如下所述：

高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层，其特征在于：

所述的基础层上设置有底涂粘接层，在该底涂粘接层上设置有预制缓冲层，在该预制缓冲层上设置有防滑面层，即，由下而上形成基础层、底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层的结构状态；

所述的基础层为水泥混凝土基础层或沥青混凝土基础层；

所述的底涂粘接层由双组份聚氨酯粘接胶刮涂、滚涂或喷涂在基础层上而成，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm，粘接胶的每平米用量为0.2～0.8公斤；

环保型的双组份聚氨酯粘接胶具有高渗透性，高粘结力、微发泡的特性，能够很好地粘接基础层与下述的预制缓冲层，且粘接胶相比传统的预制型粘接，用量少、强度高、抗老化性能更持久。

所述的预制缓冲层为预制件，其尺寸为，宽度0.5～6米，长度6～30米，厚度4～50mm；

预制缓冲层根据项目现场的实际需求，设定最终尺寸预制生产。

所述的防滑面层的厚度为2～30mm。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层其具体为：在预设的水平模板里将熔融后的高分子弹性体材料利用喷丝工艺连续挤出，形成丝状体，经过冷却后固化成卷曲状细丝，丝与丝之间相互缠绕，断丝后，再经熔融粘连、整体挤压、冷却定型后粘连在一起形成网状空间结构的预制缓冲层，再将该生产好的预制缓冲层打卷，打包。

本发明的预制缓冲层由喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态，所形成的预制缓冲层的成品具有有序的网状空间结构。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层在熔融粘连、整体挤压时控制压实的厚度为4～50mm，形成的预制缓冲层的冲击吸收在15～75％，预制缓冲层的拉伸强度为0.1～3MPa，拉断伸长率为10～200％。

预制缓冲层的厚度决定了其冲击吸收性能，可满足不同运动场地对冲击吸收的标准需求。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层所使用的高分子弹性体材料为热塑性塑料，其具体为，热塑性聚氨酯、聚烯烃、聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯、聚氯乙烯和高密度聚乙烯中的一种或几种。

热塑性聚氨酯(TPU)、聚烯烃(POE)、聚乙烯(PE)、尼龙(PA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)均为热塑性塑料，其具备有软化或熔融成任意形状，冷却后形状不变的特性，可多次反复而始终具有可塑性。本发明的预制缓冲层所采用的高分子弹性体材料具有良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶，应用温度范围广，软硬度应用范围广，且绿色环保，可回收使用，预计反复使用六次性能无明显下降，符合环保要求。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层中，丝状体分为空芯和实芯的2种，其线径为0.1～5mm，芯的直径为0～4.8mm，预制缓冲层成型后的空隙率为1％～85％。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层为单层结构或2层、3层复合结构，防滑面层的材质为单/双组份聚氨酯胶水混合三元乙丙橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒粉，现场摊铺、浇筑或喷涂而成，固化后与预制缓冲层3粘接在一起，形成运动地坪的表面。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层中采用的三元乙丙橡胶颗粒，其粒径大小为0.1mm～4mm，形状为不规则切割体。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层的2层复合结构为在预制缓冲层和防滑面层设置一层封孔层，形成2层复合结构，而防滑面层的3层复合结构则为将防滑面层由从下往上依次设置封孔层、加强层和罩面层，形成3层复合结构。

根据本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的封孔层采用双组份聚氨酯弹性体材料混合三元乙丙橡胶颗粒粉，然后批刮在预制缓冲层之上，封住孔隙，待材料固化后形成封孔层，确保加强层施工时，浇筑的材料不会下渗，而罩面层则是由抗老化的罩面漆中加入石英砂或陶瓷粉，搅拌均匀后2遍滚涂而成，该罩面层厚度约0.3mm，罩面层所用的石英砂或陶瓷粉，其粒径大小为0.1mm～0.2mm，形状为圆形或椭圆形。

防滑面层完工后可以将预制缓冲层铺设时留下的每一卷卷材之间的缝隙完全遮盖住，形成整体无缝的运动地坪系统，根据运动场地的使用情况，可称之为无缝预制型塑胶跑道、无缝预制型球场、无缝预制型健身步道、无缝预制型儿童防护地坪等。

一种高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统的施工方法，基于上述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其具体步骤如下所述：

1)首先根据基础层的性质对其进行以下处理：

1a)采用水泥混凝土的基础层，需平整、表面无起砂现象，如有起砂松动情况，需打磨修补处理；

1b)采用沥青混凝土的基础层，需坚硬，干燥，可承重，无松散颗粒，无油、脂、油漆或其它妨碍粘接的物质；

本步骤中，水泥混凝土基础层或沥青基础层的平整度和坡度必须满足相关现场施工技术规范及设计的要求；

2)设置底涂粘接层：

施工前先用吹风机清扫待施工的基础层区域，确保地面干燥无杂物，然后用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层的上表面，铺设面的范围要求全部喷涂到位，不得有遗漏区域，最后形成与基础层粘接的底涂粘接层；

3)步骤2)中，双组份聚氨酯粘接胶用量为0.2～0.8公斤/每平方米，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm；

4)设置预制缓冲层：

底涂粘接层所使用的双组份聚氨酯粘接胶刮涂后的30分钟内，将预制好的各卷高分子弹性体的预制缓冲层展开，并采用挤压方式铺设在底涂粘接层上面，每卷预制缓冲层之间紧密相连减少缝隙，铺设完毕后用滚筒向同一方向进行辊压，使预制缓冲层完全贴合在底涂粘接层的上部，然后用固定砖块平压在预制缓冲层的四周边上，直到与其粘接用的底涂粘接层的底涂粘接胶完全凝固为止；

5)步骤4)中，在底涂粘接层没有凝固之前，避免在铺设好的预制缓冲层上走动，防止扰动预制缓冲层出现拼缝过大或缓冲层局部鼓起的现象，此外，固定砖块的选择标准为选取比重大、底面平整、不开裂、不掉落粉尘的为宜；

6)设置防滑面层：

将粒径为0.1～4mm的三元乙丙橡胶颗粒、粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉、单/双组份聚氨酯胶水和色浆，这4种材料按照重量比例14：1：10：5混合搅拌均匀后用喷涂机喷涂在预制缓冲层的上部，喷涂时需正、反方向喷涂各1遍；

7)上述步骤6)完成后需静置8～12小时，待喷涂材料完全固化后画线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用。

本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，其重点在于：通过利用高分子弹性体材料喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构体的应用，以及在系统中合理利用聚氨酯粘接，使得层与层之间粘接强度更牢，不易脱层的有效应用，使整个系统即能够满足新国标GB 36246-2018对塑胶跑道、球场对冲击吸收的严格要求，又能够保证每层之间的粘接更牢，不易脱层，使用更耐久；同时，本发明的高分子弹性体材料喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构体因其材质的特殊性，可以被充分地回收再利用，使得整个系统更为环保、弹性更好，更稳定，运动性能更佳，综合性价比高。适用于大、中、小学及体育场馆和健身锻炼场所的包括塑胶跑道、篮球场、羽毛球场、健身步道、儿童运动防护地坪等运动场所。

使用本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法获得了如下有益效果：

1.本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，在工厂预制缓冲层并结合现场施工面层的工艺，有效解决了传统预制型易开裂、冲击吸收性能差，施工周期长等问题；

2.本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，其设置的预制缓冲层材质为高分子弹性体，整个预制缓冲层的结构是喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构，能够有效增加系统冲击吸收能力及回弹性，有效吸收运动过程中对足部的冲击，为足部提供良好的预制性能，材质的高回弹效应可反馈大量能量，减少运动能耗；

3.本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及施工方法，其预制缓冲层可充分回收，熔融后再利用的特点，提高施工效率的同时使得整个系统更为环保、弹性更好，运动性能更佳，且使用寿命长，综合性价比更高。

附图说明

图1为本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法的具体结构示意图；

图2为本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法的预制缓冲层的喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构放大图；

图3为本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法的不同组分的防滑面层的结构示意图；

图4为本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法的防滑面层的2层复合结构示意图；

图5为本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法的防滑面层的3层复合结构示意图。

图中：1-基础层，2-底涂粘接层，3-预制缓冲层，4-防滑面层，4a-封孔层，4b-加强层4b和罩面层4c。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效做进一步的描述。

如图1～图5所示，高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层1，基础层上设置有底涂粘接层2，在该底涂粘接层上设置有预制缓冲层3，在该预制缓冲层上设置有防滑面层4，即，由下而上形成基础层、底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层的结构状态；

基础层1为水泥混凝土基础层或沥青混凝土基础层；

底涂粘接层2由双组份聚氨酯粘接胶刮涂、滚涂或喷涂在基础层(1)上而成，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm，粘接胶的每平米用量为0.2～0.8公斤；

预制缓冲层3为预制件，其尺寸为，宽度0.5～6米，长度6～30米，厚度4～50mm；

防滑面层4的厚度为2～30mm。

预制缓冲层3其具体为：在预设的水平模板里将熔融后的高分子弹性体材料利用喷丝工艺连续挤出，形成丝状体，经过冷却后固化成卷曲状细丝，丝与丝之间相互缠绕，断丝后，再经熔融粘连、整体挤压、冷却定型后粘连在一起形成网状空间结构的预制缓冲层，再将该生产好的预制缓冲层打卷，打包。

预制缓冲层3在熔融粘连、整体挤压时控制压实的厚度为4～50mm，形成的预制缓冲层的冲击吸收在15～75％，预制缓冲层的拉伸强度为0.1～3MPa，拉断伸长率为10～200％。

预制缓冲层3所使用的高分子弹性体材料为热塑性塑料，其具体为，热塑性聚氨酯、聚烯烃、聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯、聚氯乙烯和高密度聚乙烯中的一种或几种。

在预制缓冲层3中，丝状体分为空芯和实芯的2种，其线径为0.1～5mm，芯的直径为0～4.8mm，预制缓冲层成型后的空隙率为1％～85％。

防滑面层4为单层结构或2层、3层复合结构，防滑面层的材质为单/双组份聚氨酯胶水混合三元乙丙橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒粉，现场摊铺、浇筑或喷涂而成，固化后与预制缓冲层3粘接在一起，形成运动地坪的表面。

防滑面层4中采用的三元乙丙橡胶颗粒，其粒径大小为0.1mm～4mm，形状为不规则切割体。

如图4和图5所示，防滑面层4的2层复合结构为在预制缓冲层3和防滑面层设置一层封孔层4a，形成2层复合结构，而防滑面层的3层复合结构则为将防滑面层由从下往上依次设置封孔层、加强层4b和罩面层4c，形成3层复合结构。

封孔层4a采用双组份聚氨酯弹性体材料混合三元乙丙橡胶颗粒粉，然后批刮在预制缓冲层之上，封住孔隙，待材料固化后形成封孔层，确保加强层施工时，浇筑的材料不会下渗，而罩面层4c则是由抗老化的罩面漆中加入石英砂或陶瓷粉，搅拌均匀后2遍滚涂而成，该罩面层厚度约0.3mm，罩面层所用的石英砂或陶瓷粉，其粒径大小为0.1mm～0.2mm，形状为圆形或椭圆形。

一种高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统的施工方法，基于上述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其具体步骤如下所述：

1)首先根据基础层1的性质对其进行以下处理：

1a)采用水泥混凝土的基础层，需平整、表面无起砂现象，如有起砂松动情况，需打磨修补处理；

1b)采用沥青混凝土的基础层，需坚硬，干燥，可承重，无松散颗粒，无油、脂、油漆或其它妨碍粘接的物质；

本步骤中，水泥混凝土基础层或沥青基础层的平整度和坡度必须满足相关现场施工技术规范及设计的要求；

2)设置底涂粘接层2：

施工前先用吹风机清扫待施工的基础层1区域，确保地面干燥无杂物，然后用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层的上表面，铺设面的范围要求全部喷涂到位，不得有遗漏区域，最后形成与基础层粘接的底涂粘接层；

3)步骤2)中，双组份聚氨酯粘接胶用量为0.2～0.8公斤/每平方米，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm；

4)设置预制缓冲层3：

底涂粘接层2所使用的双组份聚氨酯粘接胶刮涂后的30分钟内，将预制好的各卷高分子弹性体的预制缓冲层3展开，并采用挤压方式铺设在底涂粘接层上面，每卷预制缓冲层之间紧密相连减少缝隙，铺设完毕后用滚筒向同一方向进行辊压，使预制缓冲层完全贴合在底涂粘接层的上部，然后用固定砖块平压在预制缓冲层的四周边上，直到与其粘接用的底涂粘接层的底涂粘接胶完全凝固为止；

5)步骤4)中，在底涂粘接层2没有凝固之前，避免在铺设好的预制缓冲层上走动，防止扰动预制缓冲层出现拼缝过大或缓冲层局部鼓起的现象，此外，固定砖块的选择标准为选取比重大、底面平整、不开裂、不掉落粉尘的为宜；

6)设置防滑面层4：

将粒径为0.1～4mm的三元乙丙橡胶颗粒、粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉、单/双组份聚氨酯胶水和色浆，这4种材料按照重量比例14：1：10：5混合搅拌均匀后用喷涂机喷涂在预制缓冲层3的上部，喷涂时需正、反方向喷涂各1遍；

7)上述步骤6)完成后需静置8～12小时，待喷涂材料完全固化后画线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用。

实施例1-厚度为13mm的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法：

如图1所示，高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，基础层1上设置有底涂粘接层2，在该底涂粘接层上设置有预制缓冲层3，在该预制缓冲层上设置有防滑面层4，即，由下而上形成基础层、底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层的结构状态。

基础层1为水泥混凝土基础层或沥青混凝土基础层。

底涂粘接层2作为与基础层1与预制缓冲层3之间的粘接层，其具体为，底涂粘接层采用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层的上表面形成，本实施例1中，底涂粘接层的每平米的用量为为0.6公斤，底涂粘接层的厚度为0.6mm。

本实施例1中，预制缓冲层3具体尺寸为，宽度为2米，每卷的长度为15米，厚度为10mm。

本实施例1中，预制缓冲层3的空隙率为20％，完成整个系统后的冲击吸收能够完全满足国标GB36246-2018的要求，本实施例1在常温检测下，冲击吸收性能检测值为46％，超过国标对跑道系统要求的35％。

防滑面层4的厚度为3mm，该防滑面层将预制缓冲层3铺设时留下的缝隙完全遮盖住，形成无缝预制塑胶跑道系统。

防滑面层4在塑胶跑道的施工现场需要先完成预制缓冲层3的粘接后再来施工，防滑面层4由粒径为0.1～4mm的三元乙丙橡胶颗粒、粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉、单/双组份聚氨酯胶水和色浆按照14：1：10：5的重量比例混合搅拌均匀后用喷涂机按照正反方向各一次的覆盖式喷涂在预制缓冲层3的上部，应注意，本实施例1此时厚度已达到13mm，完成预定要求。

本实施例1的施工步骤如下：

1)首先对基础层进行处理：

采用水泥混凝土的基础层需平整、表面无起砂现象，如有起砂松动情况，需打磨修补处理，而采用沥青的基础层则必须坚硬，干燥，可承重，无松散颗粒，无油、脂、油漆或其它妨碍粘接的物质，且水泥混凝土基础层或沥青基础层的平整度和坡度必须满足相关现场施工技术规范及设计的要求；

2)设置底涂粘接层：

施工前先用吹风机清扫待施工的基础层区域，确保地面干燥无杂物，然后用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层1的上表面，铺设面的范围要求全部喷涂到位，不得有遗漏区域，最后形成与基础层粘接的底涂粘接层；

3)上述步骤2)中，粘接胶用量为0.6公斤/每平方米，该底涂粘接层(2)的厚度为0.6mm；

4)设置预制缓冲层：

在底涂粘接层所用粘接胶刮涂后的30分钟内，将预制好的各卷预制缓冲层展开并采用挤压方式铺设在底涂粘接层上面，每卷预制缓冲层之间紧密相连减少缝隙，铺设完毕后用50公斤重的滚筒向同一方向进行辊压，使预制缓冲层完全贴合在底涂粘接层之上，然后用固定砖块平压在预制缓冲层的四周边上，直到与其粘接用的底涂粘接层的底涂粘接胶完全凝固为止；

5)上述步骤4)中，在底涂粘接层没有凝固之前，避免在铺设好的卷材上走动，避免扰动卷材，出现拼缝过大或局部空鼓的现象，而固定砖块的选择标准为选取比重大、底面平整、不开裂、不掉落粉尘；

6)设置防滑面层：

将粒径为0.5～2mm的三元乙丙橡胶颗粒、粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉、单组份聚氨酯胶水和色浆按照重量比例14：1：10：5混合搅拌均匀后用喷涂机喷涂在上述步骤4)的预制缓冲层的上部，喷涂时需正、反方向喷涂各1遍；

本实施例1在施工时除了上述具体实施方式中公开的内容以外，每平米使用1.4公斤三元乙丙橡胶颗粒，0.1公斤三元乙丙橡胶颗粒粉，1公斤单组份聚氨酯胶水及0.5公斤色浆，完成后该防滑面层的厚度为3mm；

本实施例1各项施工顺序完成后需静置8～12小时，待喷涂材料完全固化后画跑道线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用，本实施例1完成后，整个系统呈透水型结构。

本实施例1的物理性能对比请见下表1和表2：

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通透水型对比例
				冲击吸收/(％，23±1℃)	35～50	46	36
垂直变形/(mm)	0.6～3.0	2.4	1.8
				抗滑值/(BPN，20℃)	≥47(湿测)	71	67
拉伸强度/(MPa)	≥0.4	1.1	0.6
				拉断伸长率/(％)	≥40	165	77
阻燃性能/(级)	Ⅰ	Ⅰ	Ⅰ

表1：本实施例1与普通透水型塑胶跑道产品和新国标GB36246-2018标准要求的物理性能对比。

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通透水型对比例
				拉伸强度/(MPa)	≥0.4	1.2	0.46
拉断伸长率/(％)	≥40	161	51

表2：本实施例1与普通透水型塑胶跑道产品和新国标GB 36246-2018标准要求的抗老化500小时后拉伸强度和拉断伸长率性能对比。

本实施例1适用于大、中、小学的运动跑道及健身步道等场所。

实施例2-厚度为15mm的的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法：

如图3所示，高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层1，该基础层作为底面从下而上顺序设置有底涂粘接层2、预制缓冲层3和防滑面层4。

本实施例2与实施例1的区别有以下2点：

1)预制缓冲层3的厚度均为10mm，但本实施例2的预制缓冲层3的空隙率为35％，整个系统的冲击吸收性能常温检测值为55％。可充分满足儿童活动场所对运动防护及安全性的要求。

2)防滑面层4不同，如图3所示，本实施例2的防滑面层是将粒径为1～3mm的三元乙丙橡胶颗粒与单组份聚氨酯胶水按照重量比例6：1的比例混合搅拌摊铺在10mm厚的预制缓冲层之上。每平米用三元乙丙橡胶颗粒为6公斤，单组份聚氨酯胶水为1公斤，完成后防滑面层厚度为5mm。

本实施例2的物理性能对比请见下表3和表4：

物理机械性能指标项目	本实施例	常规儿童运动地坪对比例
			冲击吸收/(％，23±1℃)	55	30
垂直变形/(mm)	3.8	2.1
			抗滑值/(BPN，20℃)	55	53
拉伸强度/(MPa)	1.08	0.62
			拉断伸长率/(％)	177	65
阻燃性能/(级)	Ⅰ	Ⅰ

表3：本实施例2与儿童运动地坪常规产品的物理性能对比。

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	常规儿童运动地坪对比例
				拉伸强度/(MPa)	≥0.4	1.17	0.44
拉断伸长率/(％)	≥40	172	49

表4：本实施例2与儿童运动地坪常规产品抗老化500小时后拉伸强度和拉断伸长率性能对比。

由于新国标GB36246-2018标准《中小学合成材料面层运动场地》没有针对幼儿园及儿童游乐场的塑胶运动场地提出明确的物理性能要求，相对儿童运动场地来说，塑胶面层的冲击吸收需要更大一些，垂直变形量需要更大一些，故采用了不同的防滑面层结构，所以上述表3和表4作为实施例2与传统的常规儿童运动地坪进行对比，不与新国标GB36246-2018标准值做对比。

本实施例2适用于幼儿园，儿童游乐场等运动场所的地面。

实施例3-另一种结构的厚度为13mm的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法：

如图4所示，高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层1，该基础层作为底面从下而上顺序设置有底涂粘接层2、预制缓冲层3、封孔层4a及防滑面层4。

本实施例3与实施例1相比较，从基础层一直到预制缓冲层的施工过程和所用材料均一致,不同之处在于，在预制缓冲层和防滑面层之间设置有封孔层4a。

在本实施例3中，封孔层4a具体设置为：

将1.5公斤的双组份聚氨酯弹性体材料按照重量比为A料：B料＝3:1的比例混合后再加入粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉0.6公斤，充分搅拌均匀后，将混合物批刮在预制缓冲层3之上，固化后形成封孔层4a，封孔层高出预制缓冲层约0.2mm。

防滑面层5具体设置为：

将2.5公斤的双组份聚氨酯弹性体材料按照重量比为A料：B料＝3:1的比例混合,充分搅拌均匀后浇筑在封孔层4a之上，然后用刮耙刮平，然后抛洒1～3mm粒径大小的三元乙丙橡胶颗粒，抛洒的颗粒需要将双组份的液面完全覆盖，静置12～24小时，待双组份液体完全固化后，再将防滑面层上多余的三元乙丙橡胶颗粒清扫干净。本实施例3中抛洒的颗粒约用到3公斤/㎡。

最后画跑道线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用。

本实施例3的预制缓冲层3+封孔层4a及防滑面层4是典型的复合型跑道系统结构组成，国际上称之为三明治(Sandwich)式跑道系统。本实施例3在常温检测下，冲击吸收性能检测值为43％，超过国标对跑道系统要求的35％。本实施例3完成后，整个系统呈非透水型结构。

本实施例3的物理性能对比请见下表5和表6：

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通复合型对比例
				冲击吸收/(％，23±1℃)	35～50	43	35.5
垂直变形/(mm)	0.6～3.0	2.2	1.7
				抗滑值/(BPN，20℃)	≥47(湿测)	71	67
拉伸强度/(MPa)	≥0.5	1.2	0.7
				拉断伸长率/(％)	≥40	169	81
阻燃性能/(级)	Ⅰ	Ⅰ	Ⅰ

表5：本实施例3与普通复合型塑胶跑道产品和新国标GB 36246-2018标准要求的物理性能对比。

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通复合型对比例
				拉伸强度/(MPa)	≥0.4	1.3	0.55
拉断伸长率/(％)	≥40	164	62

表6：本实施例3与普通复合型塑胶跑道产品和新国标GB36246-2018标准要求的抗老化500小时后拉伸强度和拉断伸长率性能对比。

本实施例3适用于适用于大、中、小学及体育场的运动跑道。

实施例4-厚度为9mm的应用于篮球场、羽毛球场的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法：

如图5所示，高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层1，该基础层作为底面从下而上顺序设置有底涂粘接层2、预制缓冲层3、封孔层4a、加强层4b及罩面层4c。

基础层1其具体为水泥混凝土基础层或沥青基础层。

底涂粘接层2作为与基础层1与预制缓冲层3之间的粘接层，其具体为底涂粘接层采用粘接胶刮涂在基础层的上表面形成，本实施例中，粘接胶每平米的用量为0.6公斤，底涂粘接层的厚度为0.6mm。

本实施例4中，预制缓冲层3的具体尺寸为：宽度为3米，每卷的长度为10米，厚度为6mm。

在本实施例4中，预制缓冲层的空隙率为20％，完成整个系统后的冲击吸收能够完全满足国标GB36246-2018的要求，本实施例4在常温检测下，冲击吸收性能检测值为28％，超过国标对球场系统要求的20％。

封孔层、加强层及罩面层的具体结构和性能如下：

在预制缓冲层3上设置封孔层4a，具体为采用双组份聚氨酯弹性体材料1.5公斤混合0.6公斤粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉，然后批刮在预制缓冲层之上，封住所看到的孔，其中双组份聚氨酯弹性体材料的混合重量比为A料：B料＝3:1，待材料固化后形成封孔层，确保加强层4b施工时，浇筑的材料不会下渗。

加强层4b的厚度为2.8mm，用4公斤的双组份弹性体材料混合后浇筑在封孔层之上(其中，双组份聚氨酯的混合重量比为A料：B料＝3:1)，经刮涂后自流平而成，该加强层将预制缓冲层铺设时留下的缝隙完全遮盖住，形成无缝预制塑胶球场系统。

最后再施工抗老化及防滑的罩面层4c，该罩面层是在抗老化的罩面漆中加入石英砂或陶瓷粉，搅拌均匀后2遍滚涂而成，该罩面层厚度约0.3mm，每平方米约使用0.3公斤罩面漆，本实施例中,此时厚度已达到9mm，完成预定要求。

其具体步骤如下所述：

1)首先对基础层1进行处理：

采用水泥混凝土的基础层需平整、表面无起砂现象，如有起砂松动情况，需打磨修补处理，而采用沥青的基础层则必须坚硬，干燥，可承重，无松散颗粒，无油、脂、油漆或其它妨碍粘接的物质，且水泥混凝土基础层或沥青基础层的平整度和坡度必须满足相关现场施工技术规范及设计的要求；

2)设置底涂粘接层2：

施工前先用吹风机清扫待施工的基础层区域，确保地面干燥无杂物，然后用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层1的上表面，铺设面的范围要求全部喷涂到位，不得有遗漏区域，最后形成与基础层粘接的底涂粘接层；

3)上述步骤2)中，粘接胶用量为0.6公斤/每平方米，该底涂粘接层的厚度为0.6mm

4)设置预制缓冲层3：

在底涂粘接层所用粘接胶刮涂后的30分钟内，将预制好的各卷预制缓冲层展开并采用挤压方式铺设在底涂粘接层上面，每卷预制缓冲层之间紧密相连减少缝隙，铺设完毕后用滚筒向同一方向进行辊压，去除预制缓冲层下面可能存在的气泡，使预制缓冲层平整，然后用固定砖块平压在预制缓冲层的四周边上，直到与其粘接用的底涂粘接层的双组份聚氨酯胶完全凝固为止；

5)上述步骤4)中，在底涂粘接层没有凝固之前，避免在铺设好的卷材上走动，避免扰动卷材，出现拼缝过大或局部空鼓的现象，而固定砖块的选择标准为选取比重大、底面平整、不开裂、不掉落粉尘；

6)设置封孔层4a：

将1.5公斤的双组份聚氨酯弹性体材料按照重量比为A料：B料＝3:1的比例混合后再加入粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉0.6公斤，充分搅拌均匀后，将混合物批刮在预制缓冲层之上，固化后形成封孔层；

7)设置加强层4b：

待封孔层固化后，将4公斤的双组份聚氨酯弹性体材料按照重量比为A料：B料＝3:1的比例混合，搅拌均匀后浇筑在封孔层4之上，经刮涂后自流平而成加强层。

8)设置罩面层4c：

本实施例4使用的球场罩面漆为双组份，搅拌后加入适量石英砂或陶瓷粉，搅拌的重量比为A料：B料：石英砂＝15:1:1，搅拌均匀后，经2遍滚涂在加强层之上而成，第二遍滚涂需等第一遍滚涂的材料完全固化后施工。每一遍施工，约使用0.15公斤罩面漆。

9)上述步骤8)完成后需静置8～12小时，待喷涂材料完全固化后画球场线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用。

本实施例4完成后，整个系统呈非透水型结构。

本实施例4的物理性能对比请见下表7和表8：

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通篮球场对比例
				冲击吸收/(％，23±1℃)	20～50	28	20.2
垂直变形/(mm)	0.6～3.0	1.0	0.7
				抗滑值/(BPN，20℃)	80～110(干测)	92	89
拉伸强度/(MPa)	≥0.5	1.4	0.8
				拉断伸长率/(％)	≥40	189	81
阻燃性能/(级)	Ⅰ	Ⅰ	Ⅰ

表7：本实施例4与普通篮球场塑胶产品和新国标GB 36246-2018标准要求的物理性能对比。

物理机械性能指标项目	新国标指标	本实施例	普通篮球场对比例
				拉伸强度/(MPa)	≥0.4	1.46	0.72
拉断伸长率/(％)	≥40	183	62

表8：本实施例4与普通篮球场塑胶产品和新国标GB 36246-2018标准要求的抗老化500小时后拉伸强度和拉断伸长率性能对比：

本实施例4适用各种蓝球场、羽毛球场等运动场所。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请的，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书范围内。

本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法，将基础层作为底面从下而上顺序设置有底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层。本发明的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统及其施工方法是在工厂生产的预制缓冲层，结合现场施工面层的工艺，有效解决了预制型易开裂、冲击吸收性能差，施工周期长等问题；其设置的预制缓冲层材质为高分子弹性体，整个预制缓冲层的结构是高分子弹性体材料喷丝工艺形成的物理空间网状囚笼形态结构，能够有效增加系统冲击吸收能力及回弹性，有效吸收运动过程中对足部的冲击，为足部提供良好的预制性能，材质的高回弹效应可反馈大量能量，减少运动能耗；且本发明的预制缓冲层可充分回收，熔融后再利用的特点，提高施工效率的同时使得整个系统更为环保、弹性更好，运动性能更佳，且使用寿命长，综合性价比更高。

Claims (10)

1.高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，包括基础层(1)，其特征在于：

所述的基础层(1)上设置有底涂粘接层(2)，在该底涂粘接层上设置有预制缓冲层(3)，在该预制缓冲层上设置有防滑面层(4)，即，由下而上形成基础层、底涂粘接层、预制缓冲层和防滑面层的结构状态；

所述的基础层(1)为水泥混凝土基础层或沥青混凝土基础层；

所述的底涂粘接层(2)由双组份聚氨酯粘接胶刮涂、滚涂或喷涂在基础层(1)上而成，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm，粘接胶的每平米用量为0.2～0.8公斤；

所述的预制缓冲层(3)为预制件，其尺寸为，宽度0.5～6米，长度6～30米，厚度4～50mm；

所述的防滑面层(4)的厚度为2～30mm。

2.如权利要求1所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层(3)其具体为：在预设的水平模板里将熔融后的高分子弹性体材料利用喷丝工艺连续挤出，形成丝状体，经过冷却后固化成卷曲状细丝，丝与丝之间相互缠绕，断丝后，再经熔融粘连、整体挤压、冷却定型后粘连在一起形成网状空间结构的预制缓冲层，再将该生产好的预制缓冲层打卷，打包。

3.如权利要求2所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层(3)在熔融粘连、整体挤压时控制压实的厚度为4～50mm，形成的预制缓冲层的冲击吸收在15～75％，预制缓冲层的拉伸强度为0.1～3MPa，拉断伸长率为10～200％。

4.如权利要求2所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层(3)所使用的高分子弹性体材料为热塑性塑料，其具体为，热塑性聚氨酯、聚烯烃、聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯、聚氯乙烯和高密度聚乙烯中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的预制缓冲层(3)中，丝状体分为空芯和实芯的2种，其线径为0.1～5mm，芯的直径为0～4.8mm，预制缓冲层成型后的空隙率为1％～85％。

6.如权利要求1所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层(4)为单层结构或2层、3层复合结构，防滑面层的材质为单/双组份聚氨酯胶水混合三元乙丙橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒粉，现场摊铺、浇筑或喷涂而成，固化后与预制缓冲层(3)粘接在一起，形成运动地坪的表面。

7.如权利要求6所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层(4)中采用的三元乙丙橡胶颗粒，其粒径大小为0.1mm～4mm，形状为不规则切割体。

8.如权利要求6所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的防滑面层(4)的2层复合结构为在预制缓冲层(3)和防滑面层设置一层封孔层(4a)，形成2层复合结构，而防滑面层的3层复合结构则为将防滑面层由从下往上依次设置封孔层、加强层(4b)和罩面层(4c)，形成3层复合结构。

9.如权利要求8所述的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其特征在于，所述的封孔层(4a)采用双组份聚氨酯弹性体材料混合三元乙丙橡胶颗粒粉，然后批刮在预制缓冲层之上，封住孔隙，待材料固化后形成封孔层，确保加强层施工时，浇筑的材料不会下渗，而罩面层(4c)则是由抗老化的罩面漆中加入石英砂或陶瓷粉，搅拌均匀后2遍滚涂而成，该罩面层厚度约0.3mm，罩面层所用的石英砂或陶瓷粉，其粒径大小为0.1mm～0.2mm，形状为圆形或椭圆形。

10.一种高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统的施工方法，基于上述任一权利要求的高分子低碳环保材料的网状结构运动地坪系统，其具体步骤如下所述：

1)首先根据基础层(1)的性质对其进行以下处理：

1a)采用水泥混凝土的基础层，需平整、表面无起砂现象，如有起砂松动情况，需打磨修补处理；

1b)采用沥青混凝土的基础层，需坚硬，干燥，可承重，无松散颗粒，无油、脂、油漆或其它妨碍粘接的物质；

本步骤中，水泥混凝土基础层或沥青基础层的平整度和坡度必须满足相关现场施工技术规范及设计的要求；

2)设置底涂粘接层(2)：

施工前先用吹风机清扫待施工的基础层(1)区域，确保地面干燥无杂物，然后用双组份聚氨酯粘接胶刮涂在基础层的上表面，铺设面的范围要求全部喷涂到位，不得有遗漏区域，最后形成与基础层粘接的底涂粘接层；

3)步骤2)中，双组份聚氨酯粘接胶用量为0.2～0.8公斤/每平方米，该底涂粘接层的厚度为0.2～0.8mm；

4)设置预制缓冲层(3)：

底涂粘接层(2)所使用的双组份聚氨酯粘接胶刮涂后的30分钟内，将预制好的各卷高分子弹性体的预制缓冲层(3)展开，并采用挤压方式铺设在底涂粘接层上面，每卷预制缓冲层之间紧密相连减少缝隙，铺设完毕后用滚筒向同一方向进行辊压，使预制缓冲层完全贴合在底涂粘接层的上部，然后用固定砖块平压在预制缓冲层的四周边上，直到与其粘接用的底涂粘接层的底涂粘接胶完全凝固为止；

5)步骤4)中，在底涂粘接层(2)没有凝固之前，避免在铺设好的预制缓冲层上走动，防止扰动预制缓冲层出现拼缝过大或缓冲层局部鼓起的现象，此外，固定砖块的选择标准为选取比重大、底面平整、不开裂、不掉落粉尘的为宜；

6)设置防滑面层(4)：

将粒径为0.1mm～4mm的三元乙丙橡胶颗粒、粒径为0.1～0.5mm的三元乙丙橡胶颗粒粉、单/双组份聚氨酯胶水和色浆，这4种材料按照重量比例14：1：10：5混合搅拌均匀后用喷涂机喷涂在预制缓冲层(3)的上部，喷涂时需正、反方向喷涂各1遍；

7)上述步骤6)完成后需静置8～12小时，待喷涂材料完全固化后画线，然后再自然养护3～5天后可正式开放使用。

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