ES2946967T3

ES2946967T3 - Material de relleno a base de aragonito

Info

Publication number: ES2946967T3
Application number: ES21168793T
Authority: ES
Inventors: Charles Dawson
Original assignee: Dawson Holdings LLC
Current assignee: Dawson Holdings LLC
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2041-04-16
Also published as: EP3901370A1; EP3901370B1; EP3901370C0

Abstract

Un método para construir un campo de deportes (75) que incluye los pasos de a) colocar una base de drenaje (80) en una sección de terreno (78) para ser ocupada por el campo de deportes; luego b) colocar un césped artificial (82) sobre la base de drenaje; y finalmente, c) distribuir un material de relleno (1) sobre el césped artificial con una carga de entre 0,5 y 8 lbs/ft2, donde el material de relleno comprende al menos un 75% en peso de CaCO3 ortorrómbico. También se divulga dicho campo deportivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Material de relleno a base de aragonito

I. Antecedentes

Cada vez más se están construyendo diversos tipos de campos deportivos tales como campos de fútbol americano, béisbol y fútbol, usando diversos sistemas de césped artificial que tienen una textura de césped natural, pero que también tienen mayor longevidad y menos mantenimiento que los sistemas de césped natural. Generalmente, el césped artificial es un sistema de césped sintético que incluye una capa de hierba hecha de una pluralidad de fibras de pelo y un relleno compuesto por partículas o virutas distribuidas entre las fibras de pelo. En algunos casos, el material de relleno consiste en virutas o partículas de caucho granulado. Sin embargo, dichas partículas de caucho tienen muchas desventajas, que incluyen la degradación a la luz del sol, volviéndose blandas y pegajosas en las temperaturas cálidas del verano y tiene un olor desagradable. Cuando dichas virutas de caucho se producen a partir de neumáticos reciclados, existe la preocupación de que se liberen metales pesados incluidos y las personas que usan los campos deportivos los inhalen.

También se ha utilizado arena como material de relleno. Pero la arena tiene sus propias desventajas, incluyendo las preocupaciones sobre los jugadores, que corren un mayor riesgo de silicosis a partir de inhalar sílice en forma de polvo de arena fina. Un material de relleno mejorado que supere muchas de las desventajas de los materiales de relleno de la técnica anterior sería un avance bienvenido en la técnica.

El documento US 2003/092531 A1 desvela césped sintético con drenaje vertical a horizontal. El documento US 7128 497 B2 desvela un sistema de césped artificial con drenaje horizontal. El documento FR 2 932 196 A1 desvela un césped sintético y natural y un método de instalación. El siguiente documento desvela usos agrícolas del aragonito: ANÓNIMO: "Agricultura! Uses", CITA DE INTERNET, 29 de mayo de 2019 (29/05/2019), Consultado de internet: URL: https://web.archive.Org/web/20190529032257/http://www.calcean.com/agriculture/[consultado el 21/04/2021].

II. Sumario de realizaciones seleccionadas de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de construcción de un campo deportivo que tiene las características de la reivindicación 1 y un campo deportivo que tiene las características de la reivindicación 2.

Las etapas del método comprenden en primer lugar (a) colocar una base de drenaje sobre una sección de terreno que será ocupada por el campo deportivo; después (b) colocar un césped sobre la base de drenaje; y, por último, (c) distribuir un material de relleno sobre el césped artificial con una carga de entre 2,4 y 39 kg/m2 (0,5 y 8 libras/pie2), en donde el material de relleno comprende al menos un 75 % en peso de CaCO₃ortorrómbico.

Otra realización que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones es construir un área de juego colocando este material de relleno a una profundidad de al menos 5 cm (2 pulgadas) a lo largo del área de juego designada.

Una realización adicional que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones es un material de juego sin sílice o con bajo contenido de sílice embolsado que consiste en 45 kg (100 libras) o menos del material de relleno colocado en un recipiente flexible sellado.

III. Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra una realización de un sistema de césped artificial con una estructura de drenaje subyacente.

IV. Descripción detallada de las realizaciones seleccionadas

Una realización de la presente invención es un método de construcción de un campo deportivo. La Figura 1 sugiere los componentes básicos del campo deportivo 75, que también se denomina sistema 75 de césped artificial. El sistema 75 de césped generalmente incluye una capa de estabilización 76 (por ejemplo, una capa de hormigón) colocada sobre una base de suelo compactado, es decir, una subrasante compactada 78. Se coloca un recubrimiento 79 impermeable al agua entre la subrasante 78 y la capa de estabilización 76. Colocada encima de la capa de estabilización 76 hay una manta o capa 80 de drenaje y atenuación de impactos. Aunque la manta de drenaje 80 puede ser una cualquiera de una serie de materiales o tejidos de drenaje convencionales, en la realización de la Figura 1, la manta de drenaje 80 es una manta de drenaje y atenuación de impactos GeoFlo® disponible en Global Synthetics Environmental, LLC de San Gabriel, La. Normalmente, la manta de drenaje 80 no está unida a la capa de estabilización, pero tiene un movimiento comparativamente libre con respecto a la capa de estabilización. Se coloca una capa 82 de césped artificial sobre la manta de capa de drenaje 80, pero no unida rígidamente a la misma excepto en los bordes. En una realización preferida, la capa 82 de césped artificial puede ser un producto tal como césped replicado GeoGreen® también disponible en Global Synthetics Environmental, LLC. Los extremos de la manta de drenaje y las capas de césped estarán encerrados por el bordillo 87 de borde de hormigón. Adyacente al bordillo 87 de borde estará el canal de drenaje 84 lleno de agregado tal como la piedra N.° 57. La tubería de drenaje 85 perforada se colocará en la parte inferior del canal de drenaje 84. Normalmente, la subrasante 78 se conformará para que tenga una línea 90 de rasante con al menos un 1/2 % de pendiente que caiga hacia el borde 87 de bordillo. Por lo tanto, la lluvia en el sistema de césped se dirigirá a través de la manta de drenaje 80 hacia el canal de drenaje 84 y en última instancia hacia la tubería de drenaje 85. La manta de drenaje 80, el canal de drenaje 84 y la tubería de drenaje 85 pueden considerarse parte de una base de drenaje subyacente a la capa 82 de césped. La base de drenaje de la Figura 1 es sólo un ejemplo y se podrían emplear muchas otras estructuras de drenaje convencionales y desarrolladas en el futuro que desvíen el agua que se filtra a través de la capa de césped.

Normalmente, la capa de césped 82 tiene un material de relleno 1 granular esparcido sobre y dentro de la porción de "hierba" del césped. La arena es un material de relleno típico de la técnica anterior y proporciona una sensación más natural bajo los pies y ayuda a mantener el césped en su lugar. Sin embargo, las realizaciones de la presente invención emplearán un material de relleno 1, que en realizaciones preferidas, es un carbonato de calcio ortorrómbico (CaCO₃). Este mineral se conoce más comúnmente como Aragonito.

El aragonito es una de las tres formas cristalinas de origen natural más comunes de carbonato de calcio, CaCO₃(las otras formas son los minerales calcita y vaterita). Se forma mediante procesos biológicos y físicos, incluyendo la precipitación de entornos marinos y de agua dulce. La red cristalina del aragonito difiere de la de la calcita, dando como resultado una forma cristalina diferente, un sistema cristalino ortorrómbico con cristal acicular. El hermanamiento repetido da como resultado formas pseudohexagonales. El aragonito puede ser columnar o fibroso, ocasionalmente en formas de estalactitas ramificadas. Se obtienen ejemplos típicos de CaCO₃ortorrómbico de fuentes naturales, pero podría haber ejemplos de que el material sea artificial o hecho por el hombre. Una variedad preferida de Aragonito se conoce como Argonito Oolítico debido a sus partículas generalmente en forma de huevo.

No es necesario que el material de relleno 1 sea Aragonito puro y, en algunas realizaciones, puede tener tan solo un 75 % en peso de Aragonito y un 25 % de otros materiales de relleno, incluyendo arena si la aplicación no requiere un material de relleno sustancialmente sin sílice. Sin embargo, hay muchas aplicaciones en las que es deseable tener un material de relleno sustancialmente sin sílice. En esas aplicaciones, la sílice será inferior al 5 % en peso del material de relleno y, preferentemente, inferior al 1 % en peso (y posiblemente inferior a cualquier porcentaje entre 5 y 0,001). En la mayoría de las aplicaciones, el material de relleno tendrá un contenido de Aragonito de entre el 75 % y el 99,9 % por peso (por ejemplo, "al menos" algún porcentaje entre el 75 % y el 99,9 %) dependiendo de los requisitos de aplicación. Estos porcentajes en peso son para material de relleno sustancialmente seco, es decir, un contenido de agua inferior al 3 % y, más preferentemente, inferior al 1 % en peso.

La carga de distribución del material de relleno (es decir, kg de material de relleno aplicado por metro cuadrado de área de césped o libras de material de relleno aplicado por pie cuadrado de área de césped) puede variar entre aproximadamente 1,2 kg/m2 (0,25 libras/pie2) y aproximadamente 49 kg/m2 (10 libras/pie2) para la mayoría de las aplicaciones de césped (o cualquier subintervalo intermedio). El hilo más largo y/o menos denso (las hojas de "hierba" artificiales) sugerirá una carga más pesada, mientras que el hilo más corto y/o más denso sugerirá una carga más ligera. La aplicación del material de relleno tampoco se limita estrictamente a céspedes artificiales, sino que podría tener aplicación en césped natural o hierba. Además, el material de relleno podría tener aplicación en un área de juego como sustituto de la arena, por ejemplo, el arenero de un niño o una cancha de voleibol de playa. En estas aplicaciones, el material de relleno puede colocarse con una profundidad de entre 5 cm y 30 cm (2" y 12"). Es posible una mayor profundidad, pero normalmente no es necesaria. En muchas realizaciones, el área de juego está rodeada por un borde elevado para retener el material de relleno, por ejemplo, paneles, maderas para paisajismo o bloques para paisajismo. En determinadas realizaciones, el área de juego tiene entre 2,3 m2 (25 pies2) y 230 m2 (2500 pies2).

En muchas realizaciones, el material de relleno se tamizará para que tenga una distribución de tamaño dentro de una relación de malla 20/100. En determinadas realizaciones, esta relación de malla 20/100 significa que no más del 1 % del material permanece en una malla 20 y no más del 6 % llega al tamiz de malla 100. En otras realizaciones, esta relación de malla 20/100 puede significar que al menos el 85 % del material tamizado permanece dentro del intervalo de malla 20/100. En una realización particular, el 0-5 % pasa a través de la malla 100, el 10-20 % queda retenido en la malla 100, el 38-48 % queda retenido en la malla 48, el 18-28 % queda retenido en la malla 32, el 12-22 % queda retenido en la malla 28 y al menos el 95 % pasa a través de la malla 20. El material de relleno también tendrá normalmente un índice de aplastamiento de al menos aproximadamente 45 MPa (6,5 kpsi) a al menos aproximadamente 60 MPa (9 kpsi) (o cualquier subintervalo intermedio). El índice de aplastamiento es la carga que puede colocarse sobre el material sin producir el 10 % de finos (los finos son materiales que pasan a través de una malla de malla 100). La gravedad específica del material de relleno (es decir, de los granos individuales del material en oposición a su densidad aparente) será de al menos 2,75, más preferentemente, al menos 2,85, y mucho más preferentemente, al menos 2,9 (o al menos cualquier valor entre 2,75 y 3,0). La densidad aparente puede variar entre 1,35 y 1,85 g/cm3 (o cualquier subintervalo intermedio, por ejemplo, de 1,42 a 1,59). De forma similar, las realizaciones preferidas del material de relleno tendrán una dureza Mohs de entre 3 y 4,5 (o cualquier subintervalo intermedio). En determinadas realizaciones, los materiales de relleno tendrán una clasificación de "redondez" basada en la norma europea adoptada por el Reino Unido BS EN 14955:2005, Superficies para áreas deportivas, de B1, C1 o C2, siendo la redondez mucho más preferentemente C1. El relleno tendrá esta clasificación de redondez cuando al menos el 75 % de los granos individuales del material de relleno cumplan con esta clasificación de redondez (o, como alternativa, al menos el 85 %, el 90 %, el 95 % o el 99 %).

En determinadas realizaciones, el material de relleno se envasará como un material de juego sin sílice o con bajo contenido de sílice embolsado, por ejemplo, un sustituto de la arena. En dichas realizaciones, el material de relleno normalmente se colocará en bolsas que no contengan más de 45 kg (100 libras) del material de relleno y, más preferentemente, bolsas de 23 kg (50 lbs) u 11 kg (25 lbs). En otra realización, el material de relleno se colocará en una bolsa que contenga aproximadamente 900 kg (1 tonelada) de material de relleno.

Muchas de las realizaciones del material de relleno descritas anteriormente tienen ventajas significativas sobre la técnica anterior. El material de relleno es de la cuna a la cuna en el sentido de que es un enfoque biomimético para el diseño de sistemas de relleno que modela procesos naturales, donde los materiales se ven como nutrientes que circulan en metabolismos saludables y seguros. Los materiales de relleno son sustancialmente renovables, no tóxicos, sin sílice y no contiene metales pesados ni carcinógenos. Asimismo, el aragonito tiene la capacidad de unirse a muchos metales pesados que de otro modo podrían existir en el entorno, evitando de este modo que los metales sean ingeridos por personas que entren en contacto con el material de relleno.

El material de relleno de CaCO₃absorbe agua a una velocidad similar o superior a la de la arena y libera lentamente la humedad a través del proceso de evaporación (el proceso de evaporación de agua líquida desde una superficie que disminuye la temperatura de la superficie), lo que a su vez permite que este material de relleno tenga un efecto de enfriamiento sobre la superficie que rodea o debajo del material. Este efecto de enfriamiento surge de la propiedad de calor latente del agua. El agua puede retener el calor sin cambiar la temperatura, es decir, calor latente. El agua tiene la capacidad de absorber el calor de otras superficies, evitando de este modo que las temperaturas de la superficie secundaria aumenten tanto como lo harían con los materiales de relleno convencionales. Cuando el agua absorbe suficiente calor, se evapora, o cambia de fase de una forma líquida a una forma gaseosa. La fase gaseosa abandona la superficie y se lleva consigo el calor absorbido. El resultado de esta reacción es una disminución de la cantidad de calor y, por lo tanto, la disminución de la temperatura en las superficies alrededor del material de relleno.

Esta capacidad para reducir el aumento de temperatura del sistema de césped se puede cuantificar mediante técnicas tales como el Método de ensayo 14 de la FIFA para la determinación del calor en productos de césped artificial. Véase el Programa de calidad de la FIFA-46-Manual de métodos de ensayo para césped de fútbol, octubre de 2015 (V.3.1, 16/03/2020). A tenor de este Método de ensayo de la FIFA, un sistema de césped artificial que emplea el material de relleno CaCO₃se califica como Categoría 1 usando la siguiente escala:

Tabla 1 (21.5.2. Categorización :

La dureza y redondez del material de relleno de CaCO₃también da como resultado que sea menos probable que el material de relleno se triture o se reduzca a partículas muy finas similares al polvo a través del uso sostenido como relleno de campos deportivos. Una reducción del polvo derivado del relleno no solo es más saludable para los usuarios del campo deportivo, sino que también evita que los poros de las capas de drenaje de agua debajo de la capa de césped se obstruyan con las partículas de polvo. La experimentación descubrió que 20 mm de relleno de CaCO₃aplicados a una capa de césped artificial de 40 mm dieron como resultado las siguientes características:

Se entenderá que la invención no se limita a los materiales de relleno que tienen algunas ventajas o todas o las indicadas anteriormente. El término "aproximadamente", como se usa en el presente documento, normalmente significará un valor numérico que es aproximado y cuya variación pequeña no afectaría significativamente a la puesta en práctica de las realizaciones desveladas. Cuando se usa una limitación numérica, a menos que el contexto indique otra cosa, "aproximadamente" significa que el valor numérico puede variar en /-5 %, /-10 % o, en determinadas realizaciones /-15 %, o posiblemente tanto como /-20 %. De forma similar, el término "sustancialmente" normalmente significará al menos del 85 % al 99 % de la característica modificada por el término. Por ejemplo, "sustancialmente todo" significará al menos el 85 %, al menos el 90 % o al menos el 95 %, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de construcción de un campo deportivo (75) que comprende las etapas de:

(a) colocar una base de drenaje (80, 84, 85) sobre una sección de terreno que será ocupada por el campo deportivo (75);

(b) colocar un césped artificial (82) sobre la base de drenaje (80, 84, 85); y

(c) distribuir un material de relleno (1) sobre el césped artificial (82),

caracterizado por que el material de relleno (1) se distribuye sobre el césped artificial (82) con una carga de entre 2.4 y 39 kg/m2 (0,5 y 8 libras/pie2), y el material de relleno (1) comprende al menos un 75 % en peso de CaCO₃ortorrómbico.

2. Un campo deportivo (75) que comprende:

(a) una base de drenaje (80, 84, 85) sobre una sección de terreno que será ocupada por el campo deportivo (75);

(b) un césped artificial (82) colocado sobre la base de drenaje (80, 84, 85); y

(c) un material de relleno (1) distribuido sobre el césped artificial (82),

3. El método de la reivindicación 1 o el campo deportivo (75) de la reivindicación 2, en donde el material de relleno (1) comprende al menos un 90 % en peso de CaCO₃ortorrómbico.

4. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) tiene una distribución de tamaño dentro de una relación de malla 20/100.

5. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) tiene un índice de aplastamiento de al menos 45 MPa (6,5 kpsi).

6. El método o campo deportivo (75) de la reivindicación 5, en donde el material de relleno (1) tiene un índice de aplastamiento de al menos 52 MPa (7,5 kpsi).

7. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) tiene una gravedad específica de al menos 2,75.

8. El método o campo deportivo (75) de la reivindicación 7, en donde el material de relleno (1) tiene una gravedad específica de al menos 2,85.

9. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) tiene un contenido de sílice inferior al 10 %.

10. El método o campo deportivo (75) de la reivindicación 9, en donde el material de relleno (1) tiene un contenido de sílice inferior al 5 %.

11. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) tiene una dureza Mohs de entre aproximadamente 3,5 y aproximadamente 4.

12. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de relleno (1) al menos el 95 % de los granos del material de relleno (1) tienen una clasificación de redondez C1 a tenor de la norma BS EN 14955:2005.

13. El método o campo deportivo (75) de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la base de drenaje comprende una manta de drenaje (80).

14. El método o campo deportivo (75) de la reivindicación 13, en donde la base de drenaje comprende además un canal de drenaje (84) y una tubería de drenaje perforada (85) colocada en la parte inferior del canal de drenaje.