适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料制造技术

本发明专利技术属于道路建设技术领域,提供了一种适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青12‑14；水2‑3；其中集料中粗集料占体积百分比为25～52％，细集料占体积百分比为42～75％，固硫灰渣与水泥占体积百分比为4～8％；所述粗集料为橡胶颗粒；所述细集料按体积百分比计，包括如下组分：陶砂45‑55％；砂45‑50％；本发明专利技术的材料使铺面形式不再单一，避免塑胶跑道存在的健康问题，适应乡村地区对提高生活质量的要求，满足技术、经济和施工工艺的要求，以便在广大农村地区建设中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料
本专利技术属于道路建设
，具体涉及一种运动跑道铺装材料。
技术介绍
相比于土质操场和水泥操场，塑胶操场具有明显的优势，在我国大中小学校，大力铺设塑胶跑道成为学校体育发展的共同趋势。然而，近年来，“毒跑道”事件持续引起全国关注，不仅是因为国内不少地方都出现过相似案例，影响学生健康；更由于塑胶运动场在全国也越来越普及，在塑胶场地健身已经是很多人生活的一部分，因此塑胶跑道行业缺乏质量把控和监管成为迫切需要改进的问题。聚氨酯铺面材料具有优良的耐磨耐油防滑、阻燃耐老化、硬度范围宽、弹性适宜、吸震性能优、色彩美观等特点，是目前最常见的全天候田径场跑道，但除了预制型塑胶跑道之外，塑胶跑道在毒性污染方面的问题一直还没有得到方便有效的解决。目前改善塑胶跑道环境友好性的主要方法包括：1)对原材料进行优化选择：塑胶跑道由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等组成；塑胶跑道的毒性很大部分与胶结料的综合污染有关；现有的胶结料主要分为两种：TDI(MDI)预聚体与双组份TDI(MDI)；MDI反应活性较TDI大，反应完全，在塑胶胶跑道上应用毒性小，较符合环保的要求；2)研究非MOCA型扩链剂：在制备聚氨酯塑胶跑道中，MOCA的替代物开发工作一直在开展。国内外近些年也研究开发出多种新型扩链剂；3)开发新型催化剂：跑道铺装材料中铅/汞(Pb/Hg)或铅/锌(Pb/Zn)复合物作为催化剂的配方应用最为广泛,采用低重金属盐催化剂或助催化剂很有必要；4)掺入改性材料：采用有机/无机填料复合型塑胶跑道。然而，迄今为止，针对塑胶跑道环境友好性问题开展的技术应用依然相对较少，明显滞后于社会生活的需求。由于绝大多数研究局限于材料的组成优化设计，特别是采用新型催化技术、聚合物改性技术、纳米技术，这使研究成果存在经济或实际上的技术问题，实际应用中对施工、材质要求也更加严格，因此大大制约了技术的应用效果。随着生活质量的提高，全国各地都建设了大量室外运动场地，然而在广大农村地区，无论是中小学校还是公共场所推广应用塑胶跑道将具有重大环境隐患，首先国内即便是MDI聚氨酯塑胶跑道的性能也还远远不能达到国际一流水准，同时由于经济原因，难以控制不合格产品的使用，并且由于铺设塑胶跑道的整个施工过程其实更接近于一个化学反应过程，期间受到温度、湿度许多外部因素的影响，而施工人员则需要根据具体环境的变化对塑胶材料进行不同的调配，这是非常专业的工作，施工队伍要求很高，也容易出现问题，因此，受成本、施工工艺和长期环境问题的影响等方面的限制，有必要探讨新型跑道铺面材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，使铺面形式不再单一，避免塑胶跑道存在的健康问题，适应乡村地区对提高生活质量的要求，满足技术、经济和施工工艺的要求，以便在广大农村地区建设中得到广泛应用。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青12-14；水2-3；其中集料中粗集料占体积百分比为25～52％，细集料占体积百分比为42～75％，固硫灰渣与水泥占体积百分比为4～8％；所述粗集料为橡胶颗粒；所述细集料按体积百分比计，包括如下组分：陶砂45-55％；砂45-50％。进一步，所述橡胶颗粒为废弃轮胎制成的橡胶颗粒，粒径为4.75mm-9.5mm。进一步，所述废旧橡胶轮胎为斜交胎。进一步，所述橡胶颗粒需在130℃下拌和20-30S，使其表面至少部分炭化。进一步，所述陶砂的颗粒密度为1400-1600kg/m进一步，所述集料级配范围如下表所示：进一步，所述细集料中还包括橡胶粉，所述橡胶粉占细集料的体积百分比为0-10％。进一步，所述固硫灰渣粒度范围100％小于0.075mm。本专利技术的适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，参照沥青混凝土级配组成范围，以废弃轮胎橡胶颗粒作为4.75mm以上的粗颗粒，以陶砂与石屑或天然、人工砂复合作为细集料，必要时可掺加橡胶粉调整材料的硬度，采用固硫灰渣与水泥代替矿粉改善材料性能；采用乳化沥青作为胶结料取代聚氨酯预聚体。铺面材料的颜色采用喷涂水性颜料进行调整。路面形式可以采用沥青贯入式路面。本专利技术的技术关键在于：与承受交通或结构荷载的沥青混凝土、水泥混凝土材料不同，采用橡胶颗粒作为粗集料能满足运动场地的要求，由于改变天然与人工砂石细集料的掺量可有效改善材料的模量使变形也易于调整，较高的固硫灰渣和水泥矿粉掺量能提高材料强度、稳定性和耐久性。材料设计方法与沥青和水泥混凝土不同，级配设计应符合细粒式AC-Ⅰ型沥青混凝土混合料的规定，均应在级配曲线的基础上采用体积控制；在剩余孔隙率及乳化沥青最小用量11％的基础上确定乳化沥青用量，宜在12-14％之间，兼顾材料的体积特性和材料性能，满足特定应用的要求。本专利技术的技术特点：依赖固硫灰渣疏松多孔与陶砂多孔的特性及乳化沥青材料的本身特点达到温度稳定性的要求，不需要空隙率的严格设定。材料组成以废弃轮胎橡胶颗粒作为4.75mm以上的粗颗粒，以陶砂与石屑或天然、人工砂复合作为细集料，必要时可掺加橡胶粉调整材料的硬度，采用固硫灰渣与水泥代替矿粉改善材料性能。混合料设计的特点需要增加乳化沥青的用量。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1)有效提高跑道铺面材料的环境友好性，同时也在一定程度上具有聚氨酯铺面材料的优点，具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，能符合农村地区通常的室外场地简易铺面要求；2)专利技术中所采用的材料来源广泛，质量稳定，材料设计方法简单，易于采用。3)跑道铺面材料对设备、人员、结构设计要求很低，施工工艺简单，便于推广应用，施工质量更容易控制。4)由于不需要对原材料、设备、人员提出特殊要求，显著降低了成本；5)维修养护方便，再生利用简单，不存在长期的环境问题。具体实施方式以下将对本专利技术进行详细说明。适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青12-14；水2-3；其中集料中粗集料占体积百分比为25～52％，细集料占体积百分比为42～75％，固硫灰渣与水泥占体积百分比为4～8％；所述粗集料为橡胶颗粒；所述橡胶颗粒为废弃斜交胎制成的橡胶颗粒，粒径为4.75mm-9.5mm。所述橡胶颗粒需在130℃下拌和20-30S，使其表面至少部分炭化。所述细集料按体积百分比计，包括如下组分：陶砂45-55％；砂(人工机制砂或天然砂)45-50％；橡胶粉0-10％。所述陶砂原料的颗粒密度为1400-1600kg/m3所述集料级配范围如下表所示：所述固硫灰渣粒度范围100％小于0.075mm。实施例1：包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青12；水2；集料中，粗集料占体积百分比42％；细集料占体积百分比50％；固硫灰渣占体积百分比3.5％；水泥占体积百分比为4.5％；细集料中陶砂与人工机制砂的体积比为50:50，级配范围如表1所示；表1级配范围材料性能指标满足表2：表2技术指标施工方法；跑道压实后，喷涂水性颜料，颜色可根据实际情况选定。实施例2：包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青13.5；水2；集本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，其特征在于：包括如下质量比的组分：集料 100；乳化沥青 12‑14；水 2‑3；其中集料中粗集料占体积百分比为25～52％，细集料占体积百分比为42～75％，固硫灰渣与水泥占体积百分比为4～8％；所述粗集料为橡胶颗粒；所述细集料按体积百分比计，包括如下组分：陶砂45‑55％；砂45‑50％。

【技术特征摘要】
1.适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，其特征在于：包括如下质量比的组分：集料100；乳化沥青12-14；水2-3；其中集料中粗集料占体积百分比为25～52％，细集料占体积百分比为42～75％，固硫灰渣与水泥占体积百分比为4～8％；所述粗集料为橡胶颗粒；所述细集料按体积百分比计，包括如下组分：陶砂45-55％；砂45-50％。2.如权利要求1所述的适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，其特征在于：所述橡胶颗粒为废弃轮胎制成的橡胶颗粒，粒径为4.75mm-9.5mm。3.如权利要求2所述的适用于农村地区的环保型运动跑道铺装材料，其特征在于：所述废旧橡胶轮胎为斜交胎。4.如权利要求3所述的适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄煜镔，孙佳龙，何晖，陈静，黄泽权，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50