ГРУНТОВОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1. Область техники.
Полезная модель относится к устройствам и составам покрытий спортивных сооружений, в основном, для скаковых и беговых ипподромных дорожек, конкурных полей, открытых и закрытых конноспортивных манежей.
2. Уровень техники.
Известна композиция для покрытия спортивных сооружений (SU, №1691375, МПК C 08 L 75/00), включающая минеральный наполнитель, добавки, регулирующие физико-механические свойств, и связующее.
Однако, такая композиция не является ударопоглощающей.
Известно ударопоглощающие покрытие (полезная модель RU, №47908, МПК Е 01 С 13/00) для спортивных сооружений, включающее наполнитель, связующее на основе полимерного материала.
Недостатком такого покрытия является то, что оно не обладает остаточными деформативными свойствами.
Известно также, покрытие (GB №2306494, Е 01 С 13/06) для конноспортивных сооружений, выполненное на основе кварцевого песка (наполнителя), волокнистого наполнителя и связующего.
Недостатками указанного покрытия являются малая долговечность, вследствие использования в композиции компонентов, неустойчивых к ультрафиолетовому излучению.
Известно также, принятое заявителем за прототип (полезная модель RU №32133, Е 01 С 13/00), многослойное покрытие, содержащее основной слой и слой верхнего покрытия, содержащий наполнитель и связующее, образующие пористую структуру.
Недостатком указанного покрытия являются недостаточная вертикальная дренируемость, отсутствие ударопоглощения и существенная остаточная деформация при локальных динамических нагрузках.
3. Раскрытие полезной модели.
3.1. Задача.
Технической задачей полезной модели является повышение амортизирующего эффекта и ударопоглощения, уменьшение остаточной деформации, сохранение однородности в различных погодных условиях, обеспечение эксплуатационных свойств грунта в широком диапазоне температур (от -14 до +60°С), отсутствие пыли во время эксплуатации, обеспечение отскока фрагментов грунта, например, от копыт лошади на минимальную высоту, увеличение вертикальной дренирующей способности.
Задача решается за счет конструкции покрытия, оптимизации состава слоя верхнего покрытия (химической природы и соотношения компонентов), изменения фракционного состава компонентов.
3.2. Отличительные признаки.
В отличие от известного, основной слой выполнен гравийным, состоящим из трех слоев с различным фракционным составом и выравнивающего слоя, поверх которого, уложена мембрана, на которую уложен слой верхнего покрытия. При этом, в качестве наполнителя слоя верхнего покрытия применен песок кварцевый и резиновая крошка, в качестве связующего применен поверхностный структурный модификатор, в качестве материалов, регулирующих механические свойства, применены измельченное полиэфирное волокно, кордное волокно, синтетические нити, геотекстильное полотно при следующем соотношении ингредиентов, %:
песок кварцевый
70,0-91,8
полиэфирное волокно - лавсан с полимерным
слоем, длина волокна 1-8 мм
2,0-8,0
кордное волокно длиной до 5-30 мм
2,0-5,0
синтетические нити, расчесанные,
размером 15-40
0,10-0,50
геотекстильное полотно, в виде
фрагментов от 0,5 до 3,0 см<sup>2</sup>
0,10-0,50
поверхностный структурный модификатор
2,0-8,0
резиновая крошка, фракции 1,0-15 мм
2,0-8,0
При этом применяется кварцевый песок с высоким содержанием кремния с диаметром зерен 0,5-1,5 мм.
Поверхностный структурный модификатор представляет собой сбалансированную смесь углеводородов парафинового ряда, например, низко- и высокомолекулярных
парафинов, воска, церезины, с добавками синтетических и кремнийорганических полимеров.
Трехслойное гравийное покрытие выполнено из гравия или щебня с нижним слоем фракции 32-100 мм, толщиной 20 см, средним слоем фракции 10-32 мм, толщиной 15 см, верхним слоем фракции 5-10 мм, толщиной 15 см.
Выравнивающий слой выполнен гравийным мелкодисперсным фракции 5-7 мм или из пористого водопроницаемого асфальта, толщиной 5 см.
Мембрана выполнена из материала типа "Полизон".
3.3. Краткое описание чертежей.
На фиг.1 представлено устройство покрытия
где поз.1 - слой гравия фракциями 32-100 мм, толщиной 20 см, поз.2 - слой гравия фракциями 10-32 мм, толщиной 15 см, поз.3 - слой гравия фракциями 5-10 мм, толщиной 15 см, поз.4 - выравнивающий слой, поз.5 - мембрана, поз.6 - слой верхнего покрытия.
4. Осуществление полезной модели.
Покрытие выполнено в виде уложенного на естественное грунтовое основание многослойного покрытия. Трехслойное гравийное покрытие представляет собой последовательно уложенные нижний слой (1) гравий фракции 100 мм, толщиной 20 см, средний слой (2) гравий, фракции 32 мм, толщиной 15 см, верхний слой гравий, фракции 6 мм, толщиной 15 см, для обеспечения вертикальной дренируемости и ударопоглощения. На гравийное покрытие уложен выравнивающий слой (4) толщиной 5 см, представляющий собой слой мелкодисперсного гравия (щебня) фракции 5-7 мм или слой из пористого водопроницаемого асфальта.
На выравнивающий слой уложена мембрана (5) для обеспечения дренажа и равномерной передачи нагрузки от слоя верхнего покрытия на естественное грунтовое основание. Поверх мембраны размещен слой верхнего покрытия, следующего состава, %:
песок кварцевый
70,0-91,8
полиэфирное волокно - лавсан с полимерным слоем, длина
2,0-8,0 волокна
1-8 мм
кордное волокно длиной до 5-30 мм
2,0-5,0
синтетические нити, расчесанные,
размером 15-40
0,10-0,50
геотекстильное полотно, в виде
фрагментов от 0,5 до 3,0 см<sup>2</sup>
0,10-0,50
поверхностный структурный модификатор
2,0-8,0
резиновая крошка, фракции 1,0-15 мм
2,0-8,0,
служащего для обеспечения повышения амортизирующего эффекта, сохранения однородности в различных погодных условиях, поддержания оптимальной влажности для обеспечения отсутствия пыли и отскока фрагментов при эксплуатации, ударопоглощения, уменьшения остаточной деформации.
Устройство покрытия осуществляется следующим образом. Отсыпка и уплотнение грунтового покрытия осуществляется при положительной температуре окружающей среды.
На выровненную, с использованием строительной техники, поверхность естественного грунтового основания укладывается трехслойное гравийное покрытие с послойным уплотнением при помощи строительной техники. Для уплотнения применяют статические катки массой до 9 т, или вибрационные массой до 4 т, ударные трамбовочные машины массой до 1,3 т, трамбовки электрические массой до 30 кг или виброплиты массой 100-300 кг.
Последовательно укладываются нижний слой гравия (щебня) толщиной 20 см с фракциями размером 32-100 мм, который укатывается до заданной проектной плотности, затем укладывается средний слой гравия (щебня) толщиной 15 см с фракциями размером 10-32 мм, затем укладывается верхний слой гравия (щебня) толщиной 15 см с фракциями размером 5-10 мм, каждый из слоев разравнивается и уплотняется.
Поверх гравийного покрытия укладывается выравнивающий слой толщиной 5 см, представляющий собой слой мелкодисперсного гравия (щебня) фракции 5-7 мм или слой из пористого водопроницаемого асфальта, с помощью асфальто-укладочной техники.
2
Поверх выравнивающего слоя укладывается мембрана, выполненная из нетканого рулонного материала (полизон) с развесом 200-350 г/м, в один слой в один прием.
Смесь для верхнего покрытия готовится с использованием грунтосмесительной установки ДС 50Б, которая применяется в дорожном строительстве и предназначена для приготовления из несвязных грунтов цементно-грунтовых и битумо-грунтовых смесей.
Для производства покрытия используются следующие основные узлы и агрегаты установки:
1. Смесительный агрегат непрерывного действия вместимостью (при коэффициенте заполнения К=1,4) - 2600 кг.
2. Обогреваемые емкости с насосными установками для приема, хранения, нагрева поверхностного структурного модификатора до температуры плавления и его непрерывной дозировки в смесительный агрегат.
3. Бункеры (2 единицы) для хранения и дозировки сыпучих и волокнистых материалов, снабженные дозирующими устройствами (шиберными заслонками) и транспортерной лентой.
4. Наклонный транспортер производительностью 280 т/ч для непрерывной подачи сыпучих и волокнистых компонентов в смеситель.
Приготовление верхнего слоя также может быть осуществлено предварительно в любом другом смесителе как непрерывного, так и периодического действия, а также непосредственно на месте подготовленной площадки.
3
Полученная смесь выкладывается поверх мембраны, разравнивается и уплотняется до 15 см посредством катка до средней плотности 1200-1300 кг/м.
После уплотнения верхний слой глубиной 5-7 мм разрыхляется путем боронирования до насыпной плотности.
При этом, наиболее оптимальный состав грунтового покрытия для спортивных сооружений включает:
песок кварцевый марки ВС-040-1
по ГОСТу 22551-77,
87,5%
предварительно высушенный до влажности 0,5%
полиэфирное волокно - лавсан, с
полимерным слоем, длина
2,1%
волокна 1 -8 мм
кордное волокно длиной до 5-30 мм
3,5%
синтетические нити, расчесанные,
размером 15-40 мм
0,15%
геотекстильное полотно, в виде
фрагментов от 0,5 до 3,0 см<sup>2</sup>
0,15%
поверхностный структурный модификатор
4,0%
резиновая крошка, фракции 1,0-15 мм
2,6%
3
3
Покрытие, полученное из предлагаемого состава, обладает следующими характеристиками: насыпная плотность 700-800 кг/м, средняя плотность в уплотненном состоянии 1200-1300 кг/м