УПРУГОЕ ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкции дорожных покрытий, предназначенных для широкого использования, в частности, на пешеходных, спортивных и велосипедных дорожках, детских и спортивных площадках с применением экологически чистых материалов на основе переработки отходов шинной и резиновой промышленности.
Из области техники известно ударогасящее покрытие, выполненное из композиции, содержащей эластичный наполнитель в виде резиновой крошки, пигмент и полиуретановый клей, смешанные в определенных пропорциях в мешалке и разлитых по формам, в которых композиция отвердевает, и образует плоские фигуры различной формы, укладываемые на подготовленную поверхность (см. патент на изобретение РФ №2220178. «Ударогасящее покрытие», МПК C09D, опубл. 27.12.2003 г., Бюл. №36).
К недостаткам указанного решения можно отнести высокую стоимость получаемого покрытия, по причине дорогостоящих компонентов, используемых для получения смеси, высокие трудозатраты при изготовлении и укладке, а также возможность нарушения целостности покрытия из-за его разрушения по местам стыков элементов в процессе эксплуатации.
Из области техники известно ударопоглощающее покрытие (прототип), представляющее из себя слой в виде резиновой крошки фракцией 10,0-50,0 мм, верхняя поверхность которого покрыта, при помощи распылителя, связующим веществом на основе полимерного материала, с возможностью обеспечения соединения между собой частиц верхней
поверхности, с образованием верхнего слоя толщиной t не более 25% от толщины Т покрытия, при этом, фракция резиновой крошки верхнего слоя, с нанесенным связующим веществом, меньше фракции резиновой крошки, расположенной под верхним слоем, а в качестве основы резиновой крошки используют отходы шинной и резиновой промышленности, или искусственный каучук (см. патент на ПМ РФ №49013, «Ударопоглощающее покрытие», МПК Е01С, опубл. 10.11.2005 г., Бюл. №31).
Недостатком данного решения является отсутствие должного сцепления нижнего слоя с основанием, на которое наносится этот слой, необходимость сортировки фракций наполнителя для каждого из слоев покрытия, и, как следствие, необходимость дополнительных затрат труда при нанесении нижнего слоя, с более крупным фракционным составом, и верхнего слоя, с менее крупным фракционным составом, а также отсутствие гарантии качественности схватывания частиц верхнего слоя между собой из-за способа нанесения связующего вещества. В результате этих недостатков, подобное покрытие может очень быстро разрушиться, что приведет к его ускоренному выходу из строя, потере свойств поглощения энергии, и, как следствие, необходимости его ремонта и восстановления или замены.
Технической задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа, и создание упругого энергопоглощающего покрытия, удобного и надежного в эксплуатации, недорогого по затратам на материалы и укладку, обладающего повышенной упругостью, прочностью и износостойкостью, а также заданной цветовой гаммой верхнего слоя, и высокой степенью энергопоглощения всего покрытия в целом, за счет наличия в покрытии внутреннего слоя плоскостных элементов в виде чипсов из резины, армированной тканевым кордом, и выполняющих функцию упрочнения всего покрытия.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание упругого энергопоглощающего покрытия, предназначенного для широкого применения в процессе строительства пешеходных, спортивных и велосипедных дорожек, детских и спортивных площадок с использованием экологически-чистых материалов, на основе переработки отходов резиновой промышленности или изношенных автопокрышек, и обладающего, за счет высокой степени энергопоглощения, малой нагрузкой на опорно-двигательный аппарат человека и меньшей травмоопасностью, в случае падения на него.
Указанный технический результат достигается тем, что создается упругое энергопоглощающее покрытие, состоящее из нижнего слоя полимерного материала, внутреннего пористого слоя, и верхнего упругого слоя, из смеси полимера, резиновой крошки и красителя, отличающееся тем, что нижний слой из полиуретана наносится на несущее основание слоем толщиной от 0,35 до 0,45 мм, затем на него укладывается внутренний пористый слой плоскостных элементов в виде чипсов из резины с тканевым кордом внутри, после чего внутренний слой покрывается верхним упругим слоем, представляющим из себя смесь полимерного связующего, резиновой крошки, фракцией 1 мм - 5 мм, из отходов резины или изношенных автопокрышек в пропорции на 100 масс частей крошки 7-50 масс частей полимерного связующего, например полиуретана, и добавлением красителя в пропорции 1,5% - 15% от общей массы верхнего упругого слоя, а общая толщина всего покрытия составляет от 4,0 мм до 70,0 мм.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором:
Фиг. 1 - общий вид упругого энергопоглощающего покрытия.
Фиг. 2 - вид плоскостных элементов внутреннего слоя, уложенных на нижний слой из полиуретана.
Фиг. 3 - поперечное сечение упругого энергопоглощающего покрытия.
Упругое энергопоглощающее покрытие 1 (см. Фиг. 1) состоит из нижнего слоя 2 (см. Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) из полиуретана толщиной t=0,35 - 0,45 мм. внутреннего пористого слоя 3 (см. Фиг. 1 и Фиг. 3), образованного из плоскостных элементов в виде чипсов 4, вырезанных из отходов резины с тканевым кордом внутри, полученных при переработке использованных автопокрышек, и верхнего упругого слоя 5 (см. Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3), полученного путем смешивания полимерного связующего, например, полиуретана, резиновой крошки, фракцией от 1,0 мм до 5,0 мм, полученной из отходов резины или изношенных автопокрышек с добавлением красителя, для придания покрытию требуемой цветовой гаммы. При этом общая толщина упругого энергопоглощающего покрытия составляет от 4,0 мм до 70,0 мм.
Упругое энергопоглощающее покрытие получается следующим образом. На подготовленное основание 6 (см. Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) из асфальта, бетона, тротуарной плитки, дерева или металла, наносится полиуретановый слой 2 толщиной t от 0,35 мм до 0,45 мм (см. Фиг. 2, Фиг. 3). Если основание 6 изготовлено из уплотненного сыпучего материала, который может впитать в себя полиуретановый слой 2, например, на детской площадке, то в этом случае, перед нанесением нижнего полиуретанового слоя 2, на основание необходимо уложить синтетический рулонный материал, например, полимерную пленку, спанбонд, штукатурную сетку или иной материал (на рисунке не показано), исключающий впитывание полиуретанового слоя 2 в основание 6. Затем, на нижний слой 2 укладывают, в произвольном порядке, плоскостные элементы в виде чипсов 4 из резины с тканевым кордом внутри, и имеющие произвольный контур по краям (см. Фиг. 1 и Фиг. 2). После этого, на нижний слой и внутренний слой 3, образованный из плоскостных элементов (чипсов) 4 (см. Фиг. 2) наносят верхний упругий слой 5 (см. Фиг. 1 и Фиг. 3). представляющий из себя смесь резиновой крошки фракцией 1-5 мм, полученной из отходов резины или изношенных автопокрышек, полимерного связующего, например, полиуретана, из расчета на 100 массовых частей крошки от 7 до 50 массовых частей полимерного связующего. Также в верхний упругий слой 5, для придания покрытию требуемой цветовой гаммы, добавляют краситель из расчета от 1,5% до 15% масс от общей массы наносимого верхнего упругого слоя 5. Готовую массу верхнего упругого слоя 5 наносят на внутренний слой 3, разравнивая и уплотняя ее при помощи терок. При этом верхний слой 5, за счет своих свойств текучести, заполняет пустоты пористого слоя 3, имеющиеся между плоскостными элементами 4, из-за их произвольного контура по краям, и покрывает плоскостные элементы 4, одновременно, соединяясь с нижним слоем 2, образуя единое неразъемное соединение всех слоев (см. Фиг. 1 и Фиг. 3). В зависимости от проектных требований, предъявляемых к упругому энергопоглощающему покрытию, его толщина может составлять от 4,0 мм до 70,0 мм. Уложенное покрытие выдерживается в течение трех - четырех дней, до полной полимеризации полиуретановых составляющих нижнего слоя 2 и связующего вещества верхнего упругого слоя 5, после чего оно может быть использовано по назначению.
Так как адгезионные свойства всех. компонентов, входящих в состав упругого энергопоглощающего покрытия практически одинаковы, то получаемая в результате добавления новых участков покрытия к уже уложенным поверхность, образует единую сплошную поверхность без стыков и швов, но при этом каждый участок может иметь свою цветовую гамму, что обеспечивает удовлетворение эстетических требований к наносимому покрытию и одновременно качественность его эксплуатации.
В результате, полученное упругое энергопоглощающее покрытие, за счет включения в его состав пористого слоя, образованного плоскостными элементами в виде чипсов из резины с текстильным кордом, позволяет достаточно эффективно поглощать энергию ударных и динамических нагрузок, возникающих при ходьбе или беге, что существенно снижает нагрузку на опорно-двигательный аппарат человека, тем самым защищая организм от воспалительных процессов и травм, или снижая степень их тяжести, в случае падения на него. Кроме того, наличие в самом покрытии плоскостных элементов в виде чипсов из резины с тканевым кордом, позволяет снизить расход связующего вещества, получаемого из дорогостоящих компонентов, и, одновременно, обеспечить высокие упругие свойства покрытия при гораздо меньшей толщине упругого слоя.
Как показал сравнительный анализ, физические и механические характеристики упругого покрытия толщиной 40,0 мм, изготовленного только из полимерного связующего и резиновой крошки, могут быть обеспечены предлагаемым упругим энергопоглощающим покрытием толщиной 10,0 мм, что в разы позволяет сократить расходы на дорогостоящие компоненты, и, при этом сохранить или улучшить качественные характеристики покрытия.
Также наличие в упругом энергопоглощающем покрытии внутреннего слоя из плоскостных элементов в виде чипсов на основе резины с тканевым кордом внутри, выполняет функцию армирования всего покрытия, и повышения его прочностных качеств, что в свою очередь повышает его стойкость к разрушению или повреждению в процессе эксплуатации, и удлинению общего срока службы. По этой же причине, покрытие может поглощать больше кинетической энергии, трансформируя ее в энергию упругой деформации покрытия, а, значит, уменьшить степень тяжести или избежать травм вовсе, в случае падения на него человека. Кроме того, использование при его изготовлении отходов резины и продуктов переработки изношенных автопокрышек, позволяет снизить степень загрязнения окружающей среды, и, при этом получить экологически чистый, безопасный и промышленно востребованный продукт в виде упругого энергопоглощающего покрытия, имеющего широчайший спектр применения.