使用混合煅烧土的运动场表层建筑材料.pdf

本发明提供一种使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其特点在于：即使由于降雨而导致表层的含水量增加，表层的状态也不发生变化，并在降雨后可以立即使用；可以获得适合不同项目运动特性的滑动特性和硬度；使硬固状态均匀且易于修补；提高排水性；提供视觉上的美感；通过减少光反射，从而可以进行舒适的比赛。本发明的煅烧土包括混合煅烧土,该混合煅烧土是按照如下步骤制得：混合在100℃－900℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行干燥或煅烧而得到的煅烧土(a)、在900℃－1100℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(b)、和在1100℃－1600℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(c)，并使所述成分中的任一成分的含量在10重量％或以上，然后将所述混合物粉碎成4.76mm或以下的粒子而制得混合煅烧土。

1.  一种使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其含有混合煅烧土，该混合煅烧土是按照如下步骤制得：混合在100℃-900℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行干燥或煅烧而得到的煅烧土(a)、在900℃-1100℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(b)、和在1100℃-1600℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(c)，并使所述成分中的任一成分的含量在10重量％或以上，然后将所述混合物粉碎成4.76mm或以下的粒子而制得混合煅烧土。

2.  根据权利要求1所述的使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其中，以相对于100重量份的所述混合煅烧土为0.1-10重量份的比例含有氧化钙和/或碳酸钙。

3.  根据权利要求1所述的使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其中，以相对于100重量份的所述混合煅烧土为0.1-10重量份的比例含有自然土。

4.  根据权利要求1所述的使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其中，以相对于100重量份的所述混合煅烧土为0.1-3重量份的比例含有如氯化钙和氯化钠那样的氯化物。

使用混合煅烧土的运动场表层建筑材料
技术领域
本发明涉及一种对适当强度、弹性以及滑动特性有不同项目要求的运动场表层建筑材料，更详细地说，本发明涉及一种使用多孔混合煅烧土的运动场表层建筑材料，这种多孔混合煅烧土是通过对在不同的煅烧温度下得到的煅烧土进行混合、粉碎而制得的。
背景技术
传统使用的运动场表层材料是对黄土(粘土)或磨砂土(砂质土)等自然状态的土进行挑选、混合而得到的材料，然而，其缺点在于：由于雨、雪等，一旦土的水含量发生变化，运动场表层的状态会发生很大变化，难以长时间使用。
另一方面，最近使用的人造草皮、聚氨酯、橡胶、丙烯酸乳胶等化学产品的缺点在于：不仅铺设费用高，而且，由于摩擦力，而不能滑动，给人体带来较大的负担，受伤的危险性高。
此外，主要使用石粉、或者在特定温度下煅烧的煅烧土的表层，存在由于粒子间的结合力弱，从而导致硬固性不好的问题，而且，具有保湿能力低且使表层状态的变化严重的缺点。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明的第1个目的是：制造一种表层材料，即使由于降雨，导致表层的水含量增加，表层的状态也几乎不发生变化，且降雨后可以立即使用。
本发明的第2个目的是：确保适合于不同项目运动特征的滑动特性以及硬度。
本发明的第3个目的是：使硬固状态均匀，且容易进行修补。
本发明的第4个目的是：提高排水性能。
本发明的第5个目的是：提供视觉上的美感，通过减少光反射，可以进行舒适的比赛。
为达到上述的目的，本发明人进行了研究，结果发现：通过对在不同的煅烧温度下得到的煅烧土进行混合、粉碎而制得多孔混合煅烧土，如果使用上述得到的混合煅烧土而建造运动场的表层，表层的变化减小，排水性能等增强，从而完成了本发明。
因此，根据本发明，提供了一种使用煅烧土的运动场表层建筑材料，其含有混合煅烧土，该混合煅烧土是通过如下步骤制得：混合在100℃-900℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行干燥或煅烧而得到的煅烧土(a)、在900℃-1100℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(b)、在1100℃-1600℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到煅烧土(c)，并使上述成分中的每种成分的含量在10重量％或以上，然后将所得的混合物粉碎成4.76mm或以下的粒子而制得混合煅烧土。
根据上述的本发明，使用一种将粒度调节成符合运动特征的混合煅烧土，该混合煅烧土是通过如下步骤制得：混合在100℃-900℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(a)、在900℃-1100℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(b)、和在1100℃-1600℃的温度下，将铁粉含量在10重量％或以下的自然土进行煅烧而得到的煅烧土(c)，并使上述成分中的每一种成分在10重量％或以上，然后将该混合物粉碎成4.76mm或以下的粒子而制得混合煅烧土。由于锻烧温度高的材料强度高，煅烧温度低的材料含水时具有增塑性，并且起到粘合剂的作用，因此可以提高表层的硬固性以及稳定性。
此外，煅烧土通过煅烧、脱水而形成多孔，由于是在被煅烧的状态，所以即使降雨时，也不会发生强度地变化而保持原有的性能，尽管表层的水含量增加，排水性也会优异，因此，可以在降雨后立即使用。
此外，当本发明使用向煅烧土中混合自然土时，由于可以确保获得符合不同项目运动特征的滑动性和硬度，因此，可以符合不同项目运动特征而进行使用。
此外，本发明的自然土中含有铁粉，所以在对其进行煅烧时，铁粉变成氧化亚铁，而呈现出红色，从而带来视觉上的美感，同时还能减少光的反射，这样便提供了可以进行舒适比赛的表层。
具体实施方式
以下，对本发明进行更详细的说明。
本发明的用于运动场建筑材料的混合煅烧土(S)是在1600℃或以下的三个温度下，对铁粉含量为10％或以下的粘土成分较多的黄土等自然土进行煅烧，并且将煅烧温度不同的煅烧土粉碎成4.76mm或以下粒度的物质，因此，该混合煅烧土含有分散的、不同粒度的粒子。在超过1600℃的高温下煅烧的煅烧土，其硬度高，但不适合，对于原材料中砂成分含量高的土，即使煅烧后，也不显示煅烧土的固有特性，因此不适合。此外，作为煅烧土的原料的自然土，适合选用粘土和泥沙的含量在50重量％或以上的土。
本发明的混合煅烧土(S)是通过混合在100℃-900℃的温度下，干燥或煅烧而得到的煅烧土(a)、在900℃-1100℃的温度下，煅烧而得到的煅烧土(b)和在1200℃-1600℃的温度下，煅烧而得到的煅烧土(c)而构成，使其中任一成分为10重量％或以上混合而构成。在混合煅烧土(S)中，若煅烧土(a)、煅烧土(b)、煅烧土(c)中的任一成分低于10重量％，含有该混合煅烧土的运动场表层材料的硬固性和稳定性会不好。在混合煅烧土(S)中，煅烧土(a)、煅烧土(b)、煅烧土(c)的优选配合比是使得每种煅烧土的数量基本相等的比例。
此外，可以将每种煅烧土混合后，再粉碎成预定的粒度，从而制备上述混合煅烧土(S)，或将每种煅烧土粉碎成预定的粒度后，再进行混合而制备得到，更优选按前者的方法而进行制备。
本发明中，根据煅烧温度的不同，硬度也不一样，因此，通过混合不同锻烧温度的材料，粉碎后的粒度的调节变得容易，所以，可以混合不同锻烧温度下得到的煅烧土(a、b、c)而投入使用。煅烧土(a)和煅烧土(b)这样相对低温的煅烧土，由于含水而具有增塑性，因此在高温煅烧土(c)的高硬度粒子间，起到了粘合剂的作用，从而提高表层的硬固性和稳定性。
为了使其满足多种用途所需的硬度和排水性能等，可以在本发明的运动场表层建筑材料中，相对于100重量份的上述混合煅烧土(S)可以含有0.1-10重量份的氧化钙或碳酸钙。氧化钙会和土中的水分结合而引起凝硬反应，从而增大强度和耐久性，在水合反应时，体积会膨胀50％或以上，然后进行压实作用，可以增大强度和稳定性。此外，通过水合作用生成的熟石灰与空气中的二氧化碳结合而生成碳酸钙，从而使表层变得致密。
在本发明的表层建筑材料中，当上述的钙化合物的配合比相对每100重量份的混合煅烧土(S)超过10重量份时，由于在干燥时，形成变得过硬的水泥混凝土式的物质，使得竞技感变差，受伤的危险性变大，当少于0.1重量份时，通过配合产生的效果改善变少。
此外，在本发明中，以相对于100重量份的煅烧土(S)为0.1-3重量份的比例，添加如氯化钠那样的碱金属氯化物或如氯化钙那样的碱土金属氯化物。上述氯化物由于是潮解性的物质，能增加保湿性，通过水化热而防止受冻，由于煅烧土的多孔性和排水性而具有效果的倍增作用。此外，由于保湿性，能长久保持红褐色的鲜明度。在本发明的表层建筑材料中，当氯化物的配合比超过3重量份时，由于其潮解性，表层会含有很多的水分而使硬固效果降低，对球或鞋的污染会变大，当以小于0.1重量份的量进行配合时，通过配合而产生的效果改善变少。
本发明中，以相对于100重量份煅烧土(S)为100-300重量份的比例，配合黄土、磨砂土等自然土而投入使用，适合于建造棒球场和足球场。即使由于棒球或足球比赛中使用的鞋钉对表层造成损害，通过自然土的结合作用，可以提高恢复原状的能力，通过减小摩擦力，可以降低滑动或扭倒时受伤的危险性。
由于作为原料的自然土中的铁粉在煅烧工序中氧化成氧化亚铁而呈现出红色，因此，与自然土相比，用于本发明的煅烧土具有视觉上的优异性，而且减少了光反射，为观众和比赛队员提供舒适感，通过在600℃或以上的温度下脱除煅烧过程中土粒子的吸附水而形成多孔，可以增大粒子中的保湿性，使运动场的状况保持稳定。在本发明中，对土进行煅烧，土粒子的强度随煅烧温度而增加，即使形成含水部分，由于已经是烧结状态，因此，没有性质和状态的变化，强度也没有降低，从而可以在降雨后立即使用运动场。
此外作为自然土中的一种粘土矿物的蛭石，通过在800℃或以上的煅烧，可以膨胀6-20倍，从而增大了保湿效果，可以使粒子之间良好的结合。
在本发明中，为了通过适当的硬化而获得硬度和稳定性，优选在以下表1的范围内，对粒度进行调节。
【表1】