体育场塑胶跑道材料的选择.ppt

体育场塑胶跑道材料的选择,一、体育场塑胶跑道面层材料的发展简史： 自1967年在加拿大召开的泛美运动会首次使用塑胶跑道起，并在1968年墨西哥奥运会上被正式采用，已有50年的历史。 我国自1972年开始研制塑胶跑道面层，于1979年9月首次在北京体育馆室内田径场铺设。我国于1993年颁布并实施了国家标准GB/T14833-93。自80年代至今，每年平均月完成300多万平米的铺装面积，产品也经历了更新和换代的过程，生产塑胶跑道材料的厂家也由初期的3家增加到2006年的300多家。塑胶面层被广泛应用于学校和全民健身的体育场地中。,二、塑胶跑道材料的分类： 塑胶跑道按成型工艺可分为复合型 和预制型 两种。其中复合型按照固化成型的不同又分为：混合型、透气型（疏水型）。 我国现有标准田径场地基本上多数采用混合型面层（图1）。随着国家经济水平的普遍提高，跑道面层的选用也逐步向环保型、预制型转化（图2）。,混合型面层 （图1）,预制型橡胶面层 （图2）,透气型塑胶面层 EPDM颗粒与胶水混合成型,透气型塑胶面层（疏水型） 多用与普通非径赛场地使用，如中小学、幼儿园。,三、塑胶跑道材料使用中的问题： 聚氨酯塑胶跑道，不管是哪种类型，其基本原料都是聚醚多元醇和异氰酸酯。其中异氰酸酯主要为甲苯2，4-二异氰酸酯（TDI）。 TDI是聚氨酯工业生产的重要原料，在配方中加入TDI组分的聚氨酯跑道，为TDI聚氨酯跑道。 TDI聚氨酯跑道生产工艺一般为双组分工艺，即在原料厂按一定比例的TDI和聚醚多元醇反应，制得含异氰酸酯端基的预聚体（甲组分）；以聚醚多元醇、MOCA（邻苯二甲酸二辛酯）、无机填料、颜料、催化剂和其他助剂等混配的乙组分。施工时，将甲、乙组分，按一定比例混合，然后均匀地铺在基础地面上，刮平，在室温下37天完全固化。一般10天后交付使用。,1、现有合成跑道面层材料使用的状况： 自2004年起，社会各界对学校场地建设中铺设TDI聚氨酯跑道会释放有毒气体，影响师生健康一事十分关注，并引起国家教育部高度重视。教育部体卫艺司就“学校体育场地建设”召集有关专家进行专题研讨，与会者最终达成共识：我国大中小学校要继续大力提倡铺设塑胶跑道，这是学校体育发展的大势所趋，但同时要严格执行国家关于塑胶场地检测和监测标准。,针对目前可能存在的个别生产厂家在操作过程中的不规范现象，专家呼吁在塑胶跑道铺设过程中，要严格执行国家质量监督检验检疫总局2001年12月10日发布的室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量和国家体育总局2003年9月发布的人工材料体育场地使用要求及检验方法第1部分：室外合成面层田径场地中对合成跑道施工过程中产生的游离甲苯二异氰酸酯游离指标不超过0.7%的一致规定。并要求实用方在场地竣工后应邀请国家权威专业检测机构对场地进行检测，环保不超标、场地体育工艺满足设计要求的场地方可投入教学使用。,2、跑道材料环保性能分析： 在聚氨酯工业中，经常使用的化学制品多是高活性甚至是有害物质，在生产工艺过程中都要求有一定的防护措施。异氰酸酯的毒性和其挥发度有关，室温下仅TDI和HDI有挥发性，其它二异氰酸酯挥发性都很低，大气中的含量也很低，对健康影响不大。但在TDI在加热时挥发性很大，远远超过空气中的允异氰酸酯。国际卫生组织严格规定异氰酸酯聚合物中游离单体含量必须控制在0.5以下。 在国家标准中，对游离TDI规定为油漆调配之后低于0.7%，因为国内TDI聚合工业的水平问题，目前与发达国家差距甚大，所以从保护民族工业的角度出发，国家制定的标准范围较宽。,第一，在20时，TDI饱和蒸汽浓度为142mg/kg，炎热天气时聚氨酯跑道的地表温度在60以上，会使场地空间TDI挥发气体的浓度剧增。一个标准的田径场面积在 10000左右，同时向大气中排放TDI气体的总量不可小视。 第二，人在剧烈运动时的呼吸量是安静时的20倍以上，使肺通气量剧增，在短时间内可吸入大量气体，即使是吸入极低剂量的 TDI挥发气体，由于新陈代谢的提高会加速有毒气体在体内与血液的结合，从而影响运动者的健康。,第三，大部分企业不具备检验游离TDI的仪器，原材料来源渠道多，产品质量不易控制。在中国如此广大的地域里，进行如此大规模多点的、施工水平参差不齐、投入和功能各不相同的学校体育场地施工，由哪些部门负责对现场施工材料进行全程、全面而有效的施工检测，是一个棘手的问题，如果不从根源上彻底解决材质问题，是很难达到监测目的的。 第四，游离TDI不超过0.7%的标准，忽略了对TDI聚氨酯跑道组分中多种催化剂（含铅、汞、锡）、二元胺类扩链剂、有机分子增塑剂、溶剂、橡胶配合剂和双苯溶剂等有毒有害化学物质的监测。游离TDI可以在几年内挥发掉，但材料内有毒有害化学物质对人体的侵害，以及对环境造成的不良影响，会在相当长的时间内存在。,第五，聚氨酯跑道不仅含有多种有毒有害化学物质、摊铺施工时公害严重，而且还因为在聚氨酯树脂组分中加入了抗细菌、酵母、真菌的杀虫剂及高分子量的聚醚，以免受微生物侵袭，致使 TDI聚氨酯跑道难于在自然条件下降解。,铺设8000平米的TDI跑道胶面层大约需要140吨聚氨酯胶料，聚氨酯跑道设计寿命为8 至10年。国内塑胶跑道市场容量将达到2.15亿，其中10已经铺设完成，仍然保有近2亿 。今后十年每年的社会需求平均达到2000多万 。,3、跑道面层材料危害性认识的误区： 业主对运动场地建设的招标、施工和使用存在着误区； 施工层层转包，使得施工方会在施工用料上做文章； 施工监理缺乏体育工艺意识，难以保证施工质量。,TDI聚氨酯跑道的铺设可根据投资的多少在原料上加以调整，对于投资低的TDI聚氨酯跑道可用多加填料的方法进行施工，如将陶土的填量加大、掺入大量胶粒等。这种低成本多配方的施工方法虽然可以降低造价，但它是以偷工减料的方式进行的。由于甲方对铺设聚氨酯跑道技术的不甚了解，所以施工方会以降低成本的方式进行施工。这必然使场地面层的寿命会大打折扣，一般2至3年跑道就出现老化现象。这样铺设完成的跑道气味重，使环保性能进一步降低。,4、对选择跑道面层材料的建议： 目前，国产的聚氨酯塑胶跑道由于技术原因，只能用TDI作为固化剂，因此国内铺设的合成跑道多属于TDI体系。遇炎热天气或紫外线强照射，跑道会加速释放出有害气体，游离TDI含量越高，对运动员身体健康的危害就越大。,TDI聚氨酯跑道中游离 TDI的释放量，还与季节、 地域有关。在我国南方的 大部分省市中铺设TDI 聚氨酯跑道，其危害问题 将更为突出。,研制和使用对人体危害较小的MDI合成面层材料，逐步淘汰TDI体系。 研制不含NCO基团、无溶剂、无臭味、无污染、低成本的水性聚氨酯跑道材料。 大力推广使用环保预制型卷材。,四、提倡使用更加环保的预制型橡胶跑道材料,随着人们环保意识的不断增强和深化，对运动场地材料环保性能的要求越来越高，开发性能先进、绿色环保的换代升级产品成了必然。自1976年以来，预制橡胶跑道产品就用于奥运会主赛场，更是引导着高水平田径比赛场地建设的潮流和主流。 1、专业性能突出： 结合运动科学和材料科学，采用工厂预制工艺，能充分满足和体现运动员和运动参与者对跑道的专业要求，独特的表面凸纹和底部凹巢设计提供了合适的冲击吸收和能量回送系统，这能够有效提高运动成绩。,2、运动安全性能突出： 采用立体网状的内部结构，大大增强了跑道的回弹、减震、抗冲击性能，能够更加有效地减少运动员的肌肉疲劳和微损伤。成型产品由上下两层复合而成，表层的凹凸图案具有优良的防滑、耐磨、抗反光作用，亚光表面，无反射光，无眩目感，底层由黑色复合弹性材料组成，在保证跑道面层厚度的同时，进一步增强了面层的弹性和抗震功能。还具有理想的阻燃、绝缘、隔音性能，对确保使用者的安全和降低运动时的噪音起到至关重要的作用。,3、环保性能卓著： 预制型环保橡胶跑道系列产品和配套的胶粘剂从原材料选用到生产加工、现场施工及场地使用均不含任何对人体有害的化学成分，且面层无颗粒、无孔隙，任何灰尘、污物均可方便有效地冲洗去除，使用后的跑道面层还可回收再利用，不对环境造成任何污染。,4、理化性能恒定： 传统的聚胺酯塑胶面层现场浇注化合而成，施工过程中的温度变化及对厚度控制的稍许偏差都会造成面层性能的改变。 预制型环保橡胶跑道面层的厚度和物理性能均由计算机按设计控制，完全避免了施工操作失误及天气变化等因素所造成的厚度和物理性能改变的可能，无论何时何地，都能给运动员提供公平的技术发挥空间。,5、施工、维护便捷，维修成本低： 复合橡胶添加无机纳米材料经压光、硫化、稳定处理预制成型，施工时不需要运送大量的物料和施工设备，不需占用大片现场贮存空间，只需用特制的胶粘剂将其粘贴在基面上即可；在使用过程中，表面无颗粒脱落，无需特别维护，只需日常清洁保养，维修成本十分低廉。 6、适合频繁使用，使用寿命长久： 面层为彩色复合橡胶，具有长久抵御紫外光及多变气候、气象条件影响的性能，可全天候使用；不含橡胶颗粒，无脱粒产生，抗尖钉能力强，具有优良的耐磨损性能，非常适合频繁使用，通常使用寿命长达15年以上。,7、优异耐侯性：,五、对体育场地建设实施的建议： 塑胶跑道投资较大，就目前国内情况来看，大部分的塑胶跑道都需要国家相关部门拨款支持兴建，一般跑道建成后要求使用寿命年。在整个工程中主要经济投入在二个方面。一个是面层部分即塑胶部分，另一部分便是基础部分。在日常预算中人们往往第一印象面层是花钱的主要产品，其实不然，塑胶面层与基础部分的价格是按平米计算，然后乘以总面积便是工程的造价，这其中二者价格相差不了多少。也许是人们看到的是面层吧，从而忽视了基础部分的花费。,根据现在市场情况来看，对于塑胶跑道工程主要有二种建设方式，一种是招总包，即全部工程由一家企业承揽，做好交钥匙；二是分包，即将基础和面层