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人造草坪诞生于上个世纪60年代的 美国,它是以非生命的塑料化纤产品为原料采用人工方法制作的拟草坪。它不像天然草坪一样需要消耗生长必需的肥料、水等资源,能满足全天24小时高强度的运动需要,且养护简单、排水迅速、场地平整度优秀。人造草坪被广泛用于曲棍球、棒球、 橄榄球的专用比赛场地,足球、网球、高尔夫球等运动的公众练习场或作为地面铺装美化 室内环境等。
国内最早于80年代末引进 人造草坪,直到90年代中后期才得到大面积的 推广。它和塑胶跑道一起成为学校运动场地建造的标准模式,替代了大量原本种植天然草坪的运动场地。尽管由于运动安全、场地特性及公众认知等方面的原因beat365官方网站,人造草坪的应用范围在一定程度上受到了限制,但随着科技的发展,人造草坪的生产制作技术不断得到了创新和提高。现今采用开网单纤维长丝制成的第六代人造草坪在吸震比率、球反弹滚动、转向数值等场地运动指标上与天然草坪更加接近了,甚至在某些特性上还更具 优势。在运动安全性能上,新一代人造草纤维在表面涂层、聚合原料上的 改良已经可以有效降低皮肤划伤和脚部扭挫伤等运动伤害的发生。人造草坪和天然草坪各自的优势都相对突出,不足和缺点也客观存在,选择使用的时候必须根据实际情况来综合考虑。
运动性能与天然草坪相比,人造草坪建造的场地通常 硬度要大得多,化学纤维的摩擦系数也常常小于草坪草的叶片,在 足球运动中就表现为导致球速过快、反弹率过高,从而增大 运动员对球的控制难度。
人造草坪相对天然草坪 运动特性上的优势在于场地均一性出色,平整度也要好得多,可以充分避免因气候、养护等因素造成的场地状况不良,从而影响比赛。
对 环境的影响对空气状况的影响天然草坪由 绿色植物组成,可以通过光合作用这一生理代谢过程吸收二氧化碳,放出氧气,并可以吸收二氧化硫、氟化氢、氨气、氯气等有毒气体,起到净化空气的作用。天然草坪对尘埃有明显的阻滞作用,测定 数据表明,在刮三四级风时,裸地上空中的粉尘浓度为草坪上空的13倍。研究表明,25平方米的草坪可将一个人呼出的二氧化碳全部吸收,转化为氧气,满足呼吸过程中所需的氧气。人造草坪是由聚乙烯、聚丙烯等聚合物制成的非生命物质,不能进行绿色植物的新陈代谢活动,也就不具有调节大气中碳氧平衡的作用。虽然人造草坪可以在一定程度上阻滞尘埃,但不具备吸收有毒气体净化大气的功能。另外,低工艺水平的人造草坪纤维中常含有氯元素杂质,在高温、强 日照条件下会分解并释放出氯气,损害 空气质量。
对气候的影响天然草坪的坪床是泥沙混合体,结构中有充分的孔隙可以在灌溉和降水过程中积累水分,起到涵养水源的作用。气候炎热时,草坪草用根系吸收深处的水分,通过蒸腾作用带走周围环境的大量热量,有效降低地面温度,调节一定范围内的小气候。人造草坪的坪床结构由 橡胶、混凝土或沥青组成,基本不能起到涵养水源的作用,所以不能降低地表温度,而且其 热容量小,导致表面温度大幅高于空气温度,特别是在封闭式的 体育场中这一问题更为 严重beat365官方网站。夏季中午时分,人造草坪场地上可以观察到地表附近的空气有明显的受热扭曲现象。有关实验数据表明,30℃以上的高温条件下,天然草坪的表面平均温度低于气温2℃至3℃,而人造草坪表面温度则高于气温6℃至11℃,且随 气温升高,人造草坪表面温度上升幅度要明显高于天然草坪。在夏季beat365官方网站,人造草坪表面温度很高,如果此时使用者与其发生比较激烈的 摩擦,接触部位的皮肤将受到严重的伤害。
最终产物天然草坪所产生的枯草残体在坪床泥沙中的微生物的 分解作用下,转化为有机质重新回到土壤中。最终剩余 无毒、无害的泥沙混合体,可以向其中添加有机质改良后另做他用。
人造草坪的主要成分聚乙烯属非 生物降解材料,经8至10年老化淘汰后,形成数以吨计的高聚物垃圾。国外一般都是由专业公司回收降解,再实现资源再生利用,国内可用作路政工程的地基填充物。如场地改为其他用途还需清除由沥青或混凝土建造的 基础层。
其原料多为 聚乙烯(PE)和 聚丙烯(PP)为主,也可用 聚氯乙烯和 聚酰胺等。片叶上着以仿天然草的 绿色,并需加 紫外线吸收剂。
聚乙烯(PE): 手感更为 柔软、外观和运动性能更 接近天然草,被 用户广泛接受。是目前市场上使用最广泛的人造草纤维原材料
聚丙烯(PP):草纤维较硬, 一般适用于 网球场、 操场、 跑道或 装饰等用途。耐磨性稍微差于聚乙烯
人造草坪由3层 材料组成。基础层是由夯实土层、碎石层和沥青或混凝土层组成。基础层要求坚实、不变形,表面光洁和不透水,即一般的混凝土场地。由于 曲棍球场地面积大, 施工时一定要处理好基础层,防止下陷。若铺混凝土层,混凝土固化后要切割出膨胀缝,防止热胀变形和裂缝。
基础层之上是一层缓冲层,通常为橡胶或泡沫塑料组成。橡胶弹性适中,厚度3~5mm。用泡沫塑料成本较低,但弹性差,厚度5~10mm,过厚草坪太软,而且易凹陷;过薄缺弹性,起不到缓冲作用。缓冲层要牢固地粘贴在基础层上,一般用 白乳胶或 万能胶粘贴。
第三层,也是 表层,为草皮层。依制造的表面形状有绒毛草皮、圆环形卷曲状尼龙丝草皮、叶状聚丙烯纤维草皮、尼龙丝编制的透水草皮等。这一层也必须用乳胶粘在橡胶或泡沫塑料上。施工时必须全面涂胶,依次压紧贴牢,不能起皱折。
在国外,草皮层 常见两种:1、草皮层叶状纤维较薄,仅1.2~1.5mm;2、草皮纤维较厚,20~24mm,其上用石英填充几乎到纤维顶部。