人造草草坪设计与工艺.doc

目录
目录 1
人造草的施工工艺 2
1 人造草的类型 2
2 人造草的构成 3
3 人造草的结构 4
4 运动人造草的分类 4
5 人造草皮的种类和用途 5
6 建造时应考虑的主要因素 6
建造工艺 7
1基础施工 7
2 草坪安装 9
3 人造草坪质量控制管理 10
4 人造草皮的质量控制管理 11
5 维护与保养 14
6 人造草质量判别 15

1

人造草的施工工艺
1 人造草的类型
人造草是以类似草的纤维化合物经机械编制于聚丙烯基层上，可在多种运动场中作为场地的地面材料。
1） 国外运动人造草发展过程
第一阶段：以尼龙材料为主，韧性较好、柔软、价格低，但耐候性能较差，特别是在运动中的摩擦发热易灼伤运动员，所以不具备运动性能，目前通常用于休闲场所。
第二阶段：以聚丙烯（PP）材料为主，并填注石英砂颗粒，草质较尼龙材料适于运动，耐磨损性能较好，但草质较硬，在激烈运动中易对运动员产生擦伤，抗紫外线能力差。
第三阶段：以聚乙烯（PE）材料为主，填注石英砂颗粒，同时填注橡胶颗粒，具有天然草的弹性，柔软，运动性能大为改善，但耐磨损能力差，含有较多重金属杂质，环保性能差。
第四阶段：以聚烯烃硫醇（LSR），具备PE各种性能，抗紫外线性能好，耐磨损性能较好，运动性能卓越，使人造草运动场地真正成为适合运动和比赛的场地。
第五阶段：除了追求运动性能，还追求更了理想的外观，同时更注重系统的建设。以国际足联认证为标准，注重基础、施工等系统工程建设，此阶段除网状产品外，还出现直曲混合等产品，运动性能进一步加强。目前，市场正在由第四届阶段向第五阶段发展。
2） 国内运动人造草发展过程
国内从1999年引进进口营造首片人造草运动场地，开始了运动人造草坪在国内的推广发展。随着运动人造草在国内的迅速推广使用，大批外国人造草品牌纷纷进入中国市场，在此环境下国内也逐步孕育出一批民营运动人造草坪生产企业。
随着体育运动和大众休闲运动在我国的蓬勃发展，人造草皮运动场已成为我国现代化体育设施的标志。
2 人造草的构成
人造草的构成分为草苗、编制草底、底胶三部分。
1) 草苗：目前为止已经发展到了第四代，及聚丙烯硫醇，它具有聚丙烯的各种性能，大大改善草质的柔软度，减少了在激烈运动中运动员的擦伤的可能性，使人造草运动场地真正成为适合运动和比赛的场地。
2) 编制草底：现在由聚丙烯纤维网状结构层组成，目前最新的草地结构在聚丙烯纤维的基础上增加了一层纤维纱，加强草底对温度的适应性和草底与地面的贴合性能，并具备良好耐磨性，耐候性，适应多种地基类型，可以稳固草苗，缓解草苗的压力。
3) 底胶：常用有两种，一是PU胶，一是透水性乳胶。
3 人造草的结构
1）单片式：是最早采用的方式，但在稳固填充沙和填充胶粒方面效果不佳，易出现填充物的堆积问题，产生场地不平整现象。
2）卷曲式：多方向的弯曲草有效的稳固了填充物，控制了填充物的流动，但其多方向的草苗在运动员激烈运动时，产生的摩擦力交大，对草的损伤较强，对运动员的皮肤损伤程度也增加了。
3）网状直苗式：分为规则和不规则两种。规则网状直苗式，电脑控制的机械处理出的规则、网状草苗，综合了单片式和卷曲式草苗的优点，解决了沙流动和皮肤擦伤的问题，是现在采用较多的一种。
4 运动人造草的分类
按制造方法分：
1）植毛（国内又称族绒）草皮
2）针织草皮
按应用领域分：
1）专业竞技体育训练场：避免运动性损伤，提升场地功能，利于多功能体育教育。绒高40~60mm，主要用于专业性足球、橄榄球、棒球等运动场地铺设。
2)专业休闲运动型：适用于休闲性运动场地，投入费用低于塑胶场地。绒高9~15mm，纤维为进口尼龙，主要用于高档休闲场所及高尔夫、门球、酒店、游泳场、娱乐休闲场所等运动场地铺设使用。
3)学校运动场地草专用系列：
绒高10mm：主要用于篮球、网球、羽毛球等运动场地铺设；
绒高20mm：可用于篮球、网球、跑道等运动场地铺设；
绒高25~32mm：主要用于学校综合性操场铺设。
5 人造草皮的种类和用途
1）人造草皮按长度分为长毛、中毛和短毛。
Ø 长毛草：草毛长度32~50mm。一般用于足球比赛、训练、赛马场地草毛密度一般为150~180针。
Ø 中毛草：草毛长度19~32mm。作为网球、曲棍球和草地壁球的国际比赛场地面层。用于一般训练用途，足球、排球，甚至作为竞赛跑道。草毛密度一般为180~220针。
Ø 短毛草：草毛长度6~12mm。适用于篮球、游泳池周围或美化环境。
2）人造草皮按长度分为直毛、曲毛和卷毛。
Ø 直毛草:用途最广泛且最为人乐用，价格低廉。在网球、篮球、跑步等运动员跌倒擦伤机会不太多的运动环境下最为适用。
Ø 曲毛草：草毛呈弯曲形状，相互折叠，运动员在草坪上擦伤的相对较小，多用在足球运动场地。
Ø 卷毛草：草毛为圆圈型，相互折叠更为紧密，特别适用于球在草皮上滚动时不影响球的滚动路线等要求较高的运动，俗称无导向草皮。
6 建造时应考虑的主要因素
1） 人造草坪类型
草坪面可分为镶嵌型和编制型两种。
2)所用的人造草的纤维材料
聚丙烯（PP）材料的人造草坪坚实，缓冲力较小，适用于一般冲击力较小的运动项目，如网球。
聚乙烯（PE）材料的人造草坪地质柔软，缓冲性能良好，对运动员的伤害较小，适用于冲击力较大的运动项目，如足球、橄榄球等。也可将两种材料混合制作成人造草坪，可以综合二者的优点，满足特殊比赛的需要。
3） 填充物的类型及填充深度
填充物的选择：人造草的填充物一般为沙或橡胶颗粒，有时也将二者混合使用，在混合使用时两者的比例以依具体情况而定，通常的混用比例为70%橡胶颗粒+30%的沙。过去常使用的是100%的沙。现在使用较多的是100%的橡胶颗粒。对与冲击力较大的运动项目足球、橄榄球等应适当增加橡胶颗粒的比例，尽量减少运动员的损伤。对于冲击强度小的或几乎没有冲击作用的运动场地如网球场等，只要场地硬度均一即可，对缓冲性的要求不高，因此，在填充物的选择上有很大余地。
填充深度：人造草坪中石英砂或橡胶颗粒的填充深度可根据使用目的和所选择的草坪束高度而定，对与冲击力较大的运动，可选用叶束较长的人造草坪且填充较深的填充物，一般人造足球场草坪适宜的填深度为距叶尖5mm，而对于要求平整度高，均一性好的运动，如曲棍球，叶束可适当降低，填充深度可升高，甚至可以与草坪面持平。
4） 排水设计等
草坪垫层具有渗透性，基础层中设有排水管道，此草坪的建造结构较复杂，造价较高，但也有的系统没有设计排水系统，那就要依靠表面坡度自然排水，因此对表面建造要求很高。
除以上四个因素外，还有其他的一些因素，如基层的处理、黏结用胶的选择等。对于一些高强度的运动比赛，为了提高比赛质量和尽量减少运动员的损伤，在选择人造草坪时，一般要选择高度相对较高的纤维材料，通常为25~50mm，而且要选择聚乙烯人造草坪或者聚乙烯和聚丙烯混合材料的人造草坪。在实际工程建造中，应将各项因素与投资方的经济投入、草坪实际使用特点等因素充分结合，以科学的理论和科学技术为依托，最大程度的实现经济、适用和有效。
建造工艺
1基础施工
包括基础要求和铺装草坪基础的基本要求。
1） 基础要求
设计运动场所依据的资料是运动场地所在的地质报告；所在地的年降水量、最大降水量；所在地的实际察看。人造草坪的运动场地的基础是人造草皮的承载体，基础要求是稳定、不塌陷。按其构造不同可分为沥青层面、水泥层面、二灰石层面和瓜子层面等多种层面。

人造草场地基础结构
2） 铺装草坪基础要求
采用沥青面和水泥面的基础可以参照路面的施工要求，但要求施工时成龟壳型（足球场地），即中间高四周低，坡度要均匀保持在0.5%，二灰石面层和瓜子面层基础的构建要求预埋排水管路，其排水和球场在使用效果上都是最佳的。排水采用路面式的基础，是由坡度自然排水到四周，在场地四周设立水沟，二灰石和瓜子石基础的排水，是均匀直接排水至地下预埋管道。
2 草坪安装
施工流程依次为标线、基础处理、铺设草坪、冲注石英砂和橡胶颗粒、清理现场及验收。
1）标线：参考运动场的实际清况，布置场地标线，绘制平面设计图及效果图。匹配不同性能及厚度的人造草坪。
2）基础处理：进行基础的处理、修补、清理
3）铺设草坪：铺设人造草坪时需由专业人员，采用专门的设备进行，成卷的料到达施工现场后，按图纸要求，由施工人员进行切割，每块草坪接缝口用专用接口带涂上胶水连接或用专门的机器缝制，使整场草坪连成一体，包括所需的标志记号及边线。安装时要求空气湿度不能太大，雨天雾天不能施工。
4）冲注石英砂和橡胶颗粒：在草坪中冲注英砂，使石英砂隐藏在草毛的根部，形成保护草毛的作用，使草坪更为耐用，然后在石英砂上均匀地铺撒橡胶粒，橡胶粒面低于草毛面10mm左右。
5）清理现场及验收：核对现场划线的具体尺寸，严格检查草坪粘接是否牢固，处理石英砂和橡胶粒层不均匀现象，与客户进行整场验收。
3 人造草坪质量控制管理
最新一代的人造草皮以合成纤维为原料，在添加了适量紫外线吸收剂和燃料经织成后，覆到树脂底基上制成。
1)人造草坪评价指标
人造草坪评价指标主要有外观、规格、草毛的密度、纤
维、纤维重量、草皮的底背和标志线。
外观：颜色是否自然，草的柔软程度和外观感觉是否好。
规格：草帽的长度原则上越长越好，目前最长的草毛是60mm，只要用于专业足球场，常见的用于足球场的草毛长度是30mm左右。
草毛的密度：由两方面衡量，第一，每平方米草的簇头数是多少，足球场应该是130~200个，簇头数越多越好；第二，机织距离，即草毛的行间距，一般为5~10mm，越密越好。这两个指标的表示一般是这样:两位数字在前面表示草毛长度(单位:mm)，两位数字在后面表示每10cm长的簇头数(单位:个)。
纤维：草毛是由纤维丝构成的，纤维丝的评价指标有两个，即捻数和纤维直径。常见的捻数有5700分特、7600分特、8800分特和10000分特，捻数越多草毛越精细，质量越好。纤维的直径用微米计算，一般为50一150微米。纤维直径越大越好，直径大的感觉是草毛厚实，耐磨损，纤维的直径小就好像很薄的塑料片，不耐磨。纤维丝的指标一般很难测量，因此国际足联通常采用纤维重量这一指标。
纤维重量：纤维重量既可确保纤维的捻数，又可保证纤维的细度。
草皮的底背：人造草皮底背的质量好坏，直接关系到人造草坪的使用寿命。质量好的人造草皮底背具有很大的抗撕裂强度和草苗抗拉
扯强度，能使草苗不脱落，延长草坪的使用寿命。人造草皮底背品种很多，常用的有由两层进口聚丙烯编织布+纤维网格加强底部层+聚氨酯或胶水涂复层三个层面组成。优质人造草的底背厚实，涂胶均匀，厚度相同，纤维网格加强层平整，个方向均匀一致，铺在地基上底背挺直稳定，纵横方向不产生皱褶，非常平坦。
标志线:场地标志线应根据各项目竞赛规则，对标志线进行设计。主要线段要直接与草皮一起编织，安装时将白线嵌人。部分不
易与草皮直接编织的标志线，要用强力胶带连接(标志线如用油漆颜料画出则不能长时期保留)。
4 人造草皮的质量控制管理
人造草皮的质量控制管理主要包括许可证管理、质量概念、全球专利保护、测试程序、质量标准、实验室侧试等。
1)许可证管理
所有的人造草皮必须经过严格测试，证明符合新的国际规定标准，才有权使用某产品商标。
2） 质量概念
国际足联“质量概念”计划包括实验室测试和场地测试（在铺设草皮3个月后进行）两项。
3） 全球专利保护
“国际足联推荐使用”的商标为注册商标。版权为国际足联所有。“国际足联人造草皮质量概念”计划流程依次为制造商、验室侧测试、铺设草皮、场地测试、商标。产品必须通过场地测试。
4）测试程序
实验室测量：每种人造草皮产品制造商必须将一块测试材料（2m*2m）上交给任何一测试机构进行测试。
场地测试：要注意场地测试必须在场地铺设好后3个月内进行。考虑到对人造草皮进行的天气测试要持续数周，而且场地测试只能在草皮铺设好后才能进行，所以最后通过过测试可能要花上6个月。
5）质量标准
人造草皮的整体性能主要分为足球在草皮上的反应(草皮对足球的影响)、球员在草皮上的反应(草皮对球员的影响)、草皮防磨损和破裂的性能(耐久性)三个方面。
实验室测试:产品鉴定测试、耐久性能、天气适应性能、草皮对球员的影响、草皮对球的影响。
场地测试：建筑测试（坡度、平整度、底土渗透性)；草皮对球员的影响；草皮对球的影响；场地测试在草草皮铺好后3个月内进行。
6）实验室测试
产品鉴定测试:产品鉴定测试的目的是确保铺设的音皮与实验中测试的产品相同。包括以下几方面：
Ø 每单位面积大小草皮的质量和苗数；
Ø 纤维的抗拉力------用来衡量纤维在底衬上的牢固程度；
Ø 纤维的变量------用来确保不仅纤维的苗数要正确，而且使用的纤维细度也要正确；
Ø 纤维的鉴别------可以通过测试其熔点和所谓的晶体转换温度（聚合物类型）来鉴别；
Ø 填充物------确定可填充在人造草皮纤维间缝隙的各种材料，（）颗粒大小、颗粒形状、密度）；
Ø 压缩率(此项可任选)------可选择在草皮下铺设减震杠(减震板是一种可吸收冲击力的夹层，可以影响球在草皮上合弹性，以及球员在球场上奔跑的舒适感觉)。
产品鉴定测试方法和标准:包括耐久性能和草皮连接处的抗力性能。
7）草坪质量检测验收
（1）场地测试：球类运动对场地的建造必须有一定的标准和要求。
坡度：球场的坡度不能过大否则会影响球的运动。
平坦程度：草皮需要达到一定的平整度，这样球在草皮上滚动的轨迹才不受影响，也不会适成球员漏接球。平坦度有两项标准:一是球场的宏观平坦度，二是草皮不得有小的坑洼(例如，人造草皮接缝处就会出现这种情况)。
地基的渗透性能：草皮地基必须具有良好的渗透性能使积水能顺利排除。
（2）相关测试机构：任何测试机构要获得国际足联质量测
试的授权，需与ISL国际公司签定相关合同协议。
质量保证：测试机构负责确保铺设的草皮与上交进行测试的草皮为相同的产品。
草皮产品在铺设后达到其最佳性能以前可能需要一段季州时间，所以场地测试通常在铺设后3个月内在适当的天气杀情况下进行。
相关比赛规定：最新一代人造草皮的诞生，对在正式比赛中采用人造草皮产生了兴趣。但是，如果没有相应的国际标准，各洲足联和国家协会在批准其管辖的比赛中用人造草皮仍会犹豫不决。
5 维护与保养
人造草坪同其他体育设施一样，需要使用和保养，所以在人造草坪竣工交付使用后，为延长其使用年限，应对其作必要的维护与保养。
1）铺装后6~8个星期内，每个星期都需要打扫人造草坪，将砂砾扫匀，保持草茎直立，这样做的目的是将砂砾高度维持在一定的水平。
2）要及时清理草坪中的异物，树叶、松针、口香糖等会造成缠结、斑点及污渍的垃圾。
3)小范围的草坪蔓生可用专用抗缠结剂清理(如清路剂或氯),只要浓度适当，草坪不会受任何影响。这类缠结剂可以清除草坪缠结，接着用硬扫帚扫出即可。若缠结严重，草坪需做整体处理及清洁。
4) 禁止运动员穿9毫米长或超过9毫米的钉鞋在草坪上跑动。
5) 禁止任何机动车辆在草坪上行驶。
6) 禁止重物长期压放在草坪上。
7) 禁止铅球、标枪、铁饼或甚他高坠落式运动器械在草坪上使用。
8) 遇雪天禁禁止即刻踩踏，需将表面浮雪扫净后再进行使用。
6 人造草质量判别
人造草质壁主要从纤维长度、纤维结构、纤维材质、纤维壁厚和针数、草底板结构、填充物及施工设备、人造草苗纤维和底背的要求、人造草皮的资质认证等指标来判别。
1)人造草纤维：长度一般为30~60mm，主要根据业主的使用要求而定，一般是草越长，越能承力、大型比赛，越能保护动员的安全，同时价格也越贵。长度检验方法为，选择一束草纤维((2根)，检测它的平均长度，共检测三束，取其平均值。
2)纤维结构：根据草的形状，草纤维结构可以分为网状直草式，曲直混织式和单片结构式。单片结构式最简单，就像韭菜叶一样。网状直草式为将草叶制作成网状结构展开后呈漏空状，有助于提高柔韧性。曲直混织式为目前最流行的结构，它具备网状直草式的特点，由于其草纤维一半是卷曲的，一半是直的，卷曲的部分裹住填充物，可保证填充物不流失。
3)纤维材质：草纤维的制作材料有聚丙烯、聚乙烯和聚烯烃硫醇
(LSR)三种。聚烯烃硫醇制作出的草纤维价格最贵，其次是聚乙烯，最后是聚丙烯。从手感上区分，聚烯烃硫醇草纤维较柔软，聚乙烯草纤维较硬。
4)纤维壁厚和针数:草纤维壁0.05~0.1mm，壁越厚，材料柔韧性、耐久性越好。针数是指草纤维缝制固定在底衬上，所需针数越多，簇茸性越好，弹性越大，草纤维整体质越好。壁厚的检查方法为，从草样中取一根草纤维，将其反复进行平整，用千分尺进行核查。针数的检查方法为草纤维编织行距分3/4英寸（119.0mm)和3/8英(9.525mm)，每米行数为1000 / 19.05=52.5和1000 / 9. s25=105，用直尺测量200mm长度内的针数。以此计算1米长度内的针数，针数×行数=每平方米总针数。
5)草底板结构：草底板为草的载体，承担着激烈运动产生的与下部基础的磨擦、草与草之间的连接、上表面的水通过草底板渗透到基础的作用。草底板分为单层底板、双层底板和三层底板；排水方式为大孔排水和渗透底板小孔排水两种。地板材料主要由聚丙基布、纤维棉或玻璃纤维网+渗水乳胶等组成。底板越厚，使用寿命越长。草底板直接从厚度上区分；从手感上区分，双层较软，三层较挺。
6)填充物和填充物施工设备：一般填充物底层为酸洗过的石英砂，上层为橡胶粒子，经酸洗后的石英砂去除了石子的尖锐角，且无杂质，橡胶粒子做好为原生橡胶所产粒子。
7)各项运动场地对人造草皮规格的要求:运动项目不同，其运动方式、功能亦不同，所以应依据各运动项日竞赛规则对场地的不同要求选择铺装人造草坪运动场地。
足球场:小型足球场草苗长度一般选择32 ~42mm，大型足球场草苗长度应选择50 ~ 70mm，进行国际、国内比赛的场地草苗长度应在55mm以上。
篮球、排球、网球场：人造草苗长度一般选择20mm左右。
8)人造草苗纤维的要求：人造草苗形状很多，常用的有单丝直苗、单丝曲苗、拉网格直苗、单丝直苗(拉网格直苗)和曲苗混植的草苗。单丝直苗和曲苗的人造草皮在灌沙和填充橡胶颗粒时，草苗不能很好覆盖和稳定橡胶颗粒，使胶粒易随雨水冲走、大风吹走，从而降低草坪的使用性能。拉网格直苗草弥补了单丝直苗、曲苗不能很好覆盖和稳定橡胶粒的缺陷，草苗极易梳理成合理密度，形成上密下疏的结构，能有效覆盖和稳定住橡胶颗粒和石英砂，使草苗下部不倒伏，保持草苗柔软、富有弹性的优良品质。
9)人造草皮的底背要求:人造草苗底背的质量好坏，直接关系到人造草坪的使用寿命，质量好的人造草皮底背具有很大的抗撕裂强度和草苗抗拉扯强度，能使草苗不脱落，大大延长草坪的使用寿命。人造草皮底背品种很多，常用的有由两层进口聚丙烯编织布+纤维网格加强底部层+聚氨酯或胶水涂复层三个层面组成。

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