VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Покрытия для детских площадок из резиновой крошки
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Помимо бесчисленного количества окружающего нас транспорта, заводов и предприятий, нас окружают цветущие парки, школы и детские сады, высокие красивые дома и уютные дворы, главным украшением которых являются детские площадки. Это и игровые комплексы с большим количеством разнообразных качелей, каруселей, горок и песочниц, и спортивные комплексы, с большими полями для игры в футбол и баскетбол, а в некоторых дворах даже установлены уличные тренажеры. А кто-нибудь обращал внимание на яркое
и красивое покрытие этих площадок? Какое оно? Из чего оно сделано? Раньше об этом я даже не задумывалась! Но как-то катаясь на корте во дворе нашей школы на роликах, я уронила свой телефон, поднимая его я умудрилась, и сама упасть, и какого же было моё удивление, что мой телефон остался цел, а я не получила ни одной травмы! То есть, помимо красивого внешнего вида, эти покрытия еще и безопасны!
И тогда я решила выяснить – из чего же они состоят? Какой материал или вещество делают их безопасными? Где и как его получают?
И, конечно, на помощь мне пришли родители. Они помогли мне в поиске литературы и материалов, и даже организовали для меня экскурсию на предприятие, которое занимается изготовлением этих покрытий не только
в нашем городе, но и по всей стране!
Актуальность. Покрытия из резиновой крошки не только делают наши площадки красивыми и безопасными, но и облагораживают близлежащие территории.
Объект исследования – покрытия для детской площадки из резиновой крошки.
Предмет исследования – производство покрытий из резиновой крошки для детских площадок.
Цель – изучить состав покрытия, какой материал или вещество делает их безопасными, где и как его получают.
Задачи:
получить общее представление о покрытиях для детских площадок;
изучить состав покрытий из резиновой крошки;
выяснить технологию производства покрытий из резиновой крошки;
посетить предприятие, занимающееся изготовлением покрытий для детских площадок.
Гипотеза.
Покрытия для детских площадок из резиновой крошки мягкие и безопасные благодаря компонентам, из которых они состоят.
Методы исследований: анализ, практическое исследование.
Глава 1. Теоретическая часть.
Покрытия из резиновой крошки
Покрытия для детских площадок
На сегодняшний день существует несколько видов покрытий для детских площадок [1].
Песок. Для детских площадок рекомендуется применять специальный мытый (намывной) песок. Который добывают в специальных карьерах. Песок для детских песочниц и площадок не имеет глины, не содержит серы, сульфитов и сульфатов, а также других вредных примесей. В зависимости от особенностей применения песок для детских площадок может быть мелким или крупным. Первый больше подходит для песочниц и участков, где проводят время маленькие дети - он мягкий, рыхлый, идеален для лепки, безопасен для рук. Более крупный песок удобнее для ходьбы, командных игр и, таким образом, лучше подходит для детей постарше.
Плюсы: песок самый дешевый материал для применения.
Минусы: песок накапливает мусор в процессе эксплуатации, а животные любят справлять в него нужду.
Древесные опилки, стружка, щепа. Не стоит путать декоративную щепу с обычными щепками, которые остаются, например, после колки дров. Декоративная щепа специально обработана так, что пораниться об нее невозможно. Так что, этот материал безопасен во всех смыслах.
Не случайно же, декоративная окрашенная щепа рекомендуется
в качестве покрытия для детских площадок. Яркие цвета и возможность их комбинации позволяют создавать красивейшие композиции.
Плюсы: Декоративную щепу активно используют в своей работе профессиональные ландшафтные дизайнеры. Их привлекает легкость укладки щепы, долгий срок ее службы и богатые возможности работы с цветом.
Минусы: Со временем щепа слёживается и появляется необходимость ее замены. А если не менять, то в щепе создается среда для размножения бактерий, которые опасны для детей.
Резиновая плитка [2]. Это новый материал, который появился недавно. Резиновая плитка производится из переработанных изношенных шин [3].
Плюсы: Покрытие чистое, на нем не остаются лужи, и не собирается мусор.
Минусы: Со временем плитки изнашиваются, продавливаются в песок, загибаются углы и образуются опасные швы, об которые может споткнуться ребенок.
Резиновое бесшовное покрытие [6] мягкий, чистый материал получивший популярность на детских площадках мира. Резиновые покрытия производятся из переработанных шин, а также из синтетических каучуков, которые производят специализированные фабрики. Эти покрытия можно укладывать на новые площадки, а также уложить на существующие, не убирая игровых форм, горок, качелей. Благодаря этому эти покрытия получили популярность.
Плюсы: Покрытие не задерживает дождевую воду, легко очищается, мягкое и безопасное, так как не образует швов на площадке (бесшовное).
Минусы: не все производители делают качественное покрытие, которое будет эксплуатироваться более 5 лет.
В своем докладе я хочу рассказать о своем исследовании бесшовных резиновых покрытий, их истории появления в России и влиянии на экологическую обстановку в нашей стране.
Виды покрытий представлены в Таблице 1 Приложение 1.
История появления покрытий из резиновой крошки в России
Покрытия из резиновой крошки для детских площадок попали в Россию из Австралии. В 2001 году [6].
История такова: Один российский предприниматель, Валерий Митякин, поехал в гости к своему другу предпринимателю в Австралию. Друг занимался производством покрытий для детских площадок. В те годы в России на детских площадках наиболее распространённым покрытием был песок. Его очень удивило чистое, красивое и в тоже время безопасное покрытие. Его австралийский друг рассказал ему что в основе этого покрытия лежит каучуковая стружка – мульча. Наш предприниматель загорелся идеей привезти эту технологию в российские дворы. Получив образцы всех компонентов и изучив технологию производства, он отправился домой в Россию. Компоненты были следующими: полиуретановый клей и мульча. Каучуковая мульча, обходилась очень дорого из-за доставки, а своей каучуковой стружки в России не было и в помине. Поэтому пришлось искать, чем можно её заменить. Оказалась, что можно использовать резиновую крошку, которая производится из изношенных шин автомобилей.
Производство резиновой крошки.
Специализированные предприятия принимают от населения
и предприятий изношенные автомобильные шины на утилизацию (переработку материалов, для их повторного использования). Принимается любая шина, от самой маленькой от мотоциклов до огромных шин от грузовых машин [4] (рис.1 Приложение 2).
Эти шины поступают на заводы по переработке шин [3].
Шина поступает на конвейер, где её сперва разрезают на крупные куски специальными ножницами [3] (рис.2 Приложение 2).
Затем эти куски поступают в шрёдер [3] (рис.3 Приложение 2). Это как мясо, попадающее в мясорубку. Шрёдер измельчает шину на мелкие кусочки размером 2-4 сантиметра. А на следующем этапе их измельчают на еще более мелкие кусочки размером 3-4 миллиметра (рис.4 Приложение 2).
Из вышесказанного, следует, что покрытия из резиновой крошки изготавливаются из материалов, которые не нужно добывать или изготавливать, резиновая крошка – продукт переработки отходов.
Глава 2. Практическая часть.
2.1. Технология производства покрытий из резиновой крошки для детских площадок.
Технология укладки покрытий для детских площадок из резиновой крошки не представляет из себя ничего сложного. Необходимо соблюдать процесс укладки покрытий из резиновой крошки на всех этапах выполнения работ: тщательно соблюдать пропорции компонентов, процесс размешивания
и распределения смеси на самой площадке [6].
Из каких компонентов состоит покрытие:
резиновая крошка,
полиуретановый клей,
пигментный краситель,
скипидар.
Процесс:
Грунтовка поверхности подготовленного основания перед укладкой покрытия.
Полиуретановый клей смешивается со скипидаром – это и есть грунтовка. Затем, смесь наносится на поверхность основания площадки. Даем грунтовке высохнуть, в зависимости от погоды. Это может занять от 30 мин до нескольких часов.
Подготовка сырья перед укладкой покрытия.
Сам процесс подготовки сырья похож на процесс замешивания теста. Все необходимые компоненты – резиновая крошка, клей и краситель, обязательно взвешиваются (на площадке обязательно должны присутствовать электронные весы).
Замес.
Замес (процесс смешивания всех компонентов) осуществляется в специальном миксере (рис.5 Приложение 3).
Загрузка всех компонентов осуществляется через верх. Резиновая крошка высыпается в миксер, после чего миксер включается. Её необходимо тщательно размешать, примерно 2-3 минуты. Затем в миксер высыпается краситель. Ждем, пока пигмент равномерно окрасит всю резиновую крошку. После чего, спустя еще несколько минут, в замес добавляется полиуретановый клей. Клей выливается равномерной струей, в это время миксер вращается, и клей равномерно распределяется по всей массе окрашенной резиновой крошки. Затем ждем, пока клей равномерно смешается с резиновой крошкой, около 2-х – 3-х минут. Если в процессе замеса выявились крупные комки, их необходимо раздавить или удалить из замеса (миксер вращается, не останавливаясь, с момента загрузки крошки, и до момента выгрузки последней порции смеси). Общее время процесса замешивания составляет около 10 минут.
Выгрузка и укладка покрытия из резиновой крошки.
Выгрузка смеси, осуществляется через боковой лючок миксера. Полученная смесь, равномерно наносится на поверхность подготовленного для укладки основания (рис.6 Приложение 3).
2.2. Экологическое значение применения резиновой крошки
Ранее мы выяснили, что главным компонентом покрытий для детских площадок из резиновой крошки является измельчённая резиновая крошка, полученная путем переработки резиновых шин.
В наше время проблема переработки изношенных шин имеет важное экологическое значение, поскольку изношенные шины накапливаются в местах их использования, на окружающей нас территории [5].
Засыпанная землёй шина разлагается более 150 лет. Места их скопления, особенно в регионах с жарким климатом, служат благоприятной средой обитания и размножения для грызунов, змей и насекомых, являющихся разносчиками различных заболеваний. Известно много случаев, когда свалки шин служили главными причинами эпидемий в городах и на обширных территориях.
Кроме того, если уменьшится количество свалок, то увеличится большое количество территории, которые они занимают.
Таким образом, строительство детских площадок с резиновыми покрытиями не только делают эти площадки безопасными для нас и украшают наши дворы и парки, но и улучшает экологическую обстановку в нашей стране!
Заключение
В процессе подготовки проекта, я не только в теории изучила что такое покрытия из резиновой крошки и из чего они состоят, но также я увидела на практике как их изготавливают.
Вместе с родителями я посетила одно из предприятий, которое занимается изготовлением покрытий из резиновой крошки для детских площадок не только в Тюмени, но и по всей России. Мне показали образцы резиновой крошки в самых различных цветах. А также у меня была возможность самой убедиться, что покрытия действительно прочные и безопасные. Я роняла на них тяжелые предметы, пыталась их согнуть и даже порвать! Но образцы остались целыми и невредимыми!
Наше предположение, что покрытия из резиновой крошки безопасные
и мягкие благодаря компоненту, из которого они состоят, действительно верное! Резина имеет пружинящие свойства [2], благодаря которым становится возможным изготовление безопасного покрытия для занятия спортом, активных игр и развлечений.
А также я узнала, что помимо внешнего вида и безопасности, у покрытий из резиновой крошки есть ещё одно важное преимущество, это его экологичность! Для строительства детских площадок используются изношенные шины, выброшенные на свалку, которые загрязняют нашу окружающую среду. А так как 2017 год объявлен годом Экологии, я считаю, что это очень актуальный вопрос.
Пусть детские площадки будут красивыми и безопасными,а окружающий нас мир чище!
Список литературы
ГОСТ Р 52169-2012 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний. Общие требования
ГОСТ Р ЕН 1177-2006 Покрытия игровых площадок ударопоглощающие. Требования безопасности и методы испытаний.
Веселов В.И. Переработка использованных шин. Международный опыт / В.И. Веселов, Ж.В. Перлина, В.А. Марьев, Ю.А. Шувалов // Твердые бытовые отходы. – 2012. – №12.
Технология резиновых изделий: Учеб. пособие для вузов/ Ю. О. Аверко-Антонович, Р. Я. Омельченко, Н. А. Охотина, Ю. Р. Эбич/Под ред. П. А. Кирпичникова.— Л.: Химия, 1991
Филимонова О. Н. Использование отходов производства в полимерных композициях / О. Н. Филимонова, М. В. Енютина // Экология
и промышленность России. 2008. - № 12.
Интернет-ресурсы
http://salto.pro/ сайт производителя резиновых покрытий
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1
Виды покрытий детских площадок
|
Вид покрытия детской площадки |
Общий вид |
Материал |
|
Песок |
Продолжение Таблицы 1
|
Древесные опилки |
||
|
Резиновая плитка |
Продолжение Таблицы 1
|
Резиновое бесшовное покрытие |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рис.1. Свалка шин
Рис.2. Конвейер по переработке шин
Рис.3. Шрёдер по переработке шин
Рис.4. Измельченная резиновая крошка
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рис.5. Миксер для замешивания резиновой крошки
Рис.6. Укладка покрытия из резиновой крошки