陶瓷地砖防滑性能的测试与评价

来源:陶城网-陶城报 作者:佚名 2014-10-06 点击:4437次 A- A+

   1 概述

  随着建筑装饰的档次不断提高,豪华高档的公共建筑(酒店、写字楼、商厦,以至高档公寓等)的地面,尤其是大量采用石材、陶瓷砖等板材做饰面,在美化了环境的同时,却也带来了日益突出的地面滑倒的安全隐患问题。目前国内公共场所地面过于光滑而导致意外滑倒致伤致残等事件不断上升,地面防滑已经成了公共安全的新问题。

  在国外,工作场所滑倒或跌倒也是防不胜防的头号伤害问题,在公共场所滑倒或跌倒无疑也是造成人身重大伤害的首要原因。例如,北美每天大约有2.7万件因路滑摔倒而导致的人身意外伤害,有50%以上的案例均发生在公共场所。美国每年由于湿滑摔伤的人数高达900万人,损失达数十亿美元。湿滑摔伤已经被公认除交通事故外的第二大杀手。而在英国,据卫生与安全委员会统计,仅2005年发生的工作场所地面滑倒和绊倒重大伤害约有10,000件。而每年上报的工作场所重大工伤事故中三分之一以上都是由滑倒和绊倒造成的。地面滑倒和绊倒已成了英国最常见的工伤事故原因,每年给雇主造成的损失和其他代价高达5.12亿英镑以上。总之,地面滑倒和绊倒在国内外都成了严重的公害之一。为使公共活动场所的地面达到标准的安全系数,北美各国已将地面的安全标准作为工程验收的一项强制内容。

  研究表明,大部分的滑倒发生在工作场所有污染物(如水、油或滑石粉等)时,产生滑倒的原因包括环境、地面材料、污染物、使用方法、人的行为以及鞋类材料等。根据不同场合对防滑性能的要求,选择适当的地面材料,对于预防和减少滑倒事故的发生,有着非常重要的意义。

  地面材料防滑性能的测试是一个非常复杂的过程,测试过程必须确定下列参数:测试面的材质,例如4S橡胶;测试条件,例如干燥或潮湿;测试方法例如静滑块法、动滑块法等。由于各种的测试方法和标准的测试参数不尽相同,所以不同测试方法(测试标准)得到的结果可能是没有可比性的。目前陶瓷地砖防滑性能测试使用的国内外主要标准包括:

  中国标准:GB/T 4100 - 2006附录M 《磨擦系数的测定》

  美国标准:ASTM C 1028 - 07 Stan-dard Test Method for Determining the Static Coefficient of Friction of Ceramic Tile and Other Like Surfaces by the Horizontal Dynamometer Pull-Meter Method

  英国标准:BS 7976-2: 2002 Pendu-lum testers-Part 2: Method of opera-tion

  德国标准:DIN 51097 - 1992 Test-ing of floor coverings - determination of the anti-slip properties - wet-loaded barefoot areas, walking method – ramp test

  德国标准:DIN 51130 - 2010 Test-ing of floor coverings- determination of the anti-slip properties - Work-rooms and fields of activities with slip danger, walking method – ramp test

  澳大利亚标准:AS/NZS 4586:2004 Slip resistance classification of pedes-trian surface materials

  2 GB/T 4100 - 2006附录M

  2.1 测试方法

  该法测试的是陶瓷砖表面与4S橡胶之间的静摩擦系数。在干燥或潮湿条件下,用适当方式测定滑块组件与陶瓷地砖表面之间产生运动所需的水平力,并计算相应的静摩擦系数。

  2.2 相关要求

  我国标准GB/T 4100-2006《陶瓷砖》仅要求制造商报告静摩擦系数,没有数值要求。

  我国环境保护行业标准HJ/T 297-2006《环境产品认证技术要求 陶瓷砖》要求陶瓷地砖的静摩擦系数(干法)不小于0.5。

  2.3 ASTM C 1028-07

  2.3.1 测试方法

  该法测试的是在干燥或潮湿条件下,陶瓷砖及类似表面与Neolite橡胶(或类似材料)表面之间的静摩擦系数,典型的测试设备见图1。

  方法原理与GB/T 4100 - 2006附录M相同,主要不同之处包括:

  采用尺寸为3in×3in×1/8-in的Ne-olite橡胶块粘在一块尺寸为8in×8in×3/4-in的6061-T6铝合金板(或类似材料)上组成的滑块组件;

  配重块的重量为50-lb(22-kg);

  采用陶瓷砖作为标准板,并在标准中规定了校准及结果修正程序。

  值得注意的是,虽然GB/T 4100 - 2006附录M和ASTM C 1028-07测试的都是静摩擦系数, 由于标准间存在较大差异,因此结果没有可比性。


图1 静摩擦系数测定仪
图片1
图2 动摩擦系数测定仪

  2.3.2 相关要求

  《美国公民意外伤残法案》(Americans with Disabilities Act (ADA))第三条注释:根据ADA 和ATBCB 建议,对于所有面向公众的营业场所,地板和走廊的静摩擦系数应当在0.60 上,斜坡应当在0.80以上。

  美国标准ANSI A 1264.2-2006 Pro-vision of Slip Resistance on Walking / Working Surfaces要求工作场所地面静摩擦系数应当在0.5以上。

  美国标准ANSI/NFSI B101.1-2009 Test Method for Measuring Wet SCOF of Common Hard-Surface Floor Mate-rials 规定的湿滑条件下防滑性能划分方法见表1。

  2.4 B.C.R.A.

  2.4.1 B.C.R.A.测试方法

  该法测试的是干燥或潮湿条件下,陶瓷砖表面与橡胶之间的动摩擦系数,典型的测试设备见图2。该法模拟人行走时脚后跟的状态,采用一个便携式自行行走装置在待测表面来回移动,用固定重块下面的皮革或4S橡胶,来测定陶瓷地砖在干燥或潮湿条件下的动摩擦系数。1970年代,英国陶瓷研究协会开始采用该方法,目前该方法是意大利官方承认的方法,但尚未被美国标准认可。

  2.4.2 相关要求

  意大利DM 236/89法令要求地面材料动摩擦系数在0.4以上。

  英国陶瓷协会推荐的防滑性能评价方法见表2。

  2.5 BS 7976-2:2002

  2.5.1测试方法

  此方法应用“摆的位能损失等于安装于摆臂末端橡胶片滑过样品表面时,克服表面等摩擦所作的功”这一基本原理,来计算橡胶片和陶瓷地砖表面的摩擦系数,典型的测试设备见图3。该方法可测试干燥和潮湿条件下的防滑性能,包括陶瓷在内的多种类型的地面材料的防滑性能亦可按照该标准进行测试。

  2.5.2 相关要求

  英国UK Slip Resistance Group 在UKSRG, 2005推荐的防滑性能评价方法见表3。


图3 摆式摩擦系数测定仪

  2.6 DIN 51130: 2010

  2.6.1 测试方法

  该法测试的是动态临界角。直立状态的测试者穿着特制鞋在涂布机油的陶瓷地砖实验板上来回行走,实验板以一定的速度从水平开始逐渐倾斜,直到测试者在行走中出现不安全的迹象。此时的角度为动态临界角,典型的测试设备见图4。该法模拟实际的使用过程,适用于包括陶瓷在内的多种类型的地面材料的防滑性能测试,在欧洲得到了广泛应用。

  2.6.2 相关要求

  德国标准DIN 51130: 2010中规定的防滑类别划分方法见表4。

  德国工业标准BGR 181-2004 The standard for slip prevention on parquet and hardwood floors in working areas采用了DIN 51130的测试方法和分类方法,并规定了不同场合使用的地面材料应达到的防滑等级。


倾斜平台

校准用标准板

  2.7 DIN 51097: 1992

  2.7.1 测试方法

  该法的测试原理和使用的测试设备与DIN 51130: 2010相同,但是测试条件不同,为测试者裸足在潮湿的实验板上行走。该法模拟实际的使用过程,测试地面材料在裸足、湿滑条件下的防滑性能,包括陶瓷在内的多种类型的地面材料的防滑性能均可按照该标准进行测试。

  2.7.2 相关要求

  德国标准DIN 51097: 1992中规定的防滑类别划分方法见表5。

  2.8 AS/NZS 4586:2004

  该标准附录A至D规定了4种方法,测试地面材料的防滑性能。其中,附录A采用摆锤法测试潮湿条件下的防滑性能,测试方法与BS 7976类似,防滑类别划分方法见表6;附录B规定了干燥状态下动摩擦系数的测试方法,测试方法与B. C. R. A. 方法类似,防滑类别划分方法见表6;附录C的测试方法以及相关分类方法与DIN 51130一致,附录D的的测试方法以及相关分类方法与DIN 51130一致,具体参见本节的相关部分。

国际民声01

表1 ANSI/NFSI B101.1-2009中规定的防滑性能划分方法 

评价-1

表2-5: 英国陶瓷协会推荐的防滑性能评价方法

                英国UKSRG, 2005推荐的防滑性能评价方法

                  DIN 51130: 2010中规定的防滑类别划分方法

 

                  DIN 51097: 1992中规定的防滑类别划分方法
 

评价-2

表6 AS/NZS 4586:2004中规定的防滑类别划分方法

  (作者系佛山出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心市场总监、工程师)

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