孫仕超 王強(qiáng)強(qiáng) 吳佳俐 李萍 張勇宏
(1中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)第一檢驗認(rèn)證院,北京 100024;2北京市政路橋銳誠科技有限公司,北京 100071)
當(dāng)前,我國對教育事業(yè)的投資不斷加大,合成材料面層場地(包括田徑場地、球類場地及室內(nèi)體育館的場地地面)會有更大的發(fā)展空間。打造經(jīng)久耐用、質(zhì)量優(yōu)良的運動場地關(guān)鍵在于嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。眾多標(biāo)委會相繼發(fā)布了運動材料面層的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本文羅列了一系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),重點介紹這些標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系與區(qū)別,可以幫助生產(chǎn)廠家在研發(fā)產(chǎn)品及鋪設(shè)過程中選擇合適的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)作為檢測依據(jù),也可以幫助相關(guān)方在委托第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測時選擇更合適的標(biāo)準(zhǔn)。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)格、質(zhì)量和檢驗方法做出的技術(shù)規(guī)定,是在特定時期和規(guī)定范圍內(nèi)有一定約束力的產(chǎn)品技術(shù)準(zhǔn)則,是質(zhì)量檢驗、場地驗收、使用維護(hù)和洽談貿(mào)易的技術(shù)依據(jù)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的選擇與使用關(guān)系到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量以及成本控制的有效方法。
運動材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定工作始于上世紀(jì)末。由于亞運會的影響,當(dāng)時國內(nèi)運動材料市場初具規(guī)模,但依賴進(jìn)口,雖然有了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14833-1993《塑膠跑道》,人們的體育觀念仍停留在“渣土”跑道,運動場地相對單一。2008年奧運會促進(jìn)了我國大眾體育和競技體育的發(fā)展,也使得運動材料市場得到快速發(fā)展的機(jī)會,而運動場地也由最初的田徑場地發(fā)展為多種運動場地。隨著我國對教育事業(yè)不斷加大投入,塑膠跑道已成為各個學(xué)校的標(biāo)配。與“渣土”跑道相比,塑膠跑道顏色鮮亮、彈性好,保護(hù)學(xué)生不易受到傷害。但2015年10月出現(xiàn)了全國各地的學(xué)生“中毒”事件,“毒跑道”的面紗也因此被揭開。為了規(guī)范行業(yè)秩序,為我國中小學(xué)提供安全的運動場所,2018年教育部推出了強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 36246-2018《中小學(xué)合成材料面層運動場地》[1]。該標(biāo)準(zhǔn)增加了有毒有害物質(zhì)的種類,對驗收標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)格,還增加了釋放量的要求。由于2015年事件影響巨大,合成材料面層場地在中小學(xué)及室內(nèi)體育場大量鋪設(shè),合成材料面層被高頻使用。根據(jù)目前情況看,GB/T 14833-2011《合成材料跑道面層》已略顯過時,內(nèi)容相對較少,難以全面規(guī)范、控制運動場地面層產(chǎn)品的質(zhì)量。此次GB/T 14833迎來了更新,新標(biāo)準(zhǔn)適用于滲水型和非滲水型現(xiàn)場澆筑鋪裝和預(yù)制鋪裝的競賽、訓(xùn)練、教學(xué)和大眾健身室外合成面層田徑場地,強(qiáng)化了技術(shù)指標(biāo)。實際上,GB 36246-2018自發(fā)布之日起就和GB/T 14833有著密切的聯(lián)系,有各自的應(yīng)用范圍,對行業(yè)起到了引導(dǎo)作用。本文就運動材料面層行業(yè)兩大主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比與分析。
從表1可以看出,GB 36246-2018 相較于新修訂的GB/T 14833-2020來說項目比較統(tǒng)一,對場地的分類主要按使用功能進(jìn)行分類。隨著運動材料市場需求、運動形式和場地的不斷發(fā)展,對運動材料的產(chǎn)品創(chuàng)新有了更高的要求。GB/T 14833-2020 基于產(chǎn)品的種類進(jìn)行了重新分類,把球類場地分得更細(xì),有排球、羽毛球和籃球場地,增加了多功能運動場地。
表1 運動場地面層場地對比
2.2.1 耐人工老化
質(zhì)量優(yōu)良的塑膠跑道的使用年限可達(dá)5-10 年,劣質(zhì)的塑膠跑道投入使用后一到兩年內(nèi)會出現(xiàn)脫毛、干裂等老化現(xiàn)象,其他性能也會隨之出現(xiàn)問題。GB 36246-2018中采用氙燈輻射試驗測定塑膠跑道的耐老化性能,而塑膠跑道的實際老化主要是人為踩踏老化[2]和日曬條件下老化變脆,這導(dǎo)致該測試方法對塑膠跑道的適用性較差,無法體現(xiàn)真實的塑膠跑道耐老化性能[2]。由于田徑運動場地一般在室外,塑膠跑道在日照和氣溫冷熱交替變化下的老化難以避免,因此老化性能的好壞會影響面層材料的使用壽命[3]。為了保證跑道的質(zhì)量,GB/T 14833-2020基于市場需求對老化項目進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范,在保留GB 36246-2018中拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率兩個項目的同時,添加了老化后的沖擊吸收和垂直變形,建立了對應(yīng)的檢測方法,對塑膠跑道的性能做出了更有效的評價。
表2 耐人工老化氣候老化性能區(qū)別
2.2.2 厚度
對于面層材料來說,厚度是影響面層材料的沖擊吸收和垂直變形的因素之一。在這兩個標(biāo)準(zhǔn)中,對面層材料的厚度都有規(guī)范要求。GB 36246-2018中對面層厚度更多是在現(xiàn)場檢測方面,規(guī)定了不同場地有著不同的厚度要求。新修訂的GB 14833-2020考慮了檢測面層材料厚度并不只是在現(xiàn)場,更有一部分是在實驗室,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種面層的測試方法分別是預(yù)制型面層和澆筑型面層,并規(guī)定了不同面層采用不同厚度測量儀器和測試方法,彌補(bǔ)了之前的不足。
2.2.3 耐磨性
運動材料面層的耐磨性是其重要性能之一,決定面層材料的使用壽命。當(dāng)材料磨損到一定程度時,會導(dǎo)致受力不均,從而影響運動舒適感[4]。
以PVC合成面層材料為例,這是采用聚氯乙烯材料專門為運動場地開發(fā)的一種新型運動場地材料,以其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計,不僅使復(fù)合型PVC合成面層材料具有抗滑、防菌、耐磨、耐腐蝕等性能,還具有低溫柔軟性[5]。隨著市場上新特性材料的應(yīng)用及市場需求轉(zhuǎn)變,新修訂的GB/T 14833-2020添加了面層材料的耐磨性這一項目,采用泰伯磨耗法將試樣裁成相應(yīng)形狀,放置于兩個磨輪下,施加一定壓力,使試樣和磨輪下表面接觸,然后啟動機(jī)器,讓試樣旋轉(zhuǎn)磨耗輪轉(zhuǎn)動以達(dá)到磨耗的目的。采用泰伯磨耗法表征試樣的耐磨性能具有一定的客觀性,考慮到面層材料在耐磨過程中會產(chǎn)生碎屑以及溫度變化,該整套儀器設(shè)有鼓風(fēng)裝置和吸塵管,減少摩擦部位的溫度變化以及碎屑對試樣耐磨產(chǎn)生的影響,最終以500-1500r的質(zhì)量差來表征材料的耐磨性。
2.2.4 滑動摩擦系數(shù)
球類運動場地面層摩擦系數(shù)(μ)是運動員在運動時與地板接觸表面間摩擦力和正壓力的比值。如果滑動摩擦力過大,運動員在運動中突然停止時會加大地板對運動員腿部肌肉和韌帶的負(fù)荷,使運動員過快疲勞甚至受傷;反之,如果摩擦力過小,運動員在突然停止時會出現(xiàn)溜滑現(xiàn)象,影響運動員的發(fā)揮,因此體育運動地板表面的滑動特性應(yīng)適度。
GB/T 20239-2015《體育館用木質(zhì)地板》[6]中的滑動摩擦系數(shù)測試方法采用兩種不同的儀器,分別是斯圖加特型滑移測試臺和柏林型便攜式阻力測試儀。前者的測試原理是利用能夠在轉(zhuǎn)動軸上施加恒定力矩作用的傳力裝置對測試臺的基底進(jìn)行驅(qū)動,以此計算滑動磨擦系數(shù);后者是對擺錘臂一端的橡膠墊在自由垂直懸落后與地板面層產(chǎn)生的滑動摩擦系數(shù)進(jìn)行推算并得出結(jié)論。標(biāo)準(zhǔn)中把運動地板劃分為競技類和健身類使用場景,對不同使用場景有不同的指標(biāo)要求。隨著近年來運動市場的發(fā)展以及場地需求的增加,新修訂的GB/T 14833-2020對球類運動場地增加了滑動摩擦項目,涵蓋了籃球、排球、羽毛球場的地面設(shè)施,因此專業(yè)的球類運動場地標(biāo)準(zhǔn)同樣需遵循該標(biāo)準(zhǔn)給出的相關(guān)測試方法和指標(biāo)[7-8],其方法和GB 36246-2018相同,采用柏林型便攜式阻力測試儀,只是在最后通過公式對測試的滑動值進(jìn)行計算。
GB 36246-2018 和GB/T 14833-2020 這兩個標(biāo)準(zhǔn)是并行并存的關(guān)系。GB 36246-2018 是強(qiáng)制型標(biāo)準(zhǔn),GB/T 14833-2020是推薦型標(biāo)準(zhǔn)。兩個標(biāo)準(zhǔn)各自的歸口不同,GB 36246-2018由教育部提出并歸口,GB/T 14833-2020由全國橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC 35)歸口。兩者各有其應(yīng)用范圍,前者主要針對中小學(xué)的運動場地面層,后者應(yīng)用更廣泛。如果應(yīng)用場地為教育場地,采用GB 36246-2018 比較合適,如果是專業(yè)場地競技類,則GB/T 14833-2020 更為專業(yè)。GB 36246-2018 相較于GB/T 14833-2011內(nèi)容豐富,可見標(biāo)準(zhǔn)更新刻不容緩。
此次標(biāo)準(zhǔn)更新更好地規(guī)范了運動材料面層行業(yè)的發(fā)展,為以后打造經(jīng)久耐用的產(chǎn)品打造了堅實的基礎(chǔ)。