我國合成材料面層產品標準物理性能的對比與分析

孫仕超 王強強 吳佳俐 李萍 張勇宏

（1中國建材檢驗認證集團第一檢驗認證院，北京 100024；2北京市政路橋銳誠科技有限公司，北京 100071）

0 引言

當前，我國對教育事業的投資不斷加大，合成材料面層場地（包括田徑場地、球類場地及室內體育館的場地地面）會有更大的發展空間。打造經久耐用、質量優良的運動場地關鍵在于嚴格執行產品標準。眾多標委會相繼發布了運動材料面層的產品標準。本文羅列了一系列產品標準，重點介紹這些標準的聯系與區別，可以幫助生產廠家在研發產品及鋪設過程中選擇合適的產品標準作為檢測依據，也可以幫助相關方在委托第三方檢測機構檢測時選擇更合適的標準。

1 運動材料面層產品標準的發展

產品標準是對產品結構、規格、質量和檢驗方法做出的技術規定，是在特定時期和規定范圍內有一定約束力的產品技術準則，是質量檢驗、場地驗收、使用維護和洽談貿易的技術依據。產品標準的選擇與使用關系到企業的產品質量以及成本控制的有效方法。

運動材料產品標準制定工作始于上世紀末。由于亞運會的影響，當時國內運動材料市場初具規模，但依賴進口，雖然有了產品標準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年奧運會促進了我國大眾體育和競技體育的發展，也使得運動材料市場得到快速發展的機會，而運動場地也由最初的田徑場地發展為多種運動場地。隨著我國對教育事業不斷加大投入，塑膠跑道已成為各個學校的標配。與“渣土”跑道相比，塑膠跑道顏色鮮亮、彈性好，保護學生不易受到傷害。但2015年10月出現了全國各地的學生“中毒”事件，“毒跑道”的面紗也因此被揭開。為了規范行業秩序，為我國中小學提供安全的運動場所，2018年教育部推出了強制性國家標準GB 36246-2018《中小學合成材料面層運動場地》[1]。該標準增加了有毒有害物質的種類，對驗收標準要求更嚴格，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及室內體育場大量鋪設，合成材料面層被高頻使用。根據目前情況看，GB/T 14833-2011《合成材料跑道面層》已略顯過時，內容相對較少，難以全面規范、控制運動場地面層產品的質量。此次GB/T 14833迎來了更新，新標準適用于滲水型和非滲水型現場澆筑鋪裝和預制鋪裝的競賽、訓練、教學和大眾健身室外合成面層田徑場地，強化了技術指標。實際上，GB 36246-2018自發布之日起就和GB/T 14833有著密切的聯系，有各自的應用范圍，對行業起到了引導作用。本文就運動材料面層行業兩大主導標準進行對比與分析。

2 產品標準的對比與分析

2.1 分類

從表1可以看出，GB 36246-2018 相較于新修訂的GB/T 14833-2020來說項目比較統一，對場地的分類主要按使用功能進行分類。隨著運動材料市場需求、運動形式和場地的不斷發展，對運動材料的產品創新有了更高的要求。GB/T 14833-2020 基于產品的種類進行了重新分類，把球類場地分得更細，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 試驗項目

2.2.1 耐人工老化

質量優良的塑膠跑道的使用年限可達5-10 年，劣質的塑膠跑道投入使用后一到兩年內會出現脫毛、干裂等老化現象，其他性能也會隨之出現問題。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，這導致該測試方法對塑膠跑道的適用性較差，無法體現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]。為了保證跑道的質量，GB/T 14833-2020基于市場需求對老化項目進行了進一步規范，在保留GB 36246-2018中拉伸強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。在這兩個標準中，對面層材料的厚度都有規范要求。GB 36246-2018中對面層厚度更多是在現場檢測方面，規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場，更有一部分是在實驗室，標準中規定了兩種面層的測試方法分別是預制型面層和澆筑型面層，并規定了不同面層采用不同厚度測量儀器和測試方法，彌補了之前的不足。

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。當材料磨損到一定程度時，會導致受力不均，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的一種新型運動場地材料，以其獨特的結構設計，不僅使復合型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用及市場需求轉變，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，然后啟動機器，讓試樣旋轉磨耗輪轉動以達到磨耗的目的。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生碎屑以及溫度變化，該整套儀器設有鼓風裝置和吸塵管，減少摩擦部位的溫度變化以及碎屑對試樣耐磨產生的影響，最終以500-1500r的質量差來表征材料的耐磨性。

2.2.4 滑動摩擦系數

球類運動場地面層摩擦系數(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溜滑現象，影響運動員的發揮，因此體育運動地板表面的滑動特性應適度。

GB/T 20239-2015《體育館用木質地板》[6]中的滑動摩擦系數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動軸上施加恒定力矩作用的傳力裝置對測試臺的基底進行驅動，以此計算滑動磨擦系數；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生的滑動摩擦系數進行推算并得出結論。標準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要求。隨著近年來運動市場的發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、羽毛球場的地面設施，因此專業的球類運動場地標準同樣需遵循該標準給出的相關測試方法和指標[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行計算。

3 結語

GB 36246-2018 和GB/T 14833-2020 這兩個標準是并行并存的關系。GB 36246-2018 是強制型標準，GB/T 14833-2020是推薦型標準。兩個標準各自的歸口不同，GB 36246-2018由教育部提出并歸口，GB/T 14833-2020由全國橡膠制品標準化技術委員會（SAC/TC 35）歸口。兩者各有其應用范圍，前者主要針對中小學的運動場地面層，后者應用更廣泛。如果應用場地為教育場地，采用GB 36246-2018 比較合適，如果是專業場地競技類，則GB/T 14833-2020 更為專業。GB 36246-2018 相較于GB/T 14833-2011內容豐富，可見標準更新刻不容緩。

此次標準更新更好地規范了運動材料面層行業的發展，為以后打造經久耐用的產品打造了堅實的基礎。