我国合成材料面层产品标准物理性能的对比与分析

孙仕超 王强强 吴佳俐 李萍 张勇宏

（1中国建材检验认证集团第一检验认证院，北京 100024；2北京市政路桥锐诚科技有限公司，北京 100071）

0 引言

当前，我国对教育事业的投资不断加大，合成材料面层场地（包括田径场地、球类场地及室内体育馆的场地地面）会有更大的发展空间。打造经久耐用、质量优良的运动场地关键在于严格执行产品标准。众多标委会相继发布了运动材料面层的产品标准。本文罗列了一系列产品标准，重点介绍这些标准的联系与区别，可以帮助生产厂家在研发产品及铺设过程中选择合适的产品标准作为检测依据，也可以帮助相关方在委托第三方检测机构检测时选择更合适的标准。

1 运动材料面层产品标准的发展

产品标准是对产品结构、规格、质量和检验方法做出的技术规定，是在特定时期和规定范围内有一定约束力的产品技术准则，是质量检验、场地验收、使用维护和洽谈贸易的技术依据。产品标准的选择与使用关系到企业的产品质量以及成本控制的有效方法。

运动材料产品标准制定工作始于上世纪末。由于亚运会的影响，当时国内运动材料市场初具规模，但依赖进口，虽然有了产品标准GB/T 14833-1993《塑胶跑道》，人们的体育观念仍停留在“渣土”跑道，运动场地相对单一。2008年奥运会促进了我国大众体育和竞技体育的发展，也使得运动材料市场得到快速发展的机会，而运动场地也由最初的田径场地发展为多种运动场地。随着我国对教育事业不断加大投入，塑胶跑道已成为各个学校的标配。与“渣土”跑道相比，塑胶跑道颜色鲜亮、弹性好，保护学生不易受到伤害。但2015年10月出现了全国各地的学生“中毒”事件，“毒跑道”的面纱也因此被揭开。为了规范行业秩序，为我国中小学提供安全的运动场所，2018年教育部推出了强制性国家标准GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》[1]。该标准增加了有毒有害物质的种类，对验收标准要求更严格，还增加了释放量的要求。由于2015年事件影响巨大，合成材料面层场地在中小学及室内体育场大量铺设，合成材料面层被高频使用。根据目前情况看，GB/T 14833-2011《合成材料跑道面层》已略显过时，内容相对较少，难以全面规范、控制运动场地面层产品的质量。此次GB/T 14833迎来了更新，新标准适用于渗水型和非渗水型现场浇筑铺装和预制铺装的竞赛、训练、教学和大众健身室外合成面层田径场地，强化了技术指标。实际上，GB 36246-2018自发布之日起就和GB/T 14833有着密切的联系，有各自的应用范围，对行业起到了引导作用。本文就运动材料面层行业两大主导标准进行对比与分析。

2 产品标准的对比与分析

2.1 分类

从表1可以看出，GB 36246-2018 相较于新修订的GB/T 14833-2020来说项目比较统一，对场地的分类主要按使用功能进行分类。随着运动材料市场需求、运动形式和场地的不断发展，对运动材料的产品创新有了更高的要求。GB/T 14833-2020 基于产品的种类进行了重新分类，把球类场地分得更细，有排球、羽毛球和篮球场地，增加了多功能运动场地。

表1 运动场地面层场地对比

2.2 试验项目

2.2.1 耐人工老化

质量优良的塑胶跑道的使用年限可达5-10 年，劣质的塑胶跑道投入使用后一到两年内会出现脱毛、干裂等老化现象，其他性能也会随之出现问题。GB 36246-2018中采用氙灯辐射试验测定塑胶跑道的耐老化性能，而塑胶跑道的实际老化主要是人为踩踏老化[2]和日晒条件下老化变脆，这导致该测试方法对塑胶跑道的适用性较差，无法体现真实的塑胶跑道耐老化性能[2]。由于田径运动场地一般在室外，塑胶跑道在日照和气温冷热交替变化下的老化难以避免，因此老化性能的好坏会影响面层材料的使用寿命[3]。为了保证跑道的质量，GB/T 14833-2020基于市场需求对老化项目进行了进一步规范，在保留GB 36246-2018中拉伸强度和拉断伸长率两个项目的同时，添加了老化后的冲击吸收和垂直变形，建立了对应的检测方法，对塑胶跑道的性能做出了更有效的评价。

表2 耐人工老化气候老化性能区别

2.2.2 厚度

对于面层材料来说，厚度是影响面层材料的冲击吸收和垂直变形的因素之一。在这两个标准中，对面层材料的厚度都有规范要求。GB 36246-2018中对面层厚度更多是在现场检测方面，规定了不同场地有着不同的厚度要求。新修订的GB 14833-2020考虑了检测面层材料厚度并不只是在现场，更有一部分是在实验室，标准中规定了两种面层的测试方法分别是预制型面层和浇筑型面层，并规定了不同面层采用不同厚度测量仪器和测试方法，弥补了之前的不足。

2.2.3 耐磨性

运动材料面层的耐磨性是其重要性能之一，决定面层材料的使用寿命。当材料磨损到一定程度时，会导致受力不均，从而影响运动舒适感[4]。

以PVC合成面层材料为例，这是采用聚氯乙烯材料专门为运动场地开发的一种新型运动场地材料，以其独特的结构设计，不仅使复合型PVC合成面层材料具有抗滑、防菌、耐磨、耐腐蚀等性能，还具有低温柔软性[5]。随着市场上新特性材料的应用及市场需求转变，新修订的GB/T 14833-2020添加了面层材料的耐磨性这一项目，采用泰伯磨耗法将试样裁成相应形状，放置于两个磨轮下，施加一定压力，使试样和磨轮下表面接触，然后启动机器，让试样旋转磨耗轮转动以达到磨耗的目的。采用泰伯磨耗法表征试样的耐磨性能具有一定的客观性，考虑到面层材料在耐磨过程中会产生碎屑以及温度变化，该整套仪器设有鼓风装置和吸尘管，减少摩擦部位的温度变化以及碎屑对试样耐磨产生的影响，最终以500-1500r的质量差来表征材料的耐磨性。

2.2.4 滑动摩擦系数

球类运动场地面层摩擦系数(μ)是运动员在运动时与地板接触表面间摩擦力和正压力的比值。如果滑动摩擦力过大，运动员在运动中突然停止时会加大地板对运动员腿部肌肉和韧带的负荷，使运动员过快疲劳甚至受伤；反之，如果摩擦力过小，运动员在突然停止时会出现溜滑现象，影响运动员的发挥，因此体育运动地板表面的滑动特性应适度。

GB/T 20239-2015《体育馆用木质地板》[6]中的滑动摩擦系数测试方法采用两种不同的仪器，分别是斯图加特型滑移测试台和柏林型便携式阻力测试仪。前者的测试原理是利用能够在转动轴上施加恒定力矩作用的传力装置对测试台的基底进行驱动，以此计算滑动磨擦系数；后者是对摆锤臂一端的橡胶垫在自由垂直悬落后与地板面层产生的滑动摩擦系数进行推算并得出结论。标准中把运动地板划分为竞技类和健身类使用场景，对不同使用场景有不同的指标要求。随着近年来运动市场的发展以及场地需求的增加，新修订的GB/T 14833-2020对球类运动场地增加了滑动摩擦项目，涵盖了篮球、排球、羽毛球场的地面设施，因此专业的球类运动场地标准同样需遵循该标准给出的相关测试方法和指标[7-8]，其方法和GB 36246-2018相同，采用柏林型便携式阻力测试仪，只是在最后通过公式对测试的滑动值进行计算。

3 结语

GB 36246-2018 和GB/T 14833-2020 这两个标准是并行并存的关系。GB 36246-2018 是强制型标准，GB/T 14833-2020是推荐型标准。两个标准各自的归口不同，GB 36246-2018由教育部提出并归口，GB/T 14833-2020由全国橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC 35）归口。两者各有其应用范围，前者主要针对中小学的运动场地面层，后者应用更广泛。如果应用场地为教育场地，采用GB 36246-2018 比较合适，如果是专业场地竞技类，则GB/T 14833-2020 更为专业。GB 36246-2018 相较于GB/T 14833-2011内容丰富，可见标准更新刻不容缓。

此次标准更新更好地规范了运动材料面层行业的发展，为以后打造经久耐用的产品打造了坚实的基础。