滑移性能检测
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发布时间:2025-07-01 20:08:16 更新时间:2025-06-30 20:08:17
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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滑移性能检测是评估材料表面(如地板、瓷砖、跑道、工业台面、鞋底、纺织品等)抵抗滑动或防止物体在其表面意外滑动的能力的关键指标。这项检测在保障人身安全、优化产品设计、满足法规要求以及提升用户体验方面具有至关重要的作用。尤其在建筑、体育设施、交通、制造业以及消费品(如鞋类和服装)领域,对材料表面的防滑性能进行科学、准确的评价是必不可少的环节。滑移性能的优劣直接关系到使用场所的安全性,例如湿滑的地板可能导致跌倒事故,而抓地力不足的运动鞋则会影响运动员的表现甚至造成伤害。因此,建立标准化的检测流程,使用可靠的仪器,依据公认的评价标准进行滑移性能测试,是确保材料满足特定应用场景安全需求的基础。
滑移性能检测的核心项目通常包括:
1. 静摩擦系数 (Static Coefficient of Friction - SCOF): 测量使静止的测试滑块在材料表面开始滑动所需的最小力与垂直作用在该滑块上的力的比值。这是评估表面在初始静止状态下防滑能力的关键参数。
2. 动摩擦系数 (Dynamic Coefficient of Friction - DCOF): 测量在已经发生相对滑动的状态下,维持滑动所需的力与垂直作用力的比值。这反映了材料在滑动过程中的持续防滑性能。
3. 滑移临界角 (Critical Angle of Slip): 将测试样本倾斜,测量测试滑块开始在其表面滑动的角度。这个角度越大,表明材料的防滑性能越好。
4. 摆锤值 (Pendulum Test Value - PTV): 使用摆锤式摩擦测试仪测得的数值,模拟穿着鞋类的人足在潮湿表面上滑动的阻力,常用于评估人行道、道路标记和室内外铺地材料。
5. 斜坡试验评级 (Ramp Test Rating): 测试人员穿着标准鞋在逐渐倾斜的、涂有规定清洁剂或油/水混合物的测试板上行走,直至发生滑倒,根据倾斜角度或安全行走的最大角度进行评级。
用于滑移性能检测的仪器种类繁多,根据测试原理和应用场景主要分为以下几类:
1. 水平拉力式摩擦系数测试仪: 这是最常用的类型之一。它通过一个电机驱动的牵引装置,在水平放置的样品表面匀速拉动一个带传感器的测试滑块(通常装有标准橡胶鞋跟或特定材质的滑块),同时测量拉动时的水平拉力 (F_h) 和垂直载荷 (F_v),直接计算得出静摩擦系数 (SCOF) 和动摩擦系数 (DCOF)。常见的如美国ASTM C1028标准推荐的设备。
2. 倾斜平台仪: 将样品固定在一个可精密调节角度的平台上,平台上放置测试滑块。缓慢增加平台倾斜角度,直到滑块开始滑动,记录此时的倾斜角度即为滑移临界角。也可用于斜坡试验。
3. 摆锤式摩擦测试仪: 英国发明并广泛使用的设备(如英国便携式摆锤测试仪)。其原理是利用悬臂下安装有标准橡胶滑块的摆锤自由摆动时,滑块划过湿润的样品表面所损失的能量来换算成摆锤值 (PTV)。该值直接表征表面的防滑性,尤其适合现场快速检测。
4. 可变角度滑移测试仪: 结合了倾斜平台和传感器技术,能更精确地自动测量滑移临界角或模拟斜坡行走测试。
5. 便携式数字摩擦计: 小型手持设备,通常也基于水平拉力原理,配备数字显示,便于现场快速抽查。
滑移性能检测的方法需严格按照相关标准执行,主要步骤和要点包括:
1. 样品制备: 样品需清洁、干燥(除非标准要求特定湿态测试),并按照标准要求进行切割或安装,确保测试表面平整、无缺陷。对于新安装的地板等,可能需要一段时间的使用(磨合)后再测试。
2. 测试环境: 通常在标准实验室温湿度条件下进行。对于湿态测试,需按规定方法(如均匀喷洒特定量的水、清洁剂溶液或油水混合物)润湿测试表面。
3. 测试滑块/鞋跟: 选用标准规定的滑块材料(如四层SBR橡胶、皮革、TRL橡胶等)和尺寸。滑块底部需清洁,无污染。
4. 测试参数设置: 设定标准要求的垂直载荷、拉动速度(对于拉力式仪器)、摆动长度(对于摆锤)、润滑剂类型和用量等。
5. 测试执行: * 拉力法: 将滑块放置在样品表面,施加规定的垂直载荷。启动设备,匀速拉动滑块,记录开始滑动时的最大拉力(SCOF)和滑动过程中的平均拉力(DCOF)。通常在样品不同位置进行多次测试取平均值。 * 倾斜法: 缓慢平稳地增加平台倾斜角度,观察并记录滑块开始滑动的角度。 * 摆锤法: 湿润样品表面,释放摆锤让其自由摆动划过表面,读取仪器显示的PTV值。在不同方向测试取平均值。 * 斜坡法: 测试人员穿着标准安全鞋,在涂有规定润滑剂的倾斜测试板上以正常步伐行走,逐渐增大倾角直至发生滑倒,记录安全行走的最大角度或滑倒角度。
6. 数据记录与计算: 详细记录每次测试的原始数据,按照标准公式计算摩擦系数、临界角或PTV值。通常需要计算多次测试的平均值。
滑移性能检测需遵循国际、国家或行业标准,以确保结果的一致性和可比性。一些重要的标准包括:
1. 国际/美国标准: * ASTM C1028: 使用水平拉力法测定瓷砖等硬质表面静摩擦系数的标准方法(已撤销,但仍有参考价值,常被ASTM F609替代)。 * ASTM F1679: 使用可变角度斜坡法(穿着标准鞋)测定鞋底/步行表面界面静摩擦系数的标准方法(曼尼试验机法)。 * ASTM F2913: 使用测试鞋测量鞋/地面界面防滑性能的标准试验方法(通常指拉力法)。 * ANSI A137.1 / ANSI A326.3: 美国瓷砖标准/硬质铺地材料防滑性能测试标准,规定了动态摩擦系数 (DCOF) 的最低要求(如湿态DCOF ≥ 0.42)及测试方法(通常参考ASTM F609)。
2. 欧洲/英国标准: * EN 16165: 铺地材料防滑性能的测定。包含多种方法,其中常用: * EN 13036-4: 路面防滑性能的测试方法 - 第4部分:摆锤测试法(测量PTV)。 * DIN 51130: 铺地材料防滑性能测试 - 工作间和活动区域斜坡试验法(湿态)。根据临界角分为R9到R13等级。 * DIN 51097: 铺地材料防滑性能测试 - 赤脚使用的区域斜坡试验法(湿态)。根据临界角分为A、B、C等级。
3. 澳大利亚/新西兰标准: * AS/NZS 4586: 新铺地材料防滑性能分类。整合了斜坡法(湿态,类似DIN 51130和DIN 51097)、摆锤法(湿态)和拉力法(湿态)三种方法,给出对应的防滑等级(P0-P5,V0-V4等)。
4. 中国标准: * GB/T 4100-2015《陶瓷砖》: 附录M规定了陶瓷砖摩擦系数的试验方法(倾斜平台法 - 油润滑法),根据临界角分为0,1,2三个级别。 * GB/T 35153-2017《防滑陶瓷砖》: 规定了防滑陶瓷砖的分类、要求(包括静摩擦系数≥0.50)和试验方法(主要是拉力法)。 * JGJ/T 331-2014《建筑地面工程防滑技术规程》:
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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