不发火地面材料标准化发展现状

孙洁平 范祥林 赵奕泽

（中国建材检验认证集团股份有限公司，北京 100024）

1 行业现状

不发火地面又称防爆地面，是20世纪后期我国从苏联引进的新技术，但一直限于重大国防工业、军事领域和核工业领域。1996年7月1日实施的GB 50209-95《建筑地面工程施工及验收规范》是在参照苏联规范的基础上制定的，规定了不发火性能材料的选择和施工工艺，并在工业与民用建筑领域推广应用。不发火地面现已被广泛应用在石油化工、军工、航空航天、医药、民爆、轻工、铁路、船舶、商业等领域。目前，防爆地面生产厂家约100多家，年使用量约2000万平方米，年产值约20亿元，且产品使用量不断增加。

由于各种需防火、防爆的车间和仓库生产工艺性能各异,其要求的防火、防爆等级不同,因此对不发火地面的性能要求也不同。常见的不发火地面材料主要包括：

1）金属不发火地面材料，主要为铜板、铝板等有色金属，质地较软，具有防静电功能，但造价较高，磨损性及耐腐蚀性较差。

2）无机不发火地面材料，主要采用不发火水泥石砂、细石混凝土、水磨石等无机材料制造，根据添加骨料不同分为金属氧化物型、金属粉末型、碳粉型、白云石型和大理石型等，造价低、耐磨损、强度高，较适用于化工车间以及鞭炮生产企业。

3）有机不发火地面材料，如沥青、PVC地坪、环氧地坪等，装饰性强，与基面结合度高，适用于纺织品、纸浆、印刷等企业。

随着行业发展，还出现了很多功能性产品，如高强度耐磨性不发火材料以及具有较好防静电功能的产品等，种类繁多。

2 标准化现状

2.1 国外标准化现状

俄罗斯和美国最早研发并在军事领域使用防爆地面，其标准现状与我国基本一致。俄罗斯和我国都采用苏联的技术要求。美国在相关设计、施工和验收规范中要求易燃易爆场所应使用具备防静电功能的防爆地面，例如美国国家航空航天局标准NASA-STD-8719.12《爆炸物、推进剂、烟火药安全标准》中只要求生产和存放场所须具备防静电功能，但在实际操作规程中还要求搬运重物和工具使用时不应与地面摩擦或撞击产生火花，即要求采用防爆地面。日本在相关设计、施工和验收规范中规定易燃易爆场所的地面应采用防静电橡胶铺地材料，橡胶材料具备不发火功能，即同样要求具备防静电和不发火功能。欧洲标准体系最完善，其中欧洲地坪标准系统主要由英国标准BS EN 8204系列标准组成，见表1，涉及应用、验收、材料、设计、现场施工、地坪起鼓问题、健康与安全、现场测试以及防静电要求等，检测项目包括粘接强度、耐磨性、抗冲击性等必检项目以及抗压强度、抗折强度、表面硬度等非必检项目。

表1 欧洲不发火地面材料标准

不发火性能测试方法方面，美国等主要采用冲击法和摩擦法。其原理是从防爆地面的功能角度设计，即地面受到摩擦或重物冲击时不会产生火花。在相关设计标准中给出了一种设备示意图。此外，两种方法都在是瓦斯的气氛中进行测试，以是否引燃瓦斯作为判定依据，该方法比国内测试人员观察是否有火花更直观，但也具有一定的危险性。

2.2 国内标准化现状

我国的地坪标准没有系统分类，目前不发火地面材料涉及标准见表2，主要为地坪材料产品标准，适用范围较广，侧重于产品耐磨性、硬度、抗压强度等一般物理性能，而对于不发火地面材料，标准中未进行明确分类定义，我国也暂无专门针对防爆地面的产品标准，相关设计、施工和验收规范都对易燃易爆场所要求采用防爆地面，但缺少配套的产品评价要求及详细测试方法，标准体系不完善，质检部门和施工单位对质量评定和施工验收缺少有效评判依据。

表2 国内不发火地面材料标准

不发火性能测试方法方面，目前我国主要依据GB 50209-2010《建筑地面工程施工质量验收规范》附录A采用摩擦法，即在完全黑暗的房间内进行测试，试验时将砂轮转速控制在600～1000r/min范围内，砂轮直径为150mm，要求对试件的任意部分接触旋转的砂轮并施加10～20N压力后，观察试件与砂轮摩擦的地方有无火花发生，试验需要持续到每个试件被磨掉不小于20g后才能停止，如在试验过程中没有发现任何瞬时火花，则可判定该材料为不发火材料[1]。

方法中还明确要求试验前应进行校准，规定采用工具钢、石英岩或含石英岩的混凝土等能发生火花的试件作为基准材料在旋转的砂轮上进行摩擦，可以看到清晰的火花，则该砂轮为合格。但由于该方法仅在验收规范附录中出现，测试方法描述过于概括，具体实施过程中有一些条文和试验规定需进一步斟酌细化，如：

1）不发火试验的合格性判定，对于细骨料需要用胶凝材料成型试块，但规范并未对胶凝材料提出要求，也未指明是从试块上磨掉不少于20g，还是按配比换算磨掉不少于20g细骨料，实验室间容易造成试验差异；

2）根据规范，试验需要磨掉20g方可停止，但对于有机不发火地面来说面材较薄，极易磨穿面层，因此对于有机不发火地坪材料，目前的方法不太适用，操作无法满足实际要求；

3）试件不发火性试验打磨时根据规范要求应施加10～20N的压力。操作中如何控制,条款中没有明确，如凭借经验或大致推断，必然影响试验结果，发生误判；

4）规范中只规定了不发火面层选择和施工工艺，但对已经施工的防爆地面如何验收并未提及，同时，由于测试过程需要在完全黑暗的房间中进行观察，测试环境较受限制，对人员观察能力也十分考验；

5）规范中对骨料进行了要求，但较困难的是加工骨料的原材料选择，虽然规范中推荐碎石应选用大理石、白云石或其他石灰石进行加工，然而天然石材往往存在杂质，如果所含杂质较多或夹层含有坚硬物,其不发火性试验常不合格，因此如何快速选择原材料还需有明确的方法进行指导。

3 完善标准体系的必要性

综上所述，现行国家标准中对防爆地面的要求不够全面，不发火地面应同时达到防静电性能和不发火性能，但部分设计规范只要求了单一的防静电功能或不发火功能，导致相关人员对防爆地面的理解不够全面，不发火地面材料市场混乱，有大量仅具备单一防静电功能或不发火功能的地坪被应用在易燃易爆场所和生产厂房中，埋下了巨大的安全隐患。

同时，由于规范中测试方法和仪器设备要求并未明确规定，对已铺设的防爆地面如何验收成为急需解决的重大问题，此外，试验操作过程也极易造成结果差异，出现误判。因此，针对产品类型细化测试方法，明确工程验收要求，尽快完善产品标准体系势在必行，对于其原材料的甄选也应充分研究，从源头保证产品质量安全。

安全生产是重大基本国策，随着我国建筑防火、防爆设计规范的完善和优化，消防工程安全逐步引起重视，在一些关键领域和特殊场所必须使用防爆地面材料。配套完善的标准体系将进一步促进行业快速有序发展，规范市场，为质量监督部门进行验收和质量评定提供可靠依据，保证产品质量，为生产生活提供安全保障。