應用于地鐵裝飾施工的新型成品保護材料研究

中鐵二局集團裝飾裝修工程有限公司，四川 成都 610036

1 地鐵車站裝修施工成品保護難點

（1）交叉作業多。地鐵施工項目通常都有一個明確的項目完工時間，對于地鐵施工最后一環的裝修施工來說，往往面臨著與時間賽跑的情況。各系統如通風空調系統、給排水系統、消防系統、照明系統等專業人員，要在有限的時間內需完成大量安裝工作，現場交叉施工就會較為嚴重，極易出現對裝飾施工成品的破壞。

（2）施工環境潮濕。地鐵車站主體結構往往位于地下，施工環境較為潮濕，裝飾裝修材料的選擇必須考慮防水、防潮性能。

（3）密閉空間，有防火要求。地鐵車站空間較為密閉，施工空間受限，所有材料至少需達到B1級防火要求。

（4）材料轉運難，二次搬運多。地鐵車站多為地下車站，沒有專門的垂直運輸通道及運輸設備，且出入口及吊裝口小，材料的垂直運輸難度非常大，因此在二次搬運上需要材料具備一定輕便、易周轉、易施工等材料特點。

2 地鐵車站裝修施工現有成品保護材料情況

（1）地面保護膜。市場上常用的裝修地面保護膜材質有PVC、PE兩種。PVC保護膜具有一定的減震、防水等特點，但存在無防火性能、不環保、難以周轉使用、強度耐磨度差等缺陷；PE膜易燃。

（2）包裝石膏板。石膏板在裝飾裝修地面成品保護中也非常常見。石膏板作為成品保護優點十分明顯：一是防刮防壓性能好；二是具有優良的防火特性；三是具有一定的隔音效果。但是石膏板作成品保護其抗剪力差，硬度、密度不大，在使用過程中非常容易脆裂，導致施工現場重復的更換，再加上石膏具有吸水性，防潮能力差。另外，石膏板的生產本身不具備環保性，目前國內環保經濟要求越來越高，大量中小型石膏板生產企業停產，導致石膏板的價格持續上漲，包裝石膏板用作成品保護板的周轉性差，且不經濟環保。

（3）地毯。普通地毯在成品保護中具有防滑、可多次周轉的特性，但是卻不防水不防火，而且燃燒時會釋放大量有害氣體，使用成本也相對較高。市場上有特殊的防火地毯，但是造價高，作為地面成品保護材料來使用很不經濟。

（4）膠合板。膠合板的容重輕、抗彎性能好，有一定的硬度和抗沖擊性，但是在地鐵裝飾施工現場，容易變得潮濕沉重，各項性能指標會顯著下降。膠合板在生產過程中添加了膠水，會釋放一定的甲醛等有害物質。此外，膠合板的防火性能不足。

3 地鐵裝飾施工新型成品保護材料的研究與應用

3.1 建立研究體系

建立集實驗、生產、使用三位一體的研究體系，三部分各自獨立又相輔相成，為研究的順利進行奠定了堅實基礎。

3.2 材料選型

考慮到材料的防火防水性、抗壓耐磨、周轉及環保性能要求，從材料選型上考慮高分子PVC材料方向。由于PVC分子鏈上含有大量的氯元素，因此自身的阻燃性非常的優異，用之生產的產品防火安全性非常好。PVC結構穩定，耐化學藥品性高，尤其是耐強酸，使其在使用過程中不容易失效，使用壽命長。同時，PVC具有疏水性，其吸水率非常低。此外，PVC材料的機械強度高、耐磨性非常好，在滿足使用條件下可以將產品做得比較薄，輕量化的同時也方便了安裝施工。再加之考慮到便于現場安裝及回收，未選擇板材方向，而選擇卷材方向。

3.3 配方調整及現場試驗

（1）第一批次實驗。時間：2018年5月。①使用情況。此次生產過程為混料造粒，擠出壓延成型、牽引裁切打包，將高分子吸音卷材首次應用于地面成品保護。實驗將第一批卷材向南昌地鐵2號線、成都地鐵3號線項目投放后，項目反饋該材料具有良好的防火及防潮性能，具有一定的周轉能力。由于成品保護卷材主要使用于較為光滑的石材或者瓷磚表面上，鋪貼上去后容易產生滑動位移現象，材料邊緣容易翹起，材料褶皺位置容易破裂，且考慮了“吸音”特性，導致該批次試驗配方成本較高。②改進思路。增加亞光面或麻面的表面處理方式以增加摩擦，從配方和生產工藝角度研究翹起和褶皺的問題，不考慮吸音性能，控制生產試驗配方成本。③實驗及生產工作。實驗部分：根據項目使用反饋的情況，對生產配方進行了優化調整，主要是降低了產品的密度與硬度，實驗過程為混料造粒，擠出壓延成型、牽引裁切打包。生產部分：卷材鼓包是由于卷材生產時不是一條直線，在項目實地鋪設時都按照直線進行平鋪搭接，就會形成拱起。因此，該問題的解決方向還是消除卷材直接收卷過程中的鼓包和保證收卷直線性達成。④試驗評價。本輪生產時將生產線三輥溫度設定降低10℃至60℃左右，提升冷卻效果減少鼓包的出現。增加了收卷機構的定位裝置，提高收卷的直線性。雖然本材料較傳統材料已經具備了很大的彎折性，但目前邊角位置依舊不容易折起來，材料還是比較生硬，褶皺位置容易產生破裂，說明廠家配方設計時重點降低了產品的硬度，增加了柔韌性。

（2）第二批次實驗。時間：2018年9月。①使用情況。向項目部發放了第二批試驗產品，根據項目使用情況反饋，該批次產品存在表面分層脫落，邊緣易撕裂的問題。②改進思路。卷材發生老化脆裂與分層，就是卷材的高分子基體PVC分子鏈發生了降解反應導致分子鏈斷裂，材料強度急劇下降所致。針對此現象，在實驗室模擬施工現場常見的腐蝕性的物質（主要是水泥）對卷材的侵蝕實驗，從配方上增加耐候性和耐腐蝕性。③實驗及生產工作。實驗部分：根據實驗結果對配方體系進行了優化，提升了對腐蝕性物質的耐受力，并增加了卷材的耐候性，研發了兩種新配方，三種規格的試驗品。生產部分：根據調整后的配方使用特制的牽引輥，生產麻面或啞光面產品，增加表面粗糙度，增大與光滑地板表面的摩擦。性能檢測結果如表1所示。

表1 性能檢測結果

（3）第三批次實驗。時間：2018年11月—2019年5月。①使用情況。根據第三批次使用情況看，脫層現象已得到解決，但產品抗撕裂性能依然不足，導致周轉性不足。實際使用中，雙麻面和雙亞光面的防滑性能區別不明顯。②改進思路。擬進行增加材料的抗撕裂性能的研究，考慮通過加入其他材料或增加復合材料的方式進行下一步研究。③實驗及生產工作。實驗部分：首先考慮在材料中增加短纖維，2019年7月，經過多次實驗，在原材料中加入纖維的方案未達到預期；2019年8月，確定下一步研究方向為在原材料的基礎上復合鋁箔等材料以增加抗撕裂性；2019年10月，經過多次實驗，在原材料上復合鋁箔的方案未達到預期。生產部分：根據配方進行含纖維和復合鋁箔等生產試機生產，但該方案均未達到預期。

（4）第四批次實驗。①使用情況。2020年3—4月經過多次開會討論，確定增加厚度的小批量現場實驗。2020年5月，加厚的實驗材料發送至成都地鐵項目進行現場使用實驗。②實驗及生產工作。實驗部分：確定產品壁厚為1.2mm的卷材比較適合，既能夠滿足抗撕裂要求，也不會影響其他方面的性能。生產部分：根據生產配方，生產的產品壁厚為1.2mm的卷材產品，供貨產品項目使用情況良好。1mm和1.2mm厚卷材的主要性能指標對比如表2所示。

表2 1mm和1.2mm厚卷材的主要性能指標對比

4 結束語

為滿足地鐵裝飾施工復雜施工環境，文章通過對應用于地鐵裝飾施工的新型成品保護材料進行研究，研發出了該款具備一定抗壓耐磨、防水性能，防火等級達到B1級以上，環保周轉且可回收利用，便于現場鋪貼安裝的成品保護卷材，具有非常實際的研究意義。但由于材料生產成本與配方和生產批次數量有直接關系，在未被市場廣泛使用，生產數量未達到較大批次數量的情況下，生產成本相較于市場環境來說還相對較高。