不發火地面材料標準化發展現狀

孫潔平 范祥林 趙奕澤

（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024）

1 行業現狀

不發火地面又稱防爆地面，是20世紀后期我國從蘇聯引進的新技術，但一直限于重大國防工業、軍事領域和核工業領域。1996年7月1日實施的GB 50209-95《建筑地面工程施工及驗收規范》是在參照蘇聯規范的基礎上制定的，規定了不發火性能材料的選擇和施工工藝，并在工業與民用建筑領域推廣應用。不發火地面現已被廣泛應用在石油化工、軍工、航空航天、醫藥、民爆、輕工、鐵路、船舶、商業等領域。目前，防爆地面生產廠家約100多家，年使用量約2000萬平方米，年產值約20億元，且產品使用量不斷增加。

由于各種需防火、防爆的車間和倉庫生產工藝性能各異,其要求的防火、防爆等級不同,因此對不發火地面的性能要求也不同。常見的不發火地面材料主要包括：

1）金屬不發火地面材料，主要為銅板、鋁板等有色金屬，質地較軟，具有防靜電功能，但造價較高，磨損性及耐腐蝕性較差。

2）無機不發火地面材料，主要采用不發火水泥石砂、細石混凝土、水磨石等無機材料制造，根據添加骨料不同分為金屬氧化物型、金屬粉末型、碳粉型、白云石型和大理石型等，造價低、耐磨損、強度高，較適用于化工車間以及鞭炮生產企業。

3）有機不發火地面材料，如瀝青、PVC地坪、環氧地坪等，裝飾性強，與基面結合度高，適用于紡織品、紙漿、印刷等企業。

隨著行業發展，還出現了很多功能性產品，如高強度耐磨性不發火材料以及具有較好防靜電功能的產品等，種類繁多。

2 標準化現狀

2.1 國外標準化現狀

俄羅斯和美國最早研發并在軍事領域使用防爆地面，其標準現狀與我國基本一致。俄羅斯和我國都采用蘇聯的技術要求。美國在相關設計、施工和驗收規范中要求易燃易爆場所應使用具備防靜電功能的防爆地面，例如美國國家航空航天局標準NASA-STD-8719.12《爆炸物、推進劑、煙火藥安全標準》中只要求生產和存放場所須具備防靜電功能，但在實際操作規程中還要求搬運重物和工具使用時不應與地面摩擦或撞擊產生火花，即要求采用防爆地面。日本在相關設計、施工和驗收規范中規定易燃易爆場所的地面應采用防靜電橡膠鋪地材料，橡膠材料具備不發火功能，即同樣要求具備防靜電和不發火功能。歐洲標準體系最完善，其中歐洲地坪標準系統主要由英國標準BS EN 8204系列標準組成，見表1，涉及應用、驗收、材料、設計、現場施工、地坪起鼓問題、健康與安全、現場測試以及防靜電要求等，檢測項目包括粘接強度、耐磨性、抗沖擊性等必檢項目以及抗壓強度、抗折強度、表面硬度等非必檢項目。

表1 歐洲不發火地面材料標準

不發火性能測試方法方面，美國等主要采用沖擊法和摩擦法。其原理是從防爆地面的功能角度設計，即地面受到摩擦或重物沖擊時不會產生火花。在相關設計標準中給出了一種設備示意圖。此外，兩種方法都在是瓦斯的氣氛中進行測試，以是否引燃瓦斯作為判定依據，該方法比國內測試人員觀察是否有火花更直觀，但也具有一定的危險性。

2.2 國內標準化現狀

我國的地坪標準沒有系統分類，目前不發火地面材料涉及標準見表2，主要為地坪材料產品標準，適用范圍較廣，側重于產品耐磨性、硬度、抗壓強度等一般物理性能，而對于不發火地面材料，標準中未進行明確分類定義，我國也暫無專門針對防爆地面的產品標準，相關設計、施工和驗收規范都對易燃易爆場所要求采用防爆地面，但缺少配套的產品評價要求及詳細測試方法，標準體系不完善，質檢部門和施工單位對質量評定和施工驗收缺少有效評判依據。

表2 國內不發火地面材料標準

不發火性能測試方法方面，目前我國主要依據GB 50209-2010《建筑地面工程施工質量驗收規范》附錄A采用摩擦法，即在完全黑暗的房間內進行測試，試驗時將砂輪轉速控制在600～1000r/min范圍內，砂輪直徑為150mm，要求對試件的任意部分接觸旋轉的砂輪并施加10～20N壓力后，觀察試件與砂輪摩擦的地方有無火花發生，試驗需要持續到每個試件被磨掉不小于20g后才能停止，如在試驗過程中沒有發現任何瞬時火花，則可判定該材料為不發火材料[1]。

方法中還明確要求試驗前應進行校準，規定采用工具鋼、石英巖或含石英巖的混凝土等能發生火花的試件作為基準材料在旋轉的砂輪上進行摩擦，可以看到清晰的火花，則該砂輪為合格。但由于該方法僅在驗收規范附錄中出現，測試方法描述過于概括，具體實施過程中有一些條文和試驗規定需進一步斟酌細化，如：

1）不發火試驗的合格性判定，對于細骨料需要用膠凝材料成型試塊，但規范并未對膠凝材料提出要求，也未指明是從試塊上磨掉不少于20g，還是按配比換算磨掉不少于20g細骨料，實驗室間容易造成試驗差異；

2）根據規范，試驗需要磨掉20g方可停止，但對于有機不發火地面來說面材較薄，極易磨穿面層，因此對于有機不發火地坪材料，目前的方法不太適用，操作無法滿足實際要求；

3）試件不發火性試驗打磨時根據規范要求應施加10～20N的壓力。操作中如何控制,條款中沒有明確，如憑借經驗或大致推斷，必然影響試驗結果，發生誤判；

4）規范中只規定了不發火面層選擇和施工工藝，但對已經施工的防爆地面如何驗收并未提及，同時，由于測試過程需要在完全黑暗的房間中進行觀察，測試環境較受限制，對人員觀察能力也十分考驗；

5）規范中對骨料進行了要求，但較困難的是加工骨料的原材料選擇，雖然規范中推薦碎石應選用大理石、白云石或其他石灰石進行加工，然而天然石材往往存在雜質，如果所含雜質較多或夾層含有堅硬物,其不發火性試驗常不合格，因此如何快速選擇原材料還需有明確的方法進行指導。

3 完善標準體系的必要性

綜上所述，現行國家標準中對防爆地面的要求不夠全面，不發火地面應同時達到防靜電性能和不發火性能，但部分設計規范只要求了單一的防靜電功能或不發火功能，導致相關人員對防爆地面的理解不夠全面，不發火地面材料市場混亂，有大量僅具備單一防靜電功能或不發火功能的地坪被應用在易燃易爆場所和生產廠房中，埋下了巨大的安全隱患。

同時，由于規范中測試方法和儀器設備要求并未明確規定，對已鋪設的防爆地面如何驗收成為急需解決的重大問題，此外，試驗操作過程也極易造成結果差異，出現誤判。因此，針對產品類型細化測試方法，明確工程驗收要求，盡快完善產品標準體系勢在必行，對于其原材料的甄選也應充分研究，從源頭保證產品質量安全。

安全生產是重大基本國策，隨著我國建筑防火、防爆設計規范的完善和優化，消防工程安全逐步引起重視，在一些關鍵領域和特殊場所必須使用防爆地面材料。配套完善的標準體系將進一步促進行業快速有序發展，規范市場，為質量監督部門進行驗收和質量評定提供可靠依據，保證產品質量，為生產生活提供安全保障。