陶瓷砖摩擦系数试验机

陶瓷砖摩擦系数三种检测方法
　　新的国家标准GB/T4100.11999（附表A）对陶瓷砖摩擦系数指定有三个标准检验方法。笔者通过对陶瓷砖摩擦系数专用检测设备的开发研制，对陶瓷砖摩擦系数的三个标准检验方法的特点及可操作性等问题有一定见解，以下逐一分析。
　　动滑快法是使用一个自行走装置在待测陶瓷砖表面上水平来回移动，陶瓷砖表面需紧密铺砌形成一个平展的测试区，测试长度为1m。自行走装置拖动一个由200g重块垂直正压在φ9mm橡胶摩擦块上所组成的摩擦组件，摩擦组件与陶瓷砖水平面滑动接触，用于测试干或湿状态下陶瓷砖表面的滑动摩擦系数。为此笔者设计了一个以轻质材料制造的沿水平轨道匀速（17mm/s）运动的自行走装置。装置上的摩擦组件用两片高灵敏度簧片扶持拖动前进。后方固定一个线性压力传感器，显示摩擦力作用下簧片变形所生产的推力。在设计中发现：鉴于标准中无提及应用基准摩擦校正板，也无特指所用簧片的材料规格，对样品地砖铺砌要求也较多，所以检测数据有待验证。由于按标准要求选用带传感器的推拉力计则成本较高，如果标准中增设标准校正板的滑动摩擦系数作参照依据，则可别选一种计量器具（如千分表）代替线性传感器，便可简化检测设备的制造工艺和节省制造成本，更准确检测出陶瓷砖滑动摩擦系数值，有利该检测设备在生产单位中推广应用。
　　静滑块法是用一块75×75×3橡胶板（硬度值IRD90±1）粘在一块200×200×20胶合板的底面，在胶合板上面垂直加载一个4500g重块，组成一个滑块组件。通过拉力计拖滑块组件与被测陶瓷砖水平表面产生相对运动趋势。测出在干和湿的条件下陶瓷砖的静摩擦系数值。按此方法研制的专用检测设备直观可行。另有标准校正板作参照，检测操作过程较好掌握，问题是由于滑块组件上的橡胶板与陶瓷砖表面之间在重块的作用下产生真空吸附力，不能完全准确反映陶瓷砖静摩擦系数的真实数据。特别在湿摩擦系数的检测实践中，出现了平滑砖面的静摩擦系数反比粗糙砖面的静摩擦系数数值大。针对此问题，我们曾拟改用网纹底面的橡胶板作滑板组件进行检测，但有违标准的要求，暂不宜推行。建议此标准检测方法作适当修订或扩大标准的检测仪器使用范围。
　　倾斜平台法是以一名测试者穿着肖氏硬度为73±5的特制橡胶鞋，在以每秒倾斜1°的恒角速度旋转的平台（2000mm×600mm）上行走，直至测试者显示出不安全的迹象时，测出旋转平台与水平面之间倾角，以确定被测陶瓷砖的动态临界摩擦角（夹角正切值=动摩擦系数）。用此方法制造的专用检测设备需占较大空间。检测所得的摩擦系数值可因测试者而异存在一定差别。但此方法模拟陶瓷地砖实际使用原形，对斜坡路面的陶瓷地砖摩擦系数阻力测试有实际意义。目前笔者已完成此检测方法的专用设备设计工作，有望早日研制应用于实践加以验证。
　　进一步重视陶瓷砖摩擦系数的检测工作
　　在应用上述三种陶瓷砖摩擦系数探测方法时，国内一些对英联邦国家出口陶瓷地砖产品的企业也有参照执行英国标准“可灵活铺贴的粘土和硅酸钙质无釉地砖”BS6677。该标准由英国标准协会制定，明确地把地砖的湿滑动平均摩擦系数值列于产品标识里，作为产品必备的一个质量衡量指标。规定地砖的平均湿滑动摩擦值不得小于0.6，并在标准的“附录E”中描述了滑动摩擦阻力的测试方法。此方法通过使用一个摩擦力检测仪和滑动装置测定地砖的湿滑动摩擦阻力。该标准方法的检测设备纳入了英国标准BS812.part3，目前国内暂未有详细的推广应用报道。
　　综上所述，陶瓷地砖摩擦系数的各种测定方法都以不同形式反映了陶瓷地砖摩擦系数测定的多样性和必要性。地砖在各种场合的广泛使用，给人们带来了舒适美观，同时也隐藏了与地砖摩擦系数相关的不安全因素。例如居室里特别是厨房、卫生间地砖摩擦系数如选用不当，会造成使用者跌伤事故；在广场路面的地砖摩擦系数选用不当，会造成机动车刹车失效，伤及无辜路人；在商场、餐厅地砖的摩擦系数选用不当，致使消费者“失足”后把经营者告上法庭的事件常有所闻，多挂几个“小心路滑”的警示牌也不能从根本上解决问题。如何选用既美观又防滑安全的地砖，参考的依据是什么？人们都希望从陶瓷地砖的产品标识中找到摩擦系数值的答案。本来，GB4100，1～5-1999系列产品标准要求在产品说明书中应标明按附录A试验测出的摩擦系数。但由于试验方法的可操作性存在问题以及国内陶瓷砖摩擦系数专用检测设备的开发滞后，以致此规定在实际中一直未有执行。
　　为了提高产品档次和使产品标准与国际接轨，加强陶瓷地砖摩擦系数的检测研究还有大量工作要做。
　　陶瓷地砖摩擦系数检测方法的改进意见
　　笔者通过对陶瓷地砖国家标准关于摩擦系数的三个测试方法的检测设备进行开发研究，认为上述的检测方法理论上是可行的，但在具体操作上还有一定的局限性，主要是上述测试方法不能真实反映陶瓷地砖现场使用效果。如何改进？笔者经过比较分析，认为对于陶瓷地砖摩擦系数的测定方法拟用滚动摩擦代替静摩擦和滑动摩擦为好，即用特制的橡胶材料制成一个滚动摩擦组件，在一定的载荷下，沿被测地砖水平表面作来回弹性摩擦滚动。通过测定摩擦力消耗的时间计算其地砖的摩擦阻力。这是一种比较接近实际的测试方法。例如检测机动车的刹车时间除了机动车制动性能因素外，就是路面与车轮间材料的摩擦系数起作用。此方法还需选取一块基准校正板作为摩擦力检测的参照依据。
　　此外在GB4100.1～5-1999系列标准中虽然要求经检验后报告陶瓷砖的摩擦系数和所采用的试验方法，但并没有规定明确的指标，因此即使生产者提供了摩擦系数的检验数据和试验方法，消费者在选择上仍然是有困难的。建议在充分试验的基础上，标准应规定不同摩擦系数的产品适用范围和使用场合，至少应是指导性的技术指标

产品说明：倾斜平台法是以一名测试者穿着特制橡胶鞋，在以每秒倾斜1°的恒角速度旋转的平台上行走，直至测试者显示出不安全的迹象时，测出旋转平台与水平面之间倾角，以确定被测陶瓷砖的动态临界摩擦角（夹角正切值=动摩擦系数）

依据标准:GB/T4100-2006,DIN51097-1992,DIN51130-2010

技术参数:
1.角度范围：0～45°

2.角度调整速度：1°/S（可调）

3.控制模式：触摸屏＋摇控器

4.测试装置:600X2000MM平台

5.样品尺寸: 500X1000MM
6.工作台面尺寸:2800X1850X2900MM

7.重量：约1400KG
10.电源：220V 50HZ