应对天然磨光石采取哪些适当的防滑措施

应对天然磨光石采取哪些适当的防滑措施
应对天然磨光石采取哪些适当的防滑措施

撰文:Gesa Todt

提高防滑能力已经不是一个新的话题了。但是,于1999年6月在德国纽伦堡举行的“石材+技术”(Stone+tec)展览会期间,主张对石材进行化学处理和激光微孔处理的两派专家们之间发生了一场激烈的争论。甚至在展览会开幕之前,就相传激光处理无任何效果,其有关证书的颁发仅仅是出于人情,而没有经过严格的科学分析。

在纽伦堡展览会中,人人对此都有一个大概的了解。这一行业的供应商与用户及Fraunhofer材料和喷气工程学院(IWS)开了一个座谈会。该工程学院早就开始发展激光处理技术,并在这一领域进行了多年的研究工作。
座谈会后发表了两项声明:
激光微孔处理和化学处理这两种方法的效果相同,尽管其方式各异,都是处理磨光表面的微孔。微孔处理的方式只会在最后的防滑效果中产生小的区别。这些区别主要取决于处理的程度,而这一程度往往是在视觉效果和防滑之间寻求平衡与和谐。
研究防滑效果所使用的方法实际上并不适用于作出准确的评定。用油来进行的德国标准试验(根据德国工业标准DIN)主要着眼于工业场所的安全性,但不适用于天然磨光石材。另外,静止和非静止的方法有不同的理论根据,因此不能将两者相提并论。

微孔处理:异曲同工
微孔处理即利用人类肉眼有限的分辨能力。一个磨光平面看似光滑,闪闪发亮,但实际上,每平方厘米上布满了1200个微孔,每个微孔最大直径为440微米。因滑倒的危险随表面粗糙程度增加而降低,这一视觉公差便可在石材表面起防滑作用。微孔处理的方法是,对微孔周围进行处理,使之虽然粗糙,但便于清洁。
微孔处理三种方法的区别主要在于技术的不同。用激光打出直径约200微米、深50到100微米的小孔。石材的某些部分不翼而飞,或在其均匀的表面撞击,根据材料的不同,留下比较光滑的小孔。这就意味着,由于石材的成分不一,不会产生微小、细腻的小孔,而是明显的凸起部分。当人们走在材料表面、鞋引起摩擦时,这些凸起部分便增加了石材表面的变形。化学处理有类似的效果,但主要产生的不是微小的圆孔,而是腐蚀石材表面最“柔软”的物质,留下细小的纹路。如果把化学和激光这两种处理方法相结合,便没有什么区别,仅仅是用较低的浓度或强度,在小孔中获得这一效果,而这正是人们所期望的。另外,其速度很快,对于生产来说,是一大优势。
水渗入微孔或从微孔中通过,以及所谓的吸盘效应,对于防滑来说并不重要,甚至所有这些因素以不同形式组合并产生影响都无关紧要(但这一点最后没有得到澄清)。

远非现实的测试方法

但是,证明防滑效果的测试方法有诸多不足之处。德国根据几条法律规定对防滑进行研究,如有关工业场所的规定、安全措施的规定和德国工业标准(DIN)51097和51130有关地面测试的规定。这些法规的主要目的是保证工业安全,并考虑到其本身的条件。用油进行测试是测试内容的一部分,但对于我们所讲的问题来说没有什么意义,因表面油渍仅仅会出现在工作场所,可是在这些地方绝对不会用天然石材铺地。
此外,很难部分地把调研方法规范化。例如,根据ZH 1/571和GUV 26.17标准,测试一系列重要数据,需要让一个人站在一个平面上,之后使平面逐渐倾斜。当他开始下滑时,测量其倾斜角度。人们很容易就会想到,这一实验会受好几种因素的影响,如膝盖的颤动、每个人的稳定性等。室内温度和湿度,以及用来进行试验的材料的仓储和安装条件等也很重要。用新的工程板在实验室条件下进行试验,目的是让所有在实际使用中可能起作用的因素都对结果产生影响。但如果是铺设好了的地面,就要借助测量仪器进行防滑摩擦试验,这意味着需要对微孔处理的方法进行客观的比较,寻找新的测试方法,以便能够重复进行这种比较。
但是有些专家拒绝任何一种防滑处理。由于如果不破坏磨光的一部分,达到绝对的安全是不可能的。这些专家们认为,一个好的专家应该避免在容易受潮的地方使用天然石材。无论如何,材料表面的防滑程度仅仅经专业处理后才有所提高。也就是说,清洗后小心翼翼地将多余的水泥去掉,不打蜡或不使用含有蜡的清洁剂,并经常用水擦洗,以去掉微孔中的灰尘。

激光处理技术的发展
1992年,在原联邦德国研究和技术部的一个研究计划的支持下,Fraunhofer材料和喷气工程学院(IWS)开始对用激光处理天然石材进行研究,其目的是寻找能具备历史价值的建筑物表面用激光进行切割和清洁的一套方法。有了这一经验后,在1993年的“石材+技术”(Stone+tec)展览会上,产生了将这一微孔处理技术用于天然石材防滑的想法。那是,微孔处理仅仅通过化学方法来完成。工业部和Fraunhofer材料和喷气工程学院携手共同开发了激光微孔处理的基本方法,并申请了专利。专利的拥有者是托马斯·西维斯(他目前是RENOSA STEINTEHNIK公司总经理)和Fraunhofer材料和喷气工程学院。从那时开始,RENOSA STEINTEHNIK GmbH便大规模推广激光微孔处理方法,并取名为“SafeStep”。
由于这个研究项目是用公款支持的,必须为其颁发专利。因此除了RENOSA STEINTEHNIK公司外,在市场上还有一个名叫Magna Naturstein的公司,也提供激光处理技术。此时西维斯和Fraunhofer材料和喷气工程学院(IWS)一起又研制了一种新的处理方法,而且也申请了专利。这种方法是在使用激光后,对石材进行水机械处理。这样,凸起部分和微孔凸起的边缘都起到缓和,而且表面不易脏。
IWS工程学院还独立开始研究开发另外一个项目,并申请了专利,即活动激光处理。使用这一方法,可处理已经铺设好了的平面,因此解决了事后清洗的问题。但是,与进行化学技术处理一样,在这种情况下,证明和鉴定一个铺设好了的平面的防滑性试验方法还没有规范化,因此不能根据现行的R组有效标准进行分类。