Сопротивление скольжению по сухой и влажной поверхности

Степень скольжения поверхности определяется кинетическими и динамическими условиями движения тела, взаимодействующего с поверхностью. Если речь идёт о напольном покрытии, то очевидно, каким образом степень скольжения связана с безопасностью использования поверхности. Сегодня это свойство плитки приобретает всё большую актуальность частично из-за законов и требований, которые устанавливают ответственность владельца за несчастные случаи и травмы вследствие падения пол.

Коэффициент трения – параметр характеризующий степень скольжения поверхности. Он пропорционален силе, параллельной поверхности взаимодействия, которая должна быть приложена для того, чтобы создать относительное движение между двумя телами. Эта сила также определяет условия равновесия. Коэффициент трения зависит от природы двух взаимодействующих тел и от условий самого взаимодействия, в частности, состояния поверхности, наличия или отсутствия материала между поверхностями, влажности, температуры и т.д.

Что касается природы поверхности, коэффициент трения для напольных поверхностей (взаимодействующих с подошвами обуви) тем ниже, чем выше такие характеристики поверхности как гладкость, блеск, способность сохранять форму. То есть чем выше сопротивления перфорации, тем больше вероятность покрытия поверхности тонким, непрерывным слоем воды и т.п. Коэффициент трения уменьшается на поверхностях, где присутствует масло, жир, грязь, вода и другие материалы, выступающие в роли смазки между подошвой и полом. Такие материалы образуют скользкую поверхность, увеличивают риск падений и несчастных случаев.

Грубые, неровные поверхности, как правило, обладают более высокой степенью трения. Поверхность может быть такой от природы, или можно достичь такого эффекта соответствующим рельефом, различной формы и размера. Поверхности такого рода поддерживают высокий уровень коэффициента трения даже в тех случаях, когда на них скапливается вода или другие жидкости, так как неровная поверхность препятствует образованию непрерывного слоя жидкости, который снижает коэффициент трения. Следует подчеркнуть, что поверхности, которые обладают высокой степенью сопротивления скольжению, трудно чистить. Этот фактор необходимо учитывать при выборе плитки.

Керамическая плитка, особенно неглазурованная керамическая плитка, вообще наименее скользкий отделочный материал, среди покрытий, использующихся для облицовки пола. Существует несколько методов испытания плитки на определение степени скольжения (коэффициента трения): метод B.C.R.A.; метод ASTM C1028; метод DIN 51130; метод DIN 51097. На основании этих методов размработан стандарт EN ISO 10545-17 Определение коэффициента трения.

Метод B.C.R.A.

Метод B.C.R.A. – это метод инструментального определения динамического коэффициента трения (μ, DCOF - dynamic coefficient of friction). Стандарты устанавливают чёткие требования, которым должна удовлетворять поверхность плитки, чтобы считаться устойчивой к скольжению (μ должен быть ≥ 0,40 как в случае испытания элементом из кожи, при помощи которого имитируется скольжение по сухой поверхности плитки, так и в случае испытания элементом из твёрдой резины, при помощи которого имитируется скольжение по мокрой поверхности).

Динамический коэффициент трения:

• μ ≤ 0,19 опасный уровень скольжения;
• 0,20 ≤ μ ≤ 0,39 чрезмерный уровень скольжения;
• 0,40 ≤ μ ≤ 0,74 удовлетворительный коэффициент трения;
• μ ≥ 0,75 отличный коэффициент трения.

Подробное описание метода BCRA.

Метод ASTM C1028

Разработанный в США метод ASTM позволяет производить, при помощи соответствующего оборудования, измерение коэффициента статического трения (S.C.O.F. - static coefficient of friction) между испытываемой поверхностью и скользящим элементом из резины, нагруженным до 50 фунтов (222,7 Н, ок. 23 кг). Статический коэффициент трения – это отношение горизонтальной составляющей силы, применяемой к телу, которое начинает скользить, преодолевая трение, к силе давления, которая прижимает трущиеся тела друг к другу. Как и в случае динамического трения, речь идёт об отношении сил, следовательно, о значении без указания единицы измерения.

Статический коэффициент трения:

• SCOF ≤ 0,50 опасный уровень скольжения;
• 0,50 < SCOF < 0,60 удовлетворительный коэффициент трения;
• SCOF > 0,60 нескользкая поверхность.

Подробное описание метода ASTM C1028.

Метод DIN 51130

Полы в производственных помещениях или на рабочих участках, где высока вероятность скольжения (например там, где на пол часто падают такие вещества, как жиры, масла, вода, остатки пищевых продуктов, порошки, мука, растительные отходы) классифицируют на следующие группы:

1. R9 - гостиные, заводские и домашние столовые, рестораны и т.п.; амбулатории, дневные стационары, аптеки, лаборатории; парикмахерские; прачечные и химчистки; помещения для отдыха и классы в школах и детских садах и т.п.
2. R10 - погреба; торговые зоны под открытым небом; склады для хранения упакованных продуктов питания; открытые склады; крытые и подземные гаражи; открытые автостоянки; кухни в детских садах и школах; мастерские или цеха, в которых используется ручной труд; зоны отдыха под открытым небом; заводские проходные и т.п.
3. R11 - помещения для производства, хранения и упаковки сыров; помещения для обработки сырьевых материалов; помещения, в которых производится розлив напитков в бутылки или в которых изготавливаются фруктовые соки; кухни ресторанов, имеющих до 100 посетителей в день; помещения для переработки мяса; цветочные магазины; торговые зоны под открытым небом; красильни; открытые склады; открытые автостоянки; крытые и подземные гаражи, в которые проникают атмосферные осадки; зоны отдыха под открытым небом; заводские проходные и т.п.
4. R12 - помещения, в которых осуществляется производство и упаковка маргарина и иных пищевых жиров; помещения, в которых производится розлив растительного масла в бутылки; помещения, в которых перерабатываются свежее молоко и масло; помещения, в которых перерабатываются жиры или жидкие вещества; автостоянки пожарных служб; открытые погрузочно-разгрузочные платформы; автозаправочные станции предприятий и т.п.
5. R13 - предприятия по рафинированию пищевого растительного масла (с V6); предприятия по обработке жиров (с V4); бойни (с V10); колбасные цеха (с V8); цеха по обработке рыбы (с V10); цеха по производству овощных консервов (с V6) и т.п.

Данный метод предусматривает также измерение так называемого «накопительного пространства» V, которое представляет собой объём впадин на поверхности плиток с неровной фактурой. Вода или другие продукты, вызывающие скольжение, попадают во впадины, оставляя поверхность, соприкасающуюся с подошвой обуви, стойкой к скольжению. В процессе измерений определяется масса вещества с известной плотностью, необходимая для полного заполнения впадин на лицевой поверхности плитки. Классификация осуществляется в зависимости от объёма на единицу поверхности.

Значение измеренного объёма впадин [см³/дм²] – группа оценки: 4 - V4; 6 - V6; 8 - V8; 10 - V10. Подробное описание метода DIN 51130.

Метод DIN 51097

В помещениях, где полы часто бывают мокрыми, и по ним ходят босыми ногами (например, борта бассейнов, бассейны для детей, общие душевые помещения, сауны, и т.д.), классификация содержит группы: A; B (A+B); C (A+B+C). Подробное описание метода DIN 51097.