沙质地表给防滑性带来了独特的物理挑战,这是标准摩擦测试通常会忽略的。与产生薄膜的液体污染物不同,沙子是一种颗粒污染物,它会引发“三体磨损机制”,从根本上改变鞋靴外底与地面物理咬合的方式。
核心见解 沙粒有效地充当鞋子和地面之间的移动干扰层,破坏静摩擦。评估在沙质地表上的防滑性至关重要,因为它测试了材料的表面粗糙度是否能够穿透该颗粒层以建立牢固的机械抓地力。
颗粒污染物的作用机制
理解三体机制
在标准行走场景中,摩擦是两体相互作用:鞋底和地板。当引入沙子时,它就变成了第三体。
这种颗粒污染物会产生滚动或滑动界面。沙粒可以像滚珠轴承一样滚动,与干净甚至潮湿的表面相比,摩擦系数大大降低。
破坏物理咬合
抓地力在很大程度上依赖于外底橡胶与地面微观纹理的咬合。沙子会物理地填充粗糙地表的凹槽。
这会阻止外底与稳定的地面材料直接接触。在沙地上进行测试可以确定鞋靴是否能够排开这些颗粒以重新建立物理咬合。
评估表面粗糙度
针对纹理材料进行测试
为了衡量沙子的影响,研究人员使用特定的基材,如砂岩砖或防滑陶瓷。
这些材料具有很高的表面粗糙度。目标是观察地表的纹理是否足够粗糙,以便在存在沙子的情况下提供抓地力。
标准摩擦的局限性
表面触摸起来可能很粗糙,但在覆盖有灰尘或沙子时仍然会很滑。
在沙质地表上进行评估可以量化颗粒干扰。它验证了地板材料的防滑性能在环境被建筑垃圾污染时是否仍然有效。
鞋靴设计的作用
排导碎屑
深纹理胎面对于户外安全至关重要。正如轮胎通过排水沟排导水分以防止水滑一样,靴子胎面也必须排导松散的碎屑。
有效的胎面设计允许沙子从鞋底的压力点下方排出,帮助橡胶找到坚实的地面。
材料耐用性
沙子具有磨蚀性。三体磨损机制会加速外底的退化。
这些环境下的鞋靴需要耐用的橡胶化合物,能够承受持续的磨损,同时保持抓地力所需的结构完整性。
防滑性的常见误区
“湿瓷砖”偏见
标准的摩擦系数测试通常侧重于用洗涤剂或水处理过的瓷砖。这模拟了厨房或医院等危险的室内环境。
然而,在湿瓷砖上的高摩擦系数(例如,大于 0.30)并不能保证安全在松散的土壤或沙子上。流体和颗粒的物理性质是不同的。
过度依赖实验室数据
安全经理可能仅依赖通用的“防滑”等级。
如果没有在颗粒地表上进行专门测试,这些等级可能无法预测在户外建筑区域发生的事故,因为在这些区域颗粒不稳定性是主要风险因素,而不是液体打滑。
为您的环境做出正确选择
为确保员工安全,您必须将鞋靴规格与工作环境中存在的特定污染物相匹配。
- 如果您的主要关注点是室内/液体安全:优先选择在湿或用洗涤剂处理过的陶瓷砖上经过摩擦系数测试(0.28–0.30+)的鞋靴,以防止水滑。
- 如果您的主要关注点是户外/建筑安全:选择具有深层自清洁凸起花纹的鞋靴,并要求提供针对颗粒污染物和松散碎屑性能的数据。
- 如果您的主要关注点是混合地形:选择混合外底,它结合了用于排导碎屑的深纹理凹槽和用于湿地附着的专用橡胶化合物。
真正的安全需要理解,一款额定用于湿地板的靴子可能并非为应对沙质建筑工地上滚动的 the instability 而设计。
总结表:
| 方面 | 标准污染物(例如,液体) | 沙质/颗粒地表 |
|---|---|---|
| 相互作用 | 两体(鞋子和地面) | 三体(鞋子、沙子和地面) |
| 抓地力破坏 | 水滑/薄膜干扰 | 滚动/滑动界面,物理咬合破坏 |
| 外底需求 | 表面附着力,耐化学性 | 深纹理(排导),耐磨性 |
| 测试重点 | 湿/洗涤剂摩擦系数 | 颗粒排导,粗糙度穿透 |
| 主要风险 | 液体打滑 | 颗粒不稳定性,磨损 |
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参考文献
- J. O. Abere, J. S. Ibinaiye. Slip Resistance (Friction) and Safe Walk Characteristics of Selected Shoe Soles on Floor Tiles in Nigeria. DOI: 10.37745/bjmas.2022.04210
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