DB11 308-2005 室外田徑場地面層合成材料技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法

室外田徑場地面層合成材料技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法2005-07-22發(fā)布2005-09-01實(shí)施北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布DB11/308—2005 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14技術(shù)要求 25檢驗(yàn)方法 36評(píng)定方法 3附錄A(規(guī)范性附錄) 總揮發(fā)性有機(jī)化合物的測定…………4附錄B(規(guī)范性附錄)揮發(fā)性甲苯二異氰酸酯的測定 7附錄C(規(guī)范性附錄) 苯系物的測定…………9附錄D(規(guī)范性附錄)可溶性重金屬的測定 附錄E(規(guī)范性附錄)沖擊吸收的檢測 附錄F(規(guī)范性附錄)垂直變形的檢測 16附錄G(規(guī)范性附錄)抗滑值的檢測 本標(biāo)準(zhǔn)第4章中的4.1條為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，其余為推薦性條款。目前，我國室外田徑場地主要鋪設(shè)以聚氨酯為主的面層合成材料，其具有全天候、維護(hù)方便和耐久性好的特點(diǎn)，隨著面層合成材料的普及使用，特別是在學(xué)校中的廣泛使用，面層合成材料本身對(duì)人體和環(huán)境的影響越來越受到關(guān)注。本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于面層合成材料環(huán)保技術(shù)要求和檢測方法，同時(shí)，也對(duì)面層合成材料的物理機(jī)械性能進(jìn)行檢測，力求全面地評(píng)價(jià)面層合成材料的性能，指導(dǎo)生產(chǎn)廠家重視環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等因素。本標(biāo)準(zhǔn)由北京市體育局提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：北京市體育局、北京市體育科學(xué)研究所、北京新奧環(huán)標(biāo)理化分析測試中心、北京市理化分析測試中心。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王建華、熊偉、夏敏、關(guān)素芹、李志實(shí)、鄭華林、田小青、戚小京、王欣欣、本標(biāo)準(zhǔn)適用于田徑場地面層合成材料的物理機(jī)械性能以及室外田徑場地合成面層材料的環(huán)保指標(biāo)下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適JTJ059-1995公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程(附條文說明)表面層封閉，表面水無法滲入的田徑場地合成面層，采用合成材料與橡膠顆粒混合鋪設(shè)，稱為混合型；也可以采用基層為滲水的橡膠顆粒層，表面層為非滲水的合成材料層，稱為非滲水復(fù)合型。表面層不封閉，表面水可以滲入的田徑場地合成面層，基層采用滲水的橡膠顆粒層，表面層為滲揮發(fā)性甲苯二異氰酸酯TDFvolatiletoluened沖擊吸收KAshockabsorbency地面系統(tǒng)具有的對(duì)沖擊力吸收特性，可造成反彈力減少。12垂直變形StVvverticaldeformation抗滑值Kh序號(hào)檢測項(xiàng)目限量值備注1總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)含量，mg/m32苯系物，mg/m33揮發(fā)性甲苯二異氰酸酯(TDI)含量，mg/m34混合型面層合成材料物理機(jī)械性能指標(biāo)見表2。序號(hào)項(xiàng)目名稱性能指標(biāo)1硬度(邵氏)度2回彈值(%)3壓縮復(fù)原率(%)45扯斷伸長率(%)6阻燃值I級(jí)滲水復(fù)合型面層合成材料物理機(jī)械性能指標(biāo)見表3。序號(hào)項(xiàng)目名稱性能指標(biāo)1沖擊吸收(%)2垂直變形(mm)34扯斷伸長率(%)5非滲水復(fù)合型面層合成材料物理機(jī)械性能指標(biāo)見表4。序號(hào)項(xiàng)目名稱性能指標(biāo)1沖擊吸收(%)2垂直變形(mm)34扯斷伸長率(%)5檢驗(yàn)方法按附錄A進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄B進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄C進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄D進(jìn)行。試樣材料制備和檢測按GB/T14833進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄E進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄F進(jìn)行。檢驗(yàn)方法按附錄G進(jìn)行。室外田徑場地面層合成材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行環(huán)保和物理機(jī)械性能的檢測，檢驗(yàn)方法按照本標(biāo)準(zhǔn)中附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F、附錄G的方法進(jìn)行，全部檢測結(jié)果符合技術(shù)要求，合成材34(規(guī)范性附錄)合成材料在環(huán)境艙中釋放出多種有機(jī)化合物，用吸附管(Tenax)采集一定體積的氣體樣品。采樣A.2試劑A.2.1丙酮色譜純。A.2.2丁酮色譜純。A.2.3正己烷色譜純。A.2.4苯色譜純。A.2.5甲苯色譜純。A.2.6乙苯色譜純。A.2.7對(duì)二甲苯色譜純。A.2.8間二甲苯色譜純。A.2.9鄰二甲苯色譜純。A.2.10苯乙烯色譜純。A.2.11環(huán)己酮色譜純。A.2.12十一烷色譜純。A.3.1環(huán)境艙(1m3),空氣交換率為1m3/h。A.3.2氣相色譜儀(帶氫火焰離子化檢測器)。A.3.3大口徑毛細(xì)管色譜柱(HP-1)A.4氣相色譜測定條件A.4.1色譜柱：大口徑毛細(xì)管柱HP-150mA.4.2色譜柱溫度：初始溫度40℃,恒溫10min,再進(jìn)行程序升溫，升溫速率10℃/min,最終溫度250℃,保持5min。A.4.3檢測器溫度：260℃A.4.4汽化室溫度：220℃樣品尺寸為500mm×500mm,1塊，厚度不小于(13±2)mm。固化時(shí)間超過15天。樣品在恒溫25℃、恒濕50%的環(huán)境艙內(nèi)放置24h,用Tenax管以0.5L/min流量采集20min。采A.5.2儀器準(zhǔn)備A.5.3參數(shù)調(diào)整A.5.4標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制A.5.4.1標(biāo)準(zhǔn)混合儲(chǔ)備液的配制稱取各色譜純?cè)噭?mL進(jìn)行混溶，配制成混合儲(chǔ)備液。通過以下公式計(jì)算出各物質(zhì)的百分含量。Xi%=M;/(Ma-M瓶)….M———混溶后稱取總重(g);M瓶——空瓶質(zhì)量(g);A.5.4.2標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制Ci——i組分試劑在注射器中濃度(μg/mL);M——稱取混合儲(chǔ)備液的質(zhì)量(ug);100——注射器容積(mL);A.5.4.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制用氣體進(jìn)樣針分別取三個(gè)不同濃度注射器中氣體500μL進(jìn)行色譜分析，記錄峰面積或峰高，并以峰面積或峰高為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪制A.5.5樣品的測定采氣后將Tenax管插入熱解吸器進(jìn)行熱解吸，解吸條件：溫度300℃;時(shí)間10min;流速40mL/min;載氣為高純氮?dú)?。用氮?dú)鈱⒋郎y物吹掃至100mL注射器內(nèi)。取500μL氣體進(jìn)行氣相色譜分析，記錄各56VOCi——材料i組分有機(jī)化合物的釋放量(mg/m3);100——注射器容積(mL);10—?dú)怏w的采集量(L);總揮發(fā)性有機(jī)化合物為式(3)計(jì)算出的各種揮發(fā)性有機(jī)化合物之和。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過算術(shù)平均值的15%。12種揮發(fā)性有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖，見圖A.1、圖A.2。圖A.112種可揮發(fā)性有機(jī)化合物標(biāo)準(zhǔn)色譜圖7686——乙苯；7—6——乙苯；7—(規(guī)范性附錄)B.2.4甲苯二異氰酸酯(TDI):色譜純。B.3.1環(huán)境艙(1m3),空氣交換率為1m3/h。B.3.2氣相色譜儀(帶電子捕獲檢測器)。B.3.3空氣采樣器，流量：0L/min-5L/min。B.4.1色譜柱：窄徑毛細(xì)管柱DB-530m×0.25mmB.4.4汽化室溫度：200℃B.5.1樣品的規(guī)格和采集B.5.1.1樣品尺寸為50cm×50cm,1塊，厚度不小于(13±2)mm。固化時(shí)間超過15天。B.5.1.2樣品在恒溫25℃、恒濕50%的環(huán)境艙內(nèi)放置24h,用串聯(lián)的兩支沖擊式吸收管以3L/min流量采集20min。采樣后，將管的兩端套上塑料帽，并記錄采樣時(shí)的78B.5.3參數(shù)調(diào)整根據(jù)色譜測定條件規(guī)定的參數(shù)要求進(jìn)行調(diào)整，使儀器的靈敏度、穩(wěn)定性和分離效率均處于最佳狀態(tài)。B.5.4標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制差量法加入0.025gTDI于25mL容量瓶中，用二甲基甲酰胺定容配制成工作液。準(zhǔn)確移取工作液，用吸收液定容至0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.8μg/mL、1.0μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。各取標(biāo)準(zhǔn)溶液4mL,加NaOH溶液2mL調(diào)節(jié)酸度，待冷卻后用2mL甲苯萃取，猛烈震搖，取甲苯層1mL加20μL七氟丁酸酐進(jìn)行衍生化，待溶液澄清后，加1mL緩沖液以除去過剩的七氟丁酸酐。分別取衍生后的各甲苯層1μL進(jìn)行色譜分析，記錄峰面積或峰高，并以峰面積或峰高為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。B.5.5樣品的測定分別取兩支沖擊式吸收管中的吸收液各2mL混合，加NaOH溶液2mL調(diào)節(jié)酸度，待冷卻后用2mL甲苯萃取，猛烈震搖，取甲苯層1mL加20μL七氟丁酸酐進(jìn)行衍生化，待溶液澄清后，加1mL緩沖液以除去過剩七氟丁酸酐。取衍生后的甲苯層1μL進(jìn)行色譜分析，記錄各組分的色譜圖和色譜數(shù)據(jù)。B.6結(jié)果計(jì)算材料中TDI的釋放量按以下公式計(jì)算Crpr—材料中TDI的釋放量(mg/m3);C—通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求出的吸收液中TDI的濃度(μg/mL);20——吸收液體積(mL);60——--氣體的采集量(L);B.7精密度在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過算術(shù)平均值的15%。B.8其他TDI衍生產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖，見圖B.1(規(guī)范性附錄)苯系物的測定C.2.1苯色譜純。C.2.2甲苯色譜純。C.2.3乙苯色譜純。C.2.4對(duì)二甲苯色譜純。C.2.5間二甲苯色譜純。C.2.6鄰二甲苯色譜純。C.2.7苯乙烯色譜純。C.3.1環(huán)境艙(1m3),空氣交換率為1m3/h。C.3.2氣相色譜儀(帶氫火焰離子化檢測器)。C.4.2色譜柱溫度：初始溫度40℃,恒溫10min,再進(jìn)行程序升溫，升溫速率10℃/min,最終溫度250℃,保持5min。C.4.4汽化室溫度：220℃C.5.1.1樣品尺寸為50cm×50cm,1塊，厚度不小于(13±2)mm。固化時(shí)間超過15天。C.5.1.2樣品在恒溫25℃,恒濕50%的環(huán)境艙內(nèi)放置24h,用活性炭吸附管以0.5L/min流量采集20min。采樣后，將管的兩端套上塑料帽，并記錄采樣時(shí)的溫度和大氣壓力。C.5.2儀器準(zhǔn)備按照儀器操作規(guī)程開啟儀器。C.5.3參數(shù)調(diào)整根據(jù)色譜測定條件規(guī)定的參數(shù)要求進(jìn)行調(diào)整，使儀器的靈敏度、穩(wěn)定性和分離效率均處于最佳狀態(tài)。C.5.4標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制C.5.4.1準(zhǔn)混合儲(chǔ)備液的配制稱取各色譜純?cè)噭?mL進(jìn)行混溶，配制成混合儲(chǔ)備液。通過以下公式計(jì)算出物質(zhì)百分含量。X;%——i組分物質(zhì)的百分含量；Mi——稱取i組分試劑的質(zhì)量(g);M總——混溶后稱取總重(g);M瓶——空瓶質(zhì)量(g);C.5.4.2準(zhǔn)氣體的配制稱取10mg左右標(biāo)準(zhǔn)混合儲(chǔ)備液用移液針打入100mL注射器中，通過百分含量計(jì)算各物質(zhì)在注射器中濃度。待其揮發(fā)完全后再從中取氣100μL、200μL、400μL,打入另外三個(gè)注射器中。各物質(zhì)在注射器中濃度通過下式計(jì)算。X;%——i組分物質(zhì)的百分含量；Ci—i組分試劑在注射器中濃度(ug/mL);M——稱取儲(chǔ)備液質(zhì)量(μg);100——注射器容積(mL);C.5.4.3準(zhǔn)曲線的繪制用氣體進(jìn)樣針分別取三個(gè)不同濃度注射器中氣體500μL進(jìn)行色譜分析，記錄峰面積或峰高，并以峰面積或峰高為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。C.5.5樣品的測定采氣后將活性炭吸附管插入熱解吸器進(jìn)行熱解吸，解吸條件：溫度：300℃;時(shí)間：10min;流速：40mL/min;載氣為高純氮?dú)狻Ｓ玫獨(dú)鈱⒋郎y物吹掃至100mL注射器內(nèi)。取500μL氣體進(jìn)行氣相色譜分析，記錄各組分的色譜圖和色譜數(shù)據(jù)。C.6結(jié)果計(jì)算C.6.1單組分計(jì)算材料i組分苯系物的釋放量按下式進(jìn)行計(jì)算苯系物；=(C×100)/10苯系物；——材料i組分苯系物的釋放量(mg/m3);C?—通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的注射器中i組分苯系物的濃度(μg/mL);100——注射器容積(mL);10——?dú)怏w的采集量(L);計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。C.6.2苯系物的計(jì)算苯系物為式(3)計(jì)算出的幾種苯環(huán)類物質(zhì)之和。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過算術(shù)平均值的15%。圖C.16種苯系物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖(規(guī)范性附錄)可溶性重金屬的測定用0.07moL/L的稀鹽酸溶液浸提試樣。用火焰原子吸收光譜法測定溶液中的鉛含量，用原子熒光光譜法測定溶液中的汞含量。D.2試劑所用試劑均為分析純，所用水均為二次水。D.2.10.07moL/L鹽酸：移取5.8mL濃鹽酸加水稀釋至1000mL。D.2.22moL/L鹽酸：移取167mL濃鹽酸加水稀釋至1000mL。D.2.32%鹽酸：移取20mL濃鹽酸加水稀釋至1000mL。D.2.4鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液1000μg/mL。D.2.5鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50μg/mL:取5mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，用10%鹽酸定容至100mL。D.2.6汞標(biāo)準(zhǔn)溶液1000μg/mL。D.2.7汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10μg/mL:取1mL汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL)于100mL容量瓶中，用2%鹽酸定容至D.2.8汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液100ng/mL:取1mL汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(10μg/mL)于100mL容量瓶中，用2%鹽酸定容D.2.90.02%硼氫化鉀：稱取0.5克氫氧化鈉于燒杯中，加50mL水溶解再加入0.02克硼氫化鉀，加水50D.2.10氫氧化鈉原子熒光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)D.4分析步驟D.4.1樣品的處理樣品制備采用四分法，粉碎大約200g樣品，體積約Icm3。然后稱取樣品5g(精確稱量至0.0001g)進(jìn)行浸提試驗(yàn)。同時(shí)作平行樣。將精確稱量的試樣置于150mL具塞三角瓶中，加入30mL0.07moL/L鹽酸，置于恒溫振蕩器上，在(37±2)℃下振蕩Ih,然后將樣品在(37±2)℃下放置1h,用2moL/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值，使其pH值保持在1.5以下，然后用漏斗式濾器將浸液過濾至50mL的容量瓶中。D.4.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制D.4.2.2準(zhǔn)曲線的繪制吸取汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100μg/mL)0.0、0.5、1.5、2.5、5.0mL于50mL容量瓶中用2%鹽酸定容至并以吸光度值為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。D.4.2.2準(zhǔn)曲線的繪制吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(50μg/mL)0.0、2.0、4.0、8.0、10.0mL于100mL容量瓶中用10%鹽酸定容進(jìn)行測定，并以吸光度值為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)濃度為橫坐標(biāo)，繪D.4.3樣品的測定D.4.4空白試驗(yàn)C樣-----自標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得試樣溶液中鉛(汞)的濃度ug/mL。Co-----自工作曲線上查得空白溶液中鉛(汞)的濃度μg/mL。取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果，同一實(shí)驗(yàn)平行測定結(jié)果之相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于10%。(規(guī)范性附錄)沖擊吸收的檢測E.1原理利用“沖擊力測試儀”(見圖E.1)上的落錘自由下落，沖擊到由承擊頭、力傳感器、圓柱形螺旋彈簧和基座等組成的測力裝置上，裝置使沖擊力減弱，落錘沖擊力傳到受檢試樣上的力由傳感器測出。1下落重物導(dǎo)軌2電磁鐵3落錘4上盤5彈簧6導(dǎo)管7力傳感裝置8底座圖E.1沖擊吸收測試儀E.2檢測裝置E.2.1受檢測試樣下的地面是一塊至少10mm厚的鋼板，表面平整，鋼板下是反應(yīng)性受檢測試樣(彈性模數(shù)≥10KN/mm2),受檢測試樣下層是200mm厚的混凝土地面(混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C20),混凝土地面下的地基無軟陷。以上各層構(gòu)成動(dòng)態(tài)耦合力的封閉環(huán)路。E.2.2落錘重量200N±1N,底面平面堅(jiān)硬，側(cè)面有導(dǎo)軌，上有舉升裝置，裝置中有可收放的電磁鐵。E.2.3承擊頭由硬質(zhì)鋼制成，置于彈簧上。承擊頭上表面為球形曲面(半徑為100mm)。E.2.4螺旋形彈簧的彈性模量為2000±250KN/m(實(shí)際彈性模量規(guī)定為±25KN/m,線形值至少為E.2.5底座底面為球形曲面(半徑為500mm),球形曲面邊緣的彎曲度半徑為1mm。底座本身直徑為(7E.2.6底座套筒直徑(71±0.1)mm,內(nèi)裝有承擊頭，螺旋形彈簧和力傳感器。E.2.7落錘裝置三角架上有調(diào)節(jié)螺絲，可進(jìn)行垂直方向上的校準(zhǔn)。此架的底座軸線與三角架軸線之間的距離至少要有500mm。E.2.8力傳感器上有放大器和記錄儀(力測量儀)。電子Chebyschev濾波器的臨界頻率為120HZ。抓捕沖擊力峰值的持續(xù)時(shí)間為10ms(毫秒),最大測量誤差為0.1%。E.3.1反彈力檢測儀垂直放置，借助量塊把落錘高度調(diào)整到(55±0.25)mm。在進(jìn)行一次不做記錄的E.3.2做完一次下落檢測后，即馬上撤離該檢測點(diǎn)。E.3.3