世博场馆与地下空间多功能地面系统的关键材料与技术开发紧紧围绕场馆与地下空间的功能诉求展开，开发符合世博场馆和地下空间人文、艺术和个性化特征的彩色创意地面系统以及符合安全、生态特征的功能型地面系统包括功能型地面材料（包括抗菌、负离子、光触媒地面材料）及聚合物护理涂层和护理技术。
多功能地面系统由四部分组成，包括：功能型地面材料、彩色地面系统、水泥颗粒分散和增强用功能聚合物材料和地面系统护理涂层，四方面结合，形成有机的整体。首先，彩色地面系统以其亮丽的色彩、生动的图案，将赋予建筑物个性化的空间，更添艺术和人文的色彩；功能型地面材料提倡的是生态、环保、安全、卫生、耐久，以其功能型的用途展示“绿色建筑”和“生态建筑”的魅力；水泥颗粒分散和增强用功能聚合物材料采用先进的聚合物技术，提高整个地面系统的性能；地面系统护理涂层技术用于整个系统维护与保养，保证其使用寿命，并提高其外观效果，可以减少水泥基地面的磨损、粉化等伤害以及因此而造成的空气中粉尘颗粒浓度的提高。
（１）彩色创意地面系统
场馆及地下空间的建设多采用水泥混凝土材料，水泥混凝土材料其优点无需赘述，但采用单纯的水泥混凝土材料往往会使建筑颜色单调且沉闷，难以迎合世博会的主题。采用彩色地面系统将大大改变这种景况，不仅保留了水泥混凝土材料的优点，同时发挥彩色的魅力，给建筑物艺术和个性化的特征。目前，彩色地面系统在我国还属新型材料，但它已在欧、美、日等许多发达国家得到广泛应用，它使水泥地面永久的呈现各种色泽、图案、质感，逼真地模拟自然的材质和纹理，随心所欲地勾划各类图案，而且久而弥新，使人们轻松地实现建筑与人文环境和谐相处，融为一体的理想。装饰材料施工非常简单，多采用喷刷等方法覆盖到水泥表面，使其在生产、运输和施工时对自然资源的耗费降到最低，且该材料性能稳定、无辐射，不会散发气体，不会因分解而污染环境，做到真正的“绿色环保”。另外，由于混凝土材料本身具有耐久性的特点，故其建筑物和制品在苛刻的日照雨淋，严寒醋暑的气候条件下不褪色，不老化，必要时可采取吹砂处理的手段清理表面污物而不损坏其色彩。因其具有上述优点，彩色混凝土及其制品已逐渐引起国外建筑、园林设计工作者的注意和混凝土制造商的兴趣，很多国家都在大量应用。
（２）功能型地面材料
大气污染、室内家居空气浑浊、有毒有害气体的排放、水质污染等已对上海未来城市发展带来了巨大压力。2010年上海世博会，改善环境质量对现有技术带来了新的挑战。2003年，上海市人民政府提出“健康城市三年行动计划”中特别强调“营造健康环境、清洁空气”。如何利用高科技发展的机遇提升上海城市环境治理的技术含量，将环境污染降低到最低程度，这是政府职能部门和广大环境科技工作者普遍关心的问题。
随着世博会的召开，世博场馆和地下空间人流量、车流量以及能源消耗量激增，将给上海城市的安全保障和环境治理带来巨大的压力。其中，世博场馆和地下空间中室内装饰材料等放出的甲醛、苯等有害气体、地下车库中汽车尾气与燃料燃烧排放的氮氧化物和硫氧化物、地下空间生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气，以及人群携带的某些致病细菌和病毒等都将严重影响世博览展区的环境质量和参观者的身体健康。
以半导体氧化物为催化剂的多相光催化过程以其可在室温下反应、可直接在光的作用下、使有机污染物矿化，该技术无二次污染，已成为一种理想的环境污染治理技术。它是一种节能、高效的绿色环保技术，具有净化空气、杀菌、除臭、降解有机物、表面自洁等特殊功能。通过光触媒地面材料的光催化作用，可以使污染物氧化成碳酸、硝酸、硫酸等而随地面洗刷排掉，从而净化了大气；抗菌地面材料其核心材料为纳米Ag抗菌剂，是一种高效广谱的抗菌材料。而负离子地面材料则是利用纳米电气石负离子发射材料释放负离子的功能，从而实现抗菌及净化空气的功能。
（3）水泥颗粒分散和增强用粉状功能聚合物材料
水泥颗粒分散用功能聚合物材料是现代水泥基材料不可缺少的组分之一，是提高水泥性能的一种重要的方法和技术。水泥颗粒分散剂可以改善水泥的工作性能，提高硬化水泥的物理力学性能和耐久性能。
按照化学结构，水泥颗粒高效分散剂（又称高效减水剂）可以分为萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂、对氨基苯磺酸甲醛缩合物高效减水剂、聚羧酸系超塑化剂。其中，聚羧酸系减水剂由于其独特的优点，如分子结构设计的多样性和可控性、减水率高、坍落度经时损失小、掺量低、水泥适应性好等性能，从而成为代表混凝土外加剂材料最先进技术的产品，是现代化学外加剂研究开发的重点。
聚羧酸超塑化剂具有30%以上的减水率，因此可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，同时它的坍落度可保持200mm以上，可配制出高强、超高强、高耐久性和超流态混凝土。欧美以及日本等发达国家广泛应用聚羧酸超塑化剂用于高层、超高层混凝土建筑、海工水工等高耐久性混凝土工程、超流态的自流平和自密实混凝土等。
（4）地下空间地面护理用聚合物护理涂层
水泥基地面，特别是车库地面由于交通流量比较大，长期使用会造成磨损。此外由于碳化、水浸蚀、风化等，水泥基地面表层会出现起砂、剥落等现象，严重影响了地面的外观和使用寿命，并因此而造成的空气中粉尘颗粒浓度的提高。此外由于汽车轮胎的频繁运动导致轮胎磨损屑嵌入地坪，形成难以去除的黑胶印。汽车漏油会造成油渗。因此，必须对水泥基地面进行护理，目前世界上主要采用的是聚合物的护理涂层。
成膜型水性丙烯酸类聚合物涂层的研究起始于20世纪60年代。丙烯酸乳液的合成采用比较成熟的乳液合成法、微乳液合成法；为获得特殊功能的聚合物乳液，也采用核壳乳液合成法。现在的聚合物乳液无论在光泽还是在耐久性方面都有质的飞跃。完全可以满足地面护理的需要。 |
