高强度无机人造石加工质量问题及建议

李浩辉

（广州市建筑科学研究院集团有限公司，广东广州 510440；广东原创新材料科技有限公司，广东清远 531000）

0 引言

无机人造石是以石材碎料、粉体为主要骨料，以无机胶凝材料为主要黏合剂，经加工而成的人造石板材[1]。高强度无机人造石英石由于集陶瓷的耐久性、传统有机人造石的装饰性、天然石材的品质于一体的新型建筑材料，可广泛应用于公共建筑与家庭装饰装修，且可用于特殊环境的工程如高温环境等。目前高强度无机人造石英石已在国内商场，别墅，写字楼等各种场景得到推广应用，并取得了不错的整体呈现效果[2]。

由于国内生产高强度无机人造石英石的厂家较少，专门针对高强度无机人造石英石加工研发的设备也很少。因此高强度无机人造石英石后续加工均采用天然大理石或有机人造石的加工方式和加工设备，但因高强度无机人造石英石与传统的天然大理石，有机人造石等存在较有差别的理化特点，导致高强度无机人造石英石在后续的成品加工过程中出现各种各样的质量问题，影响高强度无机人造石英石产品的整体呈现效果。本文针对高强度无机人造石英石的加工，列举在加工和施工过程中易出现的若干质量问题，并提出相应的控制手段和建议，增强高强度无机人造石英石的整体呈现效果。

1 高强度无机人造石英石的性能特点

高强度无机人造石英石主要以以天然石英石（砂、粉）、硅砂，尾矿渣等无机材料（其主要成分为二氧化硅）为主要原材料，添加一定量的无机粘合材料制成的人造石，简称无机人造石英石[3]。由于高强度无机人造石英石的制造工艺和设备要求比人造树脂型石英石、人造岗石等更高，其从原材料源头的选材把控，生产过程经过搅拌、混料、布料、压制、固化、定厚、抛光、晶面处理等多工艺流程的精准控制，从而制备出来的一种新型建筑装饰材料。其具有高强度，高耐磨、耐老化、耐高温、无毒无污染等特点，能应用于对防火要求较高的，耐磨度要求较高的公共领域装饰装修工程及树脂型人造石不适合应用的室外地面、墙面，可大大拓宽人造石材的应用领域。表1 为高强度无机人造石英石、人造树脂型石英石和人造岗石的各项性能对比。

从表1 可知，高强度无机人造石英石与人造树脂型石英石相比，其抗压强度、线膨胀系数、耐磨度、耐紫外线性能、耐火性能均较好，更适应用于对防火要求较高的公共领域装饰装修工程及室外地面、墙面，但抗折强度，落球冲击强度，吸水率以及耐污值均相对较低，在后续的加工和转运过程较易出现崩边，断角的现象。相比于人造岗石，高强度无机人造石英石抗压强度、抗折强度、落球冲击强度、吸水率、耐磨度等均优于人造岗石，但线膨胀系数和耐污性能不如人造岗石[4]。

2 高强度无机人造石英石加工施工过程出现的质量问题

2.1 加工崩边断角

由于高强度无机人造石英石具有高抗压强度，高耐磨，但抗折强度较低，落球冲击强度较低的物理性质，其在切割加工过程中易出现崩边断角现象，如图1所示。主要原因是目前市面上的红外线桥切机和配套的切割刀片主要针对天然石材、人造树脂型石英石的加工。由于体量的缘由，国内暂无切割刀具厂家针对高强度无机人造石英石开发专用切割刀具，切割刀具对高强度无机人造石英石的加工适应性不大；高强度无机人造石英石在切割加工过程中，由于抗压强度较大，导致局部切割刀具的振动相对较大，这对加工设备的台面平整度以及高强度无机人造石英石板材平整度的要求极高，如有局部接触不平整，易出现板材正面或背面出现崩边现象，更为严重的是收刀阶段，易造成断角现象，从而导致整件成品规格板报废，损失惨重。特别在项目现场转运过程中出现的崩边断角，一般采取先安装后修补的方式进行处理，由于修补材料与原高强度无机人造石英石的颜色有略微偏差，影响石材呈现的整体效果。

图1 板材崩边断角

2.2 花纹不均，出现色差问题

高强度无机人造石英石均为单片压制生产，每个批次之间的板材均有不可避免的色差。若是花纹板材，每片板材花纹的疏密程度以及分布区域都不可能一模一样，这需加工厂家或生产厂家从大板挑选开始，规划好每一件板材的加工区域[5]。图2 为外墙铺贴整体效果，墙面板材铺贴有明显色差，板材呈现的整体效果未达到预期。在现实板材加工施工过程中，从思想认识上，加工厂家和施工人员均认为人造石材没有色差[6]，很多时候会忽略每批板材之间的样板对色以及前期板材的选料步骤，导致在后期现场铺贴施工后才发现板材之间的色差问题，便会出现板材整体铺贴的效果很差；对于花纹板材，很多加工厂家和施工人员不像对待天然石材那样做到每件板材排版对花纹，在加工过程中，忽略花纹的疏密情况和纹理走向，导致板材送到项目现场，施工人员忽略板材花纹的情况，直接铺贴施工。因此，在项目现场：经常出现，同一个铺贴区域，有的板材花纹密度较大，有的局部花纹很稀疏，无法把花纹板的整体效果呈现出来，满足不了设计师和客户的需求。

图2 外墙铺贴整体效果

2.3 板材放置和装运问题

高强度无机人造石英石其线膨胀系数以及抗压强度均比人造树脂型石英石好，但高强度无机人造石英石还是需要竖向放置，若在加工放置和装运过程不讲究，保护措施不到位，极易出现板材变形现象，在后期的铺贴或干挂施工过程出现空鼓甚至开裂现象。因此，高强度无机人造石英石需竖放在有缓冲物品的架子上，每片石材还需增加缓冲隔皮隔开，避免因切割加工后板面冲洗不干净残留石英砂颗粒或者切屑，从而导致板材表面刮花或者磨伤；另外，在板材装运过程中，四周裸露的部位需加防护角，运送施工工地的成品规格板材建议采用木箱打包，避免因在装运过程发生磕碰，导致崩边断角，从而报废板材，损失惨重。

2.4 水污染

由于高强度无机人造石英石的耐污性能比人造树脂型石英石和人造岗石较差，其在加工过程中表面干净度要求更高。目前，在某些项目上，局部出现水污染现象，特别是靠近卫生间、下水道、室外地面等区域，石材水污染现场如图3 所示。由于高强度无机人造石英石的耐污性能较差，其表面的毛孔较多，在靠近卫生间、洗手间、下水道或室外地面等水汽充足的区域，水汽不可避免的接触板材表面，附着在板材的毛孔，日积月累的破坏板材的表面，从而污染板材。因此加工厂在加工高强度无机人造石英石时，需保持加工循环水的干净度，若加工循环水的悬浮泥浆等太多，很容易在加工时附着在板材的表面，从而造成板面的污染；另外加工完成后需及时对板材表面进行清水冲洗，并用隔条进行隔开晾干，切勿直接堆放，会导致板材与板材之间的水分由于密切堆放而无法蒸发和往下流，另外还会造成在转运包装过程中，板面与板面之间相互摩擦，残留在板面间的石英砂颗粒刮花板材表面。

图3 石材水污染现场

2.5 酸碱等污染

由于高强度无机人造石英石采用的胶凝材料主要为硅酸盐、硫铝酸盐和磷酸盐等无机粘接剂，其遇到强酸碱的情况下，容易被腐蚀并在板材表面形成黑团，表面粗糙。采用一般的石材清洗剂并不能完全修复被腐蚀的区域，需进一步使用打磨抛光修复技术，而且打磨抛光到一定的深度才可修复，有些腐蚀严重的板材无法修复，只能报废处理。

3 高强度无机人造石英石加工建议

3.1 重视板材分色

高强度无机人造石英石虽然具有高强度，高耐磨、耐老化、耐高温、无毒无污染等特点，并在原材料以及生产过程中进行精准控制，但由于是单片压制，每批次甚至是每班次由于生产过程中不可控的因素太多，例如温度，湿度等都可造成颜色的细微差异。因此，在板材加工前需对板材进行颜色标记分类，结合施工现场，划分施工区域分批分颜色加工，特别是拼花板材，确保同一施工区域的颜色批次统一，避免在铺贴施工后再发现板材色差问题，这样可最大程度的呈现高强度无机人造石英石的整体设计效果。

3.2 精准把控加工细节

高强度无机人造石英石在加工过程中结合板材的物理特性，务必做到加工所用循环水达到指定的要求；切割加工后的成品堆放要求立放堆放，并做到下机后第一时间用清水冲洗，并把板材四周的残留切屑冲洗干净，用缓冲不染色隔条进行隔开晾干；在转运和包装过程中，注意板材四周的防护，板材表面的防护贴膜不要撕掉；包装过程中每片板材之间需放置缓冲隔皮，每个木箱的打包需外一层，内一层共2 层的拉紧固定方式；需使用木箱包装，在运输过程保持木箱的稳定，切勿晃动太大。

3.3 确保板材表面的干净度

高强度无机人造石英石由于耐污性能较差，表面毛孔较多，在生产、使用、施工过程中受到污染的风险极高。因此，在生产、使用、施工过程中应重视表面粉尘，油污、酸碱等污染物的残留。若在生产、使用和施工过程中，板材表面残留污染物，应及时用干净的抹布擦拭去除，若擦拭后效果不理想，应及时采用专用的石材清洗剂进行处理，特别是在生产和加工时，板材表面被生产加工设备的润滑油等油污污染，必须及时处理，否则大概率加工好的产品因被污染报废，重新补料加工，损失严重；另外在防止酸碱液体方面，需要更加谨慎，因为酸碱液体污染板材表面后，会破坏高强度无机人造石英石的内部结构，使其表面发黑，而且后期的修补工艺相对复杂，需重新打磨抛光受污染区域，甚至需打磨相当的深度才可修复板材的污染。因此，对于存在酸碱液体的生产、施工环境，需做好必要的环境保护措护和石材表面防护。

3.4 做好加工、施工人员的专业知识培训

生产厂家应针对高强度无机人造石英石的性能特点，对加工人员以及现场施工人员做好石材产品的放置、转运、防护、加工、施工等相关内容的专业知识培训，并在加工、施工和使用过程中做好售后服务的跟踪，向客户传达高强度无机人造石英石的维护技巧，做好石材产品的护理工作，使我们的高强度无机人造石英石产品向客户呈现出更好的石材整体效果。

4 结语

人造石材作为新型的建筑装饰材料，虽然在耐高温，耐老化，耐磨度等方面有着自身的优势，但由于耐污性能较弱等物理特性的原因，必须在生产、加工、转运、放置和施工过程中给予必要性的防护，重视石材的维护保养，从而延长高强度无机人造石英石的使用周期，呈现高强度无机人造石英石的整体效果，满足设计师和客户的品质和美感要求。