石材加固技术:如何加固材质较脆的石材?

发布者: 发布时间:2017/10/23 13:25:47 阅读:次 【字体:

  石材加固技术:如何加固材质较脆的石材?

  板材的加固分成:板材背面的“背网”加固,板材表面的渗透加固两种方式。

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  “背网”加固

  “背网”加固是指将强度很高的纤维保护网穴网眼尺寸一般为5×5mm,通过环氧树脂(推荐聚合隆牌子强力背网胶)粘接到板材的背面,烘干后使板材的强度得到加强。整卷纤维保护网的宽度从1.2—1.8m分成不同规格,重量一般约900g/m2。

    根据板材的实际需要,“背网”加固工艺可用于加固大理石、花岗石、石灰华和缟玛瑙等各类需要加固的大板和薄板。

    这边用聚合隆牌子的强力背网胶为例子用于板材的背网加固来说明,此款胶水粘度相对都比较低的,常温下达到固化一般需要6~9小时,如果采用烘干炉加热方式,可以很明显缩短完全固化的时间。当环境温度过低时,胶液会变稠而且固化速度变慢,可通过对A胶加温,对石材加温或提高施工环境的温度以使胶液变稀,进而加快固化速度。值得注意的是:本胶的理想固化温度为25℃~75℃;当冬天温度过低时,尽量加温固化,将可得到更佳的固化效果。  

  凝固时间是背网加固板材的重要工艺参数,他取决于需要背网加固板材的数量、产量,背网工艺的操作方式,以及是否选用烘干炉,或者烘干炉的烘干能力等因素。如果生产线中需要加固的板材数量多、产量要求高,可采用机械化背网加固方式,选择常温自然完全固化方法,或者平板式固化加热的烘干炉。如果产量要求很高,甚至可以选择垂直式烘干炉。

    对于一些加固量小、产量低的生产线,可以采用人工背网操作方式,常温自然完全固化方法。

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  表面渗透加固

  有些石材表面存在许多微细裂纹,有些微细裂纹甚至深入到板材深处,虽然经过加固处理,但其强度仍不能达到磨抛要求或成品板材的要求。这时必须选择对表面进行渗透加固处理。正面的渗透加固工艺包括,将渗透性强的环氧树脂AB胶液(推荐用聚合隆牌子的高强度渗透胶)渗透到板材表面的缝隙中,经过烘干处理后,再磨抛加工。

  表面渗透加固用环氧树脂AB胶这边用聚合隆牌子的高强度渗透胶为例来说明,此款胶的凝固温度也是25℃,最低固化温度是10—15℃,常温下固化时间需要4~6小时,在配备自动修补、烘干机组的石材生产线中,烘干设备全部采用平板式水平烘干炉或垂直立式烘干炉,对表面渗透加固后的板材进行高温固化处理,以加快胶水的完全固化。对于一些产量要求不高的简易石材生产线,可采用常温自然固化方式,但最好是固化24小时后在进行下道工序。

    因为石材品种繁多、颜色深浅不一,表面渗透加固处理又都在板材的表面进行,所以在选择板材表面渗透处理采用的高强度渗透胶时,必须考虑其颜色与板材颜色相同,或者能够合理搭配,加固处理后不能留有高强度渗透胶的痕迹,这里就是要对高强度渗透胶进行调色,此时选择的色浆最好是环氧色浆或者色膏,以免影响胶水固化及使用性能。

  天然饰面石材是从矿山开采成荒料,在石材加工厂锯切成毛板,再经磨削、抛光、切割而成的。石材荒料30%左右的结构疏松多孔、裂缝分布宽而深,在荒料运输途中,特别是锯切成毛板的过程中易碎裂成废石,造成天然资源的巨大浪费,给石材企业造成重大经济损失。

  业内人士对如何加固荒料,保证锯切成材率探索并实践了不少办法。目前市场上较常规的方式有两 种:手工灌注与外部包裹。针对存在明显孔洞、较大裂缝的荒料,厂家大多采用注射器或者黄油枪等简易设备,将胶水注人其中,使其固化后起到一定的粘接增强作用。工艺操作虽然简单,但存在效率低下、胶水容易渗出浪费的缺点,更重要的是胶水对裂缝的渗透深度有限,对荒料内部加固效果差强人意。还有一种是目前市场主流的加固方式—外部包裹。采用玻璃纤维增强材料与高分子胶戮剂材料(环氧树脂类或不饱和聚醋树脂类)贴合,对荒料顺切四个面的外部进行加固。

  通过四周的包裹增强,可基本防止荒料在锯切过程中缺边掉角,但对于荒料内部,特别是内部裂隙发达的荒料增强效果甚微,在锯切过程中由于锯片强烈的来回震动,会造成原本松散开裂的内部石块掉落,从而造成卡锯甚至垮塌现象,严重影响正常生产。

  据了解,国外还有真空浸渍加固荒料的工艺。该工艺将待加固荒料整体浸泡在装满胶水的缸体内,同时将缸体连带荒料置人真空罐中,进行抽真空操作让胶水充分渗透进入荒料内部,再将荒料进行加热后固化,从而对荒料由内到外起到良好的加固效果。但该工艺操作需大型专用设备辅助,效率较低,对胶水要求较高且浪费较大,成本难以控制,仅有少数品种的荒料适用,因此未得到普遍推广。

  现在将一种新的技术介绍给大家。

  1高压灌注顾名思义,高压灌注是将特制胶水采用增压设备注人荒料内部,待其固化后起到加固荒料的一种工艺。该工艺通过对荒料裂隙进行密封,选择合适胶水注人点,采用最高达30kg压力的专用设备,保证整个灌注过程可控,裂隙填补率高,从而保证荒料能够加固实现顺利锯切。高压灌注主要设备有高压灌注机、空气压缩机。主要材料有注胶嘴、裂缝密封胶、荒料灌注胶、清洗剂。

  2高压灌注工艺流程

  2.1荒料预处理荒料表面大多粘附有泥污,特别是绳锯切割时留下的淤浆会填塞在裂缝及凹槽处,这些杂物会影响后续胶水在裂缝中的流动,因此需要进行清洗。采用高压水枪对上述部位进行彻底冲洗,使得裂缝充分暴露以便后续操作。冲洗结束后,将荒料置于避雨条件下自然晾干(肉眼观察无可见水即可)。

  2.2裂缝密封荒料晾干后,操作人员对该颗荒料的裂缝进行观察分析,利用翻石器将没有裂缝的荒料面作为底部放置在枕木上以便操作。并用记号笔在其它五个面预留注胶嘴位置标记。注胶嘴位置的预留应遵从如下原则:

  2.2.1同一条裂缝注胶嘴安装间距以20一40cm为宜; 2.2.2裂缝分叉处应安装注胶嘴。

  2.3注胶准备注胶嘴位置预留后,取适量密封胶(AB组分)按1:1质量比调试均匀,用刮刀将密封胶刮人注胶嘴外的裂缝之中,然后再沿裂缝3一4cm宽度区域再厚刮一层密封胶(如图1所示),保证裂缝密封彻底。最后用密封胶将注胶嘴安装在预留位置。

  2.4高压灌注裂缝表面密封以及注胶嘴安装完毕后,于室温条件下静置24h。待胶戮剂充分固化后即可进人高压灌注步骤。先检测气密性,将同一条裂缝的注胶嘴用配套的塑料塞塞住,任意留下一个接压缩空气接口,启动空压机对裂缝进行充压至0.3MPa,观察裂缝漏气情况,若无漏气则可进行灌胶操作。若漏气则需采用对漏气点进行补漏,并重新等待密封胶充分固化。因此,裂缝密封需要严格、细致操作,以免影响后续工艺,降低效率。连接高压灌胶机的出胶接头到注胶嘴上,并拧紧固定好,将同一条裂缝上的高位注胶嘴塞打开放空,在灌胶机上方的混胶容器中将灌注胶按比例搅拌均匀,启动空压机,打开气阀进行高压灌注进胶,待放空的高位注胶嘴处出现胶水外冒时,关闭气阀停止进胶,从注胶嘴处卸除高压灌胶机的出胶接头,并快速用塑料塞将其与放空处塞住密封好。至此,该条裂缝已充分进胶,只需静置充分固化。其它裂缝重复上述操作即可。

  2.5操作,需要注意的事项:

  2.5.1打开气阀时,要注意压力表的进气压力,一般操作压力不宜超过0.3MPa;

  2.5.2在混胶容器中调胶一次调胶以1—2kg为宜,不可配置过多造成浪费。室温(25℃)可操作时间为1H,此外,若配胶过多操作不及可能会造成胶爆聚现象,从而导致灌胶机管路堵塞等异常情况; 2.5.3灌注完毕后,应及时将适量清洗剂倒人混胶容器中,开启气阀,同时将出胶接头放人混胶容器中,使清洗剂循环对设备及管路进行清洗,避免残留的胶水固化管路中而造成设备故障。

  2.6高压灌注胶具有如下特点:

  2.6.1低粘度:混合粘度仅120mpa·s,高压情况下胶水能渗透进人荒料内部细微裂缝中;

  2.6.2低温固化:在冬季气温仅5℃条件下也能很好地固化;

  2.6.3潮湿固化:荒料内部一般含水高,普通胶水进人后易失效,并不能起到很好的增强加固的效果。灌注胶分子结构中含有大量疏水结构,可以在荒料内部的潮湿面充分浸润并完全固化,使破损的荒料内部能够粘接牢固; 2.6.4强度高:经过测试,柯盛石材荒料高压灌注胶应用于潮湿石材——石材粘接,拉伸剪切强度大于15MPa,高于相应国家标准。

  3结语高压灌注加固适用于解决一般通透型裂缝造成的荒料破损问题,具有机器自动化、实现恒压灌注的特点,该工艺劳动强度低、成本低,能够实现高效率和高效益。该工艺已经通过了湖南省科技厅组织的技术鉴定,达到了国际领先水平。目前,该技术已经面向全球市场推广,国内的水头、云浮、上海、北京石材市场以及国外的土耳其、埃及、印度等国家使用,取得了一致好评。目前高压灌注荒料超500颗,成材率超95%,涉及多个品种,如白玉兰、金蝴蝶、奥特曼等。对于石材行业具有普遍的实用意义。

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