石雕牌坊，石雕牌坊廠家，石雕牌坊加工

石英崗石與輕質(zhì)面磚成型方法的研究

本文提出了硬質(zhì)與輕質(zhì)是合成崗石主要研發(fā)方向的論點(diǎn)，并對(duì)用料向晶體礦物、玻化微珠、納米材料及黃河沙四方面擴(kuò)展、對(duì)分層振動(dòng)與電磁振動(dòng)的揉壓振動(dòng)制備合成洞石及輕質(zhì)保溫產(chǎn)品等一系列方案進(jìn)行論述。現(xiàn)編發(fā)如下，僅供人造石生產(chǎn)企業(yè)參考。

　　目前，業(yè)內(nèi)對(duì)崗石（人造大理石）的說法及評(píng)價(jià)是“有市場(chǎng)，欠利潤”，石英崗石（人造石英石）是“有硬度，欠密度”。玻化微珠與納米材料已經(jīng)廣泛地使用在建筑及其他領(lǐng)域，設(shè)法將其應(yīng)用于崗石生產(chǎn)對(duì)其向墻面裝飾方面擴(kuò)展應(yīng)該是有價(jià)值的嘗試。大粒徑晶體礦物與玻化微珠輕質(zhì)墻面板兩種產(chǎn)品的成型均有無需也不能硬壓的技術(shù)要求，可否用真空與振動(dòng)兩種作用力與釋放真空的作用力進(jìn)行其成型的問題需要研究。疊壘是源于古代的大塊石頭構(gòu)筑的方法，現(xiàn)行的振動(dòng)是小顆粒石頭的致密工藝，兩者合異而同且有相同的致密道理。

　　礦山晶體廢石的壘疊合成

　　現(xiàn)行的雙臥軸攪拌機(jī)與其垂直式布料斗的崗石成型機(jī)結(jié)構(gòu)，僅適宜將石料的最大粒徑選擇在12cm，其用量也只能限制在40%左右，因此要構(gòu)成石塊密切疊壘的圖案是不可能的。對(duì)于具有透閃性與隱晶性及自然紋理的晶體礦物，只有在其具有較大粒徑及塊度，并在其相互間組合較緊密或藝術(shù)性配合時(shí)才具有較高的觀賞性及市場(chǎng)價(jià)值。其紋理同樣在其具有一定塊度及形體時(shí)才能有所顯示出，若硬性地將其破碎成小塊必然使其聚合效果受到影響。

　　分層振動(dòng)與逐層疊壘的工藝方法，是將整體攪拌與強(qiáng)力壓制兩個(gè)成型的工藝環(huán)節(jié)取消，僅用真空抽制與下部振動(dòng)及若干層次的循環(huán)完成其荒料的成型。其工藝特點(diǎn)是：基料的選擇以具有透明性或好看為選擇的依據(jù)，塊度一般為20cm左右，并用手工器具進(jìn)行其粗略的整形；配料是基料之間的填充及黏結(jié)料，可用10%左右的不飽和樹脂與石料及石粉混合為黏稠狀，并在對(duì)玉石等高檔石料的填充時(shí)，尚可用人造玉石的配方將其配成糊狀體，使其填充的縫隙具有同樣的透明性；作為基料的晶體礦物的疊壘，須按形式美的規(guī)律進(jìn)行層堆手法的組裝，其間要均衡變化、虛實(shí)相生、錯(cuò)落有序和整體聯(lián)系；逐層的真空抽制與下部振動(dòng)要掌握好時(shí)間與兩者的配合關(guān)系，尤其要利用釋放真空時(shí)產(chǎn)生突發(fā)性的壓縮力而保證成型體的致密。

　　石英崗石薄板成型的進(jìn)一步討論

　　石英石礦物（SiO2）常發(fā)育成單晶并形成晶簇，晶面為玻璃光澤，無解理，硬度7，相對(duì)密度2.6。這種無解理且有較大摩擦系數(shù)的石粒及石粉構(gòu)成的混合料，使其致密的要點(diǎn)是克服摩擦系數(shù)而微觀上形成密切的疊壘。現(xiàn)行的薄板成型機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：槽形的壓具（頭）垂直穿插于真空罩內(nèi)的結(jié)構(gòu)必然要承受真空的負(fù)壓而產(chǎn)生約500kN的壓縮力；真空罩與壓頭的垂直滑動(dòng)形式即使在5+5的振動(dòng)器分組中也不易使壓頭扭擺振動(dòng)；采用較大的氣缸壓制力或是液壓油缸進(jìn)行強(qiáng)力壓制，形成激振力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣缸壓力與真空拉力及傳動(dòng)系統(tǒng)自重三者之和的問題。

　　從振動(dòng)學(xué)的理論可知，激振力與偏心塊轉(zhuǎn)速的平方成正比，其振幅與其自重及施加的壓力之和成反比。由此可以看出重壓與油缸壓制方式可能是概念性的錯(cuò)誤。為勉強(qiáng)用這種可靠性與性能還有待于改進(jìn)的壓板機(jī)進(jìn)行石英石的生產(chǎn)，必須多加2個(gè)百分點(diǎn)以上樹脂用量的成型工藝自然會(huì)形成料體成團(tuán)與密實(shí)度不夠的問題。事實(shí)上，荒料成型也大都存在激振頻率不夠的問題，正規(guī)設(shè)備的4200r/min的最高轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的震感是非常強(qiáng)烈的。好在荒料成型可以采用加大往復(fù)波動(dòng)的揉壓過程與多加鈣粉使其料體具有流動(dòng)性的辦法有所彌補(bǔ)。

　　循環(huán)揉壓是電磁振動(dòng)的特點(diǎn)。采用6組電磁鐵與配合其振動(dòng)及提升的壓縮彈簧及壓具（板）組成的振動(dòng)系統(tǒng)，在其0~fo的頻率調(diào)節(jié)與其六節(jié)拍的脈波電流循環(huán)的控制中，可使壓具快速地產(chǎn)生6ⅹfo（50Hz）的頻率疊加，并在其高頻振動(dòng)中同時(shí)進(jìn)行快速地?cái)[動(dòng)，因此在其快速揉壓且不硬壓的振動(dòng)成型中可能產(chǎn)生較高的致密效果。

　　用玻化微珠制備合成洞石

　　玻化微珠是用晶體礦物（珍珠巖），經(jīng)1180℃~13500℃高溫膨脹，利用其6%左右的結(jié)晶水氣化制成外殼玻化，閉孔成球的中空球體。其主要成份是SiO2與AL2O3，容重為50kg/m3~150kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m.k~0.048W/m.k。現(xiàn)時(shí)在建筑墻面裝飾領(lǐng)域使用玻化微珠保溫砂漿已成為建筑節(jié)能材料，以其輕質(zhì)、保溫、保濕及綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)可產(chǎn)生窯洞式的居室環(huán)境效果。現(xiàn)行的崗石用于室內(nèi)墻面裝飾確實(shí)存在重量較大與保溫性較差的問題。如果將這種晶體礦砂制成的微珠與淺色砂巖顆粒摻和于崗石的混合料中，可使新型崗石的重量大幅度降低。

　　玻化微珠存在不能用強(qiáng)力攪拌與成型中不能硬性壓制的問題，現(xiàn)行的成型工藝須對(duì)應(yīng)進(jìn)行以下的變革：攪拌工序中應(yīng)先對(duì)石粒、砂巖顆粒、鈣粉和黏結(jié)劑進(jìn)行均勻的混合，其后再摻入體積比較大的微珠料慢速進(jìn)行較均勻的混合；可用荒料成型辦法在模箱中進(jìn)行振動(dòng)成型，但其不能硬壓的要求只能采用上述的分層振動(dòng)工藝，或者是用間接且輕微的壓制力進(jìn)行成組的薄板成型；黏結(jié)劑的使用隨其產(chǎn)品的檔次變化，可以分別使用有機(jī)或無機(jī)類黏結(jié)劑而制作相應(yīng)的產(chǎn)品；鋸切及研磨后的光板，要盡可能采用納米樹脂液對(duì)其表面的微孔進(jìn)行封閉，使其具有抗菌、抗老化與自清潔等性能；在其逐層布料與分層振動(dòng)中，可以利用極好的噴涂顏料時(shí)機(jī)進(jìn)行層次紋理的配制，甚至于仿真天然洞石的層狀紋理。采用具有微孔的玻化微珠球狀材料與具有微隙的砂巖砂粒，為制備新型的合成洞石及墻面裝飾產(chǎn)品提供了基本的條件，其球體的切面是自然的孔洞，也可以說，只要配加一定量專門加工的玻化微珠，其合成產(chǎn)品必定是洞石產(chǎn)品。其逐層的布料及隨后的噴灑顏料，正好也是一種微珠及軟狀料體的疊壘形式，由此也易于解決層次紋理較難配制的工藝難題。

　　輕質(zhì)保溫型合成崗石

　　目前，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為建筑行業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。特別是建筑表皮保溫，一直是建筑節(jié)能的重要方面，而聚合物保溫砂漿則是已經(jīng)采用的保溫材料。這種保溫砂漿是指以玻化微珠及石粒為骨料、水泥為膠凝材料、聚丙烯單絲及木質(zhì)纖維為抗裂材料，以及ELOTEX膠粉為外加劑制成保溫材料。其性能指標(biāo)為：制品密度不大于520kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.11w/m·k，蓄熱系數(shù)不小于3.5w/m2·k、抗壓強(qiáng)度不小于2.5Mpa以及黏結(jié)強(qiáng)度不小于0.4Mpa。從保溫砂漿與無機(jī)類合成崗石兩者的配方來看，其區(qū)別僅在于前者是用玻化微珠為骨料，并采用了纖維材料。

　　“分層振動(dòng)生產(chǎn)合成石的方法”新技術(shù)，以其成型設(shè)備的簡易性與振動(dòng)成型中的揉壓性，對(duì)玻化微珠混合料的成型具有一定的實(shí)用性。在其混合料中采用硫鋁酸鹽水泥為黏結(jié)劑，并配用一定量的膠結(jié)外加劑材料后，其產(chǎn)品的物理性指標(biāo)較保溫砂漿可以提高一個(gè)檔次。尤其是對(duì)于建筑外墻使用的產(chǎn)品，可在其研磨工序后同時(shí)進(jìn)行其飾面層的復(fù)合加工而具有保溫與裝飾兩種性能。不論其是用納米-聚酯復(fù)合，還是用高檔次涂料復(fù)合，均能保證其飾面的美化及抗老化的要求。在外墻施工中，只要逐塊將較大規(guī)格及較大厚度的復(fù)合面磚粘貼及排布即可，并利用其基體的微孔結(jié)構(gòu)，也易于保證其粘貼的牢固性。普通合成崗石向保溫型產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，其密實(shí)度大致要降低至20%～40%的范圍內(nèi)，并盡可能使其看似石頭，但手感不涼。

　　黃河石與黃河砂的合成利用

　　“九曲黃河萬里沙，浪淘風(fēng)簸自天涯”，這句唐詩對(duì)黃河沙的生成與分布做出了精辟的描述。屬于硅酸鹽礦物原料的黃河沙中SiO2與AL2O3的化學(xué)成份共占到80%以上，對(duì)其放大觀察也會(huì)發(fā)現(xiàn)其是白色的石英顆粒為主體。對(duì)其用磁選機(jī)進(jìn)行含鐵成份的提取，或用水流沖刷等物理性的分離處理后，其20~100網(wǎng)目滾圓體的砂粒則是上乘的人造石英石原料。黃河卵石實(shí)際上是較大粒徑的黃河沙，其色彩有五顏六色的組合變化。在山西的臨縣、大寧、垣曲等黃河沿岸均有豐富的儲(chǔ)量。這些石頭經(jīng)過復(fù)雜的構(gòu)造變化，并經(jīng)黃河水流的長年沖刷、流送及多種物理化學(xué)的作用過程，成為具有東方文化內(nèi)涵的奇石。

　　合成崗石的石料選擇向大自然加工形成的河卵石與河沙方面擴(kuò)展，對(duì)于臨近黃河的廠家具有相得益彰及多重的意義。例如，采用石英質(zhì)的卵石與人為加工的玉石滾圓體作為人造石英石的點(diǎn)綴物品，并用荒料成型及圓盤鋸分切的硬質(zhì)合成崗石，其圓融組合的圖案可以形成較好的觀賞效果。采用處理后的黃河沙作為微晶石英石的原料，不僅以其滾圓體的特點(diǎn)易于提高產(chǎn)品的密實(shí)度，還在其多種自色礦粒的點(diǎn)綴下易于形成中間色彩。石灰?guī)r的河卵石也是制作普通崗石大花類產(chǎn)品的理想原料，以其可用框架鋸切割的便捷性可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。從組合及聚合的角度看，滾圓體疊壘的緊密性僅次于正六方體，但對(duì)近于圓形的卵石進(jìn)行聚合更有實(shí)際意義。

　　結(jié)語

　　石頭以晶示美，紋理為言。疊壘，尤其是奇石疊壘是一種有文化內(nèi)涵的石頭組合的工藝方法。對(duì)于大粒徑的石頭可用手工或?qū)Ｓ闷骶咴诰o密排布中實(shí)現(xiàn)其疊壘，而對(duì)細(xì)顆粒石料，振動(dòng)則是促使其滑動(dòng)而緊密疊壘的重要方法。實(shí)現(xiàn)密切疊壘采用的分層振動(dòng)方法，為石料的選擇提供了極大的空間，只要是好看的石頭，不論其是高檔的玉石，還是花崗石、大理石，甚至于是黃河石及黃河沙，均可在其疊壘及聚合中變廢為寶。

　　崗石的生產(chǎn)原料向大粒徑晶體礦物廢料、極其細(xì)微的納米材料和輕質(zhì)的玻化微珠及黃河沙4個(gè)方面的擴(kuò)展，不僅涉及到現(xiàn)行成型設(shè)備的改造問題，也涉及到包括攪拌與振動(dòng)在內(nèi)的工藝的改進(jìn)。具有新穎性的分層振動(dòng)成型與電磁振動(dòng)成型兩項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)，均取消了繁瑣且笨重的壓制器具，因此其簡易的設(shè)備結(jié)構(gòu)與逐點(diǎn)逐片振動(dòng)成型的工藝具有較大的變革意義。玻化微珠與納米材料是促使合成崗石向墻面裝飾領(lǐng)域擴(kuò)展而必須采用的材料，預(yù)計(jì)其在建筑節(jié)能環(huán)保的大形勢(shì)下，以其輕質(zhì)與綠色的優(yōu)點(diǎn)及合成洞石的視覺效果可以占有較大的市場(chǎng)份額。數(shù)十種晶體礦物廢料為合成崗石的生產(chǎn)提供了無窮無盡的原料，只要在其成型中理解并運(yùn)用好疊壘與振動(dòng)及自然而然的基本方法，合成崗石的發(fā)展是無限的。