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石材荒料加固技術進展

作者 譚金華

（中國石材協會 北京 1000831）

摘要：石材荒料30%左右的結構疏松多孔、裂縫分布寬而深，在荒料運輸途中，特別是鋸切成毛板的過程中易碎裂成廢石，造成天然資源的巨大浪費，給石材企業造成重大經濟損失。如何增強加固石材荒料，保證順利鋸切避免資源浪費成為石材開采、加工企業急需解決的難題。近年來，會員單位湖南柯盛新材料有限公司不斷開拓創新，專注于石材荒料加固新技術，其開發的高壓灌注與真空灌注加固技術獲得了國內外石材業界的一致好評。

石材荒料30%左右的結構疏松多孔、裂縫分布寬而深，在荒料運輸途中，特別是鋸切成毛板的過程中易碎裂成廢石，造成天然資源的巨大浪費，給石材企業造成重大經濟損失。隨著天然大理石資源的不斷開采，其資源逐年減少。如何增強加固石材荒料，保證順利鋸切避免資源浪費成為石材開采、加工企業急需解決的難題。

一直以來，業內人士對如何加固荒料保證鋸切成材率探索并實踐了不少辦法。筆者在此做一整理，供有關技術同仁借鑒參考。

1. 裂縫注射加固

針對存在較大裂縫、明顯孔洞的荒料，廠家大多采用注射器或者黃油槍等簡易設備，將膠水注入其中，待其固化后起到一定的粘接增強作用。工藝操作雖然簡單，但存在效率低下、膠水容易滲出浪費的缺點，更重要的是普通膠水對裂縫的滲透深度有限，對荒料內部加固效果差強人意，往往鋸切到荒料中心時出現卡鋸垮塌現象。同時，該種加固方式對狹小裂縫或呈顆粒狀類型的荒料（如奧特曼）無能為力。

2. 外部包裹加固

外部包裹是目前石材企業普遍采用的加固方法。通常做法是在已沖洗干燥的荒料順切四周，涂覆一層不飽和聚酯樹脂類（俗稱樹脂膠）或環氧樹脂類（俗稱AB膠）膠黏劑，再將玻璃纖維網布貼合上去，最后在表面再涂覆一層膠黏劑。靜置待其完全固化后即可上鋸。以下是對兩種膠黏劑的一個對比：

由上表可見，不飽和聚酯樹脂膠由于成本低廉、施工方式靈活，目前在荒料包裹市場中占據主導地位，但其強度低，性脆，雖然業內有在配方中添加納米填料提高強度的改性納米膠出現，提高了一定強度，但由于其中仍然含有大量苯乙烯做稀釋劑，氣味較大，不利于施工人員健康，對環境影響較大。近年來有被環氧樹脂膠取代的趨勢。在國外如土耳其、埃及等石材產出國家，不飽和聚酯樹脂膠已退出包裹膠市場。

通過四周的包裹增強，可基本防止荒料在運輸、吊裝、鋸切過程中缺邊掉角，保證了荒料的整體性。但是，對于荒料內部，特別是內部裂隙發達的荒料增強效果甚微，在鋸切過程中由于鋸片強烈的來回震動，會造成原本松散開裂的內部石塊掉落，依然會造成卡鋸甚至垮塌現象，嚴重影響正常生產。

3. 真空浸漬加固

據業內同仁介紹，國內已有企業引進了一套意大利最新真空浸漬加固荒料生產線。意大利Roberto PUCCI申請的專利WO2007054995 A1詳細報道了該工藝：先將待加固荒料清洗并烘干，依次采用增強玻璃纖維、真空袋膜將荒料包覆、密封，并將荒料整體送入可密閉的槽罐內，再抽出真空袋膜內部空氣，向袋內注入膠水，膠水注入完畢后，槽罐內部加壓縮空氣，真空袋內部亦加入正壓，但始終保持槽罐內壓力大于真空袋膜內壓力，使膠水能夠徹底滲入荒料內部裂縫。同時對密閉槽罐加熱加速固化，從而對荒料由內到外起到優異的加固效果。但該工藝操作需大型專用設備輔助，過程復雜、效率較低，對膠水要求較高，成本難以控制（初步測算加固一顆荒料成本需一萬元左右），僅有少數品種的荒料適用，因此未得到普遍推廣。

4.高壓灌注加固

近年來，不少企業就荒料加固領域做了大量的工作。其中，會員單位湖南柯盛新材料有限公司不斷開拓創新，打破常規，針對荒料加固方面進行了大量的探索和研究，并取得了突破性進展。以下重點介紹的是該公司研發并申請專利的兩種最新荒料加固方式——高壓灌注與真空灌注加固技術。據悉，該技術已在國內外經過多家石材企業使用，獲得了石材業界的高度贊譽。

高壓灌注是將特制膠水采用增壓設備注入荒料內部，待其固化后起到加固荒料作用的一種工藝。該工藝通過對荒料裂隙進行密封，選擇合適膠水注入點，采用高達三十公斤壓力的專用設備，保證整個灌注過程可控，裂隙填補率高，從而保證荒料能夠實現順利鋸切。

高壓灌注加固適用于解決一般通透性裂縫造成的荒料破損問題，該工藝具有機器自動化、實現恒壓高壓灌注特點，施工勞動強度低，兼具低成本和高效益。

圖一 高壓灌注在土耳其的應用

5真空灌注

湖南柯盛新材料有限公司開發的真空灌注不同于國外的真空浸漬工藝，并不需要大型罐體等輔助設備。該工藝是采用特制密封材料將荒料整體包覆，再利用真空設備抽出袋內部空氣，使袋內壓力包括荒料裂隙處壓力達到接近真空狀態，再將特殊低粘度、高滲透性膠水吸入其內，再進行后固化，是一種對荒料起到內部加固外部包裹一體化的工藝。

圖二真空灌注應用實例

相較于高壓灌注僅解決通透型裂縫的荒料問題，真空灌注可解決通透性或不通透性、網狀、顆粒狀等裂隙嚴重而無法鋸切的各種荒料（如奧特曼、白玉蘭、閃電、歐典、索菲特金等）破損問題，該工藝技術具有很強的通用性。可實現荒料內、外加固一體化，由于膠水在真空袋內固化，施工現場幾無氣味，減少了VOC的排放。最重要的是加固效果優良，大大提高了鋸切成材率。

據悉，湖南柯盛新材有限公司的真空灌注技術上市僅半年，就已在中國國內環球集團、東升集團、新鵬飛石材、光明石材、力豐石材、新三發石材等上百家石材企業全面合作應用，及國外土耳其、埃及、印尼、印度等多個國家廣泛應用，優異的效果獲得了國內外客戶的一致認可和稱贊。

6 結語

天然大理石資源不可再生，有效利用現有資源，提高開采、加工成材率是石材界同仁的共同追求。正如湖南柯盛新材所倡導的“創造100%新石代”，我相信，隨著石材荒料加固技術的不斷進步，業內工程技術人員共同努力，必將迎來這樣一個“新石代”。