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本節提示了巖石與裝飾石材分類; 人造石與裝飾石材的關系;大理石、花崗石、板石、砂巖、人造石的劃分;天然建筑裝飾石材和人造石的主要物理、化學特性;進而提出了建筑裝飾石材的可護理性的理念;提出裝飾石材可護理性的四要素。
1巖石與建筑裝飾石材分類
1.1 沉積巖、變質巖、巖漿巖與建筑裝飾石材、人造石的關系
地球上的巖石分為沉積巖、變質巖和巖漿巖三大類。凡是有一定塊度、強度、有裝飾美學特征、可加工、可工業化開采,并有符合裝飾石材應用性能的巖石,廣義上講都可以作為建筑裝飾石材使用。而人造石只要能滿足建筑裝飾石材的上述性能要求,也可作為裝飾石材使用。
1.2 大理石、花崗石、板石、砂巖、人造石的商業名稱及劃分
在建筑裝飾石材界,通常從商業的角度把建筑裝飾石材分為大理石、花崗石、板石、砂巖、人造石5大類,見表2-1。而大理石、花崗石、板石、砂巖這四類出自自然界的裝飾石材,并不是地質學上的僅限于大理巖、花崗巖、板巖、砂巖的范疇,它含有多種類型。近年來,中國石材標準制定者又從商業大理石范疇中,將原屬于大理石類中的石灰石(含方解石結晶的大理石)、洞石(因石內含有孔洞得名,學名為凝灰石、石灰華)單獨列出一個種類,并制定出標準,但其本質上仍屬于大理石(碳酸鹽類)范疇。其主要原因是國內標準制定者過多地引用外國的石灰石標準,而國外主要引用的是美國的ASTM,而該組織則根本沒有專門的大理石標準,美國標準的本意是只要達到大理石類最軟的石灰石標準,那其他硬度高于石灰石的,理論上應當也合格的。所以,通常以石灰石標準來代替最低的碳酸鹽類石材標準。
大理石、花崗石、板石、砂巖是天然裝飾石材中,以商業名稱劃分的四個種類。它們囊括了天然裝飾石材的99%以上的品種。大理石是指以大理巖為代表的一類裝飾石材,包括碳酸鹽類和與其有關變質巖、沉積巖巖石,一般質地較軟;花崗石是指以硅酸鹽為主各種巖漿巖、沉積巖巖石;板石不是以成分劃分的,而是以石材在自然界里的自然形態劃分的,板石一般是指具有層疊狀的巖石,經簡單加工可制作成薄板狀的成品,它即有變質巖,也有沉積巖;砂巖是以成分和外觀形態兩種因素劃分的,泛指以氧化硅、氧化鋁砂粒為主聚合而成,構成石材主要形體的巖石;而近年興起的人造石,主要是指用無機、有機或有機與無機混合作為粘結劑與石材碎料、輔料混合而成,制成的具有裝飾石材性能的裝飾飾面面材。建筑裝飾石材的詳細分類見表2-1。
表2-1 商業上將用于建筑裝飾的石材進行的分類
大理石1 |
花崗石 |
板石 |
砂巖 |
人造石 |
備注 |
||||
部分沉積巖 |
變質巖 |
火堿巖 |
變質巖 |
變質巖 |
沉積巖 |
沉積巖 |
部分變質巖 |
||
大理巖 大理化灰巖 火山凝灰巖 致密灰巖 石灰巖(石灰石) 石英巖 鮞狀灰巖 生物碎屑灰巖 竹葉狀灰巖 疊層灰巖 蛇紋石化大理巖 石膏巖 白云巖 凝灰巖(洞石) 石灰華等 |
花崗巖 拉長巖 輝長巖 正長巖 輝綠巖 玄武巖 閃長巖 斜長巖 流紋巖 霞石正長巖 火山巖 角閃巖 輝石巖 混合花崗巖 橄欖巖 片麻巖等 |
板巖 疊層石灰巖 板狀硅質巖 片巖 千枚巖 頁巖 板狀粉砂巖 薄層粉晶灰巖 板狀斜巖等 |
海相沉積砂巖 陸相沉積砂巖 |
有機、無機、 有機與無機 人造合成石 微晶石 水磨石 鑄石 混凝土制品 實體面材 人造石衍生品等 |
1. 近些年中國石材業中將石灰石、洞石、砂巖從大理石、花崗石中單列出來,其主要依據是美國材料實驗協會標準中沒有單列大理石標準,而是以石灰石標準為主的緣故。實質上石灰石、洞石從商業上分類仍歸為碳酸鹽類大理石。 2. 人造石近年來得到極大發展,對其的護理也成為護理業的新興內容。其主要包含品種見表2。 |
1.3人造石與人造合成石
人造石中包括了人造合成石、微晶石、鑄石、水磨石、實體面材及人造石生產中衍生開發出的其他產品等。建筑裝飾石材界用得最多的是人造合成石,它在一定意義上講,它只是眾多人造石中的一種,而這種產品近年來在裝飾石材界的發展令人注目,成為裝飾石材界的一顆新星。見表2-1,人造合成石與人造石的關系見圖2-1。
圖2-1 人造石分類
人造合成石,又稱合成石。因花色、用料、工藝不同和國家稱呼的區別,又區分為人造崗石、人造石英石、百利通石、百利通石英石、合成花崗石、合成大理石等。又因其在制作中加有特色原料,也有稱貝殼石、水晶石、鏡片石等。人造合成石是利用天然石材碎料,經膠粘劑、固化劑、助劑、色料等粘接,再經抽真空擠壓、振動成型而做成的一種建筑裝飾飾面用的坯(塊、板)料。人造合成石的坯(塊、板)料須經切割、拋光等加工后,最終做成各種規格的裝飾板材、異型材。因使用粘結劑不同,又分為無機(用水泥作粘接劑)人造合成石和有機(用樹脂作粘接劑)人造合成石,和用有機與無機共同做粘結劑的人造合成石。而有機人造合成石是人造合成石中的佼佼者,是有機建材在石材領域中的應用代表,也是人造合成石中發展最快、品種繁多、花色絢麗的部分。對它的護理也是近年來的我國石材護理界的新內容。因篇幅所限,類似的其它人造石類不作過多介紹,在實際的護理中原理是大同小異。
2 建筑裝飾石材的主要物理、化學特性
具備建筑裝飾石材都需要哪些條件呢?一般認為,要具備4個最基本的條件:即外在的美學裝飾性;有規模儲量;可工業化開采;物理、化學性能符合建筑裝飾石材(標準)要求。而近年不斷推廣使用的人造石類,一般只要符合這4基本條件也可作為建筑裝飾石材。而其中又有個別的條件變化:即外在的美學裝飾性——可通過人為的設計花色、圖案等來達到;而通過機械化、自動化可實現工業化連續規模生產;物理、化學性能也可人為的改變,只要符合建筑裝飾石材要求即可。所以,不難看出,天然石材和人造石材只是在某些特殊性上兩者有區別。
2.1 天然建筑裝飾石材的物理、化學性質
需要強調的是對天然建筑裝飾石材的物理、化學性能的要求,同樣也適用建筑裝飾用人造石。只是人造石又有自身的一些特性。
2.1.1 天然建筑裝飾石材的物理性質
天然建筑裝飾石材做為一種產自自然界的礦物,它具有多種物理性質,但就僅用在裝飾上,并不對所有的物理性質都有要求。比如電學、聲學、光學等。建筑裝飾石材的物理性能要求主要有:
2.1.1.1 光澤度。是指石材裝飾面對可見光的反射程度。也就是石材(包括天然和人造)磨光面對斜照光的鏡面反射能力相對的大小。其主要影響因素是石材內礦物成分、顏色、硬度、密度、孔隙率,以及加工后石材的光面的平度。光澤度是評價一種石材品種質量最重要的指標之一。石材光澤度高則表明石材光亮、平整、密實。測量石材的光澤度的單位為光澤單位,最高為100光澤單位。一些石材的檢測指標標明超過100光澤單位,達到100以上,以表明該石材質量品質好,其實是完全錯誤的指標。
2.1.1.2 硬度。是指石材(包括天然和人造)抵抗某種外來機械作用力的能力,它與巖石的化學成分、礦物成分、巖石結構、構造等有直接關系。硬度分為相對硬度和絕對硬度。
相對硬度是選用一些礦物作為硬度的標準,按硬度的大小順序分為10級,以后一種礦物能刻劃動前一種礦物為準則。該標準由德國地質學家莫爾發明并命名,簡稱莫氏硬度。見表2-2。由于表中的所列相鄰兩礦物間的相對硬度數值差不是等級差級數,有的相差很大,如滑石與石膏之間的硬度差達15倍之多;而有的又很小,如黃玉與石英之間幾乎硬度接近。所以,這種硬度的分級不具有很嚴格的數量上的標準。但在野外,用它判別礦物的大致硬度而不用儀器,簡便易行,故多作為石材礦山地質勘察中的初步定量使用。
表2-2 莫氏硬度表
莫氏硬度等級 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
礦物 名稱 |
滑石 |
石膏 |
方解石 |
螢石 |
磷灰石 |
正長石 |
石英 |
黃玉 |
剛玉 |
金剛石 |
絕對硬度是指利用專門的儀器對石材進行測定,根據實驗時施加負荷的方式又分為靜態硬度和動態硬度。石材產品中通常用肖氏硬度計對巖石進行動態硬度測定。以HSD值表示,簡稱肖氏硬度,數值越大,表示越硬,反之亦然。一般花崗石較硬,大理石較軟,人造石介于兩者之間。
2.1.1.3 密度。是指石材單位(包括天然和人造)體積的質量,常用體積密度來表示,也即過去常用的比重。石材的密度大小取決于巖石的成份、孔隙率大小、數量、密集度,含水量等。常用單位為g/cm3,密度值越大,表示該石材在同量體積時重量大,反之亦然。
2.1.1.4 吸水率。是指石材(包括天然和人造)吸收水份的能力,用吸收水份后的石材質量和干燥石材質量的之比來表示。吸水率主要取決于石材內部孔隙的體積大小、密集度及敞開或閉合的程度。若石材中還有膨脹性強的礦物、泥質等時,吸水后對石材的質量影響就較大。吸水率還與石材的孔隙率的大小、孔隙特征有關,一般孔隙率越大吸水率越大,但對于封閉的孔隙率,因水不能貫通,雖孔隙率大則吸水率不一定大。石材的吸水率低,相對抗風化能力就強,反之就弱。
2.1.1.5 耐磨性。是指建筑裝飾石材(包括天然和人造)抗磨損能力的指標,也是石材經研磨拋光的難易程度指標,一般用耐磨率(M)表示,m等于一定面積大小的試樣在一定壓力下研磨100次后,試樣失去的質量(G)與試樣截面(A)之比:即M=G/A(g/cm2)。耐磨率過低的石材不易拋光,而過高則不易研磨,會加大加工成本。所以,耐磨率是衡量裝飾石材優劣的重要指標。耐磨率小的石材,抗磨損能力強,但磨光加工效率高;反之亦然。所以,使用在不同部位的石材要考慮選用不同耐磨性能的石材。一般石材的耐磨性隨巖石硬度的增加而增加。
2.1.1.6 強度。是指石材(包括天然和人造)抵抗外力作用力的能力,也就是在石材不發生破壞的前提下,所能經受最大的應力。包括壓縮強度和彎曲強度。強度是石材堅固性指標之一,它對石材的開采、加工、使用、維修、翻新等產生直接影響。強度太高,將給開采、加工、使用、維修、研磨、翻新帶來困難,使得經濟效益降低;強度太低則導致石材壽命降低,裝飾裝修成本中的維修、重新翻新裝修成本過高,影響正常使用。壓縮強度:是指石材試樣承受單向壓縮力而破壞的應力值,是常用的強度指標。我國的有關國家、行業標準分別規定了天然飾面石材板材和荒料的干燥、水飽和及凍融循環后的壓縮強度試驗方法及指標。彎曲強度是指石材試樣彎曲至破壞時所能承受的應力值,我國的有關國家、行業標準分別規定了天然飾面石材干躁、水飽和的彎曲強度指標試驗方法及指標。近年來建筑的立面干掛石材興起,我國有關的國家和行業標準也規定了干掛石材的掛裝強度試驗方法和指標。
2.1.1.7 抗凍性。也稱凍融性。是指石材(包括天然和人造)抵抗凍融破壞的性能。是指石材潮濕狀態下,經多次凍融而無顯著破壞,又不降低強度的性能。評價指標是凍融循環次數及其強度。石材的抗凍性與其礦物成分、顆粒大小、均勻程度、結構構造、裂隙、吸水率等都有密切關系。
2.1.1.8 放射性。天然石材放射性雖然近些年被多次炒作,但根據《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)國家標準,石材中只對天然花崗石類作放射性檢驗要求,而對大理石、板巖、砂巖、洞石、人造石、水磨石類等多種建筑裝飾石材都不需要作放射性檢驗,也就是說除花崗石需要放射性指標要求外,其它石材無需做檢驗,也不必作要求,當然也就沒有指標要求,消費者可放心使用。而花崗石中真正具有超標的只占萬分之幾,只要使用在所需的部位,仍然可以使用,消費者、使用者只要注意生產廠商檢驗報告即可合理選購。
2.1.1.9 孔隙率。孔隙率是指單位石材(包括天然和人造)中孔隙的體積占石材體積的百分比。它與吸水率密切相關,孔隙率高,且開放性孔隙多,吸水率就高??紫堵适翘烊皇呐c人工建材的顯著區別之一,人工建材的孔隙一般較均勻,而天然石材的不均勻是天然造成的。天然石材孔隙的多樣性、存在性與人造石材的孔隙的均勻性、同樣性還是有區別的。
2.1.1.10 顏色。建筑裝飾石材(包括天然和人造)中的美麗顏色以及光亮照人閃爍光澤,是與石材中所含礦物成份、結構、構造密切相關的。是各種礦物對不同波長的可見光吸收和反射以后,在人的肉眼中引起的視覺感覺而呈現的各種色彩。而光澤則是石材磨光面對可見光的反射能力。一般地講,花崗石中淺色礦物與深色礦物的形狀、相互位置、分布狀況、各自結構、構造特征等與石材的裝飾性密切相關,有特色的成份、特色結構可使石材成為裝飾用石材中的上品,市場價值也高。大理石的光澤度隨著方解石、白云石的含量及它們的結晶程度增高而增強。也隨著片狀礦物、泥質等雜物成分的含量增加而降低。板巖的礦物成份較復雜,多數由黏土類礦物組成,板巖的顏色則由黏土類礦物所含雜質的不同,而呈現不同顏色。砂巖因海砂、泥砂在沉積中而形成,主要是泥質、金屬礦物等雜質的存在而呈現多種花紋(或縫合線)而成,以黃砂為主,花紋為輔。人造石、水磨石等人工類裝飾類石材則以配方中的石料的顏色、色料、配料、粒度、填料多少、數量、黏結劑等人為因素確定的,等等。
2.1.1.11 天然石材中其它物理和自然特性
天然石材中其他物理和自然特性見表2-3,部分建筑裝飾石材的物理、化學性能舉例見表2-4。
表2-3 天然石材其他物理和自然特性
序號 |
天然石材物理特征 |
天然石材其他物理特征含義 |
1 |
裂紋、裂隙 |
飾面石材中存在的細小的,間斷性的,不規則的斷裂紋路。 |
2 |
縫合線 |
飾面石材中呈鋸齒狀般,且不造成破壞性的曲線。 |
3 |
色斑、色線 |
與飾面石材基本顏色、花紋不諧調的條紋狀、條帶狀或斑狀物質。 |
4 |
兩核 |
飾面石材中,一般多在碳酸巖中的團塊狀包裹體,如燧石等。 |
5 |
砂眼 |
飾面石材中形成的具有一定深度的凹坑,一般直徑在2mm以下。 |
6 |
原生污點 |
飾面石材中由原生、原次生形成的,污染板材的異物,如鐵質礦物。 |
7 |
粘結性、復合性 |
飾面石材經膠黏劑粘合后難易程度,一般用在裝修和復合石材的使用上。 |
8 |
粘接強度 |
飾面石材經膠黏劑粘合后的強度,用結構強度和拉伸強度衡量。 |
9 |
花紋 |
飾面石材經鋸切、磨拋加工后顯現的自然紋理,它是石材先天所獨有的。 |
10 |
質感 |
飾面石材經鋸切、磨拋加工后,顯現出的由巖石中礦物的結晶程度來體現。礦物的結晶過程也就是排斥雜質的過程。結晶度高,則礦物晶體純潔,明亮,具有著半透明玉質感。反之則礦物晶體混濁。而通過人對石材自然、直接感知與認同形成的。 |
11 |
粒度 |
飾面石材因礦物結晶和填料的粗細,反映石材微觀粗細的表現形式,裝飾石材粒度有大小之分,有時也將石材粒度稱為結構。 |
12 |
層理性(可劈分性) |
飾面石材因地質過程中,形成的大的解理、斷面,且有規率性,具有可分離條件的斷層。 |
13 |
色差性 |
飾面石材因地質形成過程中,因礦物或填料成分的不均勻,在飾面石材表面顯現的礦物等不均勻的反映,是天然石材獨有的,是衡量天然石材的有效方法之一。 |
14 |
變色性 |
飾面石材因礦物或填料成分經氧化、日照或后人為作用使石材內成分發生物理、化學反映的現象,如褪色。 |
15 |
防滑性 |
飾面石材為防止摔傷行人和防止運動物體滑動,而產生危險后果的人為措施,以增加摩擦阻力措施來解決,如粗面石材、涂刷防滑劑等。 |
16 |
可加工性 |
利用物理、化學、自然方法對飾面石材施以外力以獲得需要的各種規格、形狀,物理加工通常有切、銑、鉆、磨、燒蝕等;化學加工通常有酸腐蝕等;自然力有陽光照射,如褪色等。 |
17 |
可分離性 |
飾面石材開采、加工中按人為方法,按需要分離天然石材的方法,它與天然石材解理不同,是在石材事先并不存在的斷層、裂隙處開裂斷面,如使用導爆索、脹、膨脹劑分離石材。 |
表2-4 中國石材統一編號中部分品種主要物理性能、化學成份一覽表
序 號 |
名稱
|
石材 種類 |
中國天然石材 統一 編號 |
產地 |
物理性能 |
主要化學成份(%) |
參考 儲藏 量(萬m3) |
|||||||||||
體積 密度 (g/cm3) |
吸水率(%) |
壓縮 強度 (MPa) |
彎曲 強度 (MPa) |
肖氏 強度 (HSD) |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
MgO |
CaO |
Na2O |
燒失量 |
|||||||
1 |
白虎澗紅 |
花崗石 |
G1151 |
北京昌平 |
2.60 |
0.42 |
154.50 |
16.30 |
96 |
72.43 |
13.59 |
1.69 |
1.14 |
0.43 |
4.88 |
0.19 |
19000 |
|
2 |
密云桃花 |
花崗石 |
G1152 |
北京密云 |
2.63 |
0.42 |
167.10 |
11.30 |
101 |
67.35 |
15.55 |
2.01 |
1.93 |
3.73 |
3.77 |
0.20 |
- |
|
3 |
房山瑞雪 |
花崗石 |
G1156 |
北京房山 |
2.76 |
0.26 |
276.10 |
18.10 |
86 |
71.76 |
14.74 |
2.51 |
0.32 |
1.66 |
2.94 |
0.04 |
300 |
|
4 |
房山高莊漢白玉 |
大理石 |
M1101 |
北京房山 |
2.85 |
0.15 |
204.00 |
14.60 |
42 |
0.87 |
- |
- |
20.67 |
30.77 |
- |
46.13 |
140 |
|
5 |
房山艾葉青 |
大理石 |
M1102 |
北京房山 |
2.80 |
0.15 |
119.80 |
10.40 |
54 |
0.83 |
- |
- |
20.23 |
30.91 |
- |
46.41 |
1000 |
|
6 |
房山白 |
大理石 |
M1104 |
北京房山 |
3.01 |
0.17 |
181.50 |
8.40 |
48 |
0.78 |
- |
- |
18.37 |
31.23 |
- |
44.26 |
- |
|
7 |
房山次白玉 |
大理石 |
M1106 |
北京房山 |
2.69 |
0.13 |
101.90 |
21.30 |
56 |
0.87 |
0.01 |
0.02 |
20.81 |
32.27 |
0.01 |
46.79 |
20000 |
|
8 |
房山螺絲轉 |
大理石 |
M1110 |
北京房山 |
2.85 |
0.14 |
130.00 |
11.30 |
55 |
0.19 |
- |
- |
21.93 |
30.18 |
- |
46.74 |
200 |
|
9 |
房山石窩漢白玉 |
大理石 |
M1113 |
北京房山 |
2.84 |
0.18 |
172.60 |
9.70 |
49 |
0.87 |
0.05 |
0.02 |
22.50 |
30.77 |
0.12 |
45.64 |
10 |
|
10 |
房山青白石 |
大理石 |
M1116 |
北京房山 |
2.89 |
0.21 |
146.40 |
11.30 |
57 |
0.80 |
- |
- |
19.84 |
30.42 |
- |
45.24 |
1500 |
|
11 |
霞云嶺青板石 |
板石 |
S1115 |
北京房山 |
2.79 |
0.20 |
86.70 |
32.30 |
- |
63.40 |
19.03 |
5.56 |
1.58 |
0.15 |
0.76 |
2.92 |
800 |
|
12 |
霞云嶺銹板石 |
板石 |
S1118 |
北京房山 |
2.77 |
0.31 |
151.90 |
24.20 |
- |
64.38 |
17.02 |
6.88 |
1.78 |
0.24 |
0.81 |
3.20 |
500 |
2.2 天然石材的化學性質
天然石材的化學特性是和其成分密切相關的。大理石類以碳酸鹽類為主,對酸就十分敏感;而花崗石類以硅酸鹽類為主,就對堿性和酸性都不懼怕;而石灰石、洞石應當列入大理石類,對酸就相當敏感;而板巖類要看是硅質還是鈣質的,鈣質的對酸敏感,而硅質的就不懼堿和酸性;至于人造石類通常也要看其主要成分,鈣質的不耐酸但耐堿,硅質的則耐酸又耐堿。
建筑裝飾石材在日常使用中利用最多的是它的物理性能,真正用到它們的化學特性的并不多,通常也就是在清洗、防護、翻新、日常保養中接觸的酸、堿物質。只要清楚石材基本組成成份,注意防化學腐蝕,或利用化學品處理解決石材護理中問題就行。
2.2.1耐酸堿性。是指裝飾石材(包括天然和人造)暴露在空氣中,與酸性氣體、堿性氣體或溶液接觸后,逐漸腐蝕破壞的程度。石材接觸酸、堿時間長、接觸濃度高,破壞慢,則表示耐酸堿性高;否則就不耐酸堿性。石材的耐酸堿性能用耐酸堿度來衡量。大理石類主要含CaO、MgO,因此耐酸性能差,一般不適合做室外裝飾用;花崗石因含大量SiO2及其他硅酸鹽成份,耐酸性能好,且SiO2含量越高就越好。因此,適合用于作為室內外一切場所的飾面用。其他如板巖、石灰石、洞石、人造石等也應仿造大理石、花崗石類成份而確定使用范圍與開展護理工作。
2.2.2 化學成份。天然石材的化學成份是先天的,人造石的化學成份雖說是后天人為的,但也是可以控制的。石材成分通過檢測可以確定。這要學會看懂石材(包括天然和人造)的物化性能指標,由化學成分指標來認識某種石材的基本特性。表2-4分別列出了幾種大理石、花崗石、板巖的成分?,F實生活和生產中,當無法利用檢測手段確定石材基本成分時,也可利用酸,如鹽酸滴入石材表面,觀查表現,如滴酸液后,石材表面起泡,說明是鈣質,一般可列入大理石類,反之可列為非鈣質的花崗石類。
需要說明的是,天然石材的不均勻性是客觀存在的,同一品種的出產礦點不同,成份也會略有差別。所作的測試報告也只能給出該品種主要成份。
2.3人造石材的物理、化學特性
人造石除應具有天然裝飾石材所要求的物理、化學性能外,還有自身的一些特性,僅以建筑裝飾石材使用的最多的人造合成石為例。
2.3.1人造合成石的主要物理、化學性能。用于建筑裝飾的人造石最多的是人造合成石,人造合成石可以人為地控制配方、生產進程,生產的自動化程度很高,產品具有結構致密、紋理圖案自然、逼真、耐磨性強、腳感舒適、可隨意開發新產品的特點。彌補了天然石材的一些諸如色差、裂隙、裂紋、孔洞、品種稀缺等缺陷。與天然石材相比,它有幾項性能指標優于天然石材,如有機人造合成石(樹脂型)的抗折強度(MPa)大大高于天然石材,適合在受力大的建筑裝飾的拐角、踏步、廚房操作臺、衛浴間、臺面等處應用,大量推廣更有利于節約天然石材資源,保護生態環境,是新時期低碳生活、低碳生產、低碳消費的成功范例。但人造合成石截止到2011年底國內尚無正式國家和行業標準,只有一個人造石系列的《實體面材》標準。目前,這類產品性能的依據大多是歐盟及其成員國、美國等國和企業標準。因而現在市場上呈現出多種人造合成石產品性能指標并列的狀況。
人造合成石由于人為選材的因素,它的配方有多種,并出現了不同的性能,使用者、設計者可依據需要選擇。比如,在耐熱部位就應選擇耐熱系數較高的,在需要高硬度的部位就應選擇近似天然花崗石的產品及硬度。表2-5給出了用國產設備生產出的有機人造合成石的三類產品的主要性能。近幾年無機水泥型人造合成石在光澤度、吸水率、花色紋理上有了很大改進,尤其低價格、高防滑性、防靜電、耐腐蝕逐漸成為公共場所消費的主流產品。像要求防滑性極高的地鐵候車站就大量采用了這類產品。其主要性能指標見2-6。
表2-5 有機樹脂型人造合成石三類主要產品性能指標
性能 |
指標 |
||
細骨(大理石)料系列 |
硅砂(花崗石)系列 |
粗骨料系列(大理石) |
|
密度/(g/cm3)≥ |
2.60 |
2.30~2.40 |
2.30~2.50 |
吸水率/(%)≤ |
0.10 |
0.02~0.20 |
0.02~0.20 |
干燥壓縮強度/(MPa) |
100.00 |
80.00~150.00 |
80.00~95.00 |
抗彎曲強度/(MPa)≥ |
18.00 |
8.00~55.00 |
8.00~11.00 |
耐磨性/(g/cm3)≥ |
7×10-3 |
1×10-3 |
7×10-3 |
莫氏硬度≥ |
3~4 |
3~6 |
3~4 |
線性熱膨脹系數/(L/℃) |
(0.8~2)×10-5 |
(1~3)×10-3 |
(0.8~2)×10-2 |
耐酸性(1%,H2SO4) |
有反應 |
無反應 |
有反應 |
光澤度(光澤單位) |
60~70 |
60~75 |
50~55 |
樹脂含量(wt%)% |
4~9 |
4~9 |
4~9 |
表2-6 無機水泥型人造合成石的主要性能指標
粘結劑 |
水泥(水/水泥比率為0.3) |
|||
碎石骨料 |
大理石 水泥合成石 |
花崗石 水泥合成石 |
||
最大骨料粒度/mm |
6 |
4.5 |
6 |
4.5 |
密度/(g/cm3) |
2.50 |
2.50 |
2.47 |
2.47 |
抗彎強度/MPa |
14.50 |
17.50 |
13.40 |
14 |
抗壓強度/MPa |
96 |
103 |
93 |
98 |
耐磨性/(mm3) |
440 |
460 |
320 |
340 |
吸水率/(%) |
2.80 |
2.90 |
3.20 |
3.30
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