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解釋了建筑裝飾石材整體研磨與結晶硬化的概念與意義；匯總了石材整體研磨與結晶硬化必須準備的條件；給出了石材整體研磨與結晶硬化一般工藝流程及操作；明確了石材整體研磨與結晶硬化質量驗收指標與參數；列舉出石材整體研磨與結晶硬化的實際操作案例。

1 建筑裝飾石材整體研磨與結晶硬化的意義
1.1 建筑裝飾石材整體研磨概念及意義
1.1.1 建筑裝飾石材整體研磨，也簡稱石材整體研磨、石材翻新，是指用石材專用研磨機與研磨工具，對大面積地面石材進行現場磨削，以達到裝飾設計要求的石材整體平整性、光澤度、裝飾性。對于新鋪裝的石材地面工程來講，石材整體研磨是在未使用前做的一次性現場全面研磨，是石材裝飾裝修工藝的一部分；對于已經裝修使用過的舊石材地面來講，石材整體研磨是為消除缺陷、病癥、污染而進行的現場全面研磨，它起到去舊露新的作用——是石材護理工藝過程的一個步驟。裝修過程中的整體研磨和裝修后的整體研磨，兩者的目的都是要去除石材表層，露出新鮮底層的目的、并磨平、磨光，以提高石材整體裝飾效果。石材整體研磨后出現的新層面有時也稱為石材翻新。所以，整體研磨有時也泛稱石材整體研磨與翻新。
1.1.2石材整體研磨的意義
可使裝飾石材的地面裝飾向薄板化方向發展，有利于節約使用資源。可提高整個裝修工程的質量，使板材接縫盡量縮小、整體平整、美觀、光亮，整體裝飾效果更好；解決了地面石材大規格板材裝修后變形的難題；修整了裝修后石材之間剪口差，多種材料裝修后相互之間相互不平整問題；還可對石材以外的其他非金屬材料進行研磨、翻新、改造，從而獲得理想的裝飾整體平面。對已裝飾的石材經反復、多次的整體研磨，可延長使用周期。對其他石材文物制品進行修復、修整和改造，有利于保護石文化制品。對于石材使用一段時間后出現的諸多問題，如失去光澤、出現亞光、污染痕跡、凹坑劃痕等，可通過大面積全面整體研磨，克服缺陷，舉例見表1，使石材回歸本來的光澤、花紋、質感、平整度等。該工藝施工較安全，并不使用過多的化學品，就可以達到顯現新石材面的效果。作業中不產生過多的廢泥漿和殘留物，因而減少了因裝修帶來的環境影響等，體現了社會和經濟的雙重效益。
1.2 建筑裝飾石材結晶硬化概念及意義
1.2.1 建筑裝飾石材結晶硬化概念
建筑裝飾石材結晶硬化是指對平整的石材地面通過使用化學結晶材料的噴灑，再用專用研磨機對表面整體揉磨，使結晶劑中的成分與石材表面發生微弱化學反映，在石材表面生成晶硬層，并經多次反復精細揉磨，最終形成光潔、平整，并形成有一定硬度表層物質的作業過程。
1.2.2石材結晶硬化的意義
石材結晶硬化因為可以解決裝飾石材安裝、使用、維護中許多問題，故有實際應用意義，其可解決的問題見表1。

1.3 石材整體研磨與結晶硬化的互為聯系
石材整體研磨與結晶硬化是互為聯系的。如果需要整體研磨并結晶硬化處理的石材地面，通常整體研磨為上一道工序，結晶硬化為下一道工序。整體研磨為結晶硬化創造基礎及作業條件，不能顛倒，只有先進行完了整體研磨才能再進行結晶硬化。如石材地面整體裝飾平整度高、光澤度高、無污染，并不需要進行整體研磨時，也可直接進行結晶硬化。但只要在一個項目中進行整體研磨及結晶硬化，那么就不能先進行結晶硬化，后進行整體研磨，一定要在整體研磨后才能進行結晶硬化。現代石材裝修工程中往往整體研磨與結晶硬化是共同存在并有著前后工序因果關系的，即進行了整體研磨，一般一定要進行結晶硬化處理。而結晶硬化處理時，不一定要在整體研磨后的石材上進行，有時石材地面整體研磨的基礎較好，需要結晶硬化時并不需要整體研磨。

2 石材整體研磨與結晶硬化的準備
石材整體研磨與結晶硬化作業中涉及的機械、磨具、工具、材料、工藝、輔助材料、操作者等共同組成了石材整體研磨與結晶化系統。石材整體研磨通常經過三個階段：粗磨、細磨（精磨）、拋光。粗磨是為了去除石材裝修后的高低不平面形成的剪口，凹凸表面、缺陷等；細磨（精磨）是要去除刮痕，為石材拋光做準備；最后拋光用一系列不同型號的從粗到細的拋光盤連續拋光，最終得到光亮表面及艷麗色彩、花紋的表面效果。結晶硬化則是在整體研磨后并清潔的石材表面上進行，包括噴灑晶硬劑（雙組分要噴加硬劑）用研磨機磨拋、再灑結晶硬劑，再磨拋等多次重復操作，直至獲得光亮、密實、有硬度層面的石材表面為止，其間涉及了結晶劑、磨具、研磨機、輔助材料、工藝等。石材整體研磨與結晶硬化所需要的準備條件歸納如下：
2.1 石材整體研磨機及特點
2.1.1 石材整體研磨機
石材研磨機也可稱為石材整體研磨機、石材翻新機。它是利用可移動式動力設備帶動磨盤、磨具對石材地面、樓梯面等平面進行打磨的一種現場裝修設備。從使用磨盤、磨具的數量上又分為單頭、雙頭、三頭式、四頭、多頭式5種；從機械結構上分為手扶式、橋式、騎駕式3種。石材研磨機主要使用在已裝修完石材地面上的應用，主要對舊石材地面打磨、翻新；對新鋪裝石材進行整體打磨以獲得平整的裝飾面；在研磨翻新后的地面上進行結晶化處理。
2.1.2 石材整體研磨機特點
2.1.2.1 它是一種現場快速打磨設備，機動性強、操作簡易。
2.1.2.2 可通過靈活配重，適合花崗石、大理石、人造合成石、水磨石、微晶石、復合石材、混凝土等多種地面裝修材料的研磨、翻新。
2.1.2.3 工作時可自動進行變頻調速，節約能源，可調整操作者手柄位置的高低，適合不同作業人員操作。
2.1.2.4 一些橋式機型還可前后移動支撐轉彎輪，以便調整轉彎半徑；一些機型具有可折疊式結構，便于搬運；一些機型配有水平儀，使操作者隨時掌握工作時機器的運動狀況。
2.1.2.5 一些機型可在一臺機器上通過調整磨盤、磨頭、磨片后，一機多用，可完成研磨、拋光、晶硬、清洗等全過程，大大降低了設備使用成本。
2.1.3 石材研磨機的外型結構
石材研磨機外型結構及主要種類舉例見圖1。

2.1.4 石材研磨機的分類
2.1.4.1 石材翻新機、石材研磨機、地坪打磨機的關系
上世紀70年代，意大利石材業開始關注石材地面的翻新，這與他們不斷更新地面的歷史傳統有關。這樣石材翻新機的研制應運而生，成為可能。據資料，最早的石材翻新機（那時還不叫石材研磨機）是受到手提式角磨機的啟發與提示，最早的石材翻新機是將角磨機安裝在一個四方形鐵框內并在石材地面上滑動磨削石材開始的，進而又增加了許多附屬功能，以及后來向大型化發展，最終形成了用于石材地面翻新機，其實用性和效率及經濟效益得到行業認可。有時對舊石材地面整體翻新的裝飾效果往往還高于新鋪裝石材的地面，這樣許多新鋪裝石材地面也紛紛要進行整體打磨，這就成為了石材裝修作業中必不可少的一道工序——石材的整體研磨應運而生，而用于這種工序的機器也稱之為石材研磨機。隨著地面裝修的多元化，使得研磨范圍進一部擴大，人造合成石、水磨石、混凝土、拋光磚等裝修后都對整體研磨有了需求，地坪研磨機（地坪打磨機）也應運而出。從中我們不難看到，不管它們是叫石材翻新機、石材研磨機、地坪打磨機，其實質都是利用磨機配合磨具（料）磨蝕非金屬硬脆材料表面作業，屬于超硬材料冷加工范疇。所不同的是各種機型、性能有所差別而已。
2.1.4.2 石材研磨機常用類型
① 單磨頭圓盤研磨（翻新）機。是在三合一清洗機的基礎上改造而成。適合小面積、較平整、材質均勻、軟質的石材或人造合成石、復合石地面的整體研磨、翻新及結晶化處理使用。特點是設備自重輕、宜于移動、造價低，可使用在研磨、清洗、翻新、拋光、晶硬等范圍。缺點是自重輕、轉速低、磨削力差，工作效率低，尤對處理剪口時表現得力不從心，對材質不均勻的石材研磨，會出現魚鱗斑或花紋，由于沒有支撐輪，對施工面的平整度難以控制。
② 雙磨頭對轉型石材研磨（翻新）機。一般機器都配備了變頻調速裝置，主要功能是可以調整磨頭運行速度，不同的打磨工序應采用不同的轉速。同時變頻裝置還具有軟啟動功能以及對機器的保護功能。軟啟動不但可以提高機器的使用壽命，還會避免機器啟動過程中因石材升溫過快，損傷石材。
③ 雙磨頭對轉的機器最主要的特點是機器在打磨過程中，兩磨頭的打磨牽引力可以相互抵消，機器操作起來相對輕松、平穩。雙磨頭交叉打磨還可以避免兩磨頭之間的打磨盲區，同時兩磨頭運行，擴展度增加，也會提高施工的平整度。缺點是：由于磨頭是對轉式，比行星式磨頭磨削力差，對硬石材的磨削力較低。
④ 三磨頭分配行星石材研磨（翻新）機。三磨頭分配行星研磨機的特點是公轉與自傳會通過地面的摩擦力系數，及時調整轉速比，降低機械的功率輸出，有利于節約電能，且打磨的磨削力增大，針對花崗石等硬質地面有較好的出光效果。同時機器的綜合能力較強，通過調整壓力，可用于拋光及表面處理。雖然機器的公轉與自轉會通過地面的摩擦系數自我調整，但分配式的行星磨頭公轉與自轉的磨削牽引力不能完全相互抵消，導致機器操作擺動，加大勞動強度。
⑤ 三磨頭行星石材研磨（翻新）機。特點是三磨頭公轉與自轉為一個固定的轉速比。機械磨削力加大、功率較大、打磨擴展度大、滿足大面積施工需求，配備吸塵器可用于石材干磨，作業范圍擴大。
⑥ 四磨頭地坪研磨（翻新）機。該類型機器最主要的特點是在打磨過程中，四磨頭交叉打磨墨盤的縱向和橫向牽引力可以相互抵消，機器操作特別輕松、平穩。四磨頭交叉打磨還可以避免四磨頭之間的打磨盲區，大幅度提高打磨擴展度，有力于整體的平整度。但機器自重大，搬運不便，在軟質石材上使用不利。
⑦ 駕駛式研磨（翻新）機。操作者可坐在研磨機上，以駕車的方式操作機器作業。邊行走、邊研磨。形走速度、方向等機器運行以操作桿控制，更換各級磨料以電動液壓控制，極大地降低了勞動強度。提高了施工效率。特點是打磨擴展度大、功率大、自重大、磨頭壓力大，適合大范圍的作業面積，施工精度不如其他機型的研磨效果。此外，配有真空吸塵孔，可用于干磨等清潔作業。目前真正用于石材研磨翻新現場作業并不多。
2.1.4.3 各類石材研磨機機型的特點
① 石材研磨機的打磨（擴展）面積。通常石材研磨機的打磨（擴展）面積越大，施工地面的平整度就越高；但擴大了研磨范圍大的機型，磨蝕的效率也隨之降低。
② 石材研磨機的磨頭運行方式。一般石材研磨機的磨頭運行方式有單一的和行星式兩種。行星式又分為雙頭對轉、三星自轉加公轉，四星自轉加公轉式。磨頭運轉的方式越復雜磨削力越大，效率越高，地面石材的自然花紋及紋理清晰度也就越高。所以多行星式研磨是理想的磨蝕方式。
③ 石材研磨機的轉速。單一磨頭（盤）運行方式的機器，轉速一般在300?600轉/min，行星式磨頭為機器公轉為300?600轉/min，自轉在800?1200轉/min。通常模頭轉速越高，磨削力也越大，但是過高的轉速會降低磨料打磨石材表面摩擦力，在磨頭壓力相對較低時，會降低機器的操作穩定性，同時也降低了施工質量。所以，轉速在施工中的選擇，不僅取決于磨料、還取決于磨頭的單位壓力、石材性能、施工工序、水量、操作者技能等多種因素，只有找到磨削某種石材最佳參數，才能達到最好的施工效果。我們也因此主張，如沒有可靠的參數，建議先作小面積試驗。
④ 石材研磨機磨頭單位壓力。磨頭（盤）的單位壓力增大，相對于工作效率、整平效率都會提高；但是過大的壓力會導致機器輸出功率增加，加快電機的損壞，機器的壽命會縮短，加快磨料的損耗；而另一方面，如果地面過軟，卻又使用較大的磨頭壓力，切削力雖大，機器不能勻速運轉，反而降低了石材地面的平整度。
⑤ 石材研磨機用水量的控制。一般石材現場施工分為干磨和水磨，這主要取決于施工對象的工藝要求。如需要用水，要給予控制，以免引起過多的滲透。
⑥ 橋式研磨機通常自身較重，扭矩大，對花崗石、通體磚高強度混凝土等硬質地面的研磨效率高，適合較硬石材，可去除剪口，但使用中不夠靈活，生產成本高，機器價位高，適合研磨（翻新）面積較大的工程；但平整度好、適用磨具范圍廣、設備耐用，對于平整后的石材地面再研磨、拋光不如三頭、四頭分配式行星磨頭研磨設備；操作費力、體積大，不利于搬運，配套設施及附件造價高，運轉成本大。
⑦ 手扶式研磨機自身重量輕，更多地適合小面積打磨、翻新，機動靈活，多用于小型工程，機器價位低，工作成本低，很多機型可以一機多用。通常使用最多的是175?300轉速，55?65kg重，并可配重，附帶有水箱；隨之與其匹配的金屬或鋁質底盤，要能很好地與研磨機裝配，底盤面均有與磨拋墊、磨盤連接的裝置。
2.2 石材整體研磨工具種類及型式特點
2.2.1 菱苦土磨石。由碳化硅與氧化鎂、氯化鎂聚合而成。碳化硅以綠色碳化硅為好，黑色碳化硅相對性能差一些。粒度一般從16?1200目不等，磨石的硬度從硬到軟都有。特點是成本低、自銳性好、加工對象廣，對花崗石、大理石、人造石、陶瓷磚等都適用。但生產這種磨石的效率低，生產周期長，磨頭工作時需要較大的壓力。這種磨石存放周期超過一年以后，各種性能也隨之改變，主要是粘結磨料的氯化鎂水泥性能降低所致。如自銳性、硬度等都會下降。是一種常規的粗磨研磨工具。
2.2.2 碳化硅樹脂磨石。由碳化硅與樹脂混合固結而成。有用酚醛樹脂壓制類，也有用液體樹脂與磨料混合后澆鑄類。主要用于石材的精磨階段。壓制類的特點是耐用性好，磨削時的浸潤性好，特別是加工大理石時，磨后上光性能好、效率也較高，但成本相對也較高。需要提醒的是，一些酚醛樹脂的磨石宜在淺色大理石上著色，使用時要注意。
2.2.3 陶瓷磨石。由碳化硅與具有玻璃質的非金屬材料混合，經高溫燒結而成。特點是耐用性好，但使用時易堵塞磨石的排屑通道，進而發生磨削時打滑現象，磨削效率隨之下降，生產、使用成本略高，目前已經很少使用。主要用于細磨階段。
2.2.4 金剛石金屬結合劑磨盤。由金剛石與金屬粉末經燒結而成，特點是加工效率高，加工質量好，粒度一般可從36?400目。但對粗粒度金剛石的選擇要慎重，原因是較粗的劃痕很難修復。用較細粒度的修復粗糙面效果明顯。成本相對較高，但加工的高效率是其他磨料所不能比擬的。是近年來護理行業使用較多的磨具之一。主要用于粗磨、細磨、精磨階段。
2.2.5 金剛石樹脂結合劑磨盤。由金剛石（金剛石微粉）與樹脂固結而成。特點是比金屬結合劑的金剛石磨盤成本要低，主要用于石材精細、研磨、拋光，一般用在使用金剛石金屬結合劑磨盤后，對石材延續的研磨工序上。
2.2.6 金剛石軟磨片。由金剛石與軟性黏結劑和柔性基體制作而成，是近年來用于石材地面研磨、翻新的新型工具，其輕便、獨特的柔性，使得它與被加工面有較好的貼合性。目前市場上有20~3000目產品，以及黑色、白色拋光片，采用尼龍粘扣方式連接研磨機磨盤底座，操作簡便、易于使用，其發展空間很大。主要用于粗磨、細磨、精磨和拋光階段。
一般利用金剛石磨盤進行石材全面研磨操作時，一般須經過6?10個步驟，即經過粗磨、細磨、精磨、拋光四個最基本的階段，依據石材地面的具體情況，上述每個階段可以單獨進行，也可以相互聯系進行。例如只需要大理石的亞光面，則拋光工序就要取消，只須磨掉剪口、找平和細磨即可。
石材進行研磨翻新時，會采用不同結合劑的磨盤，市場上種類也很多，結合劑有金屬、樹脂、聚合物、陶瓷的；其型式和設計也多種多樣；制作工藝有電鍍、熱壓燒結、冷壓燒結、熱塑、電鑄等。但不管怎樣，磨具都是承擔磨蝕功能的。一般而言，金屬結合劑的粗粒度磨盤每盤上會有2?6塊金剛石節塊，用以磨剪口和凹凸表面；樹脂磨盤中配有粗細不同的金剛石，以便分別執行粗磨、細磨、精磨、拋光；而金剛石研磨拋光盤則有7?10個粒度，為的是拋光亮度不同的需求；軟磨盤背面有強力粘貼面，為的是可很牢固地粘結地盤。上述這些研磨盤通常有顏色，以方便用顏色來識別磨料的粒度粗細。表2為部分以顏色代表的金剛石磨盤粒度及使用功能的參數。

2.4 石材整體研磨與結晶硬化常用輔助工具與輔助材料
2.4.1 石材整體研磨與結晶硬化常用輔助工具
石材整體研磨與結晶硬化常用輔助工具見圖2、表5。

注：表5中編號與圖2中編號1~29是一一對應的。
2.4.2 石材整體研磨與結晶硬化常用其他輔助材料與設備
2.4.2.1 符合標準的石材干掛件及相關連接件。
2.4.2.2 石材結構膠、云石膠、密封膠、防護劑、石英砂、色粉、尼龍拋光墊、鋼絲棉拋光墊、研磨拋光粉、研磨拋光漿、獸毛墊、塑料簸萁、塑料繩、聚氨酯膠條
2.4.2.3 吸水機、施工防護圍擋、安全標志牌、警戒線。

3 石材整體研磨與結晶硬化工藝流程及操作
3.1 石材整體研磨與結晶硬化工藝的一般流程
石材整體研磨與結晶硬化工藝的一般流程為：
施工周圍環境的物品保護→施工前對已鋪裝石材地面的檢查→裁縫處理→防滲、強化處理→修補、填縫處理→對石材粗磨→對石材細磨→對石材拋光→再次修補處理→石材結晶硬化處理→拆除作業環境周圍物品保護→清場→工程驗收。
3.2 石材整體研磨與結晶硬化工藝各工序的目的
3.2.1 施工周圍環境的物品保護。為了防止由于施工帶來的各種污染，對施工現場內的各種物品造成破壞，或為清場時省時、省力所采取的一些有效保護措施。
3.2.2 施工前對已鋪裝石材地面的檢查。對鋪裝后需要進行整體研磨的石材地面進行檢查，是對石材在使用期的平整度、空鼓、明裂暗裂、缺邊、掉角、防護效果等進行檢查，是為了避免如下問題發生：
3.2.2.1 因保養期不夠——導致石材空鼓現象的產生；
3.2.2.2 因平整度差——導致整體石材地面的平整度差；
3.2.2.3 因空鼓——容易導致石材在研磨時產生破裂現象；
3.2.2.4 因明裂、暗裂——致使石材研磨拋光后裂痕明顯增大而無法使用；
3.2.2.5 因缺邊、掉角——致使在研磨拋光后雖經修補，質感仍難與大面積石材協調一致，影響整體效果；
3.2.2.6 因防護效果差——致使防護效果不佳的石材在研磨中容易產生水斑、氧化等有害現象；
3.2.2.7 對排水系統的檢查——防止在大面積石材現場研磨時，大量廢水產生后，廢水中含有大量的石粉、研磨料，如直接排放到下水管道中，在下水管道中會聚積大量石粉、研磨料等沉積物，容易將下水管道堵塞。所以，應有合適的排放或收集系統。
3.2.3 裁縫處理。是為了解決石材鋪裝或者規格尺寸不統一安裝后出現的密縫現象，裁縫后保持石材與石材之間的間隙均勻，最后通過整體研磨達到更好的感觀效果。
3.2.4 強化、防滲處理。 使風化、材質疏松的石材得到加固強化，并使石材具有防水功能，以避免石材在研磨時出現破碎、滲水、水斑等現象，同時可增加石材的耐磨度、光亮度。
3.2.5 填縫處理。填縫處理是因為石材地面受以前的填縫材料所限，粘接強度差或大部分容易脫落，并且已不具防水、防污功能。為防止在研磨時水從石材側面滲入石材底層出現水斑、氧化等現象。另外，原石材縫隙處的光潔度已大大下降，影響了石材飾面的整體效果。通過填補新的填封劑給予恢復。
3.2.6 對石材的粗磨。將石材變形，鋪裝或加工等原因造成的地面剪口，高低不平面、破損、較大、較深污染面和在施工中造成的劃痕等打磨掉或修磨平整，為后面的細磨、拋光、結晶硬化等工序創造基礎條件。
3.2.7 對石材細磨。將粗磨時的磨痕去除，進一步調整研磨面的平整度，并為下一步的拋光創造條件。
3.2.8 對石材拋光。在粗磨、細磨的基礎上，采用拋光材料將石材飾面磨拋到高光效果，并為后面的結晶硬化處理作準備。
3.2.9 再次修補處理。對經多次磨拋后的地面的縫隙、缺損等進行修補、防護，使石材表面盡善盡美。
3.2.10 結晶硬化處理。是利用有機硅、高光劑等材料涂覆和打磨，使石材飾面的表層增加光潔度、光亮度、表面硬度、耐磨度、防滑度、抗污染的使用性能，并能修補石材表面的細小劃痕和雞爪紋。
3.2.11 拆除作業環境周圍物品保護。工程完成后，拆除圍擋、拆除周圍物品保護。
3.2.11清場。撤離所有設備、物品，并清潔作業環境，達到可使用的條件。
3.2.12 工程驗收。甲乙方雙方簽字驗收，并留檔備查。

來源：石材雜志