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石材板材的加固方法
華瑞石材 HXCARVE （2022-05-12） 來源："百石網(wǎng)"
板材的加固分成：板材背面的“背網(wǎng)”加固，板材表面的滲透加固兩種方式等。
01“背網(wǎng)”加固
“背網(wǎng)”加固是指將強度很高的纖維保護網(wǎng)穴網(wǎng)眼尺寸一般為5×5mm，通過環(huán)氧樹脂粘接到板材的背面，烘干后使板材的強度得到加強。整卷纖維保護網(wǎng)的寬度從1.2—1.8m分成不同規(guī)格，重量一般約900g/m2。
根據(jù)板材的實際需要，“背網(wǎng)”加固工藝可用于加固大理石、花崗石、石灰石和縞瑪瑙等各類需要加固的大板和薄板。
在膠水粘度相對都比較低的情況下，常溫下達到固化一般需要6~9小時，如果采用烘干爐加熱方式，可以很明顯縮短完全固化的時間。
當環(huán)境溫度過低時，膠液會變稠而且固化速度變慢，可通過對膠水加溫，對石材加溫或提高施工環(huán)境的溫度以使膠液變稀，進而加快固化速度。
值得注意的是：膠水的理想固化溫度為25℃～75℃;當冬天溫度過低時，盡量加溫固化，將可得到更佳的固化效果。
凝固時間是背網(wǎng)加固板材的重要工藝參數(shù)，他取決于需要背網(wǎng)加固板材的數(shù)量、產(chǎn)量，背網(wǎng)工藝的操作方式，以及是否選用烘干爐，或者烘干爐的烘干能力等因素。
如果生產(chǎn)線中需要加固的板材數(shù)量多、產(chǎn)量要求高，可采用機械化背網(wǎng)加固方式，選擇常溫自然完全固化方法，或者平板式固化加熱的烘干爐。如果產(chǎn)量要求很高，甚至可以選擇垂直式烘干爐。
對于一些加固量小、產(chǎn)量低的生產(chǎn)線，可以采用人工背網(wǎng)操作方式，常溫自然完全固化方法。
02表面滲透加固
有些石材表面存在許多微細裂紋，有些微細裂紋甚至深入到板材深處，雖然經(jīng)過加固處理，但其強度仍不能達到磨拋要求或成品板材的要求。
這時必須選擇對表面進行滲透加固處理。正面的滲透加固工藝包括，將滲透性強的環(huán)氧樹脂AB膠液滲透到板材表面的縫隙中，經(jīng)過烘干處理后，再磨拋加工。
表面滲透加固用環(huán)氧樹脂AB膠這邊用高強度滲透膠為例來說明，此膠的凝固溫度也是25℃，最低固化溫度是10—15℃，常溫下固化時間需要4~6小時，在配備自動修補、烘干機組的石材生產(chǎn)線中，烘干設(shè)備全部采用平板式水平烘干爐或垂直立式烘干爐，對表面滲透加固后的板材進行高溫固化處理，以加快膠水的完全固化。對于一些產(chǎn)量要求不高的簡易石材生產(chǎn)線，可采用常溫自然固化方式，但最好是固化24小時后在進行下道工序。
因為石材品種繁多、顏色深淺不一，表面滲透加固處理又都在板材的表面進行，所以在選擇板材表面滲透處理采用的高強度滲透膠時，必須考慮其顏色與板材顏色相同，或者能夠合理搭配，加固處理后不能留有高強度滲透膠的痕跡，這里就是要對高強度滲透膠進行調(diào)色，此時選擇的色漿最好是環(huán)氧色漿或者色膏，以免影響膠水固化及使用性能。
天然飾面石材是從礦山開采成荒料，在石材加工廠鋸切成毛板，再經(jīng)磨削、拋光、切割而成的。石材荒料30%左右的結(jié)構(gòu)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(yè)造成重大經(jīng)濟損失。
業(yè)內(nèi)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。
目前市場上較常規(guī)的方式有兩種:手工灌注與外部包裹。
針對存在明顯孔洞、較大裂縫的荒料，廠家大多采用注射器或者黃油槍等簡易設(shè)備，將膠水注人其中，使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，更重要的是膠水對裂縫的滲透深度有限，對荒料內(nèi)部加固效果差強人意。還有一種是目前市場主流的加固方式—外部包裹。采用玻璃纖維增強材料與高分子膠戮劑材料(環(huán)氧樹脂類或不飽和聚醋樹脂類)貼合，對荒料順切四個面的外部進行加固。
通過四周的包裹增強，可基本防止荒料在鋸切過程中缺邊掉角，但對于荒料內(nèi)部，特別是內(nèi)部裂隙發(fā)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(nèi)部石塊掉落，從而造成卡鋸甚至垮塌現(xiàn)象，嚴重影響正常生產(chǎn)。
03真空浸漬加固荒料的工藝
該工藝將待加固荒料整體浸泡在裝滿膠水的缸體內(nèi)，同時將缸體連帶荒料置人真空罐中，進行抽真空操作讓膠水充分滲透進入荒料內(nèi)部，再將荒料進行加熱后固化，從而對荒料由內(nèi)到外起到良好的加固效果。
但該工藝操作需大型專用設(shè)備輔助，效率較低，對膠水要求較高且浪費較大，成本難以控制，僅有少數(shù)品種的荒料適用，因此未得到普遍推廣。
1.高壓灌注
顧名思義，高壓灌注是將特制膠水采用增壓設(shè)備注人荒料內(nèi)部，待其固化后起到加固荒料的一種工藝。該工藝通過對荒料裂隙進行密封，選擇合適膠水注人點，采用最高達30kg壓力的專用設(shè)備，保證整個灌注過程可控，裂隙填補率高，從而保證荒料能夠加固實現(xiàn)順利鋸切。高壓灌注主要設(shè)備有高壓灌注機、空氣壓縮機。主要材料有注膠嘴、裂縫密封膠、荒料灌注膠、清洗劑。
2.高壓灌注工藝流程
a.荒料預(yù)處理荒料表面大多粘附有泥污，特別是繩鋸切割時留下的淤漿會填塞在裂縫及凹槽處，這些雜物會影響后續(xù)膠水在裂縫中的流動，因此需要進行清洗。采用高壓水槍對上述部位進行徹底沖洗，使得裂縫充分暴露以便后續(xù)操作。沖洗結(jié)束后，將荒料置于避雨條件下自然晾干(肉眼觀察無可見水即可)。
b.裂縫密封荒料晾干后，操作人員對該顆荒料的裂縫進行觀察分析，利用翻石器將沒有裂縫的荒料面作為底部放置在枕木上以便操作。并用記號筆在其它五個面預(yù)留注膠嘴位置標記。注膠嘴位置的預(yù)留應(yīng)遵從如下原則:
①同一條裂縫注膠嘴安裝間距以20一40cm為宜
�、诹芽p分叉處應(yīng)安裝注膠嘴。
c.注膠準備注膠嘴位置預(yù)留后，取適量密封膠(AB組分)按1:1質(zhì)量比調(diào)試均勻，用刮刀將密封膠刮人注膠嘴外的裂縫之中，然后再沿裂縫3一4cm寬度區(qū)域再厚刮一層密封膠(如圖1所示)，保證裂縫密封徹底。最后用密封膠將注膠嘴安裝在預(yù)留位置。
d.高壓灌注裂縫表面密封以及注膠嘴安裝完畢后，于室溫條件下靜置24h。待膠戮劑充分固化后即可進人高壓灌注步驟。先檢測氣密性，將同一條裂縫的注膠嘴用配套的塑料塞塞住，任意留下一個接壓縮空氣接口，啟動空壓機對裂縫進行充壓至0.3MPa，觀察裂縫漏氣情況，若無漏氣則可進行灌膠操作。若漏氣則需采用對漏氣點進行補漏，并重新等待密封膠充分固化。
因此，裂縫密封需要嚴格、細致操作，以免影響后續(xù)工藝，降低效率。連接高壓灌膠機的出膠接頭到注膠嘴上，并擰緊固定好，將同一條裂縫上的高位注膠嘴塞打開放空，在灌膠機上方的混膠容器中將灌注膠按比例攪拌均勻，啟動空壓機，打開氣閥進行高壓灌注進膠，待放空的高位注膠嘴處出現(xiàn)膠水外冒時，關(guān)閉氣閥停止進膠，從注膠嘴處卸除高壓灌膠機的出膠接頭，并快速用塑料塞將其與放空處塞住密封好。至此，該條裂縫已充分進膠，只需靜置充分固化。其它裂縫重復(fù)上述操作即可。
e.操作，需要注意的事項:
①打開氣閥時，要注意壓力表的進氣壓力，一般操作壓力不宜超過0.3MPa;
②在混膠容器中調(diào)膠一次調(diào)膠以1—2kg為宜，不可配置過多造成浪費。室溫(25℃)可操作時間為1H，此外，若配膠過多操作不及可能會造成膠爆聚現(xiàn)象，從而導(dǎo)致灌膠機管路堵塞等異常情況
�、酃嘧⑼戤吅�，應(yīng)及時將適量清洗劑倒人混膠容器中，開啟氣閥，同時將出膠接頭放人混膠容器中，使清洗劑循環(huán)對設(shè)備及管路進行清洗，避免殘留的膠水固化管路中而造成設(shè)備故障。
f.高壓灌注膠具有如下特點:
�、俚驼扯�:混合粘度僅120mpa·s，高壓情況下膠水能滲透進人荒料內(nèi)部細微裂縫中;
�、诘蜏毓袒�:在冬季氣溫僅5℃條件下也能很好地固化;
�、鄢睗窆袒�:荒料內(nèi)部一般含水高，普通膠水進人后易失效，并不能起到很好的增強加固的效果。灌注膠分子結(jié)構(gòu)中含有大量疏水結(jié)構(gòu)，可以在荒料內(nèi)部的潮濕面充分浸潤并完全固化，使破損的荒料內(nèi)部能夠粘接牢固
④強度高:經(jīng)過測試，柯盛石材荒料高壓灌注膠應(yīng)用于潮濕石材——石材粘接，拉伸剪切強度大于15MPa，高于相應(yīng)國家標準。
結(jié)語
高壓灌注加固適用于解決一般通透型裂縫造成的荒料破損問題，具有機器自動化、實現(xiàn)恒壓灌注的特點，該工藝勞動強度低、成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率和高效益。該工藝已經(jīng)通過了湖南省科技廳組織的技術(shù)鑒定，達到了國際領(lǐng)先水平。
目前，該技術(shù)已經(jīng)面向全球市場推廣，國內(nèi)的水頭、云浮、上海、北京石材市場以及國外的土耳其、埃及、印度等國家使用，取得了一致好評。目前高壓灌注荒料超500顆，成材率超95%，涉及多個品種，如白玉蘭、金蝴蝶、奧特曼等。對于石材行業(yè)具有普遍的實用意義。
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