在作品《芙蓉鎮》中,作者古華用了一句“他不是木腦殼,雖是吃后悔藥可悲,但總比那些花崗巖腦殼至死不悔改的好得多”來描繪王秋赦的心理活動。在這里,“花崗巖腦殼”被用來比喻人頑固不化,可謂是十分傳神了。
事實上,花崗巖不僅堅硬,還是地表中最堅硬的巖石之一,僅次于鉆石。它不僅硬度高,相較大理石而言更難加工,同時還耐酸、耐風化、耐水蝕,甚至,其抗壓強度達到了15,000~20,000磅/平方英寸,正常使用狀態下,外觀色澤可以保持上百年。正因為花崗巖如此“頑固”,人們才喜愛用它來做外墻飾面、檐柱、墻礎、地板、碑石,還每每能在一些富麗堂皇的裝飾工程中大放異彩。
(花崗石工程案例-北京地鐵磁各莊站)
(花崗石工程案例-日本東京六本木墓地)
那么,花崗石為什么能夠如此堅硬呢?其實,這主要是出于兩個原因。
一個是因為花崗石的成分。我們都知道,我們常用做加工建材的花崗石,主要是由長石(通常是鉀長石和鈉鈣長石)和石英組成,其中還參雜了少量的云母(主要是黑云母),此外,還富含極微量的礦物質,如鋯石、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦和榍石等等。這其中,構成花崗石90%以上的礦物顆粒長石和石英,都富含二氧化硅,這是一種空間網狀結構的原子晶體,堅硬難溶,化學性質不活潑。也因此,長石和石英有“金剛兩兄弟”之美譽,如此,也就不難理解花崗石什么生得特別堅固了。
(一般花崗石中,石英含量為20%~40%。正因為石英質地堅硬,遠在石器時代,人們就用它制作石斧、石箭等簡單的生產工具,以獵取食物和抗擊敵人。當下,人們用它熔融后制成的玻璃,用于制作光學儀器、眼鏡、玻璃管和其它產品,以及制作精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等)
另外,花崗石屬火成巖,是由巖漿噴出地表或侵入地殼冷卻凝固所形成的。一方面,花崗石因此顯得顆粒大小均勻,呈鑲嵌狀及粒狀結晶組織具,另一方面,花崗石內部的礦物顆粒因此聯系十分緊密,間隙極小,孔隙常常占不到巖石總體積的1%。所以,花崗石擁有相對更耐水蝕的性能,并且更難以被加工。
(花崗石礦物顆粒聯系十分緊密)
當然,由于各地花崗石巖層中巖晶的組成不同,蝕變程度也不同,因此各地花崗石的硬度也存在一定的區別。例如,四川許多紅色系列的花崗石,如蘆山紅、三合紅、滎經紅、雪花紅等,都因為受到不同程度的蝕變作用,而具有較高的硬度。又例如,廣西的楓葉紅與福建的G648雖然具有十分相似的化學成分和礦物成分,但因為楓葉紅具有粗粒結構,G648相對更細,因此楓葉紅的硬度高于G648。
(蘆山紅花崗石)
(G648花崗石)
正確了解花崗石的硬度,對于消費者而言,意味著能夠選擇更合適的產品,幫助其打造一流的建筑質量,延長石材的使用年限,而對于加工廠而言,往往意味著選擇更合適的石材加工工具和加工手法。例如,鋸切G657、南非紅等高硬度花崗石時,要選擇高強度、低濃度的金剛石和較軟結合劑的刀頭,使用較低的圓周速度和較小的下刀深度,才能保證切割效率。而在鋸切G654、濟南青等硬度較低的花崗石時,就必須選用中等強度、較高濃度的金剛石和較硬結合劑的刀頭,使用較高的圓周速度和較大的下刀深度,才能保證正常的鋸切效率;又例如,由于花崗石硬度更大,加工周期更長,加工成本更高,因此相對比較適合做火燒面,卻不適合做酸洗面。而硬度較低的大理石則相反,它更適合做酸洗面,不適合做火燒面。
(花崗石礦山開采中常見金剛石串珠繩鋸機,原因無他,正是因為金剛石硬度高于花崗石)
這些關于花崗石硬度的小知識,您學會了嗎?