如何加固材質較脆的石材?

板材的加固分成：板材背面的“背網”加固，板材表面的滲透加固兩種方式。

1、“背網”加固

“背網”加固是指將強度很高的纖維保護網穴網眼尺寸一般為5×5mm，通過環氧樹脂粘接到板材的背面，烘干后使板材的強度得到加強。整卷纖維保護網的寬度從1.2—1.8m分成不同規格，重量一般約900g/m2。

根據板材的實際需要，“背網”加固工藝可用于加固大理石、花崗石、石灰華和縞瑪瑙等各類需要加固的大板和薄板。

這邊用某牌子的強力背網膠為例子用于板材的背網加固來說明，此款膠水粘度相對都比較低的，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。當環境溫度過低時，膠液會變稠而且固化速度變慢，可通過對A膠加溫，對石材加溫或提高施工環境的溫度以使膠液變稀，進而加快固化速度。值得注意的是：本膠的理想固化溫度為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。??

凝固時間是背網加固板材的重要工藝參數，他取決于需要背網加固板材的數量、產量，背網工藝的操作方式，以及是否選用烘干爐，或者烘干爐的烘干能力等因素。如果生產線中需要加固的板材數量多、產量要求高，可采用機械化背網加固方式，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、產量低的生產線，可以采用人工背網操作方式，常溫自然完全固化方法。

2、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，將滲透性強的環氧樹脂AB膠液滲透到板材表面的縫隙中，經過烘干處理后，再磨拋加工。

表面滲透加固用環氧樹脂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線中，烘干設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。對于一些產量要求不高的簡易石材生產線，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色，此時選擇的色漿最好是環氧色漿或者色膏，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，再經磨削、拋光、切割而成的。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。

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。目前市場上較常規的方式有兩 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，從而造成卡鋸甚至垮塌現象，嚴重影響正常生產。

另外還有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，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部，再將荒料進行加熱后固化，從而對荒料由內到外起到良好的加固效果。但該工藝操作需大型專用設備輔助，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備注人荒料內部，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順利鋸切。高壓灌注主要設備有高壓灌注機、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

2.1荒料預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操作。沖洗結束后，將荒料置于避雨條件下自然晾干(肉眼觀察無可見水即可)。

2.2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留注膠嘴位置標記。注膠嘴位置的預留應遵從如下原則:

2.2.1同一條裂縫注膠嘴安裝間距以20一40cm為宜; 2.2.2裂縫分叉處應安裝注膠嘴。

2.3注膠準備注膠嘴位置預留后，取適量密封膠(AB組分)按1:1質量比調試均勻，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留位置。

2.4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膠水外冒時，關閉氣閥停止進膠，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。其它裂縫重復上述操作即可。

2.5操作，需要注意的事項:

2.5.1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;

2.5.2在混膠容器中調膠一次調膠以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象，從而導致灌膠機管路堵塞等異常情況; 2.5.3灌注完畢后，應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，使清洗劑循環對設備及管路進行清洗，避免殘留的膠水固化管路中而造成設備故障。

2.6高壓灌注膠具有如下特點:

2.6.1低粘度:混合粘度僅120mpa·s，高壓情況下膠水能滲透進人荒料內部細微裂縫中;

2.6.2低溫固化:在冬季氣溫僅5℃條件下也能很好地固化;

2.6.3潮濕固化:荒料內部一般含水高，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。灌注膠分子結構中含有大量疏水結構，可以在荒料內部的潮濕面充分浸潤并完全固化，使破損的荒料內部能夠粘接牢固; 2.6.4強度高:經過測試，柯盛石材荒料高壓灌注膠應用于潮濕石材——石材粘接，拉伸剪切強度大15MPa，高于相應國家標準。

3結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、實現恒壓灌注的特點，該工藝勞動強度低、成本低，能夠實現高效率和高效益。該工藝已經通過了湖南省科技廳組織的技術鑒定，達到了國際領先水平。目前，該技術已經面向全球市場推廣，國內的水頭、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。對于石材行業具有普遍的實用意義。