石材基础知识.doc

第一章 石材基础知识第一节 石材的分类 由于受多种因素的影响，石材的分类还没有一个比较完善而又广为人们接受的方案，甚至对“石材”一词的解释也不甚相同。笔者认为：石材的涵义是以岩石或人工合成性能相当于岩石为原料加工成的材料。应强调的是一种经过加工的材料。石材不等于岩石，正如铁不等于铁矿，木材不等于森林一样。这里所指的加工，有简单的，有复杂的；有手工的，有机械的；有人工的，有天然的。用于房基的乱石也是一种石材，看似没有经过加工，但它从岩石中开采出来，又经破碎，这也是一种加工；取自河滨中的砂砾可直接用来作建房材料，也是经过天然加工的。由于科学技术的进步，人们也可用合成方法制造出具有与岩石性能相似的原料来制作具有与石材功能相同或相似的材料，即人造石材，参加石材的分类。我们对石材的分类见表1 1，并作如下简要说明：表1 1 石 材 的 分 类石 材天 然 石 材装饰石材饰面石材大理石各种抛光板、异性板花岗石各种抛光板、火烧板、亚光板、异性板砂 石（砂岩、黄砂岩）用砂岩锯切在经加工的各种板材板 石板岩经剥片制作的平面板材文化石主要由板岩或其类似的岩石制成的板石、片石、毛石、蘑菇石。此外如鹅卵石、太湖石、雨花石，园林风景石、观赏石、炉壁、象形石、假山等工艺雕刻花瓶、人物、动物、石碑坊等石制品宝玉石钻石、红宝石、祖母绿、硬玉、水晶、青田石、密玉、火山玻璃等建筑石材基体用石墙基、墙体、台阶、地板、盖瓦、石柱等用石辅料用石碎石、角石、米石、砾石、砂石等用品石材墓葬用石、生活用石、化学工业用石、工业原料用石、农业用石、轻工业用石等人 造 石 材装饰石材饰面石材人造大理石颜色、花纹与大理石板材相似文化石人造花岗石颜色、花纹与花岗石板材相似文化石其色彩、花纹、质感、形态与天然文化石相似工艺雕刻用人造石作原料，制作工艺品宝玉石基本上各种宝玉石都可人造（即赝品、假货）、包括钻石用品石材用人造石制作的各种用品1、本表主要按石材用途进行分类，并力求简明、实用。2、装饰石材中的饰面石材，长期来分为大理石、花岗石和板石，近来来有些学者增加了砂岩（又称砂石、黄砂石）这一名称，把它与大理石、花岗石、板石等同起来，如云南丽砂岩、澳洲砂岩。石材品种的大类划分，主要是根据硬度，砂岩的成分主要是石英，次为长石，前者摩氏硬度为7，后者也接近7，即使经过胶结、压实，其硬度可能有所降低，但还是较硬，相似或接近花岗石（花岗石本身硬度也有高低不同），加上成分以硅质为住，因此过去大都把它归于花岗石中。但它疏松、吸水率大、表面粗犷，具有特殊花纹（沉积韵律）又不同于一般花岗石，因此，有人把它归入大理石，但是与大理石相比，又有较大差别，如果归为板石，作为沉积砂岩，与用做盖瓦为住，其成分主要为绢云母的瓦板岩相比，又有较大差别，且砂岩都可锯切成饰面板材。因此对它的处理比较为难。鉴于目前对砂岩的时兴，为突出它的装饰效果，把它单独列出。3、“文化石”一词的含义较广，也不都具文化意义，是近几年流行起来的装饰石材中的新名词。从岩性来讲各种岩石都具有，但主要是板岩。它与其它装饰石材相比更具有观赏价值，且主要用于摆设，美化环境、制造崇高自然的气氛。因它不同于一般的饰面石材，也不属于工艺雕刻，故另立一类，对于文化石的函义，我们将在下一节只中进行祥述。4、宝玉石也把它归入适才之列。他们是一种饰品，且是高档饰品，大都是其母岩风化经搬运从砂砾中筛选出来的，也有直接取自岩石，也有人制造的。宝玉石大都是一种可以使用、观赏的单体，不是制作某种物件或建筑或工程的材料，作为石材之一种是勉强的，这也是分类中存在的问题之一。5、砂、砾石是岩石风化破碎后经搬运沉积而成，是建筑上常用的辅助用料，列入石材之列不无道理。但粘土也是这样的过程形成，也是建筑上（特别是农村建房）的辅助用料，还是砖瓦的原料。在地质学上，砂、砾和粘土之间本质的区别是其粒度大小不同，而石材则没有按体积大小不同进行划分或细分的规定，那是否把粘土也可当作石材之一呢？显然是人们不会接受的，岩、土毕竟是两种不同的物体，但我们平常所说的砂石，不是一种物体，而是指砂子和石子，即砂、石也是两种不同的物体。6、装饰石材、建筑石材、用品石材之间，有些也无严格的区分标准，如花瓶、烟缸等工艺品，现放在装饰石材中，但它又是具有插花、放烟蒂的功能，也可把它归入用品石材中，此类事例还很多，如饰面石材中的板石，与文化石中的板石，很难有极具体的界线，这也是分类中存在的问题之一。7、与以往多数石材分类不同，我们增加了“人造石材”这一内容。这似乎有些牵强，我们认为是需要的。如石材加工中广为应用的金刚石是人造的，但我们习惯上不称为“人造金刚石”，只成为“金刚石锯片”、“金刚石磨轮”等等。它起了天然金刚石的作用，称呼中也少了“人造”两字，习惯了也自然了。反过来，我们不把“人造金刚石”也放在“金刚石”中，放在那里适合呢？过去没有把人早石放在石材中，也许还有个原因是人造石材的过去因质量不很稳定而使用较少。现随着科学技术的进步，人造石材质量也大为提高，已接近或甚至某些已超过了天然石材性能，随着天然石材资源的日益减少，人造石材质量的提高，人造石材必将会更加发展，因此给它一个适当的定位和归属是需要的。本书书名中所指的“石材”也包括人造石材在内。8、石材也应用性的学科，也是边缘性的学科，它涉及到学科很多，较为密切的是地质，其次是机械、化学。地质中又有岩石、矿物等学科，如果想方设法进行面面俱到、完美无缺的分类是不可能的，也是没有必要的，本着实用的原则给予粗线条的划分就够了，就是这种粗线条的划分，其界线也难难厘定。因此，过细的分类，多级的分类，还有把岩石、矿物名称参加分类等是没有必要的，也是不通的。 本节主要介绍装饰石材的饰面石材有关内容，其中有一章介绍人造石材。对文化石、工艺雕刻仅作简要叙述，用品石材对墓葬用石、厨具用石等也作了一些介绍，其他用品石材、宝玉石、建筑用石均没有涉及。第二节 大理石、花岗石、板石、文化石的函义 凡具有装饰效果、坚固耐用、适于加工的石材称为装饰石材。其中主要为大理石、花岗石和部分板石，近几年又增添了一种时兴的装饰石材叫砂石。“石”在地质学上一般指非金属矿物，如长石，辉石，砂石，而大理岩、花岗岩、板岩、砂岩只不过是许许多多岩石中的一种。因此，大理石、花岗岩、板石、砂石既不指特定的矿物也不指特定的岩石，而是一种工艺上商业上的名称。至于“文化石”一词更是笼统。从学术上，至今没有对这些名称能定下一个简单明了且含意范围确定的定义。 一、大理石 该名称由大理岩引申过来，在我国古籍中又点苍石、榆石、天竺石、文石、文玉石、白玉石、屏石、贡石、凤凰石、云石等雅称。大理岩得名于云南省大理市，该市广布此类岩石，应用较早。岩石学中，大理岩是一种含碳酸盐矿物大于50%的变质岩。在些岩石主要为在湖、海中通过化学及途径沉积成因的石灰岩、白云岩。这些大理石由于其硬度低是个普遍的特点，故又有称大理石为软质碳酸盐类大理石石材，简称软质石材。但软硬界限还没有一定的标准。如作为大理石原料的石灰岩，其肖氏硬度可变化在1776HS，白云岩为3252HS，大理岩为4952HS，而作为花岗岩原来的宜凝灰岩，肖氏硬度为858HS，安山岩可低到50HS，在某种情况下还不及石灰岩和大理岩。二、大理石 花岗岩一词来自花岗岩，是花岗岩的俗称，因其最早由花岗岩加工而成。花岗岩是岩浆岩中最坚固、最稳定、色彩最多的岩石，其性能非但优于其他岩石。目前作为饰面石材的岩浆岩，有80%左右来自花岗岩类，10%左右为辉长岩类，其它岩石为数不多。因此，把主要由岩浆岩类为原来制成的饰面石材，称为花岗石。花岗石性能稳定，变形极少，能保持加工后精度，耐磨性强，耐用性高，硬度大，耐酸、耐碱、耐盐。因此得到广泛应用，在饰面石材中愈来愈受到人们的重视和欢迎。三、板石 板石是指各种板岩经人工用简单的量具和手锤劈分成并符合天然板石产品技术标准的石材，这是一商业名称，又称石板、片石、学名为瓦板石，这是由于这种岩石最早被人们用作建房代瓦而得名。板石形成时间约23亿年。在地质学中，它属于一中轻微变质的板状岩石，如板岩、千枚岩、某些片岩等。具有分剥成薄片的特征，是一中良好的盖瓦和铺地建筑材料，它具有重量轻、石质坚硬、耐酸碱、耐腐蚀、耐压、抗风化、隔热、隔水等特点，经久耐用，屋美价廉，自然美观。 板石区别于大理石、花岗石的一个最大特征是具有板状构造，其矿物颗粒微细，粒度在0.90.001mm之间，而且大多数是定向排列。因此岩性致密，厚度均一，硬度适中，一般摩氏硬度34级，抗压强度大于或等于60Mpa。板石除了有明显的板状构造外，劈理也十分发育。密集的劈理给板石带来了优良的加工性能，开采时，沿劈理面方向易于剥取。剥取的板石片，不仅面积大，厚薄均匀，而且质地坚硬，最薄的可以剥成只有白铁皮那么活。 板石色彩多样，从浅白到灰黑，从淡黄到深绿色等均有，如浅灰、银灰、灰绿、深灰、黄绿、灰黑、纯黑、浅红、棕红、紫红、血红、甚至带有不同颜色的斑点和条带，板石颜色另一特点是色调均匀美观，绝大多数板石在大面积范围的色调都很均匀，这是大理石和花岗石板材所不及的。板石表面平滑，矿物微细均一，不需经人为加工，比大理石花岗石磨光板更接近自然，具有良好的装饰性能。 四、砂石 砂石，又称砂岩，且称为砂岩较多，为对应大理石、花岗石、板石，故此处称为砂石。主要岩种为砂岩（包括：石英砂岩、长石砂岩、石英粉砂岩等）、砂质板岩等等。把开采出厚层的砂岩，在锯切成板，具有特殊水波纹等韵律、常见有黄、紫红、黄褐、金黄、黄绿色等色调，外表粗犷，庄重大方，受到了装饰界的欢迎。 五、文化石 文化石的函义没有大理石、花岗石和板石那样有针对性和具体，它是近几年来随着人们生活水平的提高，迫切改善家居环境的要求而掀起崇高自然返朴归真的愿望，在室内装饰石材使用上出现的一个崭新门类。其主要特点是采用一些能最大地表现原始风貌，看似未经加工的粗糙石材，用丰富多变的装饰手法，最大地达到具有天然境界的效果。其本质并不一定都含有文化含义。 可作为文化石的石材品种，或可成为文化石的品种较多，主要为板石、砂石（砂岩）、鹅卵石和部分大理石、花岗石。） 板石其特点除上述介绍外，据检测发现没有任何伤害人体的化学元素，放射性强度也极低。因板石具有特征片理构造，不仅易于沿片理劈开，而且劈开后的板面有独特而密集的纹路、多变而富有层次的色彩，有的板面还具有自然闪亮的梦幻光泽。板石还可用一些特殊处理的方法，如在板面上采用打磨、碾辊、上光等深加工技术，就可形成高附加值、高雅、典朴的复古系列产品。 砂石（砂岩）主要为沉积或沉积（轻）变质砂岩、岩页岩，结构微细，具有良好的吸温性能，表面粗犷，不少还具有原始的沉积纹理，更显得其自然风貌。 鹅卵石 包括各种色彩、大小不同的鹅卵石及大小形态不一的乱石。有一定的天然磨圆度，它们的岩性通常不限，主要以装饰性为指标。有的进行打磨抛光处理后，形成类似雨花石的品种，也有助于产品价值的提升。鹅卵石的装饰运用，不仅可使用在外墙、地面、也有向室内地面、墙面发展的趋势。 文化石与一般饰面石材又一不同之处在于装饰手法的不同，后者以其平板或蘑菇面示人，形态较为规则而显拘谨，装饰手法较单调，装饰效果比较平面化，显得有些平淡，而文化石装饰手法丰富多变，大致有蘑菇石贴面法、平板贴面法、乱形法、叠层法、盖瓦、堆砌与点缀等等，总之装饰方法多样、灵活、随意。 文化石虽不象大理石那么华丽，也不象花岗石那样光亮，但具有多变色彩，其表现手段极其独特，艺术效果及其丰富，这是大理石、花岗石半身无法达到的氛围和境界，如果要营造有乡土气息的山野小景，那就非选用文化石莫属了。第三节 饰面石材的命名及编号 从事石材工作的人，经常要与石材名称及编号打交道，似乎这是简单、没有什么可多说明的问题，但实际上天然饰面石材的命名及编号看似简单，而在使用中由于种种原因，也是比较复杂和混乱的，现把有关情况介绍如下： 一、饰面石材命名 （一）国家对命名的规定 1、大理石 根据JC/T792001天然大理石建筑板材行业标准规定，大理石命名：荒料产地地名、花纹色调特征描述、大理石（M）。2、花岗石 根据GB/T186012001天然花岗石建筑板材国家规定，花岗石命名；荒料产地地名、花纹特征描述、花岗石（G）。3、板石 根据GB/T186002001国家标准规定，板石命名：产地地名、花纹色调特征描述、板石（S）。根据上述，如产地北京房山高庄的白色大理石，命名为“房山高庄汉白玉大理石”，或“房山高庄汉白玉（M）”，产在济南的灰黑色花岗石，命名为“济南青花岗石”，或“济南青”（G）；产在北京霞云岭的青色板石称“霞云岭青板石（S）”，但为简便起见，习惯中在大理石、花岗石名称末尾的“大理石”“花岗石”几字均省略，如前两例分别直呼“房山高庄汉白玉”、“济南青”等。但“板石则不能省略。不能称”霞云岭青板石为“霞云岭青”。命名末的英文字母标志，一般也省略，如该品种已编入国家编号的英文字母写在编号之前，如房山高庄汉白玉M1101，济南青G3701，霞云岭青板石S1115。、（二）、已有命名种种由于多种原因，我国饰面石材命名较多复杂，大致可分以下几种；1、产地+颜色如浙江“杭灰“大理石、山东”莱阳绿“大理石、”济南青“花岗石”、四川“石棉红”花岗石等。2、花纹形象+颜色如山东“波浪绿”大理石、北京的“艾叶青”大理石、湖北“虎皮黄”大理石、河南“雪花青”花岗石、浙江“孔雀绿”花岗石等。3、单以花纹或颜色命名如北京“螺丝转”、安徽灵壁的“紫红”、江苏宜兴的“奶油”等大理石；湖南华容的“水芙蓉”、江西上高的“浅绿色”、山东青岛的“灰白色”等花岗石。4、产地或形象+“石”如云南贡山“彩花石”大理石、福建惠安的“笔山石”、“峰白石”花岗石等。5、单以景色命名如河北“晚霞”、云南“彩霞”、湖北黄石“秋景”、安徽安庆的“碧波”等大理石。6、颜色+质感如江苏宜兴的“红奶油”、云南福贡的“翡翠”、北京昌平的“金玉”大理石。7、意景命名如湖北黄石“稻香”、“脂香”、“化雨”、“水迹”等大理石。8、古代名人和颜色命名如四川的“关羽红”、浙江的“西施红”、湖北的“昭君红”等花岗石。9、特殊命名如山东平邑的“将军红”、内蒙古克什克腾旗的“宇宙红”花岗石。（三）、命名中存在的问题 1、多石一名 名称相同，岩性、产地、花色不一样。日江苏宜兴的“咖啡”大理石为三叠灰岩，呈深灰、黑灰、且有色调深浅不一的条带状、竹叶状和花斑状；而江苏铜山的“咖啡”大理石，为震旦系灰岩，呈紫红和灰红，色调较稳定。其中特别要指出的是汉白、雪花白、墨玉等大理石多石一名现象最为普遍，全国均有十多个省份产的大理石用这些名称。2、一石多名 如四川的“宝兴白”大理石又称“蜀白玉”；广西“岑溪红”花岗石又称“枫叶红”、“桔子红”。3、多石一名与一石多名叠加 如广西岑溪的“岑溪红”花岗石又称“枫叶红”，而在广西玉林、浙江安吉和内蒙古（镶黄旗）也有称“枫叶红”的花岗石，孔雀绿、桔红、芙蓉花等花岗石也有此现象。4、异地更名 如福建的“G3503”（巴厝白）花岗石在浙江省有叫“芝麻白”，四川的“米易绿”花岗石在云南叫“碧绿”，安徽“岳西绿豹”在上海叫“绿宝石”。5、冠以“中国”、“中华”等大名 大理石如山东的“中国灰”；花岗石如四川的“中国红”、“中华绿”等。6、命名不贴切，切空虚 大理石如湖北的“凝香”、“化雨”，湖南的“粉荷”，内蒙古的“黄河玉”。花岗石如江西的“斑玉”、安徽的“隐花”。均没有或不够表明饰面石材最重要的装饰特征颜色。7、品种标准和界线不清 如白、灰白、乳白、玉白、雪花白、晶白、奶油白等白色大理石，白到什么程度？红的花岗石名称特别多。红色，红到什么程度？且同一品种中色调也有深浅变化，使人们难以掌握。8、花色品种与综合品种不兼顾目前石材命名多以“花色”角度，这是需要的，但岩性、结构、构造、成分以及后生破坏等都影响开采、加工与装饰性、耐久性。就连花色本身也受到它们控制与影响，从本质上来说，作为石材利用的正是天然岩石保持的特性，其岩性、质地、成分等才是关键，如成分及某些元素决定着颜色，故定名要综合考虑，因此有人提议采用“工艺名称+岩石名称”，如济南青辉长岩、泰安绿花岗闪长岩等。9、工艺名称和岩石名称有矛盾 同一工艺名称，如汉白玉大理石，大理岩有白云岩也有；墨玉大理石，石灰岩有大理岩也有。同一岩石，如同是大理石，有汉白玉、雪浪、桃红、荷花绿等不同，同是石灰岩有杭灰、花雨、晚霞、咖啡等。花岗石也一样，如同是花岗石名称，有花岗岩、闪长岩、辉长岩之分。同是花岗石有白虎涧、长清花、田中石等花岗石，给工艺利用地质文献选择品种，或地质上利用工艺文献带来不便。以上这些情况，虽在1998年3月泉州会议上作了一些规定，如石材命名一般不能冠以“中国”、“中华”等字头，已参加命名的要改过来，如原“中国红”花岗石已改为“芦山红”，“中华红”改为“泸定红”，但此情形仍有存在，如在2003年3月北京石材展销会上，有几个品种仍挂上“中国白麻”名称。“中国黑”名称仍盛行。（四）命名建议 石材命名，即使有以上的一些问题，但几百个、上千个市场上长期形成的名称要恰当合适、统一、规范、准确、精练地表达出符合商业活动又兼顾各方面情况也是不易。本着简单、明了、通俗易懂，便于实用原则，队石材命名建议如下： 、石材命名，是专指饰面石材花岗石、大理石、板石、砂石的命名，其它石材命名尚不在此讨论之列。从目前应用上来看，其它石材除粒级、形态、使用场合等笼统给冠名外，还没有其细定的必要。 2、饰面石材国家已有的命名规定，还是比较合理、实用的、应继续遵照实施，1998年泉州会议上的具体规定也解决了命名中存在的不少问题，需要再加大力度贯彻落实。 3、岩石、矿物名称或地质术语，如斑状、花斑状，一般不宜参加命名。 4、饰面石材名称是商业流通领域内的名称，不是学术上的名称，只要寓意确切，简单明了即可，无需要划分更多级命名。、 5、参加命名的地名、花纹、色彩名称也力求简洁，地名一般用省名、或市名即可，特殊情况可例外。如杭灰、芦山红、丰镇黑等都是好名称。超过4个汉字以上的商业名称是很少见的，不宜作商业名称。 6、在上述前提下，命名力求艺术色彩，富有想象力、形象化、如水芙蓉（花岗石）、雪浪（大理石）；有些既有地名含意又有一定想象意境，如五莲花、太白青（花岗石）；将军红（花岗石）名称来历说法不一，但它含有大将的风度、气派，也是一个好名称。二、石材编号为了便于石材贸易、交流，避免一石多名或同名异石等弊端，我国也早已采用数字号码代表某一品种石材。但仅少数省份采用能够，且各地不尽同意。为此国家建材局与1998年3月在福建泉州召开了全国“天然石材同意编号”国家标准会议，然后发布了GB/1176701999天然石材统一编号的国家标准。标准规定所指的天然石材分为花岗石、大理石、板石（叠层岩）三类，统一编号由一个英文字母和四位数字两部分组成：第一部分“英文字母为花岗石、大理石、板石英文名称的首位大写字母。1、花岗石（granite）“G”。2、大理石（marble）“M”。3、板石（slate）“S”。第二部分：四位数字1、前两位数字为GB/T2260中华人民共和国行政区划代码规定的各省、自治区、直辖市行政区划代码：2、后两位数字为各省、自治区、直辖市所编的石材品种编号，如莱州芝麻白为G3765，其中G代表花岗石，37代表山东，65代表山东省花岗石第65号品种。杭灰为M3301，其中S代表大理石，33代表浙江省，01代表浙江省大理石第1号品种。霞云岭青板石S1115，其中S代表板石，11代表北京市，15代表北京市板石15号品种。但是编号发布至今已有五年，不少石材工作者仍不知道新编号已颁布及其含义，特别向来以编号为主称呼的福建石材，多还以“6”开头的三位数称呼。如“603”，很少听见有人称“3503”的，这也可能由于四位数没有三位数好记，更重要的是已称呼习惯了很难改过来。第三节 饰面板材加工工艺简述石材饰面板材加工主要指大理石、花岗石饰面板材的加工，其中又可分为大理石标准（定型）板，花岗石标准（定型）板，大理石薄板，花岗石薄板或者花岗石拉毛（凿毛、烧毛、喷砂）板。此外板石的加工也归于其中。近几年来开发出来的蜂窝板、透光板、复合板等，也属于板材加工，对它们的加工工艺，参见有关章节。一、大理石板材（一）大理石标准生产工艺大理石标准生产工艺可分先切后磨和先磨后切两种：1、先切后磨工艺 主要用于加工小规格的定型产品，采用的设备有：锯割：砂锯，金刚石框架锯，双向切机、金刚石圆盘锯。切断：液压桥式切断机，机械式切断机，截板机，多刀纵向切断机，多刀横向切断机。研磨、抛光：大圆盘研磨机，逆转式粗磨机，小圆盘研磨机，中圆盘研磨机，手扶研磨机，步进式多头线型研磨机，传送带式连续研磨机。其工艺流程为：荒料吊装锯割毛板 切断粗磨细磨精磨抛光 检验包装入库或出厂。这种工艺的优点；切断遗弃的是未经研磨、抛光的边角料，故浪费较小。缺点：石材在花纹、色泽未显示出来以前就被切断，可能造成本来花色很好的大板被盲目地切成小板，孤不利于花色的选配。2先磨后切工艺 它是大理石标准板主要生产工艺，适合于加工工程料和花色复杂的石材。其中又可分为两种方案，一种是先抛光后在切断，另一种精磨后切断在抛光。采用的设备有：锯割：框架摆式锯（砂锯），金刚石框架锯，金刚石圆盘锯。粗磨：大圆盘研磨机，逆转式研磨机，多头连续磨光机。研磨抛光：手扶研磨机，多头连续磨抛机。切断：液压桥式切断机，机械式切断机，手摇切断机。其工艺流程为：荒料吊装锯割毛板 粗磨细磨精磨修补检验这种工艺的优点：石材的切断在研磨之后进行，既石材的颜色、花纹特征显示后进行，故有利用花色的选配。缺点：切断遗弃的是已经研磨、抛光的边角料，故浪费工作量。目前大理石标准板材生产工艺先进性表现在：（1）金刚石框架锯在大理石标准板材生产中逐步取代了摆式砂剧，其优点是：锯割速度快，生产效率一般比同规格摆式砂剧生产效率大35倍。加工质量好，锯下的毛板平整度好，可以省去一道粗磨找平工序。由于金刚石框架锯生产效率提高，设备台数相对减少，这不但节约了设备投资和厂房面积，而且还节省了加工所消耗的动力和辅助材料。减少荒料消耗量，提高了毛板的实际出板率和合格率。改善工人工作环境和劳动条件，便于管理。我国某厂使用金刚石框锯生产效率提高了一倍多，毛板实际出板率提高30%以上，毛板合格率提高16%以上。生产成本下降，综合经济技术指标全面优于原有生产工艺。我国金刚石锯生产技术得到推广。锯机、锯条逐步系列化、标准化。（2）板材切断中用金刚石圆锯片取代碳化硅锯片，大幅度提高了切断工序的技术经济效益。例如我国某厂用金刚石圆锯片切割春花玉大理石板材，与原使用碳化硅锯片相比，锯片寿命提高了150倍，出材率提高了15%，生产效率提高了一倍，板材一级品率提高了20%，电耗降低60%，锯片消耗成本降低30%，且具有安全、改善劳动条件等优点，因此金刚石圆锯片在石材工业中以最快的速度得到使用和推广。（3）锯石机、多头连续研磨机和与之配套先进机具的应用使大理石板材生产实现了机械化，它适合生产宽度在600mm以上，厚度200mm以上标准板材和工程料板材。锯磨切工序作业之间的联系，采用摆渡车、旋臂吊车、液压翻板车、板材输送滚道、真空吸盘以及板材专用夹具等辅助装备作传送运输工具取代人工搬运，使之形成自动流水作业。（二）大理石薄板生产工艺我国大理石薄板生产工艺普遍采用的是一条薄板自动加工流水线。该流水线是将荒料用起重机吊装 电动平板车上，直接送入双向切机切割成薄板板坯，通过卸料机、板材输送滚道将薄板板坯送至对剖机、翻板机、横向切断机、多头连续磨机、磨边倒角开槽机进行对剖、切断、研磨、抛光以及磨边倒角、开槽加工成薄板成品，最后经修补、检验、包装入库或出厂。国内还有些厂家是将荒料送入双向切割成薄毛板条，分别使用横向切割机进行切断和小圆盘研磨机进行研磨抛光，再使用磨边倒角机进行磨边倒角（一般不作开槽加工），最后经修补、检查、包装入库或出厂。其加工工艺流程有三种：A、荒料吊装金刚石锯多锯片连续切机对剖机研磨机切断机磨边倒角机B、荒料吊装双向切机对剖机切断机研磨机磨边倒角机C、荒料吊装多锯片双向切机切断机研磨机磨边倒角机目前意大利及我国B流程较为普通，B流程使用的双向切机是单锯片切割，切割时破损率低，可随时改变产品规格，还可使用高速锯片，以提高产量，使工艺流程比较实用。荒料要求材质致密均匀，裂隙小，强度高，质量好，尺寸大。切割时应顺层理方向切割。（三）大理石拉毛（剁斧） 板生产工艺使用起重机将荒料吊装在荒料平板车上，由摆渡车或着界送入锯石机下锯割成拉毛板坯，仍利用摆渡车或手推车将拉毛板坯送至凿毛机、切机进行凿毛、切断成拉毛板成品。最后经修补检验即可包装入库或出厂。其加工工艺大理石、花岗石标准板生产工艺基本相同，只是以凿锤加工代替了磨抛加工，因此也称剁斧板材。凿锤加工采用人工凿锤，也可在剁斧加工机械上进行。剁斧机械是用风动锤作为凿锤工具加工石材的。拉毛（凿毛）板生产工艺流程：荒料吊装锯割拉毛（剁斧）切断修补检验包装入库或出厂。（四）砂磨（喷砂）板的生产工艺砂磨工艺主要用于大理石、花岗石板材的表面加工。它是砂子在高压射流的作用下通过砂喷喷到大理石、花岗石表面而使用达到装饰效果。二、花岗石板材（一） 花岗石标准板生产工艺花岗石标准生产工艺是用起重机将荒料吊装在料车上，送至锯石机下锯割成毛板，毛板经冲洗检验后再送至磨机、切机，进行研磨抛光，切断加工成光板。其生产工艺流程如下（参见图）荒料吊装锯割毛板冲洗检验粗磨精磨抛光修补检验包装入库或出厂采用的设备有：锯割：框架摆式砂锯，框架平移式砂锯（平动钢砂锯）研磨：大圆盘研磨机，逆转式粗磨机，多头连续研磨机（传送带式连续磨光机），桥式磨机。切断：液压桥式切断机，机械式切断机，手摇切断机。抛光：手扶研磨机，桥式研磨机，连续研磨机。目前花岗石标准板材生产工艺的先进性表现在：1、使用大型自动加砂砂锯锯割毛板。该设备锯割花岗石标准板材毛板的特点：是板规格大，质量好，生产效率高，加工成本较低。配有停电自动保险机构和电子计算机程序控制，能根据不同硬度的花岗石自动调节锯割进给速度和供砂量，在不正常情况下自动停电、停砂水，目前砂锯的最大加工宽度可达60mm，可安装230跟锯条，安放荒料的最大总体积可达40m3。砂锯分为摆式砂锯和平移式砂锯，摆式砂锯又分为上摆砂锯、下摆砂锯和曲直曲摆式砂锯（又称复式砂锯）。摆式砂锯和平移砂锯锯割花岗石毛板不同在于：平移式砂锯的锯条在整个锯割过程中始终均匀地接触花岗石。通过锯条拖动砂子进行锯割，而摆式砂锯只是在锯框摆到最低位置时锯条才与花岗石接触拖动砂子进行瞬时锯割。平移式砂锯锯割毛板生产效率较高。据报导可比普通砂锯提高30%40%，但设备价格高，出材率较低，加工成本较高。因此，在国内使用厂家不多。摆式砂锯是我国花岗石毛板主要锯割设备，已被广泛使用。锯条的材质和结构也不断改进，目前多用不经热处理的高碳合金钢，锯条形状多用带孔和带槽的特制钢带。新型的液压自动张紧装置能够自动保持恒定的拉力，并用仪表显示其拉力。2、使用大型多头连续研磨机抛光花岗石标准板材。花岗石标准板材连续研磨机一般具有1220个磨头，粗磨使用24个多金刚石磨盘，其余按照细磨、精磨、抛光次序按照磨头级配进行配置。完成 从粗磨到抛光全部研磨加工连续作业。每小时可研磨抛光2025中等硬度花岗石。该连续磨机磨盘能在垂直升降而有（或无）水平移动固定轴上旋转，由无级调速的传送带或滚筒输送待研磨板材，磨盘通过液（气）压机构对板材加压，从而实现对板材研磨加工，该机配套设置旋臂起重机、液压翻板机、板材输送滚道、带吹风机板材输送滚道等设备，可实现自动化生产。该机研磨板材宽度为9002000mm。3、使用桥式切机切断花岗石标准板材，不但加工板材自由度大，而且切断板材规格大。使用纵向多刀切机和横向多刀切机是花岗石标准板材自动生产流水线上的切断工序的专用设备，该设备通过导向滚道和球形滚道连接来实现切断板材的自动化。（二）花岗石薄板生产工艺目前国内生产花岗石薄板的加工工艺的三种：1、以双向切机为锯切设备的加工方法。这是目前比较成熟的一种加工方法。应用较多，有不少厂家生产这类加工设备。该方法是由加工大理石的双向切机系统改进而来，其工艺流程如下：荒料吊装双向切机直接加工薄板卸板背面磨平开槽翻板正面研磨、抛光截板磨边倒角洗刷烘干包装入库或出厂。、花岗石双向切机由于进刀浅，为提高生产效率一般都装有1015片金刚石圆锯片，甚至多达30片的。垂直锯片的直径一般为900mm1200mm，因此这种加工方法一般只能生产30mm40mm宽的薄板，不能加工更大规格的板材。在磨光方面，一般都采用多头连续研磨机，从磨平、粗磨、细磨、精磨到抛光，实现流水作业，研磨机根据产量不同，磨头从827个不等，一般最大磨宽为400600mm。该加工方法的优点是：整个生产过程可以使用自动卸板装置和传送带连接，实现全部自动化流水作业，效率高，减少了操作人员和占地面积。其缺点是：由于切机全部使用昂贵的金刚石圆锯片加工工具，而金刚石圆锯片锯切花岗石消耗很大，所以生产成本高，但在锯割花岗石过程冷却水中添加的冷却润滑剂后，生产成本有明显下降。使用多刀切割，当其中一片出了问题就会影响整个工作，也容易使加工中板条之间的差变大，影响质量，而且只能生产小规格的薄板。2、以钢砂大锯为锯切设备的加工方法。这种生产方法可以获得大成品板材（600600mm以上），从而使花岗石薄板在外墙装修上应用更广，提高了产品价值。该方法使用金刚石刀具较少，生产成本较低，一般比使用双向切机系统要低30%左右，因此经济效益较好。其工艺流程如下：荒料吊装钢砂大锯直接加工薄板大型连续磨光机磨光大板纵向切成一定宽度的条板横向截板磨边倒角开槽修补检验包装入库或出厂。该法在西德和意大利首先应用，我国采用的厂家不多，其原因是砂锯锯割出的薄毛板公差和质量很难达到要求（如10mm薄板要求公差仅为0.5mm），对操作人员技术水平要求较高。大规格薄板在锯割和研磨过程中破碎较高最终影响经济效益。故目前尚未广泛应用。3、以金刚石圆盘锯和多刀切机相结合的加工方法。这种方法先使用大直径（2.53m）的金刚石圆盘锯将荒料切成3040宽的块料，然后翻到送到一台多刀金刚石切机（类似加工大理石薄板的对剖机）将块料切成300400mm宽的薄板条，然后进行磨光。其工艺流程为：荒料吊装将荒料切成块料 多刀切机将块料剖成10mm厚的薄板纵向切边磨光横向截板磨边倒角开槽修补检验包装入库或出厂。该生产方法由于将薄板的生产分为两道工序，且可同时进行，因而效率较高，加工时不需对荒料顶部的凹凸不平进行处理，因而辅助时间较少，比较适合于加工度小（12m3）荒料。同时多刀切机一般只采用34片金刚石圆锯片，减少了互相影响。提高了设备可靠性和产品质量。但由于大直径金刚石圆锯片价格昂贵，锯割花岗石薄板石块寿命低，故不宜推广使用。（三）花岗石拉毛（剁斧）板生产工艺该生产工艺与大理石拉毛板生产工艺相同。（四）花岗石烧毛（火烧）板生产工艺烧毛工艺主要用语花岗石板材的表面加工，与剁斧板材的拉毛生产工艺基本相同（因此也有把它归为拉毛板的一种）。只是将剁斧凿锤工序换成乙炔和氧气混合气体喷烧花岗石表面。喷出的高温火焰气将花岗石表面的矿物熔化和玻璃化，而使花岗石表面达到装饰效果。三、板石生产工艺板石生产的加工工艺比较简单。在采石场开采出荒料（墩石），用人工打楔，将荒料（墩石）剥离成厚度为815mm、1020mm、2030mm的毛板。然后将毛板运至加工厂，用手摇式切断机切割成规格尺寸的板石，检验包装装箱后，即可出厂。规格板勿需加工、而斜边板石，还要求进行钻孔加工。第三节 饰面板材锯切设备及其特点锯切是饰面板材加工过程中极为关键的工作。它不仅直接影响板材的产量，且影响到磨削工序的生产率及产品质量，成品率和经济效益。锯切又是饰面板材生产中的第一道工序。一个工厂生产能力的高低，主要是看它锯切能力的大小。它又是石材加工厂设备投资最大的车间，是石材加工过程中工作量最大的一道工序，这道工序的消费约占制成品成本的20%以上。完成锯切工艺的机器是锯机。在建厂阶段合理地选择锯机，在生产阶段认真地操作锯机，对于提高产品质量和提高经济效益有着至关重要的作用。一、锯切设备锯机可分为三大类：框架锯机、金刚石串珠锯机和圆盘锯机。（一）框架锯机框架锯机是锯切石材的主要设备，具有一个安装锯条的框架，是这类锯机的共同特点。根据锯框的运动形式，该类锯机又可分为框架摆动式、框架直线（平移）运动式及框架曲线直线曲线复合运动式三种。摆动式砂锯按锯框运动规迹可分为单摆式砂锯和复摆式砂锯，复摆式砂锯又可分为上摆砂锯、下摆砂锯和曲直曲式砂锯三种。框架锯机根据框锯切进给形式，还可分为自重进给、螺杆进给及液压进给三种。根据锯条的结构可分为砂（钢砂）锯和金刚石框架锯机两种。砂锯中除摆（动）式砂锯、平移式（直线运动式）砂锯和复合（曲直曲）式砂锯外，还有一种较古老的钢丝绳吊锯。金刚石框架按机械结构形式不同，可分为卧式金刚石框架锯机和立式金刚石框架锯机。（二）金刚石串珠锯该机是利用金刚石串珠绳锯切石材，初始应用于石材开采、石块整形，现已广泛用于异型石材制作。近几年多绳金刚石串珠锯也用来锯切花岗石大板的新型设备，虽仅短短几年，但机型和结构都有很大的更新和改造。串珠锯切割速度快，生产效率，环境污染小，有望取代传统砂锯的一种设备。（三）圆盘锯机圆盘锯机的共同特点是利用高速旋转的、圆周上嵌有金刚石锯凿的锯片锯切石材；而达到锯切荒料、切割板材的目的。圆盘锯机有许多不同的型号和规格，以适应于石材加工过程中的各个工序，如锯切荒料用的单片圆盘锯、多片圆盘锯和正交切机。后者常见有锯板用的龙门切机、双向切机；切断板材用的手摇式机、桥式切机及多刀切断机等。二、主要锯切设备和特点1、摆式砂锯 该锯机锯割毛板历史悠久，可靠使用，积累有长期生产的经验和技术，在国内已有几十多家建材设备厂能生产制造。该型号加砂系统方式有人工和自动加砂两中。2、框架直线运动式砂锯 又称平移式（或平动式）砂锯，该机具有生产效率高，毛板质量好等优点，但也存在着生产成本高，毛板出板率较低，设备售价高等缺点。3、复合运动式（即曲直曲运动）砂锯 该机首先由意大利百利通公司（BRETON）开发，该机充分发挥摆式锯和平移锯的优点，并克服其不足。这种砂锯的生产效率比摆式砂锯提高一倍。但消耗锯条、钢砂和电力的水平与摆式砂锯大体相当，但一种具有80年末先进水平的新式砂锯。现我国也有几家厂可以制造。4、螺杆进给砂锯 该机具有结构合理、性能可靠、落锯速度稳定、锯割的毛板质量较好、动力消耗较少等优点，且锯割荒料规格大小适应我国当前石材矿山开采水平。因此，该机在我国已被广泛使用。特别值得一提的是：国内一些石材加工厂将螺杆砂锯锯割毛板的带锯条改装成金刚石锯条锯歌大理石毛板，其生产效率提高11.5倍，毛板质量也提高。5、液压进给砂锯 该机具有加工荒料规格较大等优点，在国内一些花岗石板材厂中有使用。6、金刚石锯 该机具有生产效率高，切割速度可比砂锯高510倍，毛板质量好等优点，且改善了劳动条件，易实现机械化，是大理石毛板加工理想的锯割设备。国内一些石材加工厂使用金刚石锯锯割济南青等硬度不很高的花岗石毛板，其生产效率和毛板质量都有了提高。7、多条金刚石绳锯该机是近几年开发出来用于锯切天然石材大板的新设备，已知目前对多的可安装60条锯绳，它的线切割速度快，可供调节的范围大，线速度可达到4045m/s。生产效率高，配合以合适的动力功率，切割速度可达到48m/h。环境污染小，噪音低，省电省时，工作形式较为理想，有利于保护金刚石充分得以利用。不过设备投资大，直接工具费用高，锯路宽影响出材率，绳锯使用寿命也较短。8龙门切机 该机使用金刚石圆锯片（锯片直径国内最大为2.5m，国外最大可达5m）锯切花岗石和大理石毛板，具有生产效率较高，毛板质量好等优点，但存在着板材规格不大的特点。使用该机锯切花岗石毛板，由于金刚石圆盘锯片寿命低，其加工成本偏高。在冷却水中加如冷却润滑剂，改善了锯切条件，提高了金刚石圆锯片的寿命，降低了加工成本，致使该机在国内已普遍使用。9、双向切机 是近20年发展起来的加工薄板的专用圆盘锯机。是大理石、花岗石薄板生产线的主机，它操作方便、生产能力强，主要特点是可以同时安装两种锯片：一种直径较大的垂直剧片，一种是直径较小的水平锯片。该机主要产品是宽为300600mm的长条形板条。两种方法切割大理石薄板成本分析目前从荒料上切割大理石条板的最常用加工方法是使用装有水平、垂直锯片的大理石薄板双向切机，使用这种切割方法会因垂直锯片缝宽度较大，造成大理石石料的浪费量增多。随着锯片直径的墙大，锯片的厚度也随之增加。从锯片中切除的石材熑量也增多。总之，切割深度越大，需要锯片直径越大，大理石石料损耗越多，电能、金刚石刀具的消耗会更大，还会排出数量更多需要处理的泥浆。使用大理石双向切机加工方法的另一个特点是，当荒料的形状不规则时（加工不规则荒料是双向切机的一个特点），根据切割需要，最后要留下一块石料底座，这也必将会增加最终的生产成本。因此，为了得到更高的产量，不得不安装多台双向切机。这就需要高的投入，非常宽大的厂房，还会向外界发出更严重的噪音，而且在切割时，每台双向切机一般至少一个操作人员，随着双向切机的增多，操作人员也随之增加。由双向切机和水平对剖机组成的大理石薄板生产系统，可以减少这些上述各种会转化为成本的缺陷，减少大理石石料的浪费，增大荒料的回收率，减少金刚石刀具和电能的消耗，同时工时费用也会降低，同等产量的投资费用减少，工厂有效的面积，空间得到更好地利用，并降低噪音的污染。这种生产系统使用的也是标准的大理石双向切机。配合使用小直径、较簿锯片的水平对剖机，完成条板的对剖切割。对剖杨的锯片以略超过板材宽度一半的最大宽度从条板的两边同时切入，最终将条板一分为二。使用这种系统，双向切机必须配备自动看板卸板装置，以便从荒料上卸下重量较大的条板。一、使用双向切机加工大理石条板的成本及生间效率分析这一加工系统包括一台大理石双向切机和一台截头切断机，一个操作者操纵两台设备。使用这一系统时，所用垂直锯片的切割深度必须能达到条板的要求宽度。假如需要生产宽度40mm、厚度12mm的大理石条板，必须使用1200mm的金刚石锯片，其结块厚度7.5mm。每次切割厚度12mm的条板时考虑锯片端跳、结块焊接对称度误差等因素的影响，锯缝宽度可按9.5mm考虑，这就是垂直锯缝中大理石石料的损耗，损耗量大约相当于成品板材重虹的76%，或者有用荒料重量的44%。二、使用双向切机与对剖杨组加工大理石条板的成本及生产效率这一加工系统包括一台大理石双向切机和一台自动卸板机、一台截头切断机、一台对剖机，由一个操作者控制这些设备。如果需要切割宽度400mm的板材，对剖机的锯片直径625mm、厚度5mm已经可以了。双向切机锯片直径厚度与前述系统相同。使用这种系统切割大理石条板时，双向切机的垂直锯片从荒料上切割30.5mm厚度的条板，所以仍会有T19.5mm的锯缝损失，而后，使用对剖机将这些条板一分为二，锯缝处石料的损耗宽度是T26.5mm（考虑锯片端跳、结块焊接对称度误差等因素），便可从一块条板中得到两块厚度12mm的条板。三、两种不同切割系统加工大理石薄板的特点比较1、生产成本比较与只使用双向切机相比，配备对剖机的大理石薄板加工系统可以节约生产成本。2、产量比较与只使用双向切机相比，配备对剖机大理石薄板加工系统后，日（8小时），最高产量由原来的87.5增加到180,增幅达106%。3、成本比较与只使用双向切机的薄板加工系统相比，使用对剖机后，生产线的各种成本都有所降低：（1） 生产每平方米板材工时（劳动力）成本减少75%;（2） 生产每平方米板材金刚石刀具成本减少一65%;（3） 生产每平方米板材同样生产能力的投资费用减少了48%;（4） 加工同等重时荒料时，出板率增加了38%;（5） 生产每平方米板材总成本最多减少了50%;表4-51 是使用这两种加工方法，选用不同数量设备时，有关工艺参数的变化、对化。表4-51 不同的设备组合形成生产线时各项经济参数汇总表生产线构成各项经济参数第一系数1台双向切机1台切断机1个操作工1台双向切机1太卸板机1台切断机1台对剖机1个操作工4台双向切机4台切断机4台操作工2台双向切机2台卸板机1台装料机1台切断机1台对剖机3个操作工3台双向切机3台卸板机1台装料工1台切断机1台对剖机1台输送机1台定厚机2台送料机3个操作工15台双向