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矿物组成和结构对石材再结晶硬化处理效果的影

信息来源:http://www.ds-stone.com.cn/ 作者:武汉石材保养厂家 发布时间:2018-07-04 09:41

石材是由多种矿物组成的。例如:大理石主要由方解石和白云石组成。花岗岩则复杂一些,其主要矿物为石英、钾长石和斜长石,次要矿物为黑云母或角闪石,另外还有少量的榍石、绿帘石、磷灰石、白云母、绿泥石等副矿物。石材的光泽由构成石材的每一种矿物的光泽表现出来。其光泽度有理论光泽度、可抛光光泽度和实际抛光光泽度之分。
    1、矿物的理论光泽度 矿物表面对光的反射构成光泽,光泽的强弱是由反射光的强度决定的。矿物对光的反射能力可以用反射率R度量。
    反射率越高,光泽越强。原则上讲,各种矿物的理论光泽度可以通过矿物对光的吸收、反射和折射计算出来;而石材的理论光泽度可以根据石材各组成矿物的理论光泽度以及各矿物在某石材中所占的百分比计算求得。
    花岗石的光泽度是构成花岗岩的多种矿物集合体所表现出来的平均光泽度。
    石材的理论光泽度往往比较高一些,实际加工的石材表面是不可能完全达到理论光泽度的。这是因为:第一,石材表面存在许多微观的缺陷,包括矿物的纹理、裂纹、硬度、颗粒大小、风化程度和次生变化、致密程度及矿物的自形程度等,其中岩石的风化程度和次生变化对抛光光泽度影响最大;第二是加工条件(包括加工工艺参数、磨石粒度级配、操作工人的熟练程度等)不可能完美无缺。加工条件造成的光泽度偏低可以通过逐渐改进条件而提高光泽度,而石材缺陷造成的光泽度偏低属于石材本身的固有性质,是不能消除的。因此在考虑了风化程度和次生变化等影响因素后,提出了可抛光泽度的概念。
    石材的实际抛光光泽度是在完成实际磨抛操作以后,通过光泽度仪测量得出的光泽度。其中,除了石材的天然因素以外,一些人为的因素也有重要影响,如施工研磨工艺、研磨技术、板材干燥程度、结晶硬化剂品种、再结晶硬化环境温度等,所有这些因素都不同程度地影响石材的再结晶硬化处理效果。
    2、矿物晶粒的大小 按照岩石学,根据矿物粒度的大小,将岩石结构分为巨晶、粗粒、中粒、细粒、隐晶五种。从石材的矿物结构来讲,晶粒的大小会影响到石材的光泽度,晶体颗粒尺寸越大,可达到的光泽度越低,抛光性能越差;晶体颗粒尺寸较小和较均匀的石材,抛光性能较好。在实际工作中也发现,相对于粗颗粒结构的石材,中、细颗粒结构石材的再结晶硬化处理的出光速度要快一些。
    在石材抛光表面不同测量方向上,光泽度的差异也是存在的,即石材表面的光泽度具有方向性。在中、细晶粒石材的抛光表面,不同方向上光泽度的一致性比粗晶粒石材要好,且随着石材抛光表面光泽度的提高,不同方向的差异性会减小。
    3、矿物的硬度 石材的硬度是决定石材研磨和再结晶硬化处理速度的重要因素。石材的硬度取决于组成石材的矿物的硬度,并受石材的结构及构造等因素的影响。组成花岗岩的绝大多数硅酸盐矿物的硬度都比较高(莫氏硬度6以上),少数矿物如白云母,黑云母的硬度较低(莫氏硬度为2.5)。而组成大理石、石灰岩、板岩的碳酸盐矿物及黏土矿物硬度都比较低,所以花岗岩的硬度比大理石、石灰岩、板岩的硬度要大。由此使得花岗岩的研磨和再结晶硬化处理的速度比大理石、石灰岩、板岩的速度慢。
    硬度越高的石材,研磨和再结晶硬化处理的速度越慢。这里有两方面的原因:
    (1)硬度越高的石材,要求石材研磨的磨料号数越高,石材再结晶硬化处理的遍数也就越多;
    (2)硬度越高的石材,石材表面被磨削的量就越少,机械设备停留时间需要越多,因此操作机器左右摆动的速度也就越慢。
    在实践中已经发现,一般的大理石研磨至1000目就可以出光;而花岗岩要研磨到2000~~3000目才出光;抛光砖(玻化砖)、微晶石、人造合成石的人造石英石要研磨到3000目才出光。从理论上讲,这是由石材何时完成塑性流变所决定的。实验证明:大理石研磨到150目开始就会有塑性流变的产生,而使用150目对硬度高的石材是不会出光的。有人在研究花岗岩抛光时提出,原石材在50光泽单位以上,花岗岩才可以进行抛光的说法,这可能有一定参考意义。但是在实践中也发现,花岗岩在24光泽单位左右就可以出光,这是由于现在能够提供新型的晶硬剂
    4、石材的节理 节理即岩石中的裂隙,是指没有明显位移的断裂。断裂包含节理(无显著位移者)和断层(有显著位移者)。类型大致如下:
    (1)缝合线 岩石中一般不造成破坏性的、呈锯齿状的曲线。特点:多锯齿状,总体顺岩层层面发育。
    (2)色斑 又称石胆,是指石材中出现的与饰面石材的基本色调、花纹不协调的斑状物质,一般指岩石中的析离体、残留体、俘虏体或者不同成分的集合体。
    (3)色线 又称水线,与饰面石材基本颜色、花纹不协调的条纹或条纹状物质。一般指后期贯入的岩脉。
    (4)鸡爪纹 花岗石中特有的,因节理、热胀冷缩等因素,经风化作用或解体作用导致花岗石局部受压而产生的微裂。鸡爪纹会引起石材微细管发育,导致石材变色、褪色,进而形成粗糙面。
    (5)砂眼和孔洞 天然形成的或研磨造成的,具有一定深度,直径在2mm以下的凹坑称为砂眼,直径在2mm以上的凹坑称为孔洞。
    (6)扫帚花 指石材表面出现的矿物颗粒不均的现象,一般在带有山水画图案的石材中常见。
    以上所列举石材节理都会给石材的再结晶硬化处理带来不同程度的影响,从而降低石材的抛光效果和光泽度。