專利名稱：安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石材的用途，特別涉及一種安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
建筑裝飾工程常使用天然花崗石、天然大理石、天然石灰石和天然砂巖作為飾面材料，可以將上述材料加工成建筑板材、花線、實(shí)心柱體、面板、潔具和墓碑石等建筑飾面。上述材料做成的建筑飾面的彎曲強(qiáng)度較低，因此對于壓力的變化敏感，容易產(chǎn)生彎曲形變及斷裂。
另外，目前使用的飾面板材一般性的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1200mm×600mm×(20～40)mm，由于板材較厚，增加了金屬龍骨、掛件的用量，從而增加了建筑物自身的承重量和建筑成本。為減輕板材的重量，提高工程效率，國際上近十幾年開始大量使用薄板和超薄板(寬度在600mm以下、厚度10～12mm)。但是大理石、花崗巖的薄板加工破損率達(dá)到了35％，做為建筑飾面材料其強(qiáng)度達(dá)不到國家的要求，會(huì)造成銷釘孔處由于無法承受應(yīng)力而損壞。加厚，就失去了設(shè)計(jì)本身要求減輕建筑物重量的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題旨在克服上述已有技術(shù)的不足，提供了一種國產(chǎn)安山巖這一天然石材在建筑飾面中的應(yīng)用，這種石材具有較高的彎曲強(qiáng)度，耐彎曲形變，且能夠減輕建筑物重量。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是安山巖的應(yīng)用，上述安山巖含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-59～65、Fe2O3-4～5、TiO2-0.6～1、CaO-6～9、MgO-4～5、Al2O3-15～16、Na2O-3～4、K2O-1～2，所述安山巖的礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，所述安山巖的應(yīng)用為安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用。
本發(fā)明的安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用與已有技術(shù)相比具有以下積極效果安山巖具有彎曲強(qiáng)度優(yōu)異、色差小、長期不變色、防酸性物質(zhì)侵蝕、耐磨、使用壽命長、安裝和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)它用于(1)要求韌性好、高抗沖擊、且莊重典雅的頂棚和柱面裝飾，(2)需耐磨的地面、臺(tái)面，(3)需表面光滑細(xì)膩、且不掛臟的潔具，(4)需耐風(fēng)化、耐腐蝕、莊嚴(yán)肅穆的墓碑石以及(5)光澤、花紋和色調(diào)等美觀性要求較高的內(nèi)外墻裝飾這五類用途時(shí)，能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的其它天然石材和其他的非天然材料。
在對安山巖的需求量較大的行業(yè)中，如建筑行業(yè)的天然飾面石材裝飾，包括建筑物的內(nèi)外墻裝飾、頂棚裝飾、柱面裝飾和其它建筑物裝飾，安山巖以其特有的色彩可以豐富建筑裝飾材料中需要的材料品種，并大幅度提高建筑物外墻干掛飾面石材的可靠性。


圖1表示本發(fā)明中安山巖的巖相顯微照片。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
巖石分為沉積巖、火成巖和變質(zhì)巖三種類別，其中火成巖又分為浸入巖和浸出巖兩種，本發(fā)明所述的安山巖屬于火成巖中的浸出巖類別。
本發(fā)明所述的安山巖含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-59～65、Fe2O3-4～5、TiO2-0.6～1、CaO-6～9、MgO-4～5、Al2O3-15～16、Na2O-3～4、K2O-1～2，其中所述安山巖優(yōu)選含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-62.18、Fe2O3-4.52、TiO2-0.87、CaO-7.35、MgO-4.47、Al2O3-15.02、Na2O-3.55、K2O-1.69，總體來說，安山巖為偏酸性巖石，其礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，除此之外，還含有普通輝石、磁鐵礦、石英、鈦鐵礦、磷灰石、玻璃質(zhì)等，屬較多組分的巖石。如圖1的顯微照片所示，用偏光顯微鏡觀察、照相，得知該安山巖的巖相是由結(jié)晶相和玻璃相的基質(zhì)交織構(gòu)成的斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為普通輝石，呈簡單雙晶和雙聚片雙晶，基質(zhì)由長條狀斜長石微晶、細(xì)小的易變輝石、磁鐵礦和玻質(zhì)物組成，還有微量的細(xì)小針狀金紅石充填其間，斑晶在基質(zhì)中的分布比較均勻(見圖1)；氣孔少，結(jié)構(gòu)致密，表面比較光滑、細(xì)膩。吉林省龍井市三峰山蘊(yùn)藏著大量的具有上述特性的安山巖，該安山巖又稱三峰安山石。
(一)將吉林安山巖和大理石、花崗巖分別制成50毫米邊長的立方體試塊和100毫米邊長10毫米厚的板塊，用材料試驗(yàn)機(jī)測定其物理力學(xué)性能。三種石材的物理力學(xué)性能和化學(xué)成分如表1所示。
表1

從表1可以看出，吉林安山巖與大理石、花崗巖相比，體積密度最小，質(zhì)量較輕；吸水率、壓縮強(qiáng)度、肖氏硬度和灼失量檢驗(yàn)指標(biāo)接近花崗巖；干燥彎曲強(qiáng)度高出大理石124.52％、花崗巖97.36％，具有十分優(yōu)異的柔韌性和抗折強(qiáng)度；摩氏硬度高出大理石60％、花崗巖15％，表面硬度較大，耐磨性較高。吉林安山巖的主要物理力學(xué)性能之所以優(yōu)于大理石、花崗巖，是因?yàn)榍罢叩V物組分較多，斜長石呈細(xì)的柱狀或條狀，斑晶相在基質(zhì)中的分布比較均勻，氣孔少，結(jié)構(gòu)致密。由于安山巖的彎曲強(qiáng)度較高，所以在用于建筑物外墻干掛飾面時(shí)，不會(huì)由于石材較脆遇有外力沖擊時(shí)而掉落，且在加工中可以制成≤20mm的板材，減少20％的飾面重量；表面硬度大，結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低于2％，使其在長期使用中抗風(fēng)蝕的能力優(yōu)于其它天然石材。
(二)吉林安山巖的耐腐蝕性能如下1)耐酸度92～94％；2)耐濃度為90％以下溫度為300℃以下的濃硫酸；3)耐任何濃度及任何溫度的鹽酸；4)耐硝酸及鉻酸；5)耐任何濃度及任何溫度的氫氟酸；6)耐任何濃度及任何溫度的堿溶液。
將吉林安山巖制成邊長為30毫米的立方體試塊，用濃度為99％的硫酸、氫氟酸、濃堿溶液，分別在常溫(20℃)和煮沸(98℃)條件下進(jìn)行耐酸堿性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2。其主要原因是吉林安山巖的化學(xué)成分為偏酸性，氣孔少，結(jié)構(gòu)致密。在大氣環(huán)境嚴(yán)重偏酸的環(huán)境下，作為建筑裝飾中的天然飾面石材應(yīng)用，不會(huì)出現(xiàn)變色、酸蝕等嚴(yán)重的表面變化，可以在幾百年中飾面不發(fā)生顯著變化。
表2

(三)而對于石材的加工和施工過程而言，從以下幾個(gè)方面分析，安山巖具有優(yōu)異的可加工性、可開光性和可鉆性。
(1)加工性指石材的割切、鑿琢等加工工藝的難易程度。凡強(qiáng)度、硬度、韌性較高的石材都較不易加工；質(zhì)脆粗糙、有顆粒交錯(cuò)結(jié)構(gòu)或含有層狀、片狀構(gòu)造的石材，都難于滿足加工的要求。安山石屬于強(qiáng)度、硬度適中、韌性較高的天然石材，質(zhì)地致密細(xì)膩，沒有層狀、片狀構(gòu)造，加工中不易崩裂。
(2)開光性是指巖石能磨成光滑表面的性質(zhì)。致密、均勻、粒細(xì)的巖石一般都有良好的開光性；疏松多孔、有鱗狀構(gòu)造和含有較多云母的巖石，開光性均不好。安山石屬于致密、均勻、粒細(xì)的巖石，開光性良好。
(3)可鉆性是指石材鉆孔的難易程度。板材安裝時(shí)往往需鉆安裝孔，如何鉆性不好，將會(huì)對鉆孔造成困難，甚至?xí)斐砷_裂?？摄@性一般與強(qiáng)度、硬度、層理構(gòu)造有關(guān)。安山石的可鉆性經(jīng)試驗(yàn)超過花崗巖2倍，并且不會(huì)造成開裂。
(四)進(jìn)一步地，由于安山石具有優(yōu)異的彎曲強(qiáng)度，可以在安山石板材加工中，在板材拋光前，使用專業(yè)設(shè)備對板材進(jìn)行板面切削，在不影響板材邊緣的厚度(保證銷釘孔處的應(yīng)力)的前提下，對中心部分削薄，從而達(dá)到減輕板材重量，又不影響板材使用壽命的目的。
通過上述四個(gè)方面的分析得出，可知安山巖用于(1)要求韌性好、高抗沖擊、且莊重典雅的頂棚和柱面裝飾，(2)需耐磨的地面、臺(tái)面，(3)需表面光滑細(xì)膩、且不掛臟的潔具，(4)需耐風(fēng)化、耐腐蝕、莊嚴(yán)肅穆的墓碑石以及(5)光澤、花紋和色調(diào)等美觀性要求較高的內(nèi)外墻裝飾這五類用途時(shí)，更能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的其它天然石材和其他的非天然材料。而且安山巖可以做成薄板，從而減輕建筑物的重量。
對于安山巖在內(nèi)外墻裝飾、頂棚裝飾及地面裝飾中的應(yīng)用，采用以下所述的石材加工的工藝流程及鋪貼方法。
(一)飾面石材加工的工藝流程1、鋸割加工鋸割是石材加工的首道工序，該道工序是采用各種型式的鋸機(jī)將石材荒料鋸割成半成品板材。
2、飾面石材的表面加工飾面石材是以石材特有的色澤、質(zhì)感來美化建筑物的。但當(dāng)石材還是荒料和毛板階段，它們的顏色、花紋、光澤并未清楚的顯示，特別是有些石材荒料的顏色、光澤與磨光后呈現(xiàn)出的色澤截然兩樣，石材只有通過其表面加工，才能具有觀賞價(jià)值，從而滿足建筑裝飾藝術(shù)方面的要求。
飾面石材的表面加工根據(jù)對表面的不同要求可分為研磨、刨切、燒毛、鑿毛等幾種。
(1)研磨加工研磨一般分為粗磨、細(xì)磨、半細(xì)磨、精磨、拋光等五道工序。拋光是石材研磨加工的最后一道工序，它可使石材表面具有最大的反射光線的能力及良好的光滑度，同時(shí)使石材固有色澤花紋最大限度地顯示出來。
(2)刨切加工這種表面加工方法是使用刨床形式的刨石機(jī)對毛板表面進(jìn)行往復(fù)式的刨切，使表面平整，同時(shí)形成有規(guī)律的平行溝槽或刨紋，這是一種粗面板材的加工方式。
(3)燒毛加工是將鋸切后的花崗巖毛板，用火焰進(jìn)行表面噴燒，利用某些礦物在高溫下開裂的特性進(jìn)行表面燒毛，使石材恢復(fù)天然粗糙表面，以達(dá)到特定的色彩和質(zhì)感。
(4)鑿毛加工這種表面加工方法是利用專門鑿切手工工具，如剁斧、鋼鏨或鱗齒錘(一種帶有25齒、36齒或64齒的鋼錘)，在石材表面連續(xù)剁切，從而形成凹凸深度不一的表面，主要適用于中等硬度以上各種火成巖和變質(zhì)巖的表面加工。
經(jīng)過表面加工的飾面石材可采用細(xì)粒金剛石小圓盤鋸切割成一定規(guī)格的成品。
(二)飾面石材幾種常用鋪貼方法有濕法工藝是在基體表面掛上銅筋網(wǎng)(或金屬導(dǎo)軌等)，用銅絲或鍍鋅鐵絲綁扎再灌注水泥砂漿的銷貼方法。常用于混凝土墻、柱或磚砌體培面及多層建筑或高層建筑的首層。
干法工藝是在石材上直接打孔，然后用不銹鋼連接件與埋在鋼筋混凝土墻體內(nèi)的膨脹螺栓或預(yù)埋件連接，不需灌注砂漿。一般多用于30m以下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不適用于磚墻或加氣混凝土墻。
粘貼工藝是用水泥漿、聚合物水泥漿、環(huán)氧樹脂、多為膠M128等膠結(jié)材料將飾面板粘貼牢固的方法，這種方法主要適用于地面和小規(guī)格板材、薄板及鋪貼高度較低飾面的鋪貼。
G.P.C工藝是國外干法工藝的發(fā)展。是以鋼筋混凝土作襯板，花崗石作飾面板，將兩者用不銹鋼連接環(huán)連接再澆筑成整體的復(fù)合板，通過連接器具，掛到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)上的做法。這種柔性節(jié)點(diǎn)可用于30m以上高層建筑或超高層建筑上，以滿足抗震要求。
對于安山巖在柱面裝飾中的應(yīng)用，其加工工藝包括準(zhǔn)備荒料→圓柱坯料鋸切→端面支承孔加工→圓柱成型加工→磨拋加工→端面切邊加工→清洗→檢驗(yàn)和包裝等工序。
對于安山巖在內(nèi)外臺(tái)面中的應(yīng)用，因?yàn)榕_(tái)面制品的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)屬于中間挖空、周邊是曲線的異形平面石材制品、其加工工藝為坯料選材→中空部分成型加工→外邊輪廓成型切割→內(nèi)、外花線邊型的成型→拋光→輔助加工等。
對于安山巖在內(nèi)外潔具中的應(yīng)用，因?yàn)榱Ⅲw盆類衛(wèi)生潔具屬于內(nèi)凹異型立體石材制品，其加工工藝包括坯料選材→坯料整形→內(nèi)凹輪廓成型切割→外邊輪廓成型→拋光→輔助加工等。
對于安山巖在墓碑石中的應(yīng)用，墓碑石主要采用機(jī)械加工配合手工造型的方法，其加工工藝流程是選擇荒料→墓碑制品坯料切割→制品磨拋→鉆孔→手工造型→造型磨拋鑿刻文字(根據(jù)需要)→檢驗(yàn)、包裝。
權(quán)利要求
1.安山巖的應(yīng)用，上述安山巖含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2- 59～65、Fe2O3-4～5、TiO2-0.6～1、CaO-6～9、MgO-4～5、Al2O3-15～16、Na2O-3～4、K2O-1～2，所述安山巖的礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，其特征在于所述安山巖的應(yīng)用為安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖具有如圖1所示的巖相結(jié)構(gòu)，即所述安山巖的巖相是由結(jié)晶相和玻璃相的基質(zhì)交織構(gòu)成的斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為普通輝石，呈簡單雙晶和雙聚片雙晶，基質(zhì)由長條狀斜長石微晶、細(xì)小的易變輝石、磁鐵礦和玻質(zhì)物組成，還有微量的細(xì)小針狀金紅石充填其間，斑晶在基質(zhì)中的分布比較均勻；氣孔少，結(jié)構(gòu)致密，表面比較光滑、細(xì)膩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的內(nèi)外墻裝飾中的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的頂棚裝飾中的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的柱面裝飾中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的地面裝飾中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的內(nèi)外臺(tái)面裝飾中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在建筑物的內(nèi)外潔具中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖飾面石材在墓碑石中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安山巖在建筑飾面中的應(yīng)用。安山巖具有彎曲強(qiáng)度優(yōu)異、色差小、長期不變色、防酸性物質(zhì)侵蝕、耐磨、使用壽命長、安裝和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)它用于(1)要求韌性好、高抗沖擊、且莊重典雅的頂棚和柱面裝飾，(2)需耐磨的地面、臺(tái)面，(3)需表面光滑細(xì)膩、且不掛臟的潔具，(4)需耐風(fēng)化、耐腐蝕、莊嚴(yán)肅穆的墓碑石以及(5)光澤、花紋和色調(diào)等美觀性要求較高的內(nèi)外墻裝飾這五類用途時(shí)，能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的其它天然石材和其他的非天然材料。
文檔編號(hào)C04B14/04GK1887767SQ20061010356
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者閻崇光 申請人:閻崇光