高压灌注加固技术解决石材荒料破损问题

天然饰面石材是从矿山开采成荒料，在石材加工厂锯切成毛板，再经磨削、抛光、切割而成的。石材荒料30%左右的结构疏松多孔、裂缝分布宽而深，在荒料运输途中，特别是锯切成毛板的过程中易碎裂成废石，造成天然资源的巨大浪费，给石材企业造成重大经济损失。

业内人士对如何加固荒料，保证锯切成材率探索并实践了不少办法。目前市场上较常规的方式有两 种:手工灌注与外部包裹。针对存在明显孔洞、较大裂缝的荒料，厂家大多采用注射器或者黄油枪等简易设备，将胶水注人其中，使其固化后起到一定的粘接增强作用。工艺操作虽然简单，但存在效率低下、胶水容易渗出浪费的缺点，更重要的是胶水对裂缝的渗透深度有限，对荒料内部加固效果差强人意。

还有一种是目前市场主流的加固方式—外部包裹。采用玻璃纤维增强材料与高分子胶戮剂材料(环氧树脂类或不饱和聚醋树脂类)贴合，对荒料顺切四个面的外部进行加固。通过四周的包裹增强，可基本防止荒料在锯切过程中缺边掉角，但对于荒料内部，特别是内部裂隙发达的荒料增强效果甚微，在锯切过程中由于锯片强烈的来回震动，会造成原本松散开裂的内部石块掉落，从而造成卡锯甚至垮塌现象，严重影响正常生产。

据了解，国外还有真空浸渍加固荒料的工艺。该工艺将待加固荒料整体浸泡在装满胶水的缸体内，同时将缸体连带荒料置人真空罐中，进行抽真空操作让胶水充分渗透进入荒料内部，再将荒料进行加热后固化，从而对荒料由内到外起到良好的加固效果。但该工艺操作需大型专用设备辅助，效率较低，对胶水要求较高且浪费较大，成本难以控制，仅有少数品种的荒料适用，因此未得到普遍推广。现在将一种新的技术介绍给大家。

1高压灌注

顾名思义，高压灌注是将特制胶水采用增压设备注人荒料内部，待其固化后起到加固荒料的一种工艺。该工艺通过对荒料裂隙进行密封，选择合适胶水注人点，采用最高达30kg压力的专用设备，保证整个灌注过程可控，裂隙填补率高，从而保证荒料能够加固实现顺利锯切。

高压灌注主要设备有高压灌注机、空气压缩机。主要材料有注胶嘴、裂缝密封胶、荒料灌注胶、清洗剂。

2高压灌注工艺流程

2.1荒料预处理

荒料表面大多粘附有泥污，特别是绳锯切割时留下的淤浆会填塞在裂缝及凹槽处，这些杂物会影响后续胶水在裂缝中的流动，因此需要进行清洗。采用高压水枪对上述部位进行彻底冲洗，使得裂缝充分暴露以便后续操作。冲洗结束后，将荒料置于避雨条件下自然晾干(肉眼观察无可见水即可)。

2.2裂缝密封

荒料晾干后，操作人员对该颗荒料的裂缝进行观察分析，利用翻石器将没有裂缝的荒料面作为底部放置在枕木上以便操作。并用记号笔在其它五个面预留注胶嘴位置标记。注胶嘴位置的预留应遵从如下原则:

2.2.1同一条裂缝注胶嘴安装间距以20一40cm为宜;

2.2.2裂缝分叉处应安装注胶嘴。

2.3注胶准备

注胶嘴位置预留后，取适量密封胶(AB组分)按1:1质量比调试均匀，用刮刀将密封胶刮人注胶嘴外的裂缝之中，然后再沿裂缝3一4cm宽度区域再厚刮一

层密封胶(如图1所示)，保证裂缝密封彻底。最后用密封胶将注胶嘴安装在预留位置。

2.4高压灌注

裂缝表面密封以及注胶嘴安装完毕后，于室温条件下静置24h。待胶戮剂充分固化后即可进人高压灌注步骤。先检测气密性，将同一条裂缝的注胶嘴用配套的塑料塞塞住，任意留下一个接压缩空气接口，启动空压机对裂缝进行充压至0.3MPa，观察裂缝漏气情况，若无漏气则可进行灌胶操作。若漏气则需采用对漏气点进行补漏，并重新等待密封胶充分固化。因此，裂缝密封需要严格、细致操作，以免影响后续工艺，降低效率。

连接高压灌胶机的出胶接头到注胶嘴上，并拧紧固定好，将同一条裂缝上的高位注胶嘴塞打开放空，在灌胶机上方的混胶容器中将灌注胶按比例搅拌均

匀，启动空压机，打开气阀进行高压灌注进胶，待放空的高位注胶嘴处出现胶水外冒时，关闭气阀停止进胶，从注胶嘴处卸除高压灌胶机的出胶接头，并快速用塑料塞将其与放空处塞住密封好。至此，该条裂缝已充分进胶，只需静置充分固化。其它裂缝重复上述操作即可。

2.5操作，需要注意的事项:

2.5.1打开气阀时，要注意压力表的进气压力，一般操作压力不宜超过0.3MPa;

2.5.2在混胶容器中调胶一次调胶以1—2kg为宜，不可配置过多造成浪费。室温(25℃)可操作时间为1H，此外，若配胶过多操作不及可能会造成胶爆聚现象，从而导致灌胶机管路堵塞等异常情况;

2.5.3灌注完毕后，应及时将适量清洗剂倒人混胶容器中，开启气阀，同时将出胶接头放人混胶容器中，使清洗剂循环对设备及管路进行清洗，避免残留的胶水固化管路中而造成设备故障。

2.6高压灌注胶具有如下特点:

2.6.1低粘度:混合粘度仅120mpa·s，高压情况下胶水能渗透进人荒料内部细微裂缝中;

2.6.2低温固化:在冬季气温仅5℃条件下也能很好地

固化;

2.6.3潮湿固化:荒料内部一般含水高，普通胶水进人后易失效，并不能起到很好的增强加固的效果。灌注胶分子结构中含有大量疏水结构，可以在荒料内部的潮湿面充分浸润并完全固化，使破损的荒料内部能够粘接牢固;

2.6.4强度高:经过测试，柯盛石材荒料高压灌注胶应用于潮湿石材——石材粘接，拉伸剪切强度大于15MPa，高于相应国家标准。

3结语

高压灌注加固适用于解决一般通透型裂缝造成的荒料破损问题，具有机器自动化、实现恒压灌注的特点，该工艺劳动强度低、成本低，能够实现高效率和高效益。该工艺已经通过了湖南省科技厅组织的技术鉴定，达到了国际领先水平。

目前，该技术已经面向全球市场推广，国内的水头、云浮、上海、北京石材市场以及国外的土耳其、埃及、印度等国家使用，取得了一致好评。目前高压灌注荒料超500颗，成材率超95%，涉及多个品种，如白玉兰、金蝴蝶、奥特曼等。对于石材行业具有普遍的实用意义。