微晶衬板(水磨石生产原料的制备（-）)

Posted 2023-05-26

篇首语：君不见长松卧壑困风霜，时来屹立扶明堂。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了微晶衬板(水磨石生产原料的制备（-）)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

微晶衬板(水磨石生产原料的制备（-）)

水磨石是由骨料、胶粘材料及辅助材料组成的。而胶粘材料有无机材料和有机高分子材料。辅助材料有矿物外加剂、化学外加剂及颜料。胶粘材料凝结硬化后，把骨料粘结成坚硬水磨石。图1为生产水磨石的主要原材料。本文归纳了水磨石生产使用的主要材料及制备，以便石材行业交流。欢迎专家、学者、技术人员批评指正。

图1生产水磨石的主要原材料

1骨料

水磨石生产用骨料分为粗骨料和细骨料。粗骨料决定水磨石花色品种，一般最大粒径5cm。骨料在水磨石中所占总体积的50%~75%。胶粘材料占总体积的25%~50%。辅助材料占总体积的量很小，但作用非常大，种类相对较多。

新型水磨石对骨料的选择已经放宽了视角，之前以矿物为主，以矿物制品为辅来制作水磨石。现在不仅岩石和矿物用作骨料，矿物制成品和高分子聚合物及天然有机质也用作水磨石的骨料。骨料在水磨石中的作用是非常重要的。首先，为了调整制品颜色，加入一种或多种彩色的骨料，能大大增加美观，装饰效果非常明显。其次，它可以抑制各种胶粘剂由于各种原因引起的体积变化。从而减少由此产生的应力和裂纹，保证水磨石的稳定性。第三，骨料的抗压强度和耐磨强度一般均比胶粘材料高。能起骨架作用，从而提高水磨石承受荷重和传递应力的能力。

1.1岩石和矿物骨料

天然岩石在自然界极为丰富，其形成见图2。据初步统计，已达2000余种。矿物的种类有硅酸盐、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、氧化物、氢氧化物、卤化物、有机矿物、硼酸盐、硝酸盐、神酸盐、磷酸盐、饥酸盐、铭酸盐、鸨酸盐、钥酸盐等。

常用矿物特性有：颜色、光泽、解理、断口、韧性、硬度、折射率、比重等。针对不同的矿物和岩石，根据它的存在方式、物理性能进行开采，然后进行针对性的加工破碎，形成能够满足使用要求的粒径级配。

1.1.1碳酸盐矿物

大理石是由我国云南省大理县出产的石材而得名的。从岩石学上看，大理岩是一种变质岩。它主要是石灰或白云岩接受触或区域变质作用而重结晶的产物。但是，水磨石工业中的大理石的概念要广泛的多，既凡是易于磨光且有装饰性能的各种碳酸盐岩石、橄榄石硅卡岩等都可以归人。因此，包括石灰岩、白云岩、大理岩、白云大理岩、蛇纹石化大理岩、蛇纹石化橄榄石硅卡岩等。这些岩石分属沉积岩、沉积岩、变质岩或火成岩、变质岩。

大理石的主要造岩矿物有方解石和白云石。方解石的化学成分为碳酸钙，他能够在酸中溶解，分解成二氧化碳。白云石的化学成分为碳酸钙和碳酸镁组成的复盐。大理石的化学成分比较稳定。

大理石依基本颜色可分为白、黄、绿、灰、赭、红、黑等七类。以纯色为主的白、黑两类大理石和以花色为主的黄、绿、灰、赭、红五类大理石都是水磨石常用的原料。一般大理石或多或少要加些杂质，而大理石的颜色同杂质的成分密切相关，甚至取决于杂质。彩色花纹取决于杂质分布的均匀程度。白色大理石呈乳白色，少量灰白色，主要为白云岩、大理岩，有“雪花”“汉白玉”“雪花白”“苍白玉”“雪浪”“晶白”“蕉岭白”“河南白”“粉荷”“奶油”等。黄色大理石呈深浅不同的黄色，主要为蛇纹石化大理岩，有“香蕉黄”“芝麻黄”“锦黄”“稻香”“晚霞”“凝香”“虎皮”“锦屏”“脂香”等。绿色大理石呈深浅不同的绿色，主要为蛇纹石化大理岩和蛇纹石化橄榄石硅卡岩。有“金玉”“莱阳绿”“丹东绿”“斑绿”等。灰色大理石呈深浅不同的灰色，主要为石灰岩和大理岩，有“艾叶青”“螺丝转”“杭灰”“齐灰”“化雨”“灰皖螺”“云花”“银荷”“咖啡”等。赭色大理石呈红褐色或红褐色花纹，主要为石灰岩和大理岩，有“晚霞”“咖啡”“虎皮”“凝香”“奶油”“锦屏”等。红色大理石呈深浅不同的红色，主要为大理岩和石灰岩，有“桃红”“广州红”“铁岭红”“纹脂奶油”“林枫”“东北红”“紫红”“红皖螺”“紫豆瓣”等。黑色大理石成深浅不同的黑色，主要为石灰岩、大理岩，有“墨玉”“大连黑”“黑底白花”河南黑，墨碧，龟壁，等杂质不仅同大理石的颜色密切相关，而且对大理石的性能也有不同程度的影响。如石英、玉髓质地比较坚硬，若含量大会使开采和加工发生困难，黄铁矿氧化后生成锈黄色或褐色的斑点，会降低颜色和花纹的质量，绿泥石呈薄夹层状分布，会引起大理石板的分裂，并降低其机械性能，赤铁矿和褐铁矿有时能增加色彩，有时又能影响装潢等。表1为水磨石中碳酸钙骨料主要性能指标。

大理石的物理性能包括解理、断口、比重、容重、空隙率、强度、硬度、磨耗量和光泽度等。解理是矿物晶体受外力作用时，沿一定晶面方向裂开呈平面的性质，大理石的解理比较完全。断口是矿物晶体，受外力的作用后，产生无一定方向的不规则破裂面的性质。大理石的断口比较平坦。比重是物体单位体积的重量和同体积4摄氏度水的重量的比值。大理石的比重约为2.6~2.9。孔隙率也称孔隙度，是在松散的岩石颗粒间的孔隙总体积对于岩石整个体积之比，大理石的孔隙率约为0.3~1.5o强度是大理石破坏时的应力值，根据外力的类别，分为抗压强度和抗折强度。为了适应大理石的非均质性和解理性。对每种大理石抗压强度都进行了三个方向的测试，实验说明，大理石三个方向的抗压强度不完全相同。硬度是大理石抵抗外来机械作用，特别是抵抗刻划作用的能力。用莫氏硬度计在抛光了的大理石表面进行测试。磨耗量是以单位时间内磨耗大理石的体积来表示的。光泽度是由反射光线的性能决定的，是大理石装饰性的重要因素之一，一般为90度～115度。

1.1.2硅酸盐矿物

硅酸盐矿物大约占已知矿物25%，常见矿物的40%，是石英、长石以及花岗岩的主要成分。石英、长石和云母都是硅酸盐，在硅酸盐中，硅和氧两种元素组合成四面体结构，根据四面体与其他元素链接方式的不同，硅酸盐可以依照结构配置，分为五大类：一岛状硅酸盐，四面体中无共享角，双岛状硅酸盐是四面体，一角共享。二单链链状硅酸盐，双角共享形成链状，双链状硅酸盐，两个或三个共享角形成双链。三环状硅酸盐，双角共享形成圆环。四架状硅酸盐，四角全部共享。五层状硅酸盐。

1.1.2.1花岗石

也称花岗岩，俗称麻石。它是分布较广的深成酸性岩。它是由晶莹透明的石英，肉红色的钾长石，灰白色的斜长石以及少量的云母组成，有时有少量的角闪石或辉石等矿物。石英、长石、角闪石等矿物都很坚硬，用一般的钢刀都不能刻动。云母硬度差一些，但却比较耐风化。在显微镜下，我们可以看到这些矿物互相紧密镶嵌，形成致密的花岗结构，因而使花岗岩具有坚硬的性能，其主要性能见表2。

花岗石具等粒状结构和块状构造。常成巨大岩体产出。按次要矿物成分的不同，可分为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和角闪石花岗岩等。

花岗石颜色较浅，以灰白色和肉红色为最常见。灰白色花岗石呈灰色、灰白色、有“厦门石”“牟平石”“日照石”“大黑白点”“笔山石”“峰白石”和“田中石”等。肉红色花岗石呈浅红色、红灰色、肉红色，有“南口红”“白虎涧”“柳阜红”“长清花”“古山红”“汕头石”“南安石”“碧石”和“崂山石”等。

花岗石的物理性能包括比重，强度，硬度和磨耗量等。花岗石由于其本身成分中含有高硬度的矿物，加工十分困难，但对气候具有很高的稳定性，它可使

饰面维持长久的时间，并在很大程度上延长建筑物的使用年限。但因开采加工费用比较昂贵，我国很少用花岗石渣做水磨石原材料。

表2水磨石中花岗岩碎料主要性能指标

1.1.2.2石英

架状硅酸盐，自然界已发现八种同质多像变体，a石英、b石英、a鳞石英、b鳞石英、a方石英、b方石英、柯石英、斯石英，即二氧化硅，是地壳上第三大常见矿物，储量仅次于冰和长石。按体积计，占整个地壳的11.9%；占花岗岩和变质岩的22.5%，沉积岩的18.4%0在热液矿脉中，石英常呈长柱状晶体，往往排成节状构造。在伟晶岩晶洞中，石英的柱状晶体常聚合成为晶族出现。常见的有石英、鳞石英、方石英、蛋白石等。

这些石英的类别是硅酸盐－架状硅酸盐。晶系为六方或三方晶系。化学组成为Si。形态或习性，柱状，莫氏硬度为7，无解理，断口为贝壳状，有玻璃光泽，比重为2.7。

石英在中国分布很广，最有规模的是连云港的东海市，湖北的薪春、内蒙古的赤峰、包头、巴彦淖尔，甘肃瓜州、广东河源、佛山，河北灵寿，陕西商洛。人造水磨石中石英的要求指标如表3。

1.1.2.3 长石

架状硅酸盐是组成地壳最主要的矿物。按体积计，占地壳组成的43.1%；占花岗岩和变质岩的52.2%.沉积岩的17.3%；大洋和大陆玄武岩中分别占34,3%和45.7%，纯净的长石主要来源于花岗岩、正长岩和伟晶岩。在岩浆作用的伟晶岩阶段，可结晶出粗大的长石晶体，是长石的重要矿床类型。长石的化学通式M(T408)，其中M为Na、Ca、K、Ba及少量Li、Rb、Cs、Sr等。T为Si,Al及少量B、Fe、Ge等。主要有碱性长石、斜长石。

1.1.2.4 沸石

是由SiOQ和A10Q四面体通过共角顶彼此连结而形成三维骨架构成。沸石与其他架状硅酸盐间最重要的区别是架间空穴的维数和它们之间的连结通道。长石结构中空穴较小，而沸石的骨架更膨大，含有更大的空穴并被较宽的通道相联系。分子水可通过通道在沸石结构中进出而不破坏基本结构。作为一种功能材料在废物处理中应用。

1.1.2.5 云母

层状硅酸盐，云母主要分为白云母和黑云母、白云母包括了钠云母、白云母、海绿石。主要产于白云母花岗岩、二云母花岗岩、伟晶岩中，还常出现在云英岩、片岩、片麻岩中。黑云母包括金云母、黑云母、铁锂云母、锂云母。黑云母主要产于中酸性火成岩、碱性岩、伟晶岩和结晶片岩、片麻岩等变质岩中。其中应用最广的是白云母，其次是金云母。

1.1.2.6高岭石

层状硅酸盐是一种黏土矿物，理论组成A12O341.2%,SiO248%,H2010.8%，高岭石分布很广，主要是由富铝硅酸盐在酸性介质下，经风化作用或低温热液交代变化的产物。高岭石矿床分原生和次生两类。原生高岭石矿床是铝硅酸盐破坏的产物停积在原岩当地，高岭石常与石英、褐铁矿等混杂。当原生高岭石遭受冲洗，被水携带搬运至低地沉积，则生成次生高岭石矿床。

表一：水磨石中碳酸钙骨料的主要性能指标

表3水磨石中石英石指标

L1.2.7蒙脱石

层状硅酸盐，也叫微晶高岭石，以蒙脱石为主要矿物成分的黏土称为膨润土。主要由基性岩在碱性环境下风化形成，亦有海相沉积的火山灰分解的产物。蒙脱石是膨润土的主要成分。膨润土在我国辽宁、黑龙江、吉林、河北、浙江等地均有产出。

1.1.3氧化物矿物

氧化物指一族矿物，其中的氧原子紧密结合，氧原子中间结合金属或半金属原子，可分为简单氧化物和复合氧化物。氧化矿主要存在于许多火成岩和伟晶岩中。

刚玉是一种铝离子结合氧离子而成的简单氧化物。有色离子含量较小，如红宝石中的铝离子或蓝宝石中的钛离子。蓝宝石、红宝石就是人们所说的刚玉。它是氧化铝的六方晶系（或三方晶系）。化学组成为A1205o颜色多种多样。形态有锥体状、柱状、桶状。莫氏硬度为9。无解理，断口为贝壳状至参差状，有金刚光泽或玻璃光泽，比重为4.0~4.1。折射率为1.76~1.77。

1.2矿物加工品骨料

1.2.1玻璃

玻璃是非晶无机非金属材料，一般使用多种无机矿物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钥、石灰石、长石、纯碱等为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3>Ca2SiO3,SiO2^Na2O■CaO.6SiO2^主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体，广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等，其性能要求见表4。

有色玻璃是在普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物，加Cu2。红色，CuO蓝绿色，CdO浅黄色，C02O3蓝色，卬2。3墨绿色，MnC）2蓝紫色，胶体Au红色，胶体Ag黄色。变色玻璃是用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃。

1.2.2陶瓷

陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和炉烧制得的材料以及各种制品。它包括由黏土或含有黏土的混合物经混炼、成形、炉烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围，其性能要求见表4。

用含有着色金属元素的原料配制得呈色优美的釉料。釉料中加入不同的金属氧化物为着色剂，在一定温度与气氛中烧成，会呈现不同色泽的釉，成为颜色釉。其结构使面板具有极强的抗击性，特殊的表面结构使其具有耐刻刮性，即使受各种硬物作用也能长期保持外形不受损伤。陶瓷有很强的耐磨性，适用于有重物放置处或需频繁清洗处。抗紫外线，不管是日晒雨淋，还是气温急剧变化，陶瓷板的核心和外观都不会改变。耐化学腐蚀，陶瓷板有很强的耐化学腐蚀的特性，防酸、防氧化。

1.2.3烧结砂，它是一种将彩色釉料烧结在天然砂表面的骨料。它的颜色可随意调整，但在水磨石行业只能烧结在透明的骨料上才有很好的效果，其性能要求见表4。

表4水磨石中矿物加工品骨料质量要求

1.3天然有机质和高分子聚合物骨料

1.3.1有机质骨料

有机质骨料是指有机生物的生命过程中相关的一种物质，可能是无机物或有机物。目前应用比较多的有贝壳、动物的骨骼、牙齿等。近来由于大量的海螺等壳类海生动物在近海区大量存在故价格低廉。而且贝壳在水磨石中磨抛后有美好的珍珠光泽以及自然的流线型，给人以和谐的自然美感。一些动物的骨骼、牙齿在很多地方用于装饰品已有几千年的历史了。在水磨石中加入这些材料，也是部分人为了要表达一种特殊的感情。

琥珀是一种树脂化石，琥珀用于装饰品已经有很久的历史了，用于建筑物中的典型例子是俄罗斯叶卡捷琳娜宫内的整个大厅，用打磨的琥珀装饰而成。琥珀作为一种神秘的寓意材料，被应用在一些特殊的领域。现在也有人把它用于水磨石中作为骨料，大多是人造琥珀为主。珍珠骨料、珊瑚骨料、煤精骨料是一种有机质的古老装饰品，应用在水磨石中被赋予了更高的价值。

1.3.2有机高分子胶结骨料，如，热固性树脂胶结骨料，热塑性树脂胶结骨料，橡胶材料胶结骨料。

2骨料规格和加工

2.1骨料规格

骨料是由石料破碎而成的，主要有尖骨料和圆骨料，另外还有片骨料和粒骨料。水磨石用骨料要求颜色基本一致，不能含有风化、山皮、水锈和其他杂石，且组织疏松容易渗色的石料，如汉白玉一般不宜选用。例如水磨石常用骨料规格品种有：石英（40~70目、70~140目、20~40目、325目粉）“水晶黑”（20~40目、40~80目、80~120目；）玻璃（4~6目、6~8目、8~16g;）；黑、白石子（3~6目、6~9目）；白瓷（4~6目、6~8目）；贝壳（6~12目）。

2.2骨料的加工

进厂的石料是大块的石料，要经过破碎、筛分和洗选，达到工艺要求后才能使用。

2.2.1破碎

破碎是将大块的石料变为骨料的过程。水磨石厂主要采用机械方法，即用破碎机进行破碎。石料是脆性材料，当它受到抗压强度以上的外力时，即行破坏。石料常用的破碎方式有挤压、劈裂、折断和磨碎四种。骨料一般呈不规则块状，对于石料的大小，有用一边的长度来表示，也有用两边或三边的算术平均长度或几何平均长度来表示。这种用一个尺寸来表示的大小，就叫做石料的粒度，见表4。

表四骨料加工设备

破碎机的进料粒度，是破碎机所能允许进入的最大粒度。他是按团块料考虑的，如为长块料，这个数字还可以略大些，不同形式和规格的破碎机，均有其一定的最大粒度限制，不宜超过，否则会使破碎机出现过负荷，堵塞或卡料等故障，严重时还会造成事故。破碎机允许的最大进料粒度一般为进料口宽度的80%~85%。骨料加工流程图见图3。

破碎机的出料粒度是破碎机破碎后的石料粒度，一般以80%通过的筛孔的尺寸表示。在石料破碎作业中，经常遇到“破碎比”这个术语。他是进料粒度和出料粒度之比。各种破碎机只能在其一定的破碎比范围内工作。这是采用开路循环系统操作的，当采用闭路循环系统操作时，其破碎比可以稍高些。一般鄂式破碎机，破碎比范围，3~5；锤式破碎机，破碎比范围，10-30；反击式破碎机，破碎比范围，10~40。破碎的段数主要是由石料需要的破碎比决定的。如石料的最大粒度为800mm，用做水磨石的骨料的粒度为20mm，则要求的破碎比为，破碎比等于800+20=40，如选用鄂式破碎机做粗碎，其破碎比选4，再选用反击式破碎机做中碎，其破碎比选10，则总破碎比4xl0=40o这就是两段破碎，通常骨料的破碎一般为两段破碎。其加工流程见图4。

同破碎有关的主要物理性能为抗压强度。当抗压强度超过1600kg•N/cm？时，称为高硬石料；当抗压强度在800-1600kg•N/cn？时，称为中硬石料；当抗压强度不足800kg•N/cm2时，称为低硬石料。我国大理石多数为中硬石料。少量为低硬石料，个别的属于高硬石料。一般选用鄂式破碎机、锤式破碎机和反击式破碎机为多。有时出现燧石和石英，其主要成分为二氧化硅，绝大部分呈游离状态。这些矿物对破碎机的齿板、锤头、衬板等部件的磨蚀性较强。因此，其含量不宜超过3%到4%。当其含量超过4%时，宜选用慢速转动的破碎机为宜。

图4额式破碎机骨料加工示意图

毛料一鄂式破碎机一输送带一反击式破碎机或锤式破碎机—输送带一筛一石渣。

砂石厂常用鄂式破碎机，锤式破碎机和反击式破碎机。

鄂式破碎机的主要工作机件是动鄂和定鄂。动鄂和定瓠之间有一定距离，上宽下窄，上部为进料口。石料自上部投入，靠动鄂往复向定额运动。当动鄂摆向定鄂时，石料就受到挤压而被破碎成小块。当动鄂离开定额时，被破碎的石料就从排料口排出。其动鄂和定颗上镶有锭钢齿板。

鄂式破碎机的规格通常以进料口的长度和宽度表示。数式破碎机适宜于破碎大理石，石灰石等，见图5。

锤式破碎机的主要工作机件是转子，锤子和卸料筛板。转子是由一组锤子利用活动关节固定在圆盘或臂杆上。当转子高速回转时，由于离心力的作用，锤子成辐射状，石料碰到高速运动的锤子，便被击碎。破碎后的料块，被锤子摔到破碎机机壳的衬板上再次被击碎。落到筛板上的料块，则被锤子再次破碎。锤子与筛板之间的距离可以调节。当锤子磨损后，锤子与筛板间距离增大时，可将筛板的一端向上提起，以减少两者之间的距离。筛板除可利用其进一步磨碎石料外，还可保证其规格。

1、2辗子；3物料；4固定轴承；5可动轴

承；6——弹簧；7—机架图6双辐式破碎机工作原理

锤式破碎机的规格通常以转子直径和长度表示。锤式破碎机也适宜于破碎大理石，石灰石等。

反击式破碎机的主要工作机件是转子、反击机和打击板。石料从入料口加入，经导板落在高速转动的转子上，受固定在转子上的打击板打击，冲向反击板上，再受反击板的反击而落下，与连续打击上去的料块互相撞击，又落到转子上，再受打击向另一块反击板冲击。石料在转子、反击板、导板之间反复运动，受强烈打击和反击而破碎。当石料粒径小于反击板和打击板之间的缝隙时，就能离开机腔，从卸料口排出，见图7。

反击式破碎机的规格通常以转子直径和宽度表示。反击式破碎机亦适宜于破碎大理石，石灰石等。

破碎石料的准备应符合下列规定：挑选适合用于生产的原石或固体废弃物，使用鄂式破碎机、锤式破碎机及粉磨设备进行破碎和粉磨。破碎和粉磨流程如图7所示。

图7石料破碎和粉磨流程

2.2.2色选

骨料的杂石可以用光电分选机进行分选的。各种骨料甚至同种骨料的各种级别之间，都有色度差异。光电分选机即是利用骨料的色度差异选出所需要的骨料的。光电分选机的基本原理是当骨料由进料斗进入振动式进料盘上，骨料上的尘埃同时被除去。随后，骨料落到槽式输送带或滑槽上，并被送到有灯光的检查箱内。箱内有光电管，并以色板做背景，以观察在半空中的骨料。背景板用于显示所需骨料的颜色或色调。要除去的骨料其颜色同背景颜色不同，因而发出一个电子信号。这个信号是气阀开关，放出的压缩气流，使在半空中的骨料偏离自然轨道。这样，可以将两种以上不同颜色的骨料分选出来，见图8。

2.2.3筛分

利用筛子将粒度范围较宽的石料颗粒群按粒度分成级别的作业，称为筛分。通过筛孔的粒级称为筛下物，留在筛上的称为筛上物。粒级是用下列方法表示，例如小于25mm而大于18mm的，常以－25+18mm表示，亦可用25~18mm或25/18mm表示。筛分机械的种类很多，有格筛、摇动筛、振动筛和滚筒筛等种。格筛一般是固定的。它是由平行排列的钢条或铁棒组成。钢条或铁棒称为格条。格条借横杆联系在一起。格条间隙的大小是由格条件垫圈的厚度决定。其优点是构造简单、坚固、无需动力。缺点是效率较低、占地较多，筛分时容易破碎。

（a）色选机流程

（b）色选机

图8光电分选流程及光电分选机

摇动筛分为单层和多层两种。多层摇动筛是由上下配置的筛框组成。筛框用吊杆悬挂在架子上。筛框内固定有筛网。筛框是由电动机带动曲柄连杆机构进行摇动的，摇动方向与筛面平行或接近平行。其优点是构造简单、效率较高、检修容易；缺点是动力难以平衡，会缩短厂房使用年限。

振动筛一般为偏心振动筛。它是由筛框、振动器、弹簧和筛架组成。筛框支撑在振动器的偏心轴上，并装有筛网或筛板。偏心轴旋转时，筛子做圆形振动，振动方向与筛面垂直或接近垂直。其优点是效率高、应用范围广、检修方便；缺点是当筛框的惯性力不能得到平衡时，会引起强烈的震动，会缩短厂房使用年限，噪声也很大。

滚筒筛由滚筒、联轴节、变速箱以及主转动电机和机架组成，由皮带输送机送料、料斗出料。

2.2.4求圆

为了满足设计需要，有时要用圆骨料。圆骨料分天然圆骨料和人工圆骨料。后者是用尖骨料在求圆骨料机内制备而成。制备时要加少量水。当求圆骨料机转动时，由于尖骨料互相撞击，摩擦以及同机壁的撞击、摩擦而去掉棱角，呈现圆石状。在求圆制备时，每次加料量多少，由求圆骨料机大小而定。求圆时间由骨料本身的硬度而定，一般磨损率达20%~30%02.2.5洗选

骨料筛分后，就要进行洗选了。洗选的目的在于除去杂物和杂石，使骨料符合工艺规定的颜色、粒度和形状。骨料的杂物有黏土、泥灰、动植物腐质等。一般用清水冲洗即可除去。黏土和泥灰润湿时体积膨胀，干燥时体积缩小，比表面积较大，就会影响水磨石混合物的需水性。它粘附在骨料表面，会降低石渣和水泥之间的粘结力，降低水磨石的强度、抗渗性和耐久性。骨料中不允许含有黏土和泥灰。

2.2.6表面处理

骨料的表面处理是为了改善或完全改变材料表面的物理性能或表面化学特性。按照水磨石行业处理工艺和目的，表面处理与改性可分为两种工艺。

2.2.6.1润湿与浸渍

通过对要处理的骨料进行浸泡，捏合等工艺，使骨料表面吸附、包覆或渗透相应的物质以改善界面性能或分散能力。例如，用偶联剂对骨料浸泡、润湿，改善无机矿物与有机高分子之间黏结性能。

2.2.6.2涂层处理

将骨料表面进行涂刷，喷涂化学反应涂层，使深加工颗粒或骨料表面涂覆相应物质，使骨料具有相应的装饰功能和物理性能。例如，表面涂覆活性或惰性材料，使骨料改性为活性或惰性材料。

2.3骨料的特性

2.3.1骨料的级配

细骨料中各级粒径颗粒的分配情况称为级配。良好的沙子级配可制得良好的混合料，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的效果。细骨料的各级粒径颗粒通常用筛分法确定。沙子的标准筛筛孔尺寸按国标执行，见图9。

细骨料的级配用试样在各号筛上的累计筛余的重量百分数表示。将细骨料试样的筛分结果绘制成曲线称为级配曲线。细骨料不得含有超过规定的杂质，如有机杂质黏土，云母和盐等。粉尘含量过多，会增加吸水率，一般不宜超过3%，云母表面光滑，粘结力较差，且易解理成碎片，其含量以小于0.5%为宜。

图9各级别沙子

2.3.2骨料的颜色

由于骨料的地质分级和岩石类型的不同，其颜色的变化相当大。石英骨料就有很多种，透明的、白色的、黄色的、绿色的、灰色的、浅色的或玫瑰红色的。这些颜色与其他骨料混合使用，以补充表面颜色效果。花岗石的颜色有粉红色、红色、灰色、深蓝色、黑色和白色。玄武岩的颜色有灰色、黑色和绿色。大理石的颜色就更广泛，如前所述。陶瓷骨料和玻璃骨料由于是人工制造，颜色可以人为调配。所以是最广的。

2.3.3表观密度（亦称体积密度）

自然状态的材料，其质量与其体积之比，称为表观密度。按式（1）计算：

mpo=—

p0－观密度，g/cn？或kg/n?;

m材料的质量，g或kg;

Vo——材料在自然状态下的体积，或称表观体积，cn？或n?

材料的表观体积是指包含材料内所有孔隙（开口、闭口）在内的体积，在自然状态下，当材料中含有水分时，测定的表观密度应注明含水情况，而一般情况下，是指干燥状态下的表观密度。

在自然状态下，材料体积内常含有各种不同的孔隙。一些孔之间相互连通，且与外界相通，称为开口孔，绝对的闭口是不存在的，在建筑材料中，从实际出发常以在常温常压下水能否进入孔中来区分孔的开口与闭口。

在工程中，当材料与水相接触时（如砂石用来拌制混凝土时），其内部的开口孔将被水所填充，因此其表观体积将减小，材料的表观密度值将增大。为了区分，可以把只包含闭口孔在内时的表观密度称为视密度。即把这种只包含闭口孔时的材料视为密实状态。由于砂、石内部相当密实。因此，在配制混凝土时，常采用其表观密度来代替视密度。在进行材料的研究时，有时视密度也有着特殊的使用意义。视密度用式（2）表示：

2.3.4堆积密度

粉状或颗粒状材料在堆积状态时，其质量与堆积体积之比，称为堆积密度，按式（3）计算：

材料在堆积状态时，其堆积体积除包含所有颗粒的表观体积外，还包含颗粒之间的空隙。堆积密度值的大小，反映了

颗粒状材料堆积的疏密程度，因此它不但取决于材料颗粒的表观密切，还取决于堆积时的疏密程度。

2.3.5孔隙率

材料的孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例，以P表示，并按式（4）计算：

密实度与孔隙率从两个不同侧面来反映材料的疏密程度，即D+P=lo

建筑材料的许多工程性质，如强度、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的疏密程度有关。这些性质除取决于材料孔隙率的大小外，还与孔隙的构造特征密切相关。孔隙特征主要指孔隙的种类（开口孔与闭口孔）、孔径的大小及孔的分布等。生产中，常采用改变材料的孔隙率和孔隙特征的方法来改善材料的性能。例如对水泥混凝土精心施工，提高密实度或加入引起剂，引入一定数量的闭口孔，都可以提高混凝土的抗渗及抗冻性能。

由于材料的性能与孔隙种类密切相关。因此，有必要了解材料体积内各种孔隙的多少，开口孔隙率PQ是指在常温、常压下能被水所充满的孔体积（即开口孔体积Vk）与材料的表观体积之比，即：

闭口孔隙率PQ便是总孔隙率（P）与开口孔隙率之差，即

Pb=P-Pk（6）

2.3.6吸水性

材料在水中吸收水分的性质，称为吸水性。材料的吸水性用吸水率表75，吸水率常用质量吸水率表示，即材料在水中吸入水的质量与干燥状态时材料质量之比，并用下式（7）计算：

mw——吸水后材料中所吸收的水分，g;

m0—干燥状态材料的质量，g;

有时材料（尤其是对于高度多孔的材料）的吸水率用体积吸水率表示，即材料内吸入水的体积与材料的表观体积之比，并用下式（8）表示；

式中Wv——材料的体积吸水率，%;

vw——吸水饱和后，材料中所含水分的体积，cm3;

Vo——材料的表观体积，cm3

在自然状态下（常温常压下），吸入的水充满了开口孔隙，即吸入水的体积与开口孔体积相等。因此，材料的体积吸水率与开口孔隙率在数值上相等。

将上式（8）变换可导出体积吸水率与质量吸水率的关系：

式中Po——材料的表观密度，g/cm'；

pW水的密度，g/cm\\

材料吸水率的大小，不仅取决于材料对水的亲和、憎性，还取决于材料的孔隙率及孔隙特征。密实的材料具有极细小孔或封闭孔，材料在自然环境中是不吸水的；具有较粗大孔或空腔的材料，由于水不易在其内部留存，在空气中，水分别能润湿孔隙的内壁，因而其吸水率也常小于其开口孔隙率；而那些孔隙率较大，且具有细小开口连通孔的亲水材料往往具有较大的吸水能力。

材料在水中吸水饱和后，吸入水的体积与孔隙体积之比称为饱和系数；

饱和系数说明了材料的吸水程度，也反映了材料的孔隙特征，若曲=0说明材料内无孔或全部为闭口孔；满若Kb=1，则说明材料内所有的孔均为开口孔。材料的饱和系数的大小，常用来判断材料的其他性能，如饱和系数Kb>0.85的材料其抗冻性往往很差。

材料吸水后，不但可使材料的质量增加，而且会使其强度降低，保湿性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显的体积膨胀。在潮湿的条件下，金属材料（如钢材）易发生锈蚀，木材易遭腐朽等。可见，材料中含水对材料的性能往往是不利的。因此，在建筑物上总是要采用各种措施来保持材料处于干燥状态。2.3.7细骨料的检验和存放

细骨料的质量，如颗粒级配和含泥量，一般均进行检验。机械化集中生产的沙子以400m3或600t为一批。细骨料的数量验收，可按重量计算，也可按体积计算，测定重量可用地磅为依据。特定体积可按标准器物的容积为依据。

细骨料的存放方式根据供应情况、来料方式、存放数量和地形条件，进行料仓贮存，或者特定仓库堆放。细骨料在运输、装卸和堆存过程中，应防止离析和混入杂质。

3粉料及矿物外加剂

3.1粉料

水磨石除应用各种矿物骨料，胶粘剂等组成外，粉料及矿物外加剂成为水磨石中重要的原材料。不仅增加磨石骨料的密实度、外观的细腻感、色彩的立体饱满感，而且增加了水磨石的抗压强度，抗折强度，抗冲击强度，还降低了成本。

首先，能节约胶粘剂用量，调节水磨石的强度。经验证明，如果是水泥基水磨石，而不参加粉料，则水泥用量高，体积变形大，面灰龟裂现象普遍发生，变形裂缝等破坏现象。参加粉料可以明显的减轻这种现象；其次，可以改善水磨石混合料的易和性，提高其流动度；第三，可以降低黏度，有利于浆体在振动时上浮，使得水磨石混合料中的空隙率得以减少，增加了密实度；第四，可以减少成型过程中跑浆现象，改善了成型条件；第五，对纯白水磨石制品还可以提高制坯的百度，细腻度。

当然，水磨石制品的花色品种和装饰效果主要还是靠组合骨料和浆体色泽来实现的。作为填充作用的粉料，选择时白度不应低于77度，粒径范围一般为0~0.8mm，最大粒径不得超过1mm，以免影响符合样板要求的骨料的组合。

粉料是大多数由大理石、石英石制成的。大理石是碳酸盐岩石，一般有白云石和方解石、粘土矿、菱铁矿、碳酸铁、碳酸锭等杂质组成。因此，白石粉由于这些杂质的组成和数量的不同，颜色呈白色至灰色。比重约为2.86t/m3，容重约为（振实）1.92t/m3和（松散）1.52t/m3o石英石粉主要是石英，或熔融石英粉磨而成。石英粉的硬度高，耐磨性好，但由于石英石当中杂质的含量存在而呈现色差。

粉料的粒径比普通混凝土用的特细砂（平均粒径为0.25mm以下）要细得多。水磨石中粉料的质量要求见表5。

表5水磨石中粉料的质量要求

（未完待续）

原创首发在《石材》2020年10期，经作者授权在石材范儿转载。

汝宗林：高级工程师、宿州典跃新型建筑材料有限公司技术总监

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