施工技術(shù)
一種石材地面施工新工藝的探索
信息來源： 深圳建筑業(yè)協(xié)會 信息提供日期：2007-09-26 瀏覽：15963
一、生產(chǎn)實踐中提出的問題
隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和國家經(jīng)濟實力的不斷提高，天然石材地面由于具有豪華的裝飾特點和經(jīng)久耐用的實用性，雖然造價昂貴，但仍普遍用于眾多新建的大型公共建筑中的大堂、走廊等公共部位。但石材地面接縫高低差始終是一項質(zhì)量通病，尤其在石材分塊尺寸超過900 mm接縫高低差格外明顯。對于該質(zhì)量通病有的工地采用人工局部磨平再次拋光的方法防治，但因人工工具的能力限制，往往在接縫處形成棱邊，影響整體地面的美觀；有的工地采用重物局部加壓，但調(diào)整量很小，耗費人工很多。針對上述質(zhì)量通病，我們做了一些現(xiàn)場檢測工作，發(fā)現(xiàn)所在鋪砌好的石材，在四個角部位都不能與相鄰石材相平，這說明石材本身平面度不高是造成接縫高低差較大的原因。
造成石材地面接縫高低不平的主要原因有二
1、石材的性能不統(tǒng)一
不同品種的石材其化學(xué)成分、孔隙度、吸水率等化學(xué)物理性能有很大的差異，即使是在同一礦區(qū)開采的荒料，埋藏深度愈深，礦體的內(nèi)應(yīng)力就愈大。內(nèi)應(yīng)力的釋放是很緩慢的過程，如果荒料開采后很快被加工成板材，則內(nèi)應(yīng)力的釋放也會引起板材的變形。大板材在加工完畢后堆放和運輸中也會產(chǎn)生變形。還有的品種石材受水潮濕后會發(fā)生較大變形，如大花綠受濕后會變形拱起。所以綜合石材的各種差異、吸水受潮引起變形等諸多原因，要使建筑板材達到很高的平面度也是不現(xiàn)實的，不是目前石材加工完全能解決的問題。
2、目前我國石材加工機械的加工還達不到更高的精度
國內(nèi)大型石材加工企業(yè)大多引進了世界先進的數(shù)控多頭研磨機，使我國的石材加工水平已達到了世界先進水平。由于都是圓盤式磨頭，所以大板的中間部分比兩邊部分研磨時間略長，因此通常研磨后的大板中間部分略顯低凹。石材材質(zhì)的不均勻性，造成切割毛板厚度不均勻，也會影響研磨大板的平面度。
*在新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18601—2001《天然花崗石建筑板材》和建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 79—2001《天然大理石建筑板材》中，花崗石和大理石普型板的平面度允許公差分別見表1和表2：
表1：花崗石普型板平面度允許公差（mm）
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板材
長度 |
亞光面和鏡面板材 |
粗面板材 | ||||
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優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 | |
|
≤400 |
0.20 |
0.35 |
0.50 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
|
400-800 |
0.50 |
0.65 |
0.80 |
1.20 |
1.50 |
1.80 |
|
＞800 |
0.70 |
0.85 |
1.00 |
1.50 |
1.80 |
2.00 |
表2：大理石普型板平面度允許公差（mm）
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板材長度 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
|
≤400 |
0.20 |
0.35 |
0.50 |
|
400-800 |
0.50 |
0.60 |
0.80 |
|
＞800 |
0.70 |
0.80 |
1.00 |
從目前地面石材尺寸以800——1000mm為例，優(yōu)等品石材的平面度也不能滿足裝飾行業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。更何況優(yōu)等品中還允許存在不超過5%的一等品。實際上石材廠商為提高生產(chǎn)率，都不愿降低磨光機車速，如無特殊要求，基本上按一等品供貨。國產(chǎn)石材荒料的尺寸小，大部分企業(yè)都采用普通磨光機加工，所以平面度就更差，一般只能達到行業(yè)合格品的標(biāo)準(zhǔn)。
二、采用新工藝解決老問題
綜上所述，如果采用傳統(tǒng)的鋪砌石材工藝是很難達到地面平滑如鏡的高質(zhì)量效果的，同時也限制了設(shè)計采用較大規(guī)格尺寸的要求。在學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我公司于2001年開始進行石材地面整體磨光的工程實踐，先后完成北京東方廣場、國家電力調(diào)度中心大廈、釣魚臺國賓館芳菲苑中庭大堂等多項工程，施工總面積超100000㎡，并在磨光操作工藝、控制平面度和現(xiàn)場噴沙鑿毛等方面取得初步經(jīng)驗。由于是采用水磨施工，所以鋪砌的石材必須六面刷石材防水防護劑，如未刷石材防水防護劑，有可能在研磨作業(yè)中造成新的水漬污染。通過近一年的施工實踐，目前已能完全消除石材接縫高低差；平面度用2m直尺檢驗?zāi)苓_到小于1mm的標(biāo)準(zhǔn)；光潔度不低于正規(guī)大廠生產(chǎn)水平。我們現(xiàn)已初步擬定了施工作業(yè)規(guī)程和質(zhì)量檢驗方案，各方面還有待進一步完善。
由于采用了現(xiàn)場研磨的新工藝，不僅可以完全消除石材接縫高低不平的質(zhì)量通病，使石材地面的質(zhì)量達到了一個新的水平；同時，也給設(shè)計創(chuàng)造了更開闊的條件，只要鋪砌質(zhì)量有保證，可以選用更大尺寸的石材，而不需增加板材厚度。采用標(biāo)準(zhǔn)厚度的工程板材，挑選色差小、紋路相近的材料，在工廠按設(shè)計規(guī)格粗磨后對石材進行六面防護，按編號進行現(xiàn)場鋪砌，最后進行地面整體磨光，這在一定程度上可降低工程成本。
三、機器的選擇
1、大理石/花崗巖通用型石材研磨機
經(jīng)過對國外幾種品牌的比較，最后選擇意大利產(chǎn)橋式磨機系列產(chǎn)品。
單頭研磨機空機重245千克，7.5馬力,采用380V三相電源,機上有冷卻用貯水箱,可貯水同時增加磨頭壓力,提高工作效率和研磨質(zhì)量。機身中央有簡易操作的******和圓形水準(zhǔn)氣泡,在作業(yè)中可準(zhǔn)確地調(diào)整機體的水平度。磨塊全部采用進口，在安裝和更換磨塊時,可操作液壓千斤頂使機體升降。磨頭外在尼龍防濺罩。上部橡膠防護圈可保證在作業(yè)時不會碰壞墻面。作業(yè)時應(yīng)根據(jù)石材地面鋪砌質(zhì)量和石材的品種選擇磨塊，沿著粗磨——細磨——精磨——拋光——水晶硬化處理順序進行。一般花崗巖地面使用磨塊細度為60目、120目、220目、400目、800目、1200目和10LG（拋光）；大理石地面使用磨塊細度為20目、220目、3/4S （粗拋光）和EXTRA（細拋光）。每種磨塊都必須通磨三遍以上，何時更換磨塊，現(xiàn)還靠操作工人經(jīng)驗來掌握。由二臺磨機組成一個小組流水作業(yè)能減少更換磨塊的時間，可提高生產(chǎn)率。
PATERA T.2000具有2個磨頭,可提高工效約一倍,10馬力,空機重310千克。CICALA臺階打磨機，2馬力，220V單相電源，空機重約40千克，水箱容積8升，是專門為石材臺階磨光翻新設(shè)計的。
2、吸水吸塵器
配合石材研磨機使用，將石材研磨機的冷卻用水隨時吸去，以免污染地面。最好兩臺研磨機配一臺吸水吸塵器。
3、型石材翻新和水晶硬化機
這是一種多用途機器，安裝上磨片也可以研磨石材地面，但因自重輕，研磨效率不如石材研磨機。我們主要用作水晶硬化處理，使用兩種專用水劑，在已經(jīng)研磨好的清潔地面上，磨盤帶動細鋼絲墊快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高溫，使石材表面在專用水劑作用下，形成二氧化硅晶體和拋光。
4、電動打錘機
選用德國輕型三頭打錘機，可在鏡面石材表面按設(shè)計要求鑿毛表面。單人手持操作，十分輕便。
5、噴砂機
選用德國無塵噴砂機，該機型形似吸塵器，但其軟管是內(nèi)外雙層套管，金剛砂從內(nèi)管中噴出鑿擊石材表面，外層套管可將金剛砂收回，該機可按設(shè)計要求，選用不同粒徑的金剛砂，刻出不同粗糙面的任意圖形。現(xiàn)工程中用于鑿毛陽角部位。
四、施工工序和注意事項
1、石材地面整體磨光施工工序
① 現(xiàn)場勘察，了解設(shè)計選用的石材品種、拼花圖案和地面面積，現(xiàn)場鋪砌質(zhì)量情況。如有空鼓、縫隙太大、色差明顯、石紋不通順等明顯質(zhì)量問題，必須先作更換。
② 檢測地面石材是否已經(jīng)刷防水防護劑，必要時應(yīng)補刷。
③ 擬定施工計劃報總包和業(yè)主審批。
④ 對作業(yè)面內(nèi)的墻面、柱面和門框扇等用保護膜進行保護，保護高度宜在500毫米以上。
⑤ 在施工前還應(yīng)用2米直尺和塞尺普查原施工地面的平面度情況，并作好記錄。
⑥ 用石材研磨機由內(nèi)向外磨，根據(jù)石材的品種選用合適的磨塊。由粗到細逐次更換磨塊，花崗石地面磨至800目磨塊。在研磨過程中檢驗員要用2米直尺和塞尺隨時檢查研磨后地面的平面度，并指導(dǎo)施工人員注意。
⑦ 對磨后地面的拼縫縫隙、缺材等進行修補。
⑧ 精磨和拋光。
⑨ 水晶硬化處理。
⑩ 質(zhì)量檢測光澤度和平面度，寫出質(zhì)量驗收報告報監(jiān)理工程師。
⑪ 在施工過程中應(yīng)注意以下幾點：
⑴ 對原鋪砌地面石材是否已經(jīng)刷石材防水劑必須了解清楚和進行檢測，以免施工時污染地面。
⑵ 石材地面鋪砌后接縫高低差值較大,切勿用手磨機磨削。因為用手磨機磨削時容易磨出凹坑,使機磨量增加。
⑶ 施工圍擋一定要做好,尤其對木門和木踢腳線,防止受潮變形。
⑷ 如石材拼縫較大,應(yīng)先進行嵌補,修補完經(jīng)24小時后才能進行研磨。
五、工程實例簡介
公司對鋪砌石材的每道工序做了詳細的規(guī)定，派專人到石材加工廠監(jiān)督質(zhì)量，并制定了石材加工專項質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對石材的加工尺寸精度和平面度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，均提出了超過石材行業(yè)優(yōu)等品的標(biāo)準(zhǔn)。如北京中國人壽大廈大堂地面設(shè)計為直徑21米的同心圓，石材最大分塊弧長1570mm，寬度1000mm，厚度為20mm。整個大堂地面鋪砌接縫準(zhǔn)確，接逢高低差小于0.3mm，地面石材全部用數(shù)控加工中心加工,在施工中不允許有人工磨削。
1、北京國家電力高度中心大廈
該工程位于北京西單東南角，面臨長安街，是一幢高智能化現(xiàn)代辦公大樓。由上海華東建筑設(shè)計研究院設(shè)計。大堂和休息廳地面主要采用進口凝灰?guī)r（黃隆石），基本尺寸為1400×700×25mm。該種石材孔隙率很大，有施工氣孔，經(jīng)加工切片和研磨后，表面會有施工不規(guī)則孔洞，必須用石灰拼膠進行修補，然后再研磨。大廈一層大堂和公共休息及走道黃窿石地面面積約5000平方米，分別由四家裝飾公司施工。在地面鋪砌完畢后，發(fā)現(xiàn)石材表面修補十分明顯，原因是工期太緊，石材供應(yīng)商對板材修補后，沒有再研磨。另外，石材長向拼縫高低超標(biāo)部位較多。我公司針對上述情況，先做了約10平方米的樣板，效果很好，最后承接了樓內(nèi)所有石材地面的研磨和水晶硬化處理。工程中我們做了3、4次修補和研磨，因為有的氣孔外露孔徑小，填膠不易密實，研磨后會再次出現(xiàn)孔洞，最后再作水晶硬化處理，新完工的地面夾帶如鏡。
2、北京釣魚臺國賓館芳菲苑中庭大堂
新建的芳菲苑位于釣魚臺國賓館中心，由中庭大堂、大宴會廳、多功能廳和賓館等部分組成。由美國漢斯公司和上海同濟大學(xué)建筑設(shè)計院設(shè)計。中庭大堂石材地面約1000平方米，采用900×600×20國產(chǎn)銹石和珍珠紅亞光板鋪砌，其間用150寬燒毛板組成線條圖案。地面石材鋪砌后，接縫高低差大，有的大于1.0mm，表面光澤度不一致，這樣整個地面完工后觀感很差。經(jīng)征求設(shè)計單位同意后，采用現(xiàn)場整體機械研磨，并加做水晶硬化處理，燒毛飾條部分經(jīng)研磨后與亞光板拼縫平齊，然后用電動打錘機和噴砂機鑿毛，鑿毛嘗試和粒度均勻。磨光部分的光澤度達到80度，完全達到同樣材料工廠生產(chǎn)水平。
六、初步體會和小結(jié)
地面石材研磨機引入國內(nèi)已經(jīng)多年，但以往只作為翻新設(shè)備使用，應(yīng)用面不廣。我公司自2000年引入設(shè)備后，已經(jīng)先后完成北京東方廣場、國家電力調(diào)度中心大廈、釣魚臺國賓館芳菲苑中庭大堂、西安西北電網(wǎng)控制中心、蘭州甘肅省財政廳大廈、天津塘沽政通大廈等多項工程，施工總面積超10萬㎡以上。但因石材品種繁多，質(zhì)地和性能各異，針對不同的石材和鋪砌情況，還需要更多的施工實踐來積累經(jīng)驗。現(xiàn)根據(jù)前期的實踐，初步體會和小結(jié)如下：
1.前石材行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不能滿足裝飾精品地面的質(zhì)量要求，所以精品石材地面必須增加地面整體精磨和水晶硬化工序，因為接縫高低差0.5mm在觀感上仍很差，經(jīng)現(xiàn)場精磨工序后可達到觀感上無高低差的效果。即使施工優(yōu)良的地面，側(cè)視地面仍有魚鱗起伏的感覺。水晶硬化處理比一般清潔打臘對石材自然光澤、防滑、防污以及環(huán)保等方面的效果更明顯。
2.設(shè)計可以適當(dāng)加大地面石材尺寸，而不需要增加石材板厚，尤其對大面積的大堂會達到更好的效果。這樣既可以節(jié)約成本（結(jié)構(gòu)方面和石材方面），又可以達到傳統(tǒng)施工法不能達到的效果。
3.抓緊制定國家、地方等在此方面的有關(guān)施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)，要進一步研究施工操作細則和規(guī)定，提高工效，尤其在如何控制整體地面平整度方面總結(jié)經(jīng)驗，并列入施工標(biāo)準(zhǔn)。
4.探索用磨平板鋪砌現(xiàn)場磨光的新施工法。
5.石材的防水防護措施必須嚴(yán)格到位，要刷六個面。因為現(xiàn)場研磨會有大量的污水，如果石材未刷防水防護劑，就會使地面形成“水漬”污染。
6.石材加工尺寸必須精確，否則現(xiàn)場磨削會破壞防水防護層。
7.經(jīng)水晶硬化處理后，石材表面硬度增加，可提高石材的光澤度，也方便地面的維護。
8.使用單位必須注意合理使用和正常維護，要防止硬物劃傷和撞擊，切忌用清水拖布保潔。
