石材地面整体磨光施工工艺

一、生产实践中提出的问题

　　随着我国国民经济的持续发展和国家经济实力的不断提高，天然石材地面由于具有豪华的装饰特点和经久耐用的实用性，虽然造价昂贵，但仍普遍用于众多新建的大型公共建筑中的大堂、走廊等公共部位。但石材地面接缝高低差始终是一项质量通病，尤其在石材分块尺寸超过900 mm接缝高低差格外明显。对于该质量通病有的工地采用人工局部磨平再次抛光的方法防治，但因人工工具的能力限制，往往在接缝处形成棱边，影响整体地面的美观;有的工地采用重物局部加压，但调整量很小，耗费人工很多。针对上述质量通病，一些现场检测工作，发现所在铺砌好的石材，在四个角部位都不能与相邻石材相平，这说明石材本身平面度不高是造成接缝高低差较大的原因。

　　造成石材地面接缝高低不平的主要原因有二

　　1、石材的性能不统一

　　不同品种的石材其化学成分、孔隙度、吸水率等化学物理性能有很大的差异，即使是在同一矿区开采的荒料，埋藏深度愈深，矿体的内应力就愈大。内应力的释放是很缓慢的过程，如果荒料开采后很快被加工成板材，则内应力的释放也会引起板材的变形。大板材在加工完毕后堆放和运输中也会产生变形。还有的品种石材受水潮湿后会发生较大变形，如大花绿受湿后会变形拱起。所以综合石材的各种差异、吸水受潮引起变形等诸多原因，要使建筑板材达到很高的平面度也是不现实的，不是目前石材加工完全能解决的问题。

　　2、目前我国石材加工机械的加工还达不到更高的精度

　　国内大型石材加工企业大多引进了世界先进的数控多头研磨机，使我国的石材加工水平已达到了世界先进水平。由于都是圆盘式磨头，所以大板的中间部分比两边部分研磨时间略长，因此通常研磨后的大板中间部分略显低凹。石材材质的不均匀性，造成切割毛板厚度不均匀，也会影响研磨大板的平面度。

　　*在新颁布的国家标准GB/T 18601—2001《天然花岗石建筑板材》和建材行业标准JC/T 79—2001《天然大理石建筑板材》中，花岗石和大理石普型板的平面度允许公差分别见表1和表2：

　　表1：花岗石普型板平面度允许公差(mm)

表2：大理石普型板平面度允许公差(mm)

    从目前地面石材尺寸以800­——1000mm为例，优等品石材的平面度也不能满足装饰行业施工标准的要求。更何况优等品中还允许存在不超过5%的一等品。实际上石材厂商为提高生产率，都不愿降低磨光机车速，如无特殊要求，基本上按一等品供货。国产石材荒料的尺寸小，大部分企业都采用普通磨光机加工，所以平面度就更差，一般只能达到行业合格品的标准。

　　二、采用新工艺解决老问题

　　综上所述，如果采用传统的铺砌石材工艺是很难达到地面平滑如镜的高质量效果的，同时也限制了设计采用较大规格尺寸的要求。在学习国内外先进经验的基础上，2001年开始进行石材地面整体磨光的工程实践，先后完成北京东方广场、国家电力调度中心大厦、钓鱼台国宾馆芳菲苑中庭大堂等多项工程，施工总面积超100000㎡，并在磨光操作工艺、控制平面度和现场喷沙凿毛等方面取得初步经验。由于是采用水磨施工，所以铺砌的石材必须六面刷石材防水防护剂，如未刷石材防水防护剂，有可能在研磨作业中造成新的水渍污染。通过近一年的施工实践，目前已能完全消除石材接缝高低差;平面度用2m直尺检验能达到小于1mm的标准;光洁度不低于正规大厂生产水平。已初步拟定了施工作业规程和质量检验方案，各方面还有待进一步完善。

　　由于采用了现场研磨的新工艺，不仅可以完全消除石材接缝高低不平的质量通病，使石材地面的质量达到了一个新的水平;同时，也给设计创造了更开阔的条件，只要铺砌质量有保证，可以选用更大尺寸的石材，而不需增加板材厚度。采用标准厚度的工程板材，挑选色差小、纹路相近的材料，在工厂按设计规格粗磨后对石材进行六面防护，按编号进行现场铺砌，最后进行地面整体磨光，这在一定程度上可降低工程成本。

　　三、机器的选择

　　1、大理石/花岗岩通用型石材研磨机

　　经过对国外几种品牌的比较，选择意大利产桥式磨机系列产品。

　　单头研磨机空机重245千克，7.5马力,采用380V三相电源,机上有冷却用贮水箱,可贮水同时增加磨头压力,提高工作效率和研磨质量。机身中央有简易操作的轮盘和圆形水准气泡,在作业中可准确地调整机体的水平度。磨块全部采用进口，在安装和更换磨块时,可操作液压千斤顶使机体升降。磨头外在尼龙防溅罩。上部橡胶防护圈可保证在作业时不会碰坏墙面。作业时应根据石材地面铺砌质量和石材的品种选择磨块，沿着粗磨——细磨——精磨——抛光——水晶硬化处理顺序进行。一般花岗岩地面使用磨块细度为60目、120目、220目、400目、800目、1200目和10LG(抛光);大理石地面使用磨块细度为20目、220目、3/4S (粗抛光)和EXTRA(细抛光)。每种磨块都必须通磨三遍以上，何时更换磨块，现还靠操作工人经验来掌握。由二台磨机组成一个小组流水作业能减少更换磨块的时间，可提高生产率。

　　PATERA T.2000具有2个磨头,可提高工效约一倍,10马力,空机重310千克。CICALA台阶打磨机，2马力，220V单相电源，空机重约40千克，水箱容积8升，是专门为石材台阶磨光翻新设计的。

　　2、吸水吸尘器

　　配合石材研磨机使用，将石材研磨机的冷却用水随时吸去，以免污染地面。最好两台研磨机配一台吸水吸尘器。

　　3、型石材翻新和水晶硬化机

　　这是一种多用途机器，安装上磨片也可以研磨石材地面，但因自重轻，研磨效率不如石材研磨机。主要用作水晶硬化处理，使用两种专用水剂，在已经研磨好的清洁地面上，磨盘带动细钢丝垫快速旋转产生高温，使石材表面在专用水剂作用下，形成二氧化硅晶体和抛光。

　　4、电动打锤机

　　选用德国轻型三头打锤机，可在镜面石材表面按设计要求凿毛表面。单人手持操作，十分轻便。

　　5、喷砂机

　　选用德国无尘喷砂机，该机型形似吸尘器，但其软管是内外双层套管，金刚砂从内管中喷出凿击石材表面，外层套管可将金刚砂收回，该机可按设计要求，选用不同粒径的金刚砂，刻出不同粗糙面的任意图形。现工程中用于凿毛阳角部位。

　　四、施工工序和注意事项

　　1、石材地面整体磨光施工工序

　　① 现场勘察，了解设计选用的石材品种、拼花图案和地面面积，现场铺砌质量情况。如有空鼓、缝隙太大、色差明显、石纹不通顺等明显质量问题，必须先作更换。

　　② 检测地面石材是否已经刷防水防护剂，必要时应补刷。

　　③ 拟定施工计划报总包和业主审批。

　　④ 对作业面内的墙面、柱面和门框扇等用保护膜进行保护，保护高度宜在500毫米以上。

　　⑤ 在施工前还应用2米直尺和塞尺普查原施工地面的平面度情况，并作好记录。

　　⑥ 用石材研磨机由内向外磨，根据石材的品种选用合适的磨块。由粗到细逐次更换磨块，花岗石地面磨至800目磨块。在研磨过程中检验员要用2米直尺和塞尺随时检查研磨后地面的平面度，并指导施工人员注意。

　　⑦ 对磨后地面的拼缝缝隙、缺材等进行修补。

　　⑧ 精磨和抛光。

　　⑨ 水晶硬化处理。

　　⑩ 质量检测光泽度和平面度，写出质量验收报告报监理工程师。

　　2、在施工过程中应注意以下几点：

　　⑴ 对原铺砌地面石材是否已经刷石材防水剂必须了解清楚和进行检测，以免施工时污染地面。

　　⑵ 石材地面铺砌后接缝高低差值较大,切勿用手磨机磨削。因为用手磨机磨削时容易磨出凹坑,使机磨量增加。

　　⑶ 施工围挡一定要做好,尤其对木门和木踢脚线,防止受潮变形。

　　⑷ 如石材拼缝较大,应先进行嵌补,修补完经24小时后才能进行研磨。

　　五、工程实例简介

　　公司对铺砌石材的每道工序做了详细的规定，派专人到石材加工厂监督质量，并制定了石材加工专项质量标准，对石材的加工尺寸精度和平面度的质量标准，均提出了超过石材行业优等品的标准。如北京中国人寿大厦大堂地面设计为直径21米的同心圆，石材最大分块弧长1570mm，宽度1000mm，厚度为20mm。整个大堂地面铺砌接缝准确，接逢高低差小于0.3mm，地面石材全部用数控加工中心加工,在施工中不允许有人工磨削。

　　1、北京国家电力高度中心大厦

　　该工程位于北京西单东南角，面临长安街，是一幢高智能化现代办公大楼。由上海华东建筑设计研究院设计。大堂和休息厅地面主要采用进口凝灰岩(黄隆石)，基本尺寸为1400×700×25mm。该种石材孔隙率很大，有施工气孔，经加工切片和研磨后，表面会有施工不规则孔洞，必须用石灰拼胶进行修补，然后再研磨。大厦一层大堂和公共休息及走道黄窿石地面面积约5000平方米，分别由四家装饰公司施工。在地面铺砌完毕后，发现石材表面修补十分明显，原因是工期太紧，石材供应商对板材修补后，没有再研磨。另外，石材长向拼缝高低超标部位较多。针对上述情况，先做了约10平方米的样板，效果很好，最后承接了楼内所有石材地面的研磨和水晶硬化处理。工程中做了3、4次修补和研磨，因为有的气孔外露孔径小，填胶不易密实，研磨后会再次出现孔洞，最后再作水晶硬化处理，新完工的地面夹带如镜。

　　2、北京钓鱼台国宾馆芳菲苑中庭大堂

　　新建的芳菲苑位于钓鱼台国宾馆中心，由中庭大堂、大宴会厅、多功能厅和宾馆等部分组成。由美国汉斯公司和上海同济大学建筑设计院设计。中庭大堂石材地面约1000平方米，采用900×600×20国产锈石和珍珠红亚光板铺砌，其间用150宽烧毛板组成线条图案。地面石材铺砌后，接缝高低差大，有的大于1.0mm，表面光泽度不一致，这样整个地面完工后观感很差。经征求设计单位同意后，采用现场整体机械研磨，并加做水晶硬化处理，烧毛饰条部分经研磨后与亚光板拼缝平齐，然后用电动打锤机和喷砂机凿毛，凿毛尝试和粒度均匀。磨光部分的光泽度达到80度，完全达到同样材料工厂生产水平。

　　六、初步体会和小结

　　地面石材研磨机引入国内已经多年，但以往只作为翻新设备使用，应用面不广。自2000年引入设备后，已经先后完成北京东方广场、国家电力调度中心大厦、钓鱼台国宾馆芳菲苑中庭大堂、西安西北电网控制中心、兰州甘肃省财政厅大厦、天津塘沽政通大厦等多项工程，施工总面积超10万㎡以上。但因石材品种繁多，质地和性能各异，针对不同的石材和铺砌情况，还需要更多的施工实践来积累经验。现根据前期的实践，初步体会和小结如下：

　　1.前石材行业的质量标准不能满足装饰精品地面的质量要求，所以精品石材地面必须增加地面整体精磨和水晶硬化工序，因为接缝高低差0.5mm在观感上仍很差，经现场精磨工序后可达到观感上无高低差的效果。即使施工优良的地面，侧视地面仍有鱼鳞起伏的感觉。水晶硬化处理比一般清洁打腊对石材自然光泽、防滑、防污以及环保等方面的效果更明显。

　　2.设计可以适当加大地面石材尺寸，而不需要增加石材板厚，尤其对大面积的大堂会达到更好的效果。这样既可以节约成本(结构方面和石材方面)，又可以达到传统施工法不能达到的效果。

　　3.抓紧制定国家、地方等在此方面的有关施工及验收标准，要进一步研究施工操作细则和规定，提高工效，尤其在如何控制整体地面平整度方面总结经验，并列入施工标准。

　　4.探索用磨平板铺砌现场磨光的新施工法。

　　5.石材的防水防护措施必须严格到位，要刷六个面。因为现场研磨会有大量的污水，如果石材未刷防水防护剂，就会使地面形成“水渍”污染。

　　6.石材加工尺寸必须精确，否则现场磨削会破坏防水防护层。

　　7.经水晶硬化处理后，石材表面硬度增加，可提高石材的光泽度，也方便地面的维护。

　　8.使用单位必须注意合理使用和正常维护，要防止硬物划伤和撞击，切忌用清水拖布保洁。