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2020年败北深圳，从事件中透视无机人造石的曲折之路
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- 2021-10-23 02:41:49
- 石英石网
- 石英
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事件回顾 2019年，深圳地铁无机人造石材的应用涉及多条地铁线，超过70多个站点，总面积近40万平方米，涉及7家供应商，项目受到业界广泛关注。但在2020年，深圳地铁投入运营后不久，地面却出现了开裂、翘曲、黑边等问题，引发了舆论对无机人造石产品质量的质疑。一时间，行业和企业面临压力和困扰。 深圳一直是国家的领头羊、排头兵，敢为人先的精神让深圳创造了无数个奇迹。深圳地铁首开先河，决定大面积采用无机石作为地铁站的墙地面装饰材料，深圳地铁的这一举动，让全国较多地铁纷纷效仿，无机石行业的发展拉开大幕。但之后的质量问题，可以说让场面惨不忍睹。 下面引用深圳建设方专家的文章内容，表达专家们对目前无机石行业的看法： ＊看完地铁四号后，我们只能用“羞”、“愧”二字表达。这种装饰质量令无机石行业蒙“羞”；装饰质量“愧”对深圳人民。 ＊深圳地铁项目上出现众多站点无机石大面积污染现象，证实了国内目前无机石生产工艺存在严重问题。如此普遍的现象，值得无机石行业沉思和反思。 ＊国内无机石企业在自己技术、工艺极不成熟、不稳定的条件下承接如此重要的工程，酿成了目前的恶果。 ＊无机石行业到了该停下来攻克技术难关的时候了。 ＊无机石工艺技术上有关键点没有突破，核心的技术没有掌握。 ＊ 对无机石质量改善，工艺技术攻克难关迫在眉睫，不能让深圳地铁无机石大面积出现质量问题的局面继续发生、扩散。 ＊ 深圳地铁无机石这种情况如果得不到改善、纠正，无机石质量得不到提高，无机石行业岌岌可危了。正如当年人造岗，因为变形开裂的问题迟迟未解决，使人造岗石进入了多年的低迷、停滞时期。但愿无机石不要步人造岗石的后尘。 ＊ 深圳是中国改革开发，经济建设的榜样，全国来此学习先进经验、管理理念的企业不计其数，当这些来到深圳学习的人看到深圳地铁工程无机石装饰的如此糟糕的效果时，今后谁还敢使用无机石呢？无机石的前途难料啊！ 深圳地铁无机石事件，导致了很多打算用无机石的项目戛然而止，风光无限的无机石黯然失色，发展陷入了尴尬境地！ 问题症结所在及解决方案的尝试 问题症结 深圳地铁无机石的质量问题，不是供货企业生产管理不严格的问题，更不是供货企业的态度问题，也不是企业的施工问题，其根本原因还是目前无机石生产行业内的技术不成熟、核心技术不过关的问题。 深圳市地铁用无机人造石板材来自多家企业，各企业采用的配方不同、布料温度、固化时间、方料大小也不相同，板材的性能无疑差异化很大，但由于这 些板材都是大方料切割下来的板材。温度梯度对板材强度、吸水率等性能的影响都存在于这些板材，这就不难理解为什么深圳地铁无机人造石应用质量问题的多样化。 解决尝试 为解决无机人造石在制造过程中方料开裂或加工、应用过程中板材开裂问题，业内进行过各种尝试：调整助剂、添加纤维、延长脱模时间等。 调整助剂比较有效的方法主要是通过添加高分子聚合物。通过添加高分子聚合物减少板材开裂，添加量一定要达到一定的程度，通常添加量为水泥量的7％～15%（固含量）。添加高分子聚合物可以减少板材开裂，但成本增加。此外，添加高分子聚合物后生产出来的产品就不是严格意义上的无机人造石了。高分子聚合物是有机化合物，添加量少起不到作用，添加量大所生产出来的板材就难免不带有“有机”的特征，如容易变形、防火等级下降、室外使用是否会受到限制等等。 添加纤维除了增加成本外，无机人造石作为面装饰性材料需要考虑表观效果，能选择的纤维种类及规格有限。例如钢丝纤维具有较强的抗裂性能，但抛磨 后钢丝外露，限制了使用。聚丙烯(PP)纤维、聚乙 烯(PE)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维等有机高分子纤维作为混凝土增强材料可以防止混凝土开裂，但用在无机人造石方料制造，加少不起作用，加多了成本增加，而且打磨抛光时纤维毛外露明显。此外，PP、 PE、PVA纤维分散不好会结团出现在板面上，成为形成板材质量问题的又一个因素。至于延长脱模时间只是为了确保方料在脱模前具有足够的强度，经得起脱模过程中的一些机械扰动，本质上无法解决方料板材开裂问题。 以上措施都是以提高机械强度为出发点，特别是以提高抗折强度为出发点。其实如果无机人造石应用出现的问题是单纯的机械强度问题，特别是抗折强度 问题，可以通过安装工艺来解决。因为三点法测量抗折强度是这样定义的，见图7。 抗折强度的计算公式是： f=3FL/2bdd 公式中： f——板材的抗折强度(兆帕/平方米)； F——受抗折时的破坏荷N(牛顿)； L——两支点间的距离(mm)； b——试件截面宽度(mm)； d——试件截面高度(厚度)(mm)。 对于具有一定抗折强度f的板材，要破坏该板材所 需要的力F是： F=2fbdd/3L 也就是说，即使板材的抗折强度很小，只要安装时板材底部没有空鼓，相当于L值很小，那么，需要破坏板材所需的力F也必须很大。在理想情况下，当板材完美地与支撑材料接触，L趋向于零，此时决定板材被破坏的已不是板材的抗折强度，而是板材或安装材料的抗压强度。而板材的抗压强度比抗折强度至 少高出好几倍。将无机人造石板材与天然石材相比也能很好地说明无机人造石在应用过程中所出现的问题并不是机械强度低的问题。天然大理石的抗压抗折强度大多都不如无机人造石，天然花岗石的抗压抗折强度也不一定比无机人造石高。但是，没有自然缺陷的大理石或花岗石安装于地面时，极少发生翘曲、空鼓、自然开裂等现象。 综合实验结果及分析讨论，无机人造石方料板材在使用过程中所出现的问题主要是方料在固化过程中温度梯度引起的板材性能不均匀问题。对于性能不均 匀的无机人造石板材，它的开裂取决于其最薄弱部位的机械强度。而这一最薄弱的部位是存在的。因为当温度梯度达到或超过典型的极限温度时，温度梯度产生的应力释放方式是方料开裂，更可能的方式是暗裂。一块方料里有一两条这种暗裂就足以释放温度梯度产生的应力。这种暗裂就形成了无机人造石方料板材的薄弱部位。同样是温度梯度，使典型的800×800mm规格板即包括了温度最高的中心部分也包括了温度最低的边缘部分。这样的两个极端不仅是机 械性能的差异，更严重的是物理性能(如吸水率)的差异。所以，解决无机人造石方料板材应用出现的问题应该聚焦于方料固化的工艺。 总结：在曲折中前进 在深圳地铁运营之初，尽管出现了众多无机人造石应用问题，但在项目有关各方的共同努力下，大部分问题已经得到圆满解决。任何事物的发展都是曲折的，但大体方向是前进的。在曲折中不断前进，随着无核心技术的逐步突破，相信无机石有着美好的市场前景。在这其中，深圳地铁项目的无机人造石事件是值得研究和学习的。 延伸阅读：有机石与无机石 合成石俗称人造石，其诞生的目的是为了代替资源日益匮乏的天然石板材，其追求的产品性能和装饰效果也以天然石材作为标准，希望“合成石不是石材，胜似石材”。 传统的有机树脂合成石，因板材中含有有机树脂成分，导致板材的热属性和建筑物差别较大，温度变化时，板材不能和建筑物同时收缩膨胀，在使用中板材容易起翘变形，甚至起鼓开裂。同时，有机树脂不耐紫外线，户外使用容易老化变色。有机合成石的这些缺点使其不能大规模替代天然石材被广泛使用。 而无机石是各种碎石、砂子、少量助剂和水泥混合后压制成型的合成石板材。其重要特征是利用水泥替代传统合成石中的有机树脂粘结剂。因水泥是无机材料，因此这样的合成石被统称为无机石。 无机石完美的克服了有机合成石的缺点。 首先，无机石的热属性和建筑物相似，耐紫外线、防火阻燃，还可生产更为丰富的产品花色，其质感可媲美天然石材，物理强度也完全超越天然石材；其次，生产无机石的原材料广泛多样，石英砂、大理石颗粒，石灰石、河砂、花岗石颗粒、玻璃颗粒、陶瓷颗粒、金属颗粒、尾矿砂等等，都可生产无机石——卓越的品质、相对低廉的成本让无机石替代天然石材，特别是天然花岗石成为了可能！ “金山银山就是绿水青山”，在党和国家高瞻远瞩的环保政策下，保护环境、珍惜资源已是各个产业的主旋律，大规模无节制的开采天然石材的景象一去不复返！碳排放指标的考核、节能建筑的规定、采用绿色材料的要求等等一切政策，都似乎是为无机石量身定做。 无机石生产过程环保免烧低排放、生产原料可资源再循环、产品无毒无害无辐射，正是这些根红苗正的基因，在天时地利的政策环境下，使无机石已经成为新一代的绿色环保装饰材料而被广泛应用，无论在设计圈、建筑界甚至资本圈，无机石正如新秀般被追逐，一时间万千宠爱集一身。 文章部分内容来源于①公众号：湖南赛利通科技；②《石材》杂志2021年三期《深圳地铁装饰无机人造石质量问题分析》，由石英石网整理，贵在分享，如有侵权请告知删除！ 推 荐 阅 读 项目 | 江西5亿元级别有机硅项目将建成 行业 | 全球二氧化硅主要供应商——确成股份 观点 | 高纯石英原料为什么是战略性矿产和关键矿产？ 技术 | 高纯石英砂常见的5种处理手段 市场 | 简述柬埔寨硅砂资源状况
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