石材修補技術和材料有哪些？

家居 01-03

天然石材的形成條件複雜，在形成過程中存在很多因素，因此天然石材自身或多或少都存在著瑕缺陷疵。特別是經過加工後，石材本身存在的許多缺陷就都會顯露出來。通常天然石材主要的瑕疵是孔洞和裂紋裂隙，同時我們在加工搬運石材的過程中也會造成一些板材的崩邊缺角等問題。如果說把這些板材都丟棄，不僅十分的浪費，而且成本上也是客戶無法接受的。所以我們一般都會通過粘接和修補工序，修復修補這些有瑕疵或破損的板材，使其可繼續加工成合格的石材成品。?

石材修補技術和材料隨著材料科學的不斷發展和更新也越來越多的應用於石材加工中，石材修補技術和材料的不斷更新和推出以及它對石材業的發展，它對石材質量的影響乃至於它對石材應用效果和使用壽命的影響都是至觀重要的，這幾點在歐洲這個世界石材業最發達的地區已得到很好的認證。在這裡，我們將目前應用於石材修補和修復方面的技術和材料做些討論，以闡明它們的應用和意義以及對石材相關產業的作用和影響，旨在引起業內人們的重視和樹立全新的理念，使一些傳統的生產工藝和施工方法得到更新和完善，企業綜合效益得到進一步的提高。

一、關於石材修補的基礎材料

人類利用石材和石材加工業的發展經歷了不同的階段，回顧其發展和革命，都離不開其周邊材料科學的發展和技術的進步。隨著科學技術的不斷進步，新材料的不斷產生，使石材修補技術和材料更加科學和完善，效果也更加相對完美，使石材生產的質量得到較大的提升，成本得到下降，石材資源得到更好的利用。

傳統的和新興的樹脂材料在石材修補和修復技術中扮演了重要角色，它們品種繁多、性能各異、工藝簡單，效果逼真。作為功能細化了的材料，它們已被較好的應用於石材前期加工中的強化和修補工藝中，石材後期的破損和孔洞的修補也常見於這些樹脂材料。例如，環氧樹脂被應用於石材的強化、裂紋的修補和板材的粘接；不飽和樹脂被用於大理石孔洞的填補；丙烯酸樹脂也被用於一些石材表面的修飾；另外還有一些被改性了的樹指象光固化樹脂等具有了快速修補的功能。

二、石材缺陷修復的意義

大家都知道，石材的母體—岩石由多種礦物成分伴生並經過了長期複雜的形成過程。長期的環境演變，使岩體內的金屬元素多以各種化合物狀態存在，因而它們先天有著一些自然的化學和物理上的屬性，也使得石材天然存在著各種不同程度的缺陷和問題。同時這些金屬化合物的產生和存在也使石材有著美麗的色調，這使石材除了具有建築上的功能外，還具有裝飾美的效果。這兩個主要功能具備的程度，基本上決定了一種石材在市場上的價值，這個價值就成為人們在開採一種石材或選擇一種石材重要的衡量尺度。

長期以來，對於石材存在的各種天然缺陷和問題，無論是石材商還是最終使用者都默認了這些現實，因為這一切都是天然的，石材就是這種天然的面孔。但是現實中人們還是在不斷的選擇和探索，因為石材存在的各種缺陷和問題都從根本上影響了石材內在的質量，這種影響表現在具體的每一種石材上程度是不同的，這給人們選擇石材提供了較大的餘地。最終反應在市場上就是缺陷少的或顏色漂亮的石材受歡迎，石材商也可以獲取較大的收益。相反，他們就有可能蒙受較大的損失。隨著社會的發展和人生活質量的提高，市場競爭的加劇，人們對石材的質量有了更高的要求。最初它體現在加工設備的進步，工藝和磨料的更新。但這只是外在條件的改善，它們保障了可以得到相對精確的幾何尺寸和較高的板面光澤，石材的內在品質如裂細、裂縫、疏鬆、砂眼和褪色等仍然存在。由此人們認識到，石材質量的全面改善，不能單純的依賴外在機械加工，還需要探索採取一些辦法使石材內在的質量得到改善和強化。實際上這一切就體現在石材加工概念上的升華，使得石材加工這一過程不單單是機械的結果，也由此帶來了從事石材相關領域研究的人們不懈的努力：修補和強化材料的完善和更新，石材染色技術和材料，石材防護技術和材料等等。

石材存在天然缺陷的形式是多種多樣的，表現在每一種石材上的程度也是不同的。像花崗石的破損、龜裂和沙眼，大理石的破損、裂縫、孔洞、疏鬆和褪色都是石材的一些常見問題。它們給石材開採商和石材加工商所造成的損失也是嚴重的，象一些非常名貴和漂亮的石材在礦山開採初期不得不把礦體上層的一部分風化嚴重的荒料丟棄甚至把整座礦山放棄。表現在石材的質量上，其一，石材板面粗糙、光亮度差、顏色暗淡。其二，石材強度低，破碎率高。其三，切割碎邊。其四，板面孔洞和沙眼使得石材的優等品率低。其五，石材吸水率高，極易受到污染和發生病變。而對於石材開採商的影響也是巨大的，甚至於是致命的。因為一座礦山岩體缺陷的輕重直接決定了這種石材品位的高低和開發價值的多少，最終直接影響了荒料的市場壽命和價格。對於石材生產商的影響則表現在這樣幾個方面的：石材競爭力的影響，市場壽命的影響，生產成本的影響和銷售價格的影響。從宏觀方面看，石材資源利用率低也是自然資源和社會資源的浪費，因為這些資源短時期內是不會再生的，而且石材的開採是付出了自然環境遭到破壞的代價。

通過對石材的缺陷所產生的影響分析，可以非常明顯的看到問題的嚴重性和解決的迫切性，各種各樣的修復方法和產品也相繼產生。從簡單的打臘、塗膠、粘網，到現在的滲透性樹脂的應用等等都是人們在不懈努力和追求的結果。這些產品和方法的產生，使石材製品的質量有了較大的改善，也更加顯現了石材這種大自然產物的美麗色彩。實際上，我們還要認識到石材修復技術和產品出現帶來的另一方面重要意義，那就是石材資源的合理利用和資源效益的提高。石材開採價值的體現除了要有相對大的儲量外，岩體的質地（各種缺陷的程度）和花色也是主要的決定性標準。人們在尋找質地好、花色漂亮、儲量大的礦山開採，那些只有好的石質而沒有好的顏色，或有好的花色而存在較大缺陷的礦山被放棄，或是將開採的有嚴重缺陷的荒料丟棄。這樣一方面造成開採商在人財物方面的損失，另一方面石材資源得不到充分的利用，同時由於大量的開採和放棄使得自然景觀和水土資源遭到了破壞。我們還要看到，優質礦山品種的開採大家群起而功之，最後導致盲目的開採和惡性競爭，使資源的綜合效益得不到提升。當然我們也看到有的人將目標放在多數人相反的一面，他們去尋找那些被放棄的有潛在市場價值的石材品種和礦山，然後探討通過新技術和新材料在重新利用的可能性。因為有些石材往往有美麗的花色，但卻存在不同程度的缺陷。如果能夠使這部分石材的缺陷得到修復，所產生的市場價值和社會效益將是巨大的，因為石材的花色畢竟對市場有著較大的誘惑力。事實證明，走在市場前面的人始終是新技術材料的最大收益者。

三、一些常見的石材修復材料和方法

實際上人們一直在不斷的努力探索一些好的方法和材料來修復和彌補石材一些常見的缺陷，以提高石材的整體質量和效果，這在當今石材大規模的生產和應用中尤為重要，它就像人們自身追求美一樣。當然，無論是人類自身的美化還是石材缺陷的修復，都離不開一些新技術和新材料的產生和應用。推陳出新，及時的應用一些科學合理的新材料，才能使石材修補的效果更加完美，而這個效果不能僅限於工廠這個環節，還要保持在安裝和使用環節，以使綜合效益最大化。

1、塗臘

對石材板面塗蠟處理是一種應用最早，成本最低，也是一些石材廠家最常用的一種旨在得到較好光澤和板面效果的方法。它能掩蓋板面上一些細小的裂紋，也能增加石材的光澤和色澤。但是這種方法和材料不能從根本上解決問題，效果的持久性較差。如果塗過臘的板材在室外使用，它會在短時間內暴露其本來的面目。另外，塗過臘的石材由於蠟質堵塞石材毛孔而使其不具有透氣性，往往導致石材發生病變，同時也使石材防護處理變得困難。蠟質還會吸附灰塵，使得被處理的石材表面容易污染。

2、不飽和樹脂應用於石材修補和增強

一些石材存在著天然的裂隙和孔洞，因而使得板材表面效果較差，加工和安裝時破損率較高，尤其是石材和使用一些大規格的板材。因此，人們將不飽和樹脂引入到石材的修補和增強。

我們所說得不飽和樹脂科學的名稱叫不飽和聚酯樹脂，當由飽和的或不飽和的二元酸與飽和的或不飽和的二元醇縮聚而成的線型高分子化合物溶解於單體（通常指苯乙烯）中變成粘稠的液體時，我們稱它為不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂是一種熱固性樹脂，當其在熱或引發劑的作用下，可固化成為一種高分子網狀聚合物。它被應用於石材的修補和增強是基於這樣幾個面：固結速度快；粘度低，易於使用和操作；顏色淺，透明性好；膠體硬度高，拋光性好；配製簡單，成本低。

1）、不飽和樹脂用於石材表面的修補

將不飽和樹脂稀釋成適當的粘度，或添加合適的顏料和粉末填料，用於修補石材表面上的孔洞和裂縫，這時候我們把它成為石材面膠。這種面膠主要被用於工廠生產時大理石板材表面裂縫和缺損的修補以及洞石孔洞的填補等。使用時可根據板材的缺陷情況將整張板面全部刮膠或局部修補，然後自然擺放使膠體固化再打磨拋光或通過裝置加熱使其膠體快速固化再打磨拋光。

人們基於以上幾點將不飽和樹脂用於石材修補已經過了較長的時間，也取得了滿意的效果。但由於不飽和樹脂本身的缺點，使得它作為一種石材修補材料在物理上存在這樣一些缺點：膠體的粘和強度差；膠體脆性大；膠體收縮率大；耐濕熱性能差。在石材上具體表現是：被填補和粘接的石材板面裂縫受力時開膠斷裂；用於填補的膠體固結打磨後會出現收縮凹陷；膠體於石材結合縫收縮開裂。由此，人們繼續探索使用一些性能更加完美的樹脂材料用於石材的修補。

2）、不飽和樹脂用於石材的增強

一些裂紋豐富和材質疏鬆的石材（主要是大理石）特別是大規格板材在加工、搬運和安裝時容易出現斷裂和破損，由此人們也把不飽和樹脂用於石材的增強處理。在石材背面塗膠和背網是目前被一些石材廠用來防止石材斷裂和破損常用的方法，使用時將不飽和樹脂配製成適當的粘度，然後塗刮在石材的整個背面，或再粘覆上一層纖維網，以達到增強和托扶等目的。這時候我們也將這種不飽和樹脂稱為石材為背膠。

不飽和樹脂的一些缺點也使得它作為石材背膠同樣存在這樣一些問題：這種背膠體只是塗附在石材的表面上而沒有滲透效果，不會對石材的本質起到強化作用；它也不適合一些強度低容易破碎的石材生產薄板時的處理；膠層與石材的粘合力差，脫皮後又使得板材破損；膠層與石材的粘合力差，耐濕性差，在石材濕鋪的情況下勢必要將膠層撕掉，否則會導致石材空鼓。綜合分析這些問題我們不難看出，使用這種補強材料處理的板材只是在工廠階段起到了一定的作用，而在安裝的時候，如果撕掉了這層膠層，板材的破碎率還是非常高的。

3）、雲石膠

討論不飽和樹脂作為石材的修補材料時不能不講雲石膠，因為市場上這種常見的石材修補材料也多由不飽和樹脂配製的。這種雲石膠除了不飽和樹脂那些缺點外，由於配製時添加了大量的溶劑和填料，固化劑添加的隨意性，使得它的固結程度和粘合強度變得更差。更可怕的是它還被一些人用於石材幕牆安裝時掛件的錨固。當然，它之所以吸引人們使用除了使用方便之外，還是價格便宜。

3、環氧樹脂應用於石材的修補和增強

鑒於不飽和樹脂的缺點使得它作為石材修補材料存在著許多問題，因而促使人們尋找其它材料，以使石材修補和增強效果更加完美。隨著環氧樹脂生產工藝和質量的日臻完善，固化材料的不斷創新，它已當仁不讓的作為相對科學和完美的材料用於石材的修補和增強。

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，通常被處理成液態樹脂使用。由於分子結構中含有活潑的環氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而生成具有三向網狀結構的高聚物。它被應用於石材的修補和增強是基於這樣幾個面：物理特性好，粘合強度高；膠體固化收縮率相對較低；固化時間可控性大，可室溫固化也可高溫固化；分子量適當，粘度可調，浸潤性和滲透性好；膠體固化時收縮率相對較低。

1）、環氧樹脂用於石材表面的修補

選擇適當環氧環氧樹脂和固化劑，或事先在環氧樹脂中添加顏料和填料，以A、B組分的形態按確定的比例混合使用，用於修補石材表面上的孔洞和裂縫，所以也可把它稱為石材面膠。通常這種面膠也主要被用於工廠生產時花崗石表面裂隙的修補和大理石板材表面裂縫、缺損的修補以及洞石孔洞的填補等。使用時可根據板材的缺陷情況將整張板面全部刮膠或局部修補，然後自然擺放使膠體固化再打磨拋光或通過裝置加熱使其膠體快速固化再打磨拋光。

環氧樹脂作為石材面膠與不飽和樹脂相比具有更多的優點；它的粘結強度高，粘結部位不容易開裂；它滲透性能好，能滲入裂隙內部彌補粘合；膠體收縮率低，打磨後膠面不會凹陷；能夠修補花崗石上常見的細小裂隙。環氧樹脂以越來越多的趨勢正在取代不飽和樹脂作為石材的修補材料。

2）、環氧樹脂用於石材的增強

由於環氧樹脂具有較好的粘合強度、滲透性和耐濕性，因此也可以把它作為一種理想的石材增強材料用於塗刮在石材背部防止石材斷裂和破損。環氧樹脂作為石材背膠使用，與不飽和樹脂石材背膠相比具有這樣一些優點：膠體具有一定的滲透性，可進入裂縫內粘合和彌補；膠體與石材表面粘合力極好，膠層和背網不會脫皮；因膠層與板材粘合強度高，鋪裝時背膠和背網不需撕掉，板材的破損率相對減少。

但是，環氧樹脂作為石材修補材料儘管已具備了許多的優點，但還是有一些美中不足的缺點：膠體的固化時間相對較長；AB組分配比相對嚴格；流水線作業時需對現有烘乾設備進行改造，因為早前的許多補膠線是按不飽和樹脂設計的；使用成本要比不飽和樹脂高。針對這些問題，我們材料生產商也在積極探索，以解決環氧樹脂的固化時間與應用效果一些矛盾，一些工廠也改造了設備，以適應環氧樹脂大批量的應用。儘管如此，環氧樹脂還是可以作為一種理想的石材修補和增強材料來推廣使用，現在歐洲地區的一些石材商已絕大多數的採用了環氧材料和工藝來對石材大面積的修補和增強，而且它也能滿足一些石材相關標準中對補強材料的物理要求。

4、光固化樹脂用於石材的修補

光固化樹脂是指將一些樹脂材料改性加入特殊的活性基團，然後吸收光的能量開始交聯聚合達到固化的狀態。光固化的樹脂基料有多種，環氧、聚酯、丙烯酸和有機硅等都可以引用做成光固化樹脂。它固化時間比較短，從幾秒到幾分鐘，因而使用效率極高。

光固化樹脂用於石材修補已有較早的先例，但鑒於光固化樹脂的一些特點，它目前多被用於石材表面的修飾和淺小凹坑的填補。這是因為光固化樹脂的膠層不能太厚，也不能有較深的顏色，否則光源的能量不夠，使膠體不能充分固化。光固化樹脂的粘接強度相對較低，所以也不能很好的用於石材粘接補強。但對於一些不受力的石材局部缺損的修補，它還是表現出了極大的靈活性和可操作性。由於使用光固化樹脂必須配備一個能提供光源的設備，這也給它的推廣和普及帶來困難。

5、快速固化石材修補膠

快速固化石材修補膠就是為了滿足石材生產和安裝需要，將樹脂材料配製成具有一定的流動性、能夠快速固化、適當的粘接強度、有色或物色的粘接劑，用來對石材毛料或成品進行局部修補或粘接。這些快速石材修補膠按採用的樹脂類別主要有環氧體系、不飽和樹脂體系和丙烯酸酯體系等幾大類；按固化形式有單組分、雙組分和光固化等幾大類。固化時間上約在幾分鐘至三小時之間。在選擇這些產品是要注意這樣幾個方面：適當的粘接強度，與石材適配，耐候性，使用方便。

結束語

石材修補技術和材料不可質疑的成為石材應用技術的一個重要方面，它將有助提高我國石材業的整體質量水平和綜合效益。它對石材資源合理利用的影響也是巨大的。

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