石材技术特性小结

石材技术总结

石材是人类使用的最古老的建筑材料之一，随着现代建筑材料加工技术的进步，石材早已由过去的建筑物的基础材料、结构材料的角色，发展到了建筑、装修、装饰、机械、化工、冶金、仪器、工具、工艺等其他多个应用领域。

一、石材的分类

石材根据应用范围主要分两种：建筑石材和装饰石材；根据材料和工艺不同又分为天然石材和人造石材两种；根据其形成过程，地质上又分为四大类：沉积岩、变质岩、火成岩和人造石。

（一）沉积岩

沉积岩是由冰川、河流、风、海洋和植物等有机体中的碎屑脱离出来，沉积形成岩石矿床，并经过数百万年的高温高压固结而成。

1、石灰石：

主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见，表面平滑，呈小颗粒状。硬度不一，有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰，故而得名。

2、砂岩：

由石英颗粒(沙子)形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和

氧化铁。砂岩，主要是由石英、长石等碎屑组织构成，由氧化硅、黏土、方解石、氧化铁等矿物胶结体填充而成，适合块状堆砌使用。依所含填隙物质及胶结物质之不同而分为硅质砂岩(以二氧化硅为主要胶结物质者)、钙质砂岩(以碳酸钙为主要胶结物质或为砂岩中之副成分矿物或以上两者皆有者)、泥质砂岩(黏土矿物为主要胶结物质)及铁质砂岩(氧化铁或氢氧化铁为填充物质或胶结物质)。

3、皂石：

由各种滑石形成，很软。它是耐磨的致密矿，不易产生污迹。

4、化石：

含海洋贝类、植物天然化石，被认为是石灰石。

5、石灰华(孔石)：

一般是奶油色或淡红色，由温泉的方解石沉积而成。因水流从石头中穿过而形成很多小孔，这些小孔常用合成树脂或水泥填满，否则需要大量的养护工作。属于石灰石和大理石。

(二)变质岩

变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变质成的另一种石头。质变可能是

1、大理石：

是重结晶的石灰岩，石灰岩在高温高压下变软，并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石，颜色很多，通常有明显的花纹，矿物颗粒很多。摩氏

硬度在2．5到5之间。大理石为变质岩，未变质前主要系石灰石及白云石，就地质上而言称之为「再结晶石灰岩」，指的就是碳酸盐类矿物经压力及热力变质所引发的再结晶作用后的结果。事实上，在矿物组成上大理石与石灰石都含有相同的碳酸盐类矿物，但其组织结构有极大差异，不过目前商业上仍将大理石与石灰石全归纳为大理石。在我国的一些建筑规范中一般不建议采用大理石类石材用于外装修，原因是其不耐腐蚀、易风化、易污染以及强度低。

大理石分为三类：

白云石：菱镁矿(碳酸钙镁)含量40％以上。

镁橄榄石：菱镁矿(碳酸钙镁)含量在5％到40％之间。

方解石：菱镁矿(碳酸钙镁)含量少于5％。

2、板石：

由黏土岩、沉积页岩(有时由石英石)形成的变质岩，矿物颗粒微细，薄而易碎，通常为黑、灰或绿色。板岩，凡具有良好的劈裂性及一定强度的板状构造，沿解理面可剥成片，且经过轻微之变质作用的浅变质岩，统称为板岩。其组成多由黏土、粉砂、钙质或中、酸性火山灰组成，在生成过程中，原岩因脱水导致硬度增加，但硬度并非因结晶现象发达所致，其矿物成分基本上没有重结晶或只有部份重结晶，外表呈致密隐晶质，矿物颗粒很细，肉眼难以辨别，有时在解理面上有少量绢云母及绿泥石等新生矿物，并使板岩略显丝绢光泽。目前，常见的板岩有硅质板岩、黏土质板岩、云母质板岩等。

3、蛇纹石：

因其花纹似蛇皮而得名，最常见的颜色为绿色和褐色。摩氏硬度在2．5至4之间。含大量的镁，源于火成岩。重结晶作用和钻石抛光效果有时不佳。蛇纹石在组成上虽属铝硅酸盐类矿物，但由于许多物理性质与大理石十分接近，在建筑的应用上，业者将其与大理石归为同类，市面上可见之颜色呈中绿、黄绿或接近黑的深绿色，因此在习惯上也将蛇纹石称为「绿色大理石」。台湾东部所产的大理石及蛇纹石已有数十年的开采及加工历史，质量优良，尤其是蛇纹石，广受世界各地的喜爱，常见的国产大理石有和平白、新米黄、蛇纹石等。

(三)火成岩

火成岩主要由火山材料形成，如岩浆。地表下的液体岩浆冷却、凝固。矿物质气体和液体渗入岩石而形成新的结晶和各种颜色。

花岗岩：就在矿物组成而言，以石英、长石、云母、角闪石等铝硅酸盐类矿物为主，磁铁矿、石榴子石、磷灰石等为辅。一般而言，长石的含量会较石英多，纹路及色彩因集中于长石的部份而变得极为丰富，硬度大且较抗风化，长久以来即被作为主要建材，在台湾地区目前的石材装修工程运用的最多，台湾本地并不产花岗石，目前所有花岗石矿均仰赖进口，较常见的石种有印度红、印度黑、福建603、巴西帝红等。花岗石质地非常坚硬，比大理石养护要容易，但仍有小孔，并会产生污迹。按照石英、云母和长石的混合比列不同，花岗岩分为不同类型。黑花岗岩即钙长石，所含石英、长石极少，其成分不同于真正的花岗岩。

(四)人造石

人造石是用非天然的混合物制成的，如树脂、水泥加碎石黏合剂。

水磨石：大理石和花岗岩碎片嵌入水泥混合物中。

凝聚石或聚集石：大理石碎片嵌入有颜色的树脂混合物中。

文化石或仿造石树脂混合物上油漆或与油漆混合，貌似大理石。

二、石材性能指标

在商业上我国最早将饰面石材分为花岗石

．．．和大理石

．．．两类。在GB/T13890《天然饰面石材术语》标准中给出的定义为：花岗石在商业上指以花岗岩为代表的一类装饰石材，包括各类岩浆岩和花岗岩的变质岩，一般质地较硬；大理石在商业上指以大理岩为代表的一类装饰石材，包括灰酸盐岩和与有关的变质岩，主要成份为碳酸盐矿物，一般质地较软。在习惯上我们把主要成为二氧化硅和碳酸盐的饰面石材统称为花岗石，把主要成份为碳酸盐矿物的饰面石材叫做大理石。

随着石材工业的发展，一种叫做板石

．．（叠层岩）的天然饰面石材逐渐为人们所熟悉，其二氧化硅含量一般较高，质地坚硬致密，具有天然的层片结构，可按需要的厚度沿层面劈开，表面呈现天然的质朴感。在1999年发布实施的GB/T17670《天然石材统一编号》标准中将天然饰面石材划分为花岗石（G）、大理石（M）、板石（S）三种。相应我国天然饰面石材的产品标准也仅限于这三种，除了对其加工质量作了规定外，对材质本身的性能也提出了要求。

然而随着我国的经济与世界经济的接轨，大量国外石材品种不断涌入我国，加上我国不

断增加的新品种，使得这种分类方法越来越显示出了其局限性。最典型的例子是一种叫做“洞石

．．”的凝灰石进口石材，以其独有的花纹和色调深受人们的青睐，在国外很普遍地使用在室内和室外，在我国的用量也在逐年增加，按照我国现有的石材标准，该种石材应分在大

理石类，然而其物理性能指标又低于我国大理石的技术要求；还出现的一类石材叫做砂岩

．．，二氧化硅含量很高，多孔隙，易吸水，体积密度和吸水率指标均达不到花岗石标准的技术要求，但其独特的纹理和风格也赢得了许多建筑师们的眼光，也已大量用于实际工程中了。因此出台这类产品的国家行业标准不仅是意义重大，而且是迫在眉睫的事了。检索国外的标准，美国材料试验协会（ASTM）对这类天然饰面石材作了较全面的分类，并对各类石材制定了严格的技术规范，这对我国的石材产品分类和标准的制定有重要的参考价值。目前国内一些工程或使用石灰岩、砂岩类石材的工程以及国内石材厂家做的国外工程均是委托国家建筑材料工业石材质检中心以ASTM标准进行试验，检验报告得到国内外工程认可，国外实验室的检验大多也是按ASTM标准进行，足可见ASTM标准权威性。

表二为美国ASTM标准对饰面石材的技术规范

表3列举了美国ASTM标准对花岗石、石灰岩、大理石、砂岩、板岩五种商业上常见的饰面石材产品材质性能给出的技术指标。从中不难看出ASTM标准不仅对天然饰面石材进行了较详细的产品划分，同时对同类产品也根据矿物成份或密度不同进行了等级划分，并制定了严格的技术指标。这对各类饰面石材的开采、加工和使用都会有积极的指导意义。相比之下我国的石材产品标准在这方面还是有一定的差距的，随着石灰岩、砂岩类石材的广泛应用，这类石材的产品标准应该成为业内人士关注的对象。

三、关于石材放射性问题

近年来，随着我们物质生活水平的逐步提高，各种新型复合建筑材料也大量从公共场所进入私人家庭，人们更加关注环境，关心健康。各种材料的放射性问题，自然就越来越引人注目。

石材放射性是指石材中含有的镭、钍、钾三种放射性元素在衰变中产生的放射性物质，主要为“氡”气。如可衰变物质的含量过大，即放射性物质的“比活度”过高，则对人体是有害的。目前世界各国基本上都制定了石材放射性的标准。从数值标准上看，中国和波兰两国的标准最为严格。热气国家建材局地质勘查中心、卫生部工业卫生实验所的测验数据表明：花岗石石材的比活度要比大理石和板石的高。从石材颜色看，比活度从高到低依次为红色、肉红色、灰白色、白色和黑色石材。但我国检测过的石材绝大多数是安全的。

根据国家建材局和卫生部共同制定的建材行业标准《JC518-93天然石材产品放射性防护分类控制标准》中，按放射性比活度把石材分为A、B、C三类，每一类都有分类控制值，且A、B、C三类都属于符合标准的石材，只是使用范围不同。标准规定：放射性比活度相对较小的为A类石材，其使用范围不受限制；放射性比活度相对较高的为B类石材，除不易用于居室内饰面外，可用于其他一切建筑物的内外饰面；放射性比活度较高的为C类石材，只可用于建筑物的外饰面、海堤、桥墩及碑石、园林等外装修材料等。因此，不能笼统地说B、C类石材就是超标石材。

四、日趋流行的人造石

1、石英石

石英石属于合成石的一种，是一种由90%以上的石英晶体加上树脂及其他微量元素人工合成的一种新型石材。它是通过特殊的机器在一定的物理、化学条件下压制而成的大规格板材。它的主要材料是石英。石英石无辐射、硬度高，造就了石英石台面刮不花（莫氏硬度7）；污不染（真空制造.致密无孔）；烫不坏（石英材料。可耐温300℃）；用不旧（30 道抛光工艺无需维护）；无毒无辐射（NSF认证，不含重金属，可与食品直接接触）。石英石台面色彩多样，戈壁系列，水晶系列、麻石系列，闪星系列更具特色，可以广泛应用于厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几等领域，是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建筑室内装饰材料。需要指出的是，石英石的质量好坏与树脂的含量多少有直接的关系。石英石中石英的含量越高，树脂量越低，质量就越好，越接近天然，越不易变形。专家指出，当石英石中树脂的含量大于10%时，其相应技术指标就会随之下降，这时的石英石已不能称之为真正的石英石了。

现在，许多所谓的石英石厂家如雨后春笋般出现，主要是看中了被广泛应用于厨房和卫生间台面的实体面材产品的市场，就像现在的实体面材市场一样，出现了许多的假冒伪劣产品，而作为普通的消费者如何鉴别他们呢，在这里，给大家介绍一下好坏石英石的简单鉴别方法：

一、量厚度15mm以上，15以下将不能保障抗折性能；

二、表面气孔，有气孔则不合格；

三、拼接处缝隙，不明显地为好的产品；

四、钥匙或者铅笔刀划，划痕深而且明显地为不合格；

五、200目以下砂纸打磨，容易掉落石头粉末为不合格；

六、切割面上下沿，有切割崩裂口者为不合格；

七、国产产品要差一些，主要是因为原料、技术和设备原因造成；

八、目前为止没有专门的检验标准。

九、在石英石台面上倒入红墨水或用墨水笔在上面写几个字,半时后渗透的,擦不掉了,可能是劣质的。

石英石市场概况

国外的石英石生产和应用已经非常成熟，这得益于石英石生产技术的日益成熟，意大利百利通率先研发出BRETONESTONESYSTEM石英石生产系统，把我们带入到一个石英石的时代。由于这条生产线的研制成本非常昂贵，而且石英石产品生产技术不易控制，使得石英石的生产技术至今仍被少数几个厂商控制。

国外石英石品牌有赛丽石、凯萨石、喜仕隆、赛诺斯通、得利事通、奥米加、PKL宝光隆、康帕克石英石、特莱斯石英石、必图。

市场调查资料显示，真正专业生产石英石的厂家全世界只有16家，仅赛丽石就有20条生产线，而它的产品占欧洲市场的90%，美洲市场70%。但是远远还不够市场的需求，如韩国的生产石英石厂家每年出口欧美市场就达1.3个亿，捷克生产厂家每年出口也占了只是一小部分的市场分额！

另一方面国外石英石应用范围的结构已经发生了变化，地面装饰的比例有大幅增长，这应该是一个长久的趋势。

2、微晶石

微晶石装饰板材又称水晶板、微晶玻璃，是当今世界装饰豪华建筑的新型高档装饰材料。其主要用于高级宾馆、商场、银行营业厅、饭店、写字楼、地铁站及飞机场、高级别墅等永久性公用设施的内外墙面、地面、柱面及台面的装饰装修，以其优良的特性和高贵典雅的装饰效果，使建筑的设计风格得到最完美的体现。

性能优良：比天然石更具理化优势：微晶石是在与花岗岩形成条件相似的高温状态下，通过特殊的工艺烧结而成，质地均匀，密度大、硬度高，抗压、抗弯、耐冲击等性能优于天然石材，经久耐磨，不易受损，更没有天然石材常见的细碎裂纹。

质地细腻：板面光泽晶莹柔和：微晶石既有特殊的微晶结构，又有特殊的玻璃基质结构，质地细腻，板面晶莹亮丽，对于射入光线能产生扩散漫反射效果，使人感觉柔美和谐。

色彩丰富、应用范围广泛：微晶石的制作工艺，可以根据使用需要生产出丰富多彩的色调系列（尤以水晶白、米黄、浅灰白麻四个色系最为时尚、流行），同时，又能弥补天然石材色差大的缺陷，产品广泛用于宾馆、写字楼、车站机场等内外装饰，更适宜家庭的高级装修，如墙面、地面、饰板、家具、台盆面板等。

耐酸碱度佳：耐候性能优良：微晶石作为化学性能稳定的无机质晶化材料，又包含玻璃基质结构，其耐酸碱度、抗腐蚀性能都甚于天然石材，尤其是耐候性更为突出，经受长期风吹日晒也不会褪光，更不会降低强度。

卓越的抗污染性，方便清洁维护：微晶石的吸水率极低，几乎为零，多种污秽浆泥、染色溶液不易侵入渗透，依附于表面的污物也很容易清除擦净，特别方便于建筑物的清洁维护。

能热弯变形，制成异性板材：微晶石可用加热方法，制成顾客所需的各种弧形、曲面板，具有工艺简单、成本低的优点，避免了弧形石材加工大量切削、研磨、耗时、耗料、浪费资源等弊端。

不含放射性元素，不伤害身体：微晶石的制作已经人为的剔除了任何含幅射性的元素，不含像天然石材那样可能出现对人体的放射伤害，是现代最为安全的绿色环保型材料。

当然任何一种材料都有它的不足之处，微晶石所面临的是：现场切槽困难,锯片损耗太大，人工和工期都消耗量大。还有一个缺点，就是出厂的板材都有一定的翘曲，表面不平整。微晶石同天然石材相比，具有以下特点：

a.无放射性天然微晶石经过国家建材检测部门检测，不含任何对人体有害的放射性元素，是当今最安全的绿色环保装饰材料。-~7D;x%v"y

b.表面光泽度高的天然石材表面布满细碎裂纹，沿裂纹容易断裂。且花岗石中的云母颗粒间缺乏强力结合物质，表面颗粒的剥落降低了石材表面的光泽度。微晶石弥补了这一不足，

c.卓越的抗污染性微晶石的吸水率为零，所以水不容易渗入，不必担心冻结破坏以及铁锈、混凝土泥浆、灰色污染物渗透内部，不存在石材吐汁现象。附着于表面的污物也很容易擦洗干净。

d.漫反射微晶石中存在一定的玻璃相,但是无论强光从任何角度射入，经过晶体微粒的漫反射，使板材形成柔和的玉质感，外观看上有一种比天然石材更为晶莹柔润的美感，使建筑更加流光溢彩。这一点更是其他人造石材呆板的镜面反射效果所根本无法比拟的。

e.强度、硬度微晶石是经1500摄氏度高温烧结而成，由硅灰石相和玻璃相相结合的致密的整体结晶材料，具有很高的强度和硬度。这些晶相和玻璃相之间具有极高的结分子界面强度，比天然石材更坚硬，更耐磨，不易受损及断裂，且没有天然石材之结构纹理（常由此处断裂）；而人造石一般为有机高分子树脂混入石粉压制成型，所以硬度低、易磨损、老化、易褪色，温度变化后容易变形。微晶石则没有这些缺陷。

微晶石行业发展X%j w0d'q

其实，微晶石美丽的后面尚有一定的不足，自1995年以来国内已经有不少企业投入几千万元以上的巨额资金，从微晶玻璃生产工艺最成熟的日本引进设备、开发产品，但因工艺控制复制，原料配方不成熟以及未能掌握核心技术等种种原因，致使产品花色品种少，烧成晶体表面气孔以及平面规整度等缺陷难以控制，许多企业每年只能生产几万平方米的低档产品，生产成本居高不下，在激烈的市场竞争中半途而废。现有的生产工艺花纹效果鲜亮美观，但由于分步成形，加之选材成分要求严格，使其成本较高；而且由于工序多，综合成品率低也阻碍了成本的下降，同时，由于微晶石硬度大于天然石材，使其冷加工技术难度大，也导致了成本的增高。如何更一步攻克表面气孔多的难关、提高产品质量、增加花色品种、降低生产成本，仍然是部分企业的一大关口，不少的企业微晶玻璃产品合格率在60％。行业发展中的一些问题和不足还表现在：

其一，众多厂家的微晶石产品技术基础薄弱，研发投入不足，管理不规范，造成产品质量迟迟不能得到提高。低质量的产品靠价格竞争大量充斥市场，客观上影响微晶石产品的整体市场形象，这种急功近利的方式是目前行业内亟待解决的。

其二，众多微晶石厂家的市场营销方式落后，营销体系不健全，品牌意识薄弱，售后服务差。而问题的关键是管理决策者的观念落后，缺乏对先进的管理营销理念的学习，这恐怕是制约微晶石市场份额快速扩大的一个重要原因。q Z-} n ^"G(x'c

其三，一些行业龙头企业内部也存在着严重的管理和人事问题，例如一家企业主要管理人员观念陈旧，经营无方，使得投资靠大资金投入所建立起来的光环效应逐渐减退，企业连年亏损，这种恶劣影响不但损害了投资方和本企业的利益，客观上对整个行业也造成了巨大的伤害。

其四，政府在行业发展和规范方面的作用不明显，对于这样一种性能优异的环保装饰材料，政府相关部门应该在政策层面和具体操作上大力引导、扶持和推广，并加大力度规范市场。其五，缺乏国际化发展的意识和理念，对开拓国际市场的信心不足。

五、厂家分析

上海久久石业有限公司

上海久久石业有限公司是中国最具规模的石材生产企业之一，率先通过ISO9001：2000版国际质量管理体系认证，公司拥有意大利，德国等先进的大板，条板，生产线及各种异性石材加工设备。从国内外矿山直接选购优质材料，用先进的设备直接加工，销售，没有任何中间环节。

产品系列：天然大理石、天然花岗石、洞石、砂岩拼花、马赛克、条形板、壁炉、柱头、台盆、雕塑

产品特点：硬度大，耐磨、耐酸碱腐蚀，花纹变化小，可拼性强，吸水性较小,每一种系列的颜色纯净,花纹图案较多，且没有单调性，花纹和颜色呈现多样化。

适用范围：地面、内墙、外墙,圆柱装饰

工程范围：上海地区、华东地区、北方地区

上海古猿人石材有限公司

上海古猿人石材有限公司是一家集专业设计，研发，生产和销售及服务为一体的人造文化石的龙头企业，也是中国最早从事人造文化石的企业，目前的产能及产量均为亚太地区前茅，日产量均一万平方米以上，国内市场占有率持续增长并连续七年位居前茅。其生产基地涉及到北京，上海、广东、河南、四川。

产品系列：人造文化石、艺术石、砂雕、文化石

产品特点：美观，可按客户要求个性化定制。保温隔热，良好的保温隔热性能可辅助部分保温材料。不易腿色，优质的颜料及独特的工艺保证产品颜色持久稳定。质地轻，

只有天然石材的三分之一的重量。环保，主要采用无机材料，为最环保的原料之

一。安装保养方便，无需干挂，直接粘贴，容易清洁，易保养。同时还具有强度

高，耐腐蚀，抗冻，吸音，防火无毒，不变形等多方面的优点，产品的各项性能

指标均达到国际领先水平。

适用范围：别墅外墙、围墙与通道、商业建筑、风景标记牌、连排别墅、家庭居室大厅等建筑内外墙的装饰，适合北美、欧式、中式、地中海、西班牙风格的建筑。

工程范围：华东、西部、华南、华北、中部

上海天尧建筑饰品有限公司

上海天尧建筑饰品有限公司是一家专业生产透光云石（各色自然花纹造型及板材）的企业其材质取自环保型原料，在特殊工艺条件下可按要求任意加工成各种形状，能够生产各种颜色的透光云石，在同类产品中质量上乘，科技含量高，配合灯光效果更能产生一种梦幻般的幻景，颜色可来样定制。

产品系列：透光石、仿云石、人造石、背景墙、水晶石

产品特点：份量轻（与天然石材相比），硬度高，耐油耐脏腐蚀。板材厚薄均匀，光泽度好，透光效果明显，不变性，防火抗老化。不含天然石材中对人体有害的半含放射性

物质，且比天然石材更易成型，不易碎，粘结容易。花纹和颜色呈现多样化，质

地坚硬表面无细孔，无渗透性，清洁打磨容易，图纹多样。

适用范围：透光吊顶、透光背景墙、异性灯饰、灯柱、地面透光立柱、透光巴台、透光艺术品摆放及各种造型别致的台面、摆件；大中型商场、酒店会议中心、大厦、广场

和家居装饰。

工程范围：上海地区、华东地区

上海建磊建材有限公司

上海建磊建材有限公司是天津标准建材工业有限公司的下属分公司，其年产量二十万平方米微晶石饰面板材，是国内同类产品投资及生产规模最大的一家企业，设有独立的微晶石研究及现代化实验室，设备绝大部分从外国进口，具有技术、设备的优势。全部以天然无机材料，采用特殊的工艺，经高温烧制而成。

产品系列：微晶石、石英石、人造石

产品特点：硬度高、无色差、光泽度高、不风化、不腿色、不变形、自然柔和的质感，优良的耐侯性及持久性，零吸水率，不易受污染。

适用范围：高级宾馆、商场、银行、机场、写字楼等公共建筑、家装用于客厅、厨房和卫生间的装修、地面、内墙、外墙,圆柱装饰。

工程范围：上海地区、华东地区、北方地区