水磨石是由骨料、膠粘材料及輔助材料組成的。而膠粘材料有無機材料和有機高分子材料。輔助材料有礦物外加劑、化學外加劑及顏料。膠粘材料凝結硬化后，把骨料粘結成堅硬水磨石。圖1為生產水磨石的主要原材料。本文歸納了水磨石生產使用的主要材料及制備，以便石材行業交流。歡迎專家、學者、技術人員批評指正。

圖1生產水磨石的主要原材料

1骨料

水磨石生產用骨料分為粗骨料和細骨料。粗骨料決定水磨石花色品種，一般最大粒徑5cm。骨料在水磨石中所占總體積的50%~75%。膠粘材料占總體積的25%~50%。輔助材料占總體積的量很小，但作用非常大，種類相對較多。

新型水磨石對骨料的選擇已經放寬了視角，之前以礦物為主，以礦物制品為輔來制作水磨石。現在不僅巖石和礦物用作骨料，礦物制成品和高分子聚合物及天然有機質也用作水磨石的骨料。骨料在水磨石中的作用是非常重要的。首先，為了調整制品顏色，加入一種或多種彩色的骨料，能大大增加美觀，裝飾效果非常明顯。其次，它可以抑制各種膠粘劑由于各種原因引起的體積變化。從而減少由此產生的應力和裂紋，保證水磨石的穩定性。第三，骨料的抗壓強度和耐磨強度一般均比膠粘材料高。能起骨架作用，從而提高水磨石承受荷重和傳遞應力的能力。

1.1巖石和礦物骨料

天然巖石在自然界極為豐富，其形成見圖2。據初步統計，已達2000余種。礦物的種類有硅酸鹽、碳酸鹽礦物、硫酸鹽礦物、氧化物、氫氧化物、鹵化物、有機礦物、硼酸鹽、硝酸鹽、神酸鹽、磷酸鹽、饑酸鹽、銘酸鹽、鴇酸鹽、鑰酸鹽等。

常用礦物特性有：顏色、光澤、解理、斷口、韌性、硬度、折射率、比重等。針對不同的礦物和巖石，根據它的存在方式、物理性能進行開采，然后進行針對性的加工破碎，形成能夠滿足使用要求的粒徑級配。

1.1.1碳酸鹽礦物

大理石是由我國云南省大理縣出產的石材而得名的。從巖石學上看，大理巖是一種變質巖。它主要是石灰或白云巖接受觸或區域變質作用而重結晶的產物。但是，水磨石工業中的大理石的概念要廣泛的多，既凡是易于磨光且有裝飾性能的各種碳酸鹽巖石、橄欖石硅卡巖等都可以歸人。因此，包括石灰巖、白云巖、大理巖、白云大理巖、蛇紋石化大理巖、蛇紋石化橄欖石硅卡巖等。這些巖石分屬沉積巖、沉積巖、變質巖或火成巖、變質巖。

大理石的主要造巖礦物有方解石和白云石。方解石的化學成分為碳酸鈣，他能夠在酸中溶解，分解成二氧化碳。白云石的化學成分為碳酸鈣和碳酸鎂組成的復鹽。大理石的化學成分比較穩定。

大理石依基本顏色可分為白、黃、綠、灰、赭、紅、黑等七類。以純色為主的白、黑兩類大理石和以花色為主的黃、綠、灰、赭、紅五類大理石都是水磨石常用的原料。一般大理石或多或少要加些雜質，而大理石的顏色同雜質的成分密切相關，甚至取決于雜質。彩色花紋取決于雜質分布的均勻程度。白色大理石呈乳白色，少量灰白色，主要為白云巖、大理巖，有“雪花”“漢白玉”“雪花白”“蒼白玉”“雪浪”“晶白”“蕉嶺白”“河南白”“粉荷”“奶油”等。黃色大理石呈深淺不同的黃色，主要為蛇紋石化大理巖，有“香蕉黃”“芝麻黃”“錦黃”“稻香”“晚霞”“凝香”“虎皮”“錦屏”“脂香”等。綠色大理石呈深淺不同的綠色，主要為蛇紋石化大理巖和蛇紋石化橄欖石硅卡巖。有“金玉”“萊陽綠”“丹東綠”“斑綠”等。灰色大理石呈深淺不同的灰色，主要為石灰巖和大理巖，有“艾葉青”“螺絲轉”“杭灰”“齊灰”“化雨”“灰皖螺”“云花”“銀荷”“咖啡”等。赭色大理石呈紅褐色或紅褐色花紋，主要為石灰巖和大理巖，有“晚霞”“咖啡”“虎皮”“凝香”“奶油”“錦屏”等。紅色大理石呈深淺不同的紅色，主要為大理巖和石灰巖，有“桃紅”“廣州紅”“鐵嶺紅”“紋脂奶油”“林楓”“東北紅”“紫紅”“紅皖螺”“紫豆瓣”等。黑色大理石成深淺不同的黑色，主要為石灰巖、大理巖，有“墨玉”“大連黑”“黑底白花”河南黑，墨碧，龜壁，等雜質不僅同大理石的顏色密切相關，而且對大理石的性能也有不同程度的影響。如石英、玉髓質地比較堅硬，若含量大會使開采和加工發生困難，黃鐵礦氧化后生成銹黃色或褐色的斑點，會降低顏色和花紋的質量，綠泥石呈薄夾層狀分布，會引起大理石板的分裂，并降低其機械性能，赤鐵礦和褐鐵礦有時能增加色彩，有時又能影響裝潢等。表1為水磨石中碳酸鈣骨料主要性能指標。

大理石的物理性能包括解理、斷口、比重、容重、空隙率、強度、硬度、磨耗量和光澤度等。解理是礦物晶體受外力作用時，沿一定晶面方向裂開呈平面的性質，大理石的解理比較完全。斷口是礦物晶體，受外力的作用后，產生無一定方向的不規則破裂面的性質。大理石的斷口比較平坦。比重是物體單位體積的重量和同體積4攝氏度水的重量的比值。大理石的比重約為2.6~2.9。孔隙率也稱孔隙度，是在松散的巖石顆粒間的孔隙總體積對于巖石整個體積之比，大理石的孔隙率約為0.3~1.5o強度是大理石破壞時的應力值，根據外力的類別，分為抗壓強度和抗折強度。為了適應大理石的非均質性和解理性。對每種大理石抗壓強度都進行了三個方向的測試，實驗說明，大理石三個方向的抗壓強度不完全相同。硬度是大理石抵抗外來機械作用，特別是抵抗刻劃作用的能力。用莫氏硬度計在拋光了的大理石表面進行測試。磨耗量是以單位時間內磨耗大理石的體積來表示的。光澤度是由反射光線的性能決定的，是大理石裝飾性的重要因素之一，一般為90度～115度。

1.1.2硅酸鹽礦物

硅酸鹽礦物大約占已知礦物25%，常見礦物的40%，是石英、長石以及花崗巖的主要成分。石英、長石和云母都是硅酸鹽，在硅酸鹽中，硅和氧兩種元素組合成四面體結構，根據四面體與其他元素鏈接方式的不同，硅酸鹽可以依照結構配置，分為五大類：一島狀硅酸鹽，四面體中無共享角，雙島狀硅酸鹽是四面體，一角共享。二單鏈鏈狀硅酸鹽，雙角共享形成鏈狀，雙鏈狀硅酸鹽，兩個或三個共享角形成雙鏈。三環狀硅酸鹽，雙角共享形成圓環。四架狀硅酸鹽，四角全部共享。五層狀硅酸鹽。

1.1.2.1花崗石

也稱花崗巖，俗稱麻石。它是分布較廣的深成酸性巖。它是由晶瑩透明的石英，肉紅色的鉀長石，灰白色的斜長石以及少量的云母組成，有時有少量的角閃石或輝石等礦物。石英、長石、角閃石等礦物都很堅硬，用一般的鋼刀都不能刻動。云母硬度差一些，但卻比較耐風化。在顯微鏡下，我們可以看到這些礦物互相緊密鑲嵌，形成致密的花崗結構，因而使花崗巖具有堅硬的性能，其主要性能見表2。

花崗石具等粒狀結構和塊狀構造。常成巨大巖體產出。按次要礦物成分的不同，可分為黑云母花崗巖、二云母花崗巖和角閃石花崗巖等。

花崗石顏色較淺，以灰白色和肉紅色為最常見。灰白色花崗石呈灰色、灰白色、有“廈門石”“牟平石”“日照石”“大黑白點”“筆山石”“峰白石”和“田中石”等。肉紅色花崗石呈淺紅色、紅灰色、肉紅色，有“南口紅”“白虎澗”“柳阜紅”“長清花”“古山紅”“汕頭石”“南安石”“碧石”和“嶗山石”等。

花崗石的物理性能包括比重，強度，硬度和磨耗量等。花崗石由于其本身成分中含有高硬度的礦物，加工十分困難，但對氣候具有很高的穩定性，它可使

飾面維持長久的時間，并在很大程度上延長建筑物的使用年限。但因開采加工費用比較昂貴，我國很少用花崗石渣做水磨石原材料。

表2水磨石中花崗巖碎料主要性能指標

序號

項目

技術要求

試驗方法

1

外觀

應符合產品板面花色開發要求

目測

2

粒徑合格率(%)

N75

按GB/T14684-2011

中規定試驗

3

含水率（％）

W0.2

烘干法

4

打板顏色

與標準板對比基本—致

按流程試制小板后目測顏色

5

耐酸度（%）

99

按GB/T8488-2008中規定試驗

1.1.2.2石英

架狀硅酸鹽，自然界已發現八種同質多像變體，a石英、b石英、a鱗石英、b鱗石英、a方石英、b方石英、柯石英、斯石英，即二氧化硅，是地殼上第三大常見礦物，儲量僅次于冰和長石。按體積計，占整個地殼的11.9%；占花崗巖和變質巖的22.5%，沉積巖的18.4%0在熱液礦脈中，石英常呈長柱狀晶體，往往排成節狀構造。在偉晶巖晶洞中，石英的柱狀晶體常聚合成為晶族出現。常見的有石英、鱗石英、方石英、蛋白石等。

這些石英的類別是硅酸鹽－架狀硅酸鹽。晶系為六方或三方晶系。化學組成為Si。形態或習性，柱狀，莫氏硬度為7，無解理，斷口為貝殼狀，有玻璃光澤，比重為2.7。

石英在中國分布很廣，最有規模的是連云港的東海市，湖北的薪春、內蒙古的赤峰、包頭、巴彥淖爾，甘肅瓜州、廣東河源、佛山，河北靈壽，陜西商洛。人造水磨石中石英的要求指標如表3。

1.1.2.3 長石

架狀硅酸鹽是組成地殼最主要的礦物。按體積計，占地殼組成的43.1%；占花崗巖和變質巖的52.2%.沉積巖的17.3%；大洋和大陸玄武巖中分別占34,3%和45.7%，純凈的長石主要來源于花崗巖、正長巖和偉晶巖。在巖漿作用的偉晶巖階段，可結晶出粗大的長石晶體，是長石的重要礦床類型。長石的化學通式M(T408)，其中M為Na、Ca、K、Ba及少量Li、Rb、Cs、Sr等。T為Si,Al及少量B、Fe、Ge等。主要有堿性長石、斜長石。

1.1.2.4 沸石

是由SiOQ和A10Q四面體通過共角頂彼此連結而形成三維骨架構成。沸石與其他架狀硅酸鹽間最重要的區別是架間空穴的維數和它們之間的連結通道。長石結構中空穴較小，而沸石的骨架更膨大，含有更大的空穴并被較寬的通道相聯系。分子水可通過通道在沸石結構中進出而不破壞基本結構。作為一種功能材料在廢物處理中應用。

1.1.2.5 云母

層狀硅酸鹽，云母主要分為白云母和黑云母、白云母包括了鈉云母、白云母、海綠石。主要產于白云母花崗巖、二云母花崗巖、偉晶巖中，還常出現在云英巖、片巖、片麻巖中。黑云母包括金云母、黑云母、鐵鋰云母、鋰云母。黑云母主要產于中酸性火成巖、堿性巖、偉晶巖和結晶片巖、片麻巖等變質巖中。其中應用最廣的是白云母，其次是金云母。

1.1.2.6高嶺石

層狀硅酸鹽是一種黏土礦物，理論組成A12O341.2%,SiO248%,H2010.8%，高嶺石分布很廣，主要是由富鋁硅酸鹽在酸性介質下，經風化作用或低溫熱液交代變化的產物。高嶺石礦床分原生和次生兩類。原生高嶺石礦床是鋁硅酸鹽破壞的產物停積在原巖當地，高嶺石常與石英、褐鐵礦等混雜。當原生高嶺石遭受沖洗，被水攜帶搬運至低地沉積，則生成次生高嶺石礦床。

表一：水磨石中碳酸鈣骨料的主要性能指標

序號

項目

技術要求

試驗方法

1

外觀、色澤

白色或者半透、透明顆粒

目測

2

粒徑合格率(％)

N75

按GB/T14684—2011中規定試驗

3

含水率(％)

<0.2

烘干法

4

含泥率(％)

<0.5

按JGJ52—2006中規定試驗

5

0.1mm以下細粉

<5.0%

篩分

6

打板顏色

AE'SO

以供需雙方共同確定的樣板為標準板，來樣按流程試制小板后，按GB/T11942~1989中規定試驗測量色差

7

粒度

4~6目

大于2目的為0；大于4目的W10%；小于6目的W15%

按GB/T14684-2011中規定試驗

6~8目

大于4目的為0；大于6目的W10%；小于8目的W15%

8~16目

大于6目的為0;大于8目的W10%;小于16目的W15%

16~26目

大于8目的為0;大于16目的W10%；小于26目的W15%

26?40目

大于16目的為0；大于26目的C10%;小于40目＜15%

40~70g

大于26目的為0;大于40目的W10%;小于70目W15%

70-120目

大于40目的為0；大于70目的W15%；小于120目W3%

表3水磨石中石英石指標

序號

項目

技術要求

試驗方法

1

外觀，色澤

白色或者半透、透明顆粒

目測

2

雜質含量（個/200克）

黃雜質Wig；黑點Wig；白點W2輪

目測

3

粒徑合格率（％）

N75

按GB/T14684-2011中規定試驗

4

含水率（％）

W0.2

烘干法

5

含泥率（％）

<0.5

按JGJ52—2006中規定試驗

6

耐酸度（%）

99

按GB/T8488-2008中規定試驗

7

形狀

無明顯的針片狀顆粒

目測

8

140目以下細粉

W5.0%

篩分

9

粒度

4-6目

大于2目的為0；大于4目的W10%；小于6目的W15%;

按GB/T14684-2011中規定試驗

6-8目

大于4目的為0；大于6目的10%；小于8目的W15%

8-16目

大于6目的為0；大于8目的W10%；小于16目的W15%

16-26目

大于8目的為0；大于16目的W10%；小于26目的W15%

26-40目

大于16目的為0；大于26目的W10%；小于40目的W15%

40-70目

大于26目的為0；大于40目的W10%；小于70目的W15%；

70-120目

大于40目的為0；大于70目的W15%；小于120目的W3%；

L1.2.7蒙脫石

層狀硅酸鹽，也叫微晶高嶺石，以蒙脫石為主要礦物成分的黏土稱為膨潤土。主要由基性巖在堿性環境下風化形成，亦有海相沉積的火山灰分解的產物。蒙脫石是膨潤土的主要成分。膨潤土在我國遼寧、黑龍江、吉林、河北、浙江等地均有產出。

1.1.3氧化物礦物

氧化物指一族礦物，其中的氧原子緊密結合，氧原子中間結合金屬或半金屬原子，可分為簡單氧化物和復合氧化物。氧化礦主要存在于許多火成巖和偉晶巖中。

剛玉是一種鋁離子結合氧離子而成的簡單氧化物。有色離子含量較小，如紅寶石中的鋁離子或藍寶石中的鈦離子。藍寶石、紅寶石就是人們所說的剛玉。它是氧化鋁的六方晶系（或三方晶系）。化學組成為A1205o顏色多種多樣。形態有錐體狀、柱狀、桶狀。莫氏硬度為9。無解理，斷口為貝殼狀至參差狀，有金剛光澤或玻璃光澤，比重為4.0~4.1。折射率為1.76~1.77。

1.2礦物加工品骨料

1.2.1玻璃

玻璃是非晶無機非金屬材料，一般使用多種無機礦物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鑰、石灰石、長石、純堿等為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3>Ca2SiO3,SiO2^Na2O■CaO.6SiO2^主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規則結構的非晶態固體，廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等，其性能要求見表4。

有色玻璃是在普通玻璃制造過程中加入一些金屬氧化物，加Cu2。紅色，CuO藍綠色，CdO淺黃色，C02O3藍色，卬2。3墨綠色，MnC）2藍紫色，膠體Au紅色，膠體Ag黃色。變色玻璃是用稀土元素的氧化物作為著色劑的高級有色玻璃。

1.2.2陶瓷

陶瓷是以粘土為主要原料以及各種天然礦物經過粉碎混煉、成型和爐燒制得的材料以及各種制品。它包括由黏土或含有黏土的混合物經混煉、成形、爐燒而制成的各種制品。由最粗糙的土器到最精細的精陶和瓷器都屬于它的范圍，其性能要求見表4。

用含有著色金屬元素的原料配制得呈色優美的釉料。釉料中加入不同的金屬氧化物為著色劑，在一定溫度與氣氛中燒成，會呈現不同色澤的釉，成為顏色釉。其結構使面板具有極強的抗擊性，特殊的表面結構使其具有耐刻刮性，即使受各種硬物作用也能長期保持外形不受損傷。陶瓷有很強的耐磨性，適用于有重物放置處或需頻繁清洗處。抗紫外線，不管是日曬雨淋，還是氣溫急劇變化，陶瓷板的核心和外觀都不會改變。耐化學腐蝕，陶瓷板有很強的耐化學腐蝕的特性，防酸、防氧化。

1.2.3燒結砂，它是一種將彩色釉料燒結在天然砂表面的骨料。它的顏色可隨意調整，但在水磨石行業只能燒結在透明的骨料上才有很好的效果，其性能要求見表4。

表4水磨石中礦物加工品骨料質量要求

序號

項目

技術要求

試驗方法

1

外觀

玻璃陶瓷燒結砂

無雜色顆粒，無膠皮，紙皮，塑料，樹皮，泥沙等異物，不同批次之間顏色基本一致，表面不允許有裂紋。

目測

2

粒度

顆粒尺寸與標準版對比基本一致

目測，篩網

3

pH值

6~8

pH試紙

1.3天然有機質和高分子聚合物骨料

1.3.1有機質骨料

有機質骨料是指有機生物的生命過程中相關的一種物質，可能是無機物或有機物。目前應用比較多的有貝殼、動物的骨骼、牙齒等。近來由于大量的海螺等殼類海生動物在近海區大量存在故價格低廉。而且貝殼在水磨石中磨拋后有美好的珍珠光澤以及自然的流線型，給人以和諧的自然美感。一些動物的骨骼、牙齒在很多地方用于裝飾品已有幾千年的歷史了。在水磨石中加入這些材料，也是部分人為了要表達一種特殊的感情。

琥珀是一種樹脂化石，琥珀用于裝飾品已經有很久的歷史了，用于建筑物中的典型例子是俄羅斯葉卡捷琳娜宮內的整個大廳，用打磨的琥珀裝飾而成。琥珀作為一種神秘的寓意材料，被應用在一些特殊的領域。現在也有人把它用于水磨石中作為骨料，大多是人造琥珀為主。珍珠骨料、珊瑚骨料、煤精骨料是一種有機質的古老裝飾品，應用在水磨石中被賦予了更高的價值。

1.3.2有機高分子膠結骨料，如，熱固性樹脂膠結骨料，熱塑性樹脂膠結骨料，橡膠材料膠結骨料。

2骨料規格和加工

2.1骨料規格

骨料是由石料破碎而成的，主要有尖骨料和圓骨料，另外還有片骨料和粒骨料。水磨石用骨料要求顏色基本一致，不能含有風化、山皮、水銹和其他雜石，且組織疏松容易滲色的石料，如漢白玉一般不宜選用。例如水磨石常用骨料規格品種有：石英（40~70目、70~140目、20~40目、325目粉）“水晶黑”（20~40目、40~80目、80~120目；）玻璃（4~6目、6~8目、8~16g;）；黑、白石子（3~6目、6~9目）；白瓷（4~6目、6~8目）；貝殼（6~12目）。

2.2骨料的加工

進廠的石料是大塊的石料，要經過破碎、篩分和洗選，達到工藝要求后才能使用。

2.2.1破碎

破碎是將大塊的石料變為骨料的過程。水磨石廠主要采用機械方法，即用破碎機進行破碎。石料是脆性材料，當它受到抗壓強度以上的外力時，即行破壞。石料常用的破碎方式有擠壓、劈裂、折斷和磨碎四種。骨料一般呈不規則塊狀，對于石料的大小，有用一邊的長度來表示，也有用兩邊或三邊的算術平均長度或幾何平均長度來表示。這種用一個尺寸來表示的大小，就叫做石料的粒度，見表4。

表四骨料加工設備

序號

設備名稱

型號

數量

功率（kw）

價格（萬元）

備注

1

振動給料機

GZ3F

1

2.2

1.5

2

對輻破碎機

2PG610x400

1

30

7.2

3

對輾破碎機（光親）

2PG610x400

1

30

6.8

4

斗式提升機

TH200x8M

1

5.5

2

5

直線篩

5SZF1540

2

4.4

11.5

5層

6

干式磁選機

1510-2

1

1.5

12.5

7

配電柜

配套

1

/

1

8

傳送帶（m）

/

50

8.25

1650元/m

9

除塵設備

/

1

4

待定

10

照明及辦公

/

/

40

/

11

合計

8

113.6

50.75

含稅，供貨期20天（不加除塵器）

破碎機的進料粒度，是破碎機所能允許進入的最大粒度。他是按團塊料考慮的，如為長塊料，這個數字還可以略大些，不同形式和規格的破碎機，均有其一定的最大粒度限制，不宜超過，否則會使破碎機出現過負荷，堵塞或卡料等故障，嚴重時還會造成事故。破碎機允許的最大進料粒度一般為進料口寬度的80%~85%。骨料加工流程圖見圖3。

破碎機的出料粒度是破碎機破碎后的石料粒度，一般以80%通過的篩孔的尺寸表示。在石料破碎作業中，經常遇到“破碎比”這個術語。他是進料粒度和出料粒度之比。各種破碎機只能在其一定的破碎比范圍內工作。這是采用開路循環系統操作的，當采用閉路循環系統操作時，其破碎比可以稍高些。一般鄂式破碎機，破碎比范圍，3~5；錘式破碎機，破碎比范圍，10-30；反擊式破碎機，破碎比范圍，10~40。破碎的段數主要是由石料需要的破碎比決定的。如石料的最大粒度為800mm，用做水磨石的骨料的粒度為20mm，則要求的破碎比為，破碎比等于800+20=40，如選用鄂式破碎機做粗碎，其破碎比選4，再選用反擊式破碎機做中碎，其破碎比選10，則總破碎比4xl0=40o這就是兩段破碎，通常骨料的破碎一般為兩段破碎。其加工流程見圖4。

同破碎有關的主要物理性能為抗壓強度。當抗壓強度超過1600kg?N/cm？時，稱為高硬石料；當抗壓強度在800-1600kg?N/cn？時，稱為中硬石料；當抗壓強度不足800kg?N/cm2時，稱為低硬石料。我國大理石多數為中硬石料。少量為低硬石料，個別的屬于高硬石料。一般選用鄂式破碎機、錘式破碎機和反擊式破碎機為多。有時出現燧石和石英，其主要成分為二氧化硅，絕大部分呈游離狀態。這些礦物對破碎機的齒板、錘頭、襯板等部件的磨蝕性較強。因此，其含量不宜超過3%到4%。當其含量超過4%時，宜選用慢速轉動的破碎機為宜。

圖4額式破碎機骨料加工示意圖

毛料一鄂式破碎機一輸送帶一反擊式破碎機或錘式破碎機—輸送帶一篩一石渣。

砂石廠常用鄂式破碎機，錘式破碎機和反擊式破碎機。

鄂式破碎機的主要工作機件是動鄂和定鄂。動鄂和定瓠之間有一定距離，上寬下窄，上部為進料口。石料自上部投入，靠動鄂往復向定額運動。當動鄂擺向定鄂時，石料就受到擠壓而被破碎成小塊。當動鄂離開定額時，被破碎的石料就從排料口排出。其動鄂和定顆上鑲有錠鋼齒板。

鄂式破碎機的規格通常以進料口的長度和寬度表示。數式破碎機適宜于破碎大理石，石灰石等，見圖5。

錘式破碎機的主要工作機件是轉子，錘子和卸料篩板。轉子是由一組錘子利用活動關節固定在圓盤或臂桿上。當轉子高速回轉時，由于離心力的作用，錘子成輻射狀，石料碰到高速運動的錘子，便被擊碎。破碎后的料塊，被錘子摔到破碎機機殼的襯板上再次被擊碎。落到篩板上的料塊，則被錘子再次破碎。錘子與篩板之間的距離可以調節。當錘子磨損后，錘子與篩板間距離增大時，可將篩板的一端向上提起，以減少兩者之間的距離。篩板除可利用其進一步磨碎石料外，還可保證其規格。

1、2輾子；3物料；4固定軸承；5可動軸

承；6——彈簧；7—機架圖6雙輻式破碎機工作原理

錘式破碎機的規格通常以轉子直徑和長度表示。錘式破碎機也適宜于破碎大理石，石灰石等。

反擊式破碎機的主要工作機件是轉子、反擊機和打擊板。石料從入料口加入，經導板落在高速轉動的轉子上，受固定在轉子上的打擊板打擊，沖向反擊板上，再受反擊板的反擊而落下，與連續打擊上去的料塊互相撞擊，又落到轉子上，再受打擊向另一塊反擊板沖擊。石料在轉子、反擊板、導板之間反復運動，受強烈打擊和反擊而破碎。當石料粒徑小于反擊板和打擊板之間的縫隙時，就能離開機腔，從卸料口排出，見圖7。

反擊式破碎機的規格通常以轉子直徑和寬度表示。反擊式破碎機亦適宜于破碎大理石，石灰石等。

破碎石料的準備應符合下列規定：挑選適合用于生產的原石或固體廢棄物，使用鄂式破碎機、錘式破碎機及粉磨設備進行破碎和粉磨。破碎和粉磨流程如圖7所示。

圖7石料破碎和粉磨流程

2.2.2色選

骨料的雜石可以用光電分選機進行分選的。各種骨料甚至同種骨料的各種級別之間，都有色度差異。光電分選機即是利用骨料的色度差異選出所需要的骨料的。光電分選機的基本原理是當骨料由進料斗進入振動式進料盤上，骨料上的塵埃同時被除去。隨后，骨料落到槽式輸送帶或滑槽上，并被送到有燈光的檢查箱內。箱內有光電管，并以色板做背景，以觀察在半空中的骨料。背景板用于顯示所需骨料的顏色或色調。要除去的骨料其顏色同背景顏色不同，因而發出一個電子信號。這個信號是氣閥開關，放出的壓縮氣流，使在半空中的骨料偏離自然軌道。這樣，可以將兩種以上不同顏色的骨料分選出來，見圖8。

2.2.3篩分

利用篩子將粒度范圍較寬的石料顆粒群按粒度分成級別的作業，稱為篩分。通過篩孔的粒級稱為篩下物，留在篩上的稱為篩上物。粒級是用下列方法表示，例如小于25mm而大于18mm的，常以－25+18mm表示，亦可用25~18mm或25/18mm表示。篩分機械的種類很多，有格篩、搖動篩、振動篩和滾筒篩等種。格篩一般是固定的。它是由平行排列的鋼條或鐵棒組成。鋼條或鐵棒稱為格條。格條借橫桿聯系在一起。格條間隙的大小是由格條件墊圈的厚度決定。其優點是構造簡單、堅固、無需動力。缺點是效率較低、占地較多，篩分時容易破碎。

（a）色選機流程

（b）色選機

圖8光電分選流程及光電分選機

搖動篩分為單層和多層兩種。多層搖動篩是由上下配置的篩框組成。篩框用吊桿懸掛在架子上。篩框內固定有篩網。篩框是由電動機帶動曲柄連桿機構進行搖動的，搖動方向與篩面平行或接近平行。其優點是構造簡單、效率較高、檢修容易；缺點是動力難以平衡，會縮短廠房使用年限。

振動篩一般為偏心振動篩。它是由篩框、振動器、彈簧和篩架組成。篩框支撐在振動器的偏心軸上，并裝有篩網或篩板。偏心軸旋轉時，篩子做圓形振動，振動方向與篩面垂直或接近垂直。其優點是效率高、應用范圍廣、檢修方便；缺點是當篩框的慣性力不能得到平衡時，會引起強烈的震動，會縮短廠房使用年限，噪聲也很大。

滾筒篩由滾筒、聯軸節、變速箱以及主轉動電機和機架組成，由皮帶輸送機送料、料斗出料。

2.2.4求圓

為了滿足設計需要，有時要用圓骨料。圓骨料分天然圓骨料和人工圓骨料。后者是用尖骨料在求圓骨料機內制備而成。制備時要加少量水。當求圓骨料機轉動時，由于尖骨料互相撞擊，摩擦以及同機壁的撞擊、摩擦而去掉棱角，呈現圓石狀。在求圓制備時，每次加料量多少，由求圓骨料機大小而定。求圓時間由骨料本身的硬度而定，一般磨損率達20%~30%02.2.5洗選

骨料篩分后，就要進行洗選了。洗選的目的在于除去雜物和雜石，使骨料符合工藝規定的顏色、粒度和形狀。骨料的雜物有黏土、泥灰、動植物腐質等。一般用清水沖洗即可除去。黏土和泥灰潤濕時體積膨脹，干燥時體積縮小，比表面積較大，就會影響水磨石混合物的需水性。它粘附在骨料表面，會降低石渣和水泥之間的粘結力，降低水磨石的強度、抗滲性和耐久性。骨料中不允許含有黏土和泥灰。

2.2.6表面處理

骨料的表面處理是為了改善或完全改變材料表面的物理性能或表面化學特性。按照水磨石行業處理工藝和目的，表面處理與改性可分為兩種工藝。

2.2.6.1潤濕與浸漬

通過對要處理的骨料進行浸泡，捏合等工藝，使骨料表面吸附、包覆或滲透相應的物質以改善界面性能或分散能力。例如，用偶聯劑對骨料浸泡、潤濕，改善無機礦物與有機高分子之間黏結性能。

2.2.6.2涂層處理

將骨料表面進行涂刷，噴涂化學反應涂層，使深加工顆粒或骨料表面涂覆相應物質，使骨料具有相應的裝飾功能和物理性能。例如，表面涂覆活性或惰性材料，使骨料改性為活性或惰性材料。

2.3骨料的特性

2.3.1骨料的級配

細骨料中各級粒徑顆粒的分配情況稱為級配。良好的沙子級配可制得良好的混合料，并能在相應的成型條件下，得到均勻密實的效果。細骨料的各級粒徑顆粒通常用篩分法確定。沙子的標準篩篩孔尺寸按國標執行，見圖9。

細骨料的級配用試樣在各號篩上的累計篩余的重量百分數表示。將細骨料試樣的篩分結果繪制成曲線稱為級配曲線。細骨料不得含有超過規定的雜質，如有機雜質黏土，云母和鹽等。粉塵含量過多，會增加吸水率，一般不宜超過3%，云母表面光滑，粘結力較差，且易解理成碎片，其含量以小于0.5%為宜。

圖9各級別沙子

2.3.2骨料的顏色

由于骨料的地質分級和巖石類型的不同，其顏色的變化相當大。石英骨料就有很多種，透明的、白色的、黃色的、綠色的、灰色的、淺色的或玫瑰紅色的。這些顏色與其他骨料混合使用，以補充表面顏色效果。花崗石的顏色有粉紅色、紅色、灰色、深藍色、黑色和白色。玄武巖的顏色有灰色、黑色和綠色。大理石的顏色就更廣泛，如前所述。陶瓷骨料和玻璃骨料由于是人工制造，顏色可以人為調配。所以是最廣的。

2.3.3表觀密度（亦稱體積密度）

自然狀態的材料，其質量與其體積之比，稱為表觀密度。按式（1）計算：

mpo=—

p0－觀密度，g/cn？或kg/n?;

m材料的質量，g或kg;

Vo——材料在自然狀態下的體積，或稱表觀體積，cn？或n?

材料的表觀體積是指包含材料內所有孔隙（開口、閉口）在內的體積，在自然狀態下，當材料中含有水分時，測定的表觀密度應注明含水情況，而一般情況下，是指干燥狀態下的表觀密度。

在自然狀態下，材料體積內常含有各種不同的孔隙。一些孔之間相互連通，且與外界相通，稱為開口孔，絕對的閉口是不存在的，在建筑材料中，從實際出發常以在常溫常壓下水能否進入孔中來區分孔的開口與閉口。

在工程中，當材料與水相接觸時（如砂石用來拌制混凝土時），其內部的開口孔將被水所填充，因此其表觀體積將減小，材料的表觀密度值將增大。為了區分，可以把只包含閉口孔在內時的表觀密度稱為視密度。即把這種只包含閉口孔時的材料視為密實狀態。由于砂、石內部相當密實。因此，在配制混凝土時，常采用其表觀密度來代替視密度。在進行材料的研究時，有時視密度也有著特殊的使用意義。視密度用式（2）表示：

2.3.4堆積密度

粉狀或顆粒狀材料在堆積狀態時，其質量與堆積體積之比，稱為堆積密度，按式（3）計算：

材料在堆積狀態時，其堆積體積除包含所有顆粒的表觀體積外，還包含顆粒之間的空隙。堆積密度值的大小，反映了

顆粒狀材料堆積的疏密程度，因此它不但取決于材料顆粒的表觀密切，還取決于堆積時的疏密程度。

2.3.5孔隙率

材料的孔隙率是指材料體積內，孔隙體積所占的比例，以P表示，并按式（4）計算：

密實度與孔隙率從兩個不同側面來反映材料的疏密程度，即D+P=lo

建筑材料的許多工程性質，如強度、抗滲性、抗凍性、導熱性、吸聲性等都與材料的疏密程度有關。這些性質除取決于材料孔隙率的大小外，還與孔隙的構造特征密切相關。孔隙特征主要指孔隙的種類（開口孔與閉口孔）、孔徑的大小及孔的分布等。生產中，常采用改變材料的孔隙率和孔隙特征的方法來改善材料的性能。例如對水泥混凝土精心施工，提高密實度或加入引起劑，引入一定數量的閉口孔，都可以提高混凝土的抗滲及抗凍性能。

由于材料的性能與孔隙種類密切相關。因此，有必要了解材料體積內各種孔隙的多少，開口孔隙率PQ是指在常溫、常壓下能被水所充滿的孔體積（即開口孔體積Vk）與材料的表觀體積之比，即：

閉口孔隙率PQ便是總孔隙率（P）與開口孔隙率之差，即

Pb=P-Pk（6）

2.3.6吸水性

材料在水中吸收水分的性質，稱為吸水性。材料的吸水性用吸水率表75，吸水率常用質量吸水率表示，即材料在水中吸入水的質量與干燥狀態時材料質量之比，并用下式（7）計算：

mw——吸水后材料中所吸收的水分，g;

m0—干燥狀態材料的質量，g;

有時材料（尤其是對于高度多孔的材料）的吸水率用體積吸水率表示，即材料內吸入水的體積與材料的表觀體積之比，并用下式（8）表示；

式中Wv——材料的體積吸水率，%;

vw——吸水飽和后，材料中所含水分的體積，cm3;

Vo——材料的表觀體積，cm3

在自然狀態下（常溫常壓下），吸入的水充滿了開口孔隙，即吸入水的體積與開口孔體積相等。因此，材料的體積吸水率與開口孔隙率在數值上相等。

將上式（8）變換可導出體積吸水率與質量吸水率的關系：

式中Po——材料的表觀密度，g/cm'；

pW水的密度，g/cm\

材料吸水率的大小，不僅取決于材料對水的親和、憎性，還取決于材料的孔隙率及孔隙特征。密實的材料具有極細小孔或封閉孔，材料在自然環境中是不吸水的；具有較粗大孔或空腔的材料，由于水不易在其內部留存，在空氣中，水分別能潤濕孔隙的內壁，因而其吸水率也常小于其開口孔隙率；而那些孔隙率較大，且具有細小開口連通孔的親水材料往往具有較大的吸水能力。

材料在水中吸水飽和后，吸入水的體積與孔隙體積之比稱為飽和系數；

飽和系數說明了材料的吸水程度，也反映了材料的孔隙特征，若曲=0說明材料內無孔或全部為閉口孔；滿若Kb=1，則說明材料內所有的孔均為開口孔。材料的飽和系數的大小，常用來判斷材料的其他性能，如飽和系數Kb>0.85的材料其抗凍性往往很差。

材料吸水后，不但可使材料的質量增加，而且會使其強度降低，保濕性能下降，抗凍性能變差，有時還會發生明顯的體積膨脹。在潮濕的條件下，金屬材料（如鋼材）易發生銹蝕，木材易遭腐朽等。可見，材料中含水對材料的性能往往是不利的。因此，在建筑物上總是要采用各種措施來保持材料處于干燥狀態。2.3.7細骨料的檢驗和存放

細骨料的質量，如顆粒級配和含泥量，一般均進行檢驗。機械化集中生產的沙子以400m3或600t為一批。細骨料的數量驗收，可按重量計算，也可按體積計算，測定重量可用地磅為依據。特定體積可按標準器物的容積為依據。

細骨料的存放方式根據供應情況、來料方式、存放數量和地形條件，進行料倉貯存，或者特定倉庫堆放。細骨料在運輸、裝卸和堆存過程中，應防止離析和混入雜質。

3粉料及礦物外加劑

3.1粉料

水磨石除應用各種礦物骨料，膠粘劑等組成外，粉料及礦物外加劑成為水磨石中重要的原材料。不僅增加磨石骨料的密實度、外觀的細膩感、色彩的立體飽滿感，而且增加了水磨石的抗壓強度，抗折強度，抗沖擊強度，還降低了成本。

首先，能節約膠粘劑用量，調節水磨石的強度。經驗證明，如果是水泥基水磨石，而不參加粉料，則水泥用量高，體積變形大，面灰龜裂現象普遍發生，變形裂縫等破壞現象。參加粉料可以明顯的減輕這種現象；其次，可以改善水磨石混合料的易和性，提高其流動度；第三，可以降低黏度，有利于漿體在振動時上浮，使得水磨石混合料中的空隙率得以減少，增加了密實度；第四，可以減少成型過程中跑漿現象，改善了成型條件；第五，對純白水磨石制品還可以提高制坯的百度，細膩度。

當然，水磨石制品的花色品種和裝飾效果主要還是靠組合骨料和漿體色澤來實現的。作為填充作用的粉料，選擇時白度不應低于77度，粒徑范圍一般為0~0.8mm，最大粒徑不得超過1mm，以免影響符合樣板要求的骨料的組合。

粉料是大多數由大理石、石英石制成的。大理石是碳酸鹽巖石，一般有白云石和方解石、粘土礦、菱鐵礦、碳酸鐵、碳酸錠等雜質組成。因此，白石粉由于這些雜質的組成和數量的不同，顏色呈白色至灰色。比重約為2.86t/m3，容重約為（振實）1.92t/m3和（松散）1.52t/m3o石英石粉主要是石英，或熔融石英粉磨而成。石英粉的硬度高，耐磨性好，但由于石英石當中雜質的含量存在而呈現色差。

粉料的粒徑比普通混凝土用的特細砂（平均粒徑為0.25mm以下）要細得多。水磨石中粉料的質量要求見表5。

表5水磨石中粉料的質量要求

序號

項目

技術要求

試驗方法

1

外觀

應符合產品板面花色開發要求

目測

2

百度

指定值

±2

按GB/T5950中規定試驗

3

粒徑

D50(um)

指定值

±5

按GB/T19077中規定

試驗

D90(um)

±10

4

含水率％

W0.2

烘干法

5

耐酸度（%）

N99

按GB/T8488-2008中規定試驗碳酸鈣不作要求

（未完待續）

原創首發在《石材》2020年10期，經作者授權在石材范兒轉載。

汝宗林：高級工程師、宿州典躍新型建筑材料有限公司技術總監