Термообработка гранита технология

Гранит и габбро. Термическая обработка поверхности

Высокотемпературная обработка – это технологический процесс, в ходе которого материал в течение определенного времени подвергается интенсивному тепловому воздействию, а затем охлаждению с заданной скоростью. В зависимости от материала и выбранных параметров процесса термообработка позволяет придать изделиям необходимые эксплуатационные характеристики.

Для заготовок и изделий из металлов применяются такие виды обработки как отжиг, отпуск, закаливание цель которых – упрочнение структуры, улучшение технологических свойств для дальнейшей обработки, закрепление определенных свойств изделий.

В камнеобрабатывающей промышленности термообработка нашла свое применение в качестве технологии отделки поверхности изделий из натурального камня (габбро, гранита). Сегодня практически каждый гранитный завод использует эту технологию для обработки поверхности каменной продукции различного назначения.

Цель обзора – разобраться с особенностями процесса термообработки, его достоинствами и недостатками, определиться с задачами, которые она решает и выяснить область применения изделий, прошедших термическую обработку поверхности.

Цели и задачи

Перед тем как превратиться в готовые изделия и попасть к заказчику товарные блоки габбро и гранита проходят несколько стадий обработки. Каждый шаг начиная с распила на заготовки (слэбы), торцевания, придания необходимой формы и заканчивая финишной обработкой на шлифовальных и полировальных станках направлен на получение продукции с заданными потребительскими характеристиками. Все известные виды обработки решают определенные задачи, и термообработка не является исключением.

Именно эта технология позволяет:

• получить фактуру поверхности камня, которая придает ему противоскользящие свойства;
• проявить его природные цвета и рисунок;
• повысить декоративность изделий за счет создания рельефной поверхности с небольшими (2-5 мм) перепадами высот;
• убрать незначительные повреждения и дефекты по краям и на поверхности изделий;
• искусственно придать поверхности «состаренный» вид.

Технология и оборудование

Термическая обработка поверхности камня производится путем дозированного воздействия на нее высокотемпературной газовой струи, для получения которой используют специальное оборудование – термоотбойники. Принцип действия такого устройства сходен с реактивным двигателем. Конструкция состоит из держателя и горелки, в которую под давлением подается одна из двух разновидностей горючей смеси:

• воздушная – бензин с воздухом (такие горелки экономичны, дешевы и просты в эксплуатации);
• кислородная – пропан-бутан или керосин с кислородом (их достоинство – высокая производительность).

Полученная в результате сгорания газов реактивная струя, проходя через сопла выжигает из верхнего слоя гранита часть минералов, оставляя мелкие рытвины, которые создают шероховатую поверхность.

Обязательным элементом конструкции термоотбойника является система водяного охлаждения, которая решает одновременно две задачи:

• охлаждает саму горелку, чтобы избежать ее прогорания;
• понижает температуру поверхности изделия, предотвращая появление трещин.

Для качественной термообработки изделий небольшой толщины конструкция предусматривает возможность подачи воды непосредственно в зону обработки.

Особенности применения

Несмотря на простоту технологии и несложное оборудование их применение имеет свои особенности и требует соблюдения определенных правил.

Перед проведением термической обработки изделий или заготовок из натурального камня следует провести проверку реакции образцов породы на нагрев с помощью термоотбойника. Не все разновидности гранита одинаково хорошо переносят нагревание, поэтому появление трещин и недопустимое изменение цвета является поводом для отказа от термообработки данной породы.

Не подлежат обработке изделия, толщина которых менее 20 мм.

Не допускается повторная термообработка.

Проведение термообработки при низких температурах требует предварительного подогрева изделий до 20 оС.

Для обеспечения высокого качества обработки пламя горелки регулируется до получения языка пламени длиной в 10 см с голубым цветом ядра.

Непрерывное использование термоотбойника допускается в течение 30 мин после чего требуется сделать перерыв для ее охлаждения.

Обработка гранитных плит проводится полосами (по ширине горелки). После прохода каждой полосы и началом обжига следующей необходимо дать время на остывание.

Слэбы большого размера обрабатывают в вертикальном положении, крупные изделия, например, дорожный бордюр из гранита или габро – в горизонтальном.

После завершения обжига и полного остывания поверхность необходимо зачистить при помощи щетки с абразивным (алмазным) покрытием.

Сферы использования

В производстве строительных материалов из природного камня термообработка, как способ финишной отделки, используется:

В декоративных целях – для получения оригинальной фактуры (фасадные плиты из гранита, облицовочная плитка);

Согласно требованиям ГОСТа – для придания антискользящих свойств дорожным изделиям (плиты мощения из габбро, гранитный бордюр, лестничные ступени из гранита, пиленая гранитная брусчатка);

В качестве промежуточной стадии искусственного старения изделий из гранита и габбро – тротуарная плитка, плитка для пола, интерьерная облицовка.

Источник: https://goodstones.ru/granit-i-gabbro-termicheskaya-obrabotka-poverxnosti/

Обработка гранита

1. Резка камня.
2. Шлифовка.
3. Лощение
4. Полировка
5. Колка или дробление
6. Обработка торцов.
7. Состаривание
8. Термообработка
9. Бучардирование
10. Кристаллизация
11. Акваобработка гранита
12. Защита камня химическими растворами.

Это один из первых этапов обработки мрамора и гранита, который нельзя исключить. Природный камень добывается на карьерах довольно большими блоками, и им нужно придать форму параллелепипеда. Оборудование для обработки мрамора в этом случае — дисковые или канатные пилы.

Канатные карьерные станки практически не имеют ограничений по габаритам распиливаемого материала, дисковые же пилы не смогут распилить камень толщиной более 1200 мм.

Возможно 10 правил выбора станка для резки камня.

Шлифовка, лощение и полировка натурального камня

Все эти три этапа обработки гранита имеют общую цель: создание у камня более гладкой поверхности. Для этого также используется алмазный инструмент для обработки гранита. Если обобщённо: поверхность камня «царапается» алмазами, убирая неровности.

Обработка происходит в несколько этапов, на каждом этапе алмазы имеют всё меньшую и меньшую фракцию. Шлифовка осуществляется алмазами с фракцией 50-400, лощение — промежуточный этап между шлифовкой и полировкой — алмазами с фракцией 500-600, а для полировки — 1500-3000.

Стоит отметить, что визуально гладкую и блестящую поверхность можно достичь и с помощью нанесения химии, например воска для камня, но этот эффект будет временным.

Колка и дробление

С помощью специального оборудования для обработки мрамора или любого другого природного камня получают каменную крошку размером от 10 мм до 140 мм в зависимости от типа станка. Полученная крошка сегодня часто используется в ландшафтном дизайне. Для этого используют крупные отходы камня (остатки после резки, камень с трещинами и т. д.).

Дробление камня применяется в строительстве и облицовке: очень много зданий в советскую эпоху было облицовано колотым камнем.

Обработка торцов

Без этого этапа обработки гранита нельзя обойтись, если Вы изготавливаете столешницы, подоконники или столы из природного камня. На этом этапе из П-образных торцов создаются фигурные или цилиндрические красивые и гладкие профили камня. Для этого используются либо кантофрезеры с алмазными профильными фрезами, либо станки.

Здесь, при выборе алмазного инструмента для обработки гранита важно не ошибиться с выбором (также как и в шлифовке и резке)! Для гранита подходит только инструмент, изготовленный методом спекания. Инструмент, изготовленный методом гальванизации подходит исключительно для мрамора. Есть также универсальный вариант — вакуумное спекание, подходит как для гранита, так и для мрамора. Но если Вы будете обрабатывать только один вид камня, то ресурс спечной или гальванической фрезы будет на порядок больше.

Состаривание, бучардирование и термообработка камня

Эти три этапа обработки мрамора и гранита также имеют общее назначение: создание менее гладкой поверхности. Один из популярных случаев, когда возникает такая потребность — уменьшение скользящих свойств поверхности, например на ступенях.

Некоторым заказчикам нравится именно рельефный тип поверхности, а не гладкий. Состаривание — обработка мрамора царапающими движениями абразивными щётками. Используется только на мраморе и на мягких видах гранита.

Бучардирование — более дорогостоящий и трудозатратный способ фактурной обработки гранита. Есть несколько способов бучардирования, один из них — нанесение специальных противоскользящих полос. Однако такие полосы быстро отлетают, поэтому самый надёжный способ — произвести бучардой серию ударных движений по поверхности.

Кристаллизация

Кристаллизация — термохимическая обработка мрамора, в процессе кристаллизации на поверхность камня наносится химический состав, который вступает в реакцию с содержащимся кальцием, в результате поверхность мрамора получается намного более прочной, получается эффект полировки (он будет сильнее, чем при обработке алмазным инструментом) и камень приобретает дополнительные защитные свойства (в частности дополнительная защита от влаги)

Акваобработка

Её также называют водной обработкой гранита. Вода подаётся тонкой струёй по сильным давлением, в результате создаётся шерховатая поверхность, также усиливается цвет камня. В России этот вид обработки гранита непопулярен.

Защита камня химическими растворами

Любой природный камень с любым типом поверхности необходимо защитить гидрофобизаторами. Обрабатывать мрамор лучше пропитками а не лаками, так как пропитки не создают сплошной плёнки на поверхности и позволяют порам камня дышать. В противном случае внутренние испарения будут оставаться под слоем плёнки и камень начнёт как-бы гнить изнутри. Через несколько лет он почернеет и Вам уже ничто не поможет его очистить. Для столешниц необходимы более сильные защитные средства, которые обеспечат защиту от масла, жира, кофе и других органических продуктов.

Источник: https://www.stone-service.ru/obrabotka-granita-i-mramora/

Типы поверхностей гранита и свойства термообработанного материала

Наряду с другими способами формирования поверхности, термическая обработка позволяет создать особую фактуру. Термообработанный гранит является востребованным материалом при обустройстве переходов и ступеней.

• 1 Способы обработки поверхности камня

Способы обработки поверхности камня

Обработка натурального камня

Технология изготовления облицовочного материала предусматривает нарезку горной породы, шлифование, полирование и другие виды работ. Обработка гранита, твердость которого по шкале Мооса составляет 5-7, возможна несколькими способами. Фактуру поверхности облицовочного материала можно создать с использованием разных методов и инструментов.

• Технология бурчадирования предусматривает формирование рельефной поверхности с помощью ударного и вращательного воздействия на материал. В результате образуется шероховатая фактура, в которой присутствуют перепады меду частицами (зернами породы) до 5 мм.
• Этот способ используется для создания плит и ступеней, уложенных на прохожей части. Цвет полос будет отличаться в зависимости от минерального состава гранита.
• Способ ручной обработки горной породы называется лощением. Он позволяет формировать гладкую матовую поверхность с сохранением естественного рисунка гранита. На поверхности отсутствуют следы абразивного инструмента.
• Лощеная фактура создается при помощи тонких порошков с использованием шлифовального круга с напылением тонких абразивных порошков. Образованный верхний слой гладкий, а благодаря матовой фактуре хорошо просматривается цветовой спектр зерен породы.
• Нарезка горной породы относится к промежуточному этапу обработки. На шероховатом верхнем слое материала отчетливо видны следы инструмента – дисковых и рамных пил.
• При использовании в качестве абразива стальной дроби создается рельеф, а с помощью армированной пластины, изготовленной из специального сплава высокой твердости, формируется гладкая поверхность.
• Зеркальный блеск гладкой поверхности создается в процессе полирования. Гладкие плиты применяют для внутренней отделки помещений, создания элементов декора (каминов, фонтанов, стен).
• В результате шлифования образуется шероховатая поверхность со следами абразивного инструмента. Фактура «скала» формируется в результате грубой механической обработки больших кусков породы. Этот способ скалывания породы применяется при отделке цоколей и в качестве элементов декора, где необходимо подчеркнуть естественную красоту материала.

Огневая обработка

Термообработка камня в обжигательной печи

Термообработка гранита или предусматривает снятие полировки и придание шероховатости. При этом используется высокотемпературная (до 2500 °C) газовая струя, под воздействием которой выгорают некоторые минералы, входящие в состав горной породы.

Огневая обработка проводится с помощью оборудования, специальных газовых горелок, смеси пропана и бутана с кислородом.

При огневой обработке поверхность становится рельефной, а цвет породы более светлым. Для устранения второстепенного эффекта используют многочисленные средства по уходу за камнем, позволяющие подчеркнуть оттенки и защитить от воздействия воды и грязи.

Этот способ позволяет:

• создать перепад высот 2-5 мм с четко выраженной структурой камня и результатами шелушения от воздействия температуры;
• решить проблемы скольжения;
• визуально устранить дефекты плит;
• создать эффект искусственного старения.

Поверхность термообработанного гранита отличается фактурой «под старину». Материал, обработанный таким способом можно встретить в метро.

У этого способа обработки есть свои минусы:

• не все виды гранита можно подвергать нагреву;
• плиты, толщиной до 10 мм нельзя обжигать, а при толщине 200 мм необходимо соблюдать особую осторожность;
• при резком изменении температуры в процессе обжига, плита может треснуть в любой момент.

Обжигать плитку необходимо непосредственно перед укладкой, а нагрев камня следует проводить постепенно. При этом ядро пламени должно быть голубого цвета и длиной до 10 мм.

В процессе обжига необходимо организовать охлаждение материала водой. Для горелки нужно настроить охлаждение с помощью воды.

Для повышения эффективности обжига и создания равномерного давления, необходимо поддерживать постоянную температуру баллона. Чтобы предотвратить интенсивное разрушение гранита, подвергшегося термической обработке один раз, его нельзя обжигать снова.

После обжига поверхности можно слегка обработать материал абразивным кругом или щеткой. Это делается с целью снятия нагара.

Способ термической обработки можно применять для уложенного полированного камня. Для этого предварительно необходимо очистить поверхность от загрязнения.

Источник: https://1nerudnyi.ru/termoobrabotannyj-granit/