引言,上一期我们提过石材厚度越做越薄,对整个行业的影响有多大?,那石材厚度在不同应用场景,该做多少的厚度合适呢?
石材行业正在步入一种怪圈:这些年大板的厚度越来越薄,薄到了真是令人不相信的地步。笔者这些年持续关注石材厚度对石材产品质量的影响,也在《石材》杂志有关媒体上撰写文章呼吁石材行业要重视石材厚度的问题。
但是,这种现象和问题至今没有实质性的进步和改善,低于15mm的板材依旧充斥石材大板市场,依然被用于建筑装饰工程上,导致了不少建筑装饰工程因为石材厚度不足出现安装后石材开裂等一系列质量问题。上个世纪九十年代笔者刚接触石材时石材地面板、墙面板都是20mm足厚的厚度,现在石材无论是地面板、墙面板的厚度薄到了15mm,甚至更薄,薄到10mm~12mm。很多的人认为板材的厚度多少对石材的产品质量没影响,因此不把板材的厚度当成一回事?很不重视。
今天我们看到的大板市场上大板厚度大多在16mm以下了,甚至更薄。就连人造岗石这种易变形、开裂的石材厚度都做到16mm以下了。
石材产品的厚度对石材产品质量肯定有重大影响,这是不容置疑的。然而,对于石材产品厚度的要求从来就没有相关技术资料、标准作为石材企业的指导,笔者依据自己的经验、所思提出石材产品厚度确定的方法,希望对石材企业有所借鉴、作用,使石材企业在以后的经营活动中能规范、约束自己的管理行为,确保石材产品的厚度,保证石材产品的质量及使用中的安全。
01 板厚确定的基础原理
岩石的单轴抗压强度用C表示。
式中的A表示受力的剖面的面积,而A与板材的厚度有关系。从这个关系式中不难明白,当板材的厚度越薄时,应力σC就越大,应力σC就越可能大于岩石的许用应力值,也就是说板材抗压能力越弱,板材越容易破损;反之,板材越厚,σC就越小,抗压能力越大,板材就越不容易断裂和破损。
这个公式是确定石材产品厚度的基础原理,也是解释任何产品厚的基础原理。
02 外墙板材产品与室内板材产品厚度的确定
上世纪九十年代,石材外墙花岗石、大理石板材的厚度不低于30mm。随着时代的向前推进,石材外墙花岗石材产品的厚度变成了25mm,有的项目甚至连大理石厚度都变成了25mm。有的石材工程项目为了降低造价,甚至将大理石材外墙的厚度降低到20mm以下,通过对板材背后加厚的方式不提高厚度。
外墙产品厚度的变薄从力学角度来评价意味着抗风载、抗冲击能力、抗弯能力都在下降,也意味着用石材装饰的建筑物充满着各种安全风险。只要条件具备了,隐藏着的安全风险随时可能爆发,导致严重安全事故的发生。时有耳闻石材建筑外墙有石板坠落的安全事故发生,尽管发生的原因是多方面的,不排除建筑外墙石材厚度的不足的因素。
一般来说干挂石材无论是外墙还是室内大理石厚度不低于30mm;花岗石的厚度不低于25mm。如果低于这个指标,就要通过严格的力学强度来验算高压强度,抗折强度、抗拉强度满足强度验算要求后才行。
室内干挂石材参照室外干挂石材标准执行。至于室内湿贴的石材通常为20mm,不低于18mm。当石材有做开槽加工或造型加工时,石材的厚度要做相应的增加。文中后面会阐述。
2017年接触过一个用13mm的雅士白做室内干挂的石材工程。这位商家也算明白这种做法存在的安全隐患,要求在石材背面加50*20的加固石对石材强度进行加加固。这么薄的石材如果不是对整个板面进行加固,而仅是局部加固的话,那些未加固之处同样是薄弱的环节,在受到外力或其它力量作用后,照样会发生安全灾难性事故。
这种用薄石材装饰建筑物的做法应该禁止。石材生产企业遇到此类订单也不要加工。如果石材加工企业任由这种损人利己的做法继续下去,毁灭的将是整个行业。
03 花岗石,大理石产品厚度要有所区分
从岩石的理化性质看,大理石的强度、表面致密性、吸水率和其它理化指标均要落后于花岗石。因此不论是外墙石材产品还是室内石材产品,大理石产品厚度都要比花岗石产品厚才更安全可靠。石材供应商、经销商切不可以追求一己之利,用过薄的石材来装饰建筑物。
以前地面用大理石、花岗石均是20mm的石材,现在石材的厚度已经降低到了16mm以下,甚至更薄。笔者接触过的一些高档房地产项目石材做到15mm的都有。至于人造岗石不少企业都是16.5左右,有些可能在14mm。
笔者认为按上世纪的石材加工要求,石材的厚度应以20mm为准,花岗石可以略薄点,不要低于18mm。对于裂纹严重的大理石产品除通过补胶、钢筯等材料加固外,还可以通过加厚的方式增加石材强度。
04 楼梯踏步厚度的确定
楼梯踏步产品多用20mm的石材加工。低于了20mm,石材就容易破损、断裂了。笔者认为楼梯踏步的厚度大理石不低于30m厚度,花岗石不低20mm。
在很多地方看到很多石材装饰的楼梯踏步板开裂、前端破损的。最主要的原因是楼梯踏步板的厚度太薄导致的。目前,中国的很多建筑物的楼梯踏步板多用厚度不足20mm的板材加工的,有的甚至只有15mm的板材加工的,或通过加贴边的方式加厚石材的。用这种方式加工出来的楼梯踏步板强度怎么可能经受得住人来人往的不断冲击呢?怎么可能不断裂和破损呢?
图1与图2的楼梯踏步都开裂、断裂了。从图1与图2看石材明显太薄了,出现开裂、断裂是显然的。
图4中的花岗石步级石厚度不小于50mm,这么厚的石材做步级石才能满足强度的要求。因此,这些公园里的步级石即使每天很多的人踩,因为强度够,因此不会开裂、断裂。
05 台面板的厚度确定
台面板应用越来越多,台面板的厚度如何决定呢?通常台面板的厚度多为18-20mm。但是笔者认为台面板的厚度还就考虑挖孔方式、台面板的安装方式及长度来确定。
①台面板挖孔与不挖孔产品厚度应该不同
台面板产品越来越多地应用在建筑物的装饰上,从星级酒店、写字楼,政府机关办公楼,家庭住宅处处可见台面板的身影,台面板的厚度对台面板安全影响很大。台面板有挖孔台面板和不挖孔台面板。台面板挖孔与不挖孔的方式决定台面板的厚度。笔者认为挖孔台面板的板材厚度应该大于不挖孔台面板。
因为台面板挖了孔后,台面板的强度大大降低,可以通过增加台面板的厚度来提高台面板的强度。但提高台面板的强度虽然也可以通过加固方式来提高强度,但工艺方法复杂了,不如通过适当提高台面板的厚度来提高台面板整体强度。18mm厚度以下的大理石最好不要用于台面板的加工。图5与图6这两种台面板的厚度因为结构的不同,厚度也不同的。图5开三个孔的台面板的厚度要大于图6这种不开孔的台面板。
②台面板产品安装方式不同厚度不一样
台面板的安装方式决定了加工台面板板材的厚度。台面板采用支架式安装方式的,因为台面板依靠几个支撑架来支撑台面板,无支撑架支撑处是台面板最薄弱处,在受到外力或重物压力作用下容易受到破坏,导致产品破碎、断裂。支撑式安装所使用的台面板厚度要厚于台面板整体铺在实体上的厚度。
图7为悬空式台面板。这种安装方式的台面板厚度要厚于非悬空式安装的台面板。因为悬空处是台面板受力最薄弱处,在受外力或在重物作用下极易从悬空处断裂,破损。通常情况下台面板的厚度不要小于18mm,安装方式变化时依据安装结构对台面板厚度进行调整,以保证台面板强度。
06 石材材质不一样厚度不一样
由于天然石材材质不一样,其各项理化性能指标也不一样。天然大理石与天然花岗石的性质完全不同。天然大理石中不同的大理石石材性质又各有千秋,差异很大。
在这个场所使用厚度20mm的石材装饰就可以的,使用另一种石材装饰的时候厚度20mm的石材未必合适,需要依据所用石材的特性做适当调整,以确保其强度满足安全使用要求;裂纹多的石材比裂纹少的石材厚度要厚;疏松材质的石材厚度比致密的石材厚度要厚。
07 地面产品与墙面产品厚度不同
笔者认为用于地面装饰的石材板材的厚度最少要比用于墙面装饰的板材厚度厚5mm,因为地面石材要接受来自各方面的外力冲击,踩压。时间长了断裂,破损就出现了。而墙面板材就较少受到各方外力的作用,不容易受到破坏。但是这种理念设计人员很缺乏,地面用石材的厚度与墙面一样,地面石材的厚度很多低于16.5mm,甚至人流密集的公共场所所使用的石材厚度也很薄。这种情况应该要重视和改变。家庭装饰用的地面石材由于家庭里人流少,厚度可以比商场、宾馆、酒店、火车站等人流量大的地方薄一些。
08 应用场所不一样厚度不一样
石材的厚度应该随着应用场所的不同而改变。像大型的公共广场,如北京天安门广场、火车站、体育场广场地面用的石材其厚度就大于宾馆、商场、写字楼地面。因为这些场所每天不仅有大量的人流通过,可能还有许多的汽车,还有重型装置的车辆通过,给地面施加巨大的压力。如果这些场所使用的石材厚度太薄了,用不了多久的时间这些石材就被碾压得粉碎了。
室内装饰的墙面和地面相比,我认为墙面板可以比地面板稍薄一些。因为墙面板安装在墙上受外力冲击的机会小,而地面板要承受家具及其它重物的重压,承受的压力比墙面板大;地面板中的楼梯踏步板,我认为厚度又要比地面板更高些。因为楼梯踏步板多为细长条形,受到压力后容易断裂和破损。
09 产品结构不一样时,厚度随之改变
当石材产品开槽时其厚度应该不同。开槽板材的厚度应该考虑槽对产品对强度的影响,把开槽的深度加到板材的厚度中。例如当石材产品厚度为20时,如果开5mm的槽,应该考虑开5mm的槽对强度的影响,确定板材的厚度为25mm更好。
图8的石材产品是开了槽的圆弧异形板,所有的产品断裂了。像这种宽度窄,又开了槽的产品如果使用20mm的石材是不行的,石材应该加厚。如果开槽的深度为5mm,那么石材的厚度应该取20+5mm25mm为宜。开槽的深度加深时,厚度相应加深方能保证石材的强度。
10 产品功能不一样时产品厚度不同
图9与图10是深圳一家高档写字楼入口处的车道,从图9看地面石材很多压烂了;从图10看石材的厚度最多30mm厚。车道用30mm的石材厚度显然强度是不够的,因为一辆汽车的质量多在3000kg,加上汽车行驶产生的压力,30mm的石材在汽车的双重作用力下简直不堪一击了。当时这个车道不知怎么设计的,估计是个外行设计师设计的。图11是深圳东湖公园入口处广场的石材,石材厚度从图片看50mm。一个行人广场使用的石材50mm,汽车道的厚度肯定要大于50mm了。想当年天安门广场改造使用的石材厚度在100mm。因此当石材产品功能不一样时,其厚度也是不同的。汽车道石材的厚度要远大于人行道石材的厚度。
图12是深圳水库的一个石牌楼。从图12看石牌楼使用的石材尺寸较小,大概也就500mm*500mm。
如果石材采用湿贴法安装的话,笔者认为石材的厚度更薄更好。因为如果石材厚度过厚了,随着质量增加,坠落的危险远大于薄的板。图13是该牌楼的柱脚,柱脚下部石材因为承载,考虑到下部的石材会受到外力的冲击,因此柱脚下部石材的厚度要大于牌楼上部的石材,不能选用与上部石材厚度一样的石材。
本文的目的是呼吁石材行业的生产制造企业要重视石材板材的厚度,不要为片面追求自己的利益以更薄的石材来装饰建筑物,损害了石材行业的名声,把石材行业推向了毁灭的深渊中。
作者:晏辉
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