Шлифовка и полировка кирпича - это два смежных процесса, в результате которых выравнивается лицевая поверхность кирпича и ей придается декоративная фактура, соответствующая утвержденному заказчиком эталону.
Указанные процессы выполняются на шлифовально-полировальных станках и внешне мало отличаются друг от друга. Однако в их сущности есть значительные различия. При шлифовке в результате механического воздействия многочисленных зерен абразива с обрабатываемой поверхности снимается значительный слой материала (до нескольких миллиметров), в результате чего формируется рельефный слой; при полировке на обрабатываемой поверхности кирпича в присутствии воды создаются новообразования в виде пленки, которая в силу адсорбционной способности полировальника срывается с выступов, выглаживая поверхность. Помимо этого, между поверхностью камня и полирующим веществом возникает химическое взаимодействие. В результате как механического воздействия, так и физико-химических процессов полировальным инструментом снимается ничтожно малый слой материала (десятые доли микрона), соответствующий рельефному слою. При величине неровностей на поверхности кирпича в пределах 100-120 пм она приобретает зеркальный блеск.
Указанное различие процессов обусловливает разные требования к режимам шлифовки - полировки и в первую очередь к давлению на инструмент, частоте вращения и перемещения его по обрабатываемой поверхности. Процесс шлифовки кирпича состоит из ряда последовательных операций, в результате которых постепенно выравнивается лицевая поверхность изделия и выявляется цвет и рисунок наполнителя.
К этим операциям относятся грубая шлифовка (обдир), средняя (рядовая) и тонкая (или лощение). Иногда число шлифовальных операций увеличивают на одну-две за счет добавления промежуточных стадий, что позволяет сократить время выполнения каждой отдельной операции.
Для шлифовки применяют различные абразивные, в том числе алмазные материалы с постепенно уменьшающейся крупностью зерен при переходе от более грубой к более тонкой шлифовке. Так, крупность рабочих зерен абразива для первой операции шлифовки составляет 0,5-2 мм, в то время как зернистость инструмента, используемого для заключительной операции, не превышает 28-40 мк.
После каждой операции достигается повышение класса чистоты поверхности, установленного ГОСТ 2789-59, т. е. все более сглаживается ее шероховатость.
В ряде случаев фактурная обработка заканчивается лощением, при котором лицевая поверхность кирпича приобретает матовый блеск. Однако чаще после лощения лицевую часть кирпича полируют, что придает ему особенную декоративность благодаря наиболее полному раскрытию его рисунка и цвета. Отполированная лицевая поверхность кирпича становится более темной и приобретает зеркальный блеск.
Полирование гиперпрессованного кирпича
Полирование гиперпрессованного кирпича позволяет продлить его долговечность и раскрыть декоративные свойства. Для изучения влияния полировки на кирпич необходимо изучить природный материал из которого он произведен. В целом, по указанному технологическому свойству природные материалы делятся на два класса: полируемые и неполируемые. Каждая горная порода характеризуется предельным блеском, после достижения которого качество полированной фактуры в процессе обработки не улучшается.
Количественную оценку полируемости породы можно выполнить с помощью прибора «блескомера НИИКС-M» посредством замера отражательной способности предельно отполированной поверхности камня.
Природные облицовочные камни по полируемости разделяются на классы, характеристики которых приведены на рис. 1.
Рис. 1. Классификация облицовочного камня по полируемости
Первую категорию отличной полируемости имеют типичные полнокристаллические мраморы и отдельные представители пород группы гранитов. Ко второй категории относятся породы группы гранитов и мраморизованные известняки. Третья категория характерна для плотных базальтов, известняков, мраморизованных известняков и выветрелых разновидностей гранита. К четвертой категории можно отнести пористые базальты и известняки, частично мраморизованные известняки со значительным содержанием органических остатков и посторонних включений.
Полируемость ни в коей мере не связана с физико-механическими характеристиками породы, а целиком зависит от ее петрографических особенностей. Предельный блеск карбонатных пород зависит в основном от степени перекристаллизации породы, а также содержания некарбонатных минералов и органических остатков.
Предельный блеск пород группы гранитов предопределяется минералогическим составом породы, в котором доминирующая роль принадлежит кварцу и полевым шпатам. Полируемость пород группы базальта зависит от петрографического строения и степени их пористости.
К породам, не принимающим полировку, относятся, в основном, породы круцнозернистой и пузырчатой текстуры, в минералогическом составе которых преобладают неполирующиеся минералы (глинистые, окислы железа, рудные минералы, алюмосиликаты и им подобные). К таким породам относятся вулканические туфы, песчаники, некоторые известняки.
Кроме полируемости камня существует еще понятие «полированность» облицовочных изделий, под которым следует понимать блеск отполированной поверхности изделия (% от предельного блеска данной породы). Полированность изделия определяется зачастую его строительной предназначенностью.
Далеко не все камни принимают полированную фактуру обработки, поэтому в практике применяется декоративная обработка камня, которая включает в себя скалывание, бучардирование, шлифование, фрезерование и др. Поэтому существует в камнеобработке понятие обрабатываемость, которое охватывает совокупность нескольких механических и технологических свойств породы. В основу оценки обрабатываемости ложатся критерии, учитывающие конкретные особенности и условия данного процесса. Наиболее распространенным способом обработки камня является распиловка алмазно-штрипсовая, дробно-штрипсовая и дисковая.
Оценка полируемости пород
Природные облицовочные камни делятся на полируемые и неполируемые. Свойство породы принимать полировку является очень ценным, так как полированная поверхность камня обеспечивает большую долговечность и декоративность изделий. Каждой породе характерен предельный блеск, после достижения которого качество полировки в процессе обработки не улучшается.
Необходимое время полировки до достижения породой предельного блеска:
- Граниты - 135-160 с.;
- Базальты 80-128 с;
- Вулканические туфы - не полируются;
- Известняки 115-160 с;
- Мраморы 135-190 с;
- Песчаники - не полируются;
- Кварциты и гипсовые породы - хорошо принимают полировку.
К породам, не принимающим полировку, относятся, как правило, породы крупнопористой и пузырчатой текстуры, в минералогическом составе которых преобладают неполирующиеся минералы (глинистые, окисы железа, алюмосиликаты, рудные минералы и им подобные). К разряду этих пород относятся вулканические туфы, некоторые известняки и песчаники.
К полируемым породам относятся породы группы гранитов, мраморов, кварцитов, полнокристаллических плотных разновидностей известняков и базальтов, гипсовые породы и песчаники с кварцевыми цементами.
Полируемые облицовочные породы по категориям полируемости разделяются на 4 группы (рис. 2).
Рис. 2. Разделение пород по полируемости
Неполирующиеся разновидности камня условно могут быть отнесены к IV категории полируемости.
Отражательная способность исходной горной породы после ее полировки определяется с помощью блескомеров (например - НИИКС-БМ-3). Для этого из каждого штуфа выпиливают плитки размерами 30x30 см и толщиной от 2 до 3 см в количестве не менее трех. Плитки тщательно полируются на шлифовально-полировальном станке до зеркального блеска. В процессе полировки через каждые 10 минут измеряют отражательную способность плитки на блескомере НИИКС-БМ-3, предварительно высушив образец и очистив поверхность сухой фланелью. При испытаниях световое окно измерительной головки блескомера прикладывают к полированной поверхности образца в 9 точках: три измерения через равные расстояния вдоль всех четырех ребер плитки образца и одно в центре плитки. По каждой испытываемой плитке определяют среднее арифметическое значение показателя отражательной способности горной породы. Полировку образца продолжают до тех пор, пока при измерении на блескомере дальнейшее нарастание блеска не превышает 5% предыдущего определения. За окончательный показатель отражательной способности горной породы после полировки принимают среднее значение показателей, полученных на основе испытания трех плиток.
При значениях показателя отражательной способности горной породы после полировки свыше 85% эталона, входящего в комплект прибора, полировку считают отличной, свыше 70 до 85% - хорошей, свыше 35 до 70% - посредственной и 35% и ниже - плохой (порода считается неполируемой).
Полировка облицовочного кирпича
При обработке полированием все изделия помещаются на станок для шлифовки и полировки кирпича вверх той поверхностью, которая будет лицевой. Полировочные машины бывают нескольких типов, все они имеют несколько полировочных головок которые последовательно обрабатывает поверхность от более грубой до более тонкой. В самом конце этого процесса уже явственно проступает глянец. Пыль от полировочных машин отбираются циклонами, а для того чтобы уменьшить ее количество используется подача воды, которая также охлаждает и сами головки.
Сегменты полировочных машины изготовлены из различных стойких к износу материалов, например карбид вольфрама, технические алмазы, специальная керамика. Наиболее хороший результат показывают линейные полировочные машины с большим количеством полировочных головок. Количество головок может варьироваться от 4 до 16 и более. Перед полировкой порой не обойтись без грубой калибровки с помощью специальной калибровочные машины, для получения совершенно одинаковой высоты изделий и сокращения расхода более дорогих полировочных материалов.
Гиперпрессованный полированный кирпич имеет прекрасный внешний вид и он лучше всего получается из осадочных пород, таких как доломит, мрамор, травертин. Часто специально добавляются включения в виде красивых кусочков камня, ракушек, битого стекла, для того чтобы они проявились на поверхности при полировке и придали изделию еще большую красоту.
Не все виды сырья хорошо полируются, порой порода крошится и мажется как мел, что не дает нужного глянца. Чтобы оценить первоначально шансы на получение хорошего глянца проще всего просто взять большой кусок камня с карьера, с которого в дальнейшем планируется получать сырье и с помощью ручного инструмента произвести полировку. Если исходный камень полируется, то и кирпич скорее всего будет хорошего качества.
