一种天然石材修复方法与流程

1.本发明涉及石质建材及其他物品的加工、修复领域，尤其涉及一种天然石材修复方法。


背景技术：

2.天然石材作为一种装饰材料，因其高端、大气、纹理自然、美观等优点，被大量运用于一些酒店、高档办公楼、商业和住宅的墙面、以及地面等装饰表面。在具体施工过程中，这些板状天然石材往往是分批次运输、搬运、存放至指定地点，如此频繁的移动，加之石材板的易脆特性，稍有不慎或保护不当就会造成部分石材破损，甚至整块断裂的情况。由于天然石材纹理的唯一性，一旦替换，即会出现整个装饰面突兀，不够协调一致，进而影响整体装饰面的外观效果。因此，只有通过对该断裂石材进行拼接修复的方式，才能较好还原整个装饰面的视觉效果；然而，现有的常规石材修复技术虽能起到一定修复作用，但在天然纹理一致性的修复上仍然有所欠缺，缺少现有技术支撑；因此，现有技术存在缺陷，有待进一步改进。


技术实现要素：

3.本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种天然石材修复方法，对断裂石材进行修复，还原石材表面的天然纹理，提升石材整体装饰效果。
4.本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种天然石材修复方法，包括以下步骤：
5.步骤1，选择一开阔、平坦的基面，放置石材对接与分离装置，用于石材残板裂缝处的对接和分离；石材对接与分离装置上设有左右两块可移动的离合基板，其上分别平稳放置断裂的石材残板；
6.步骤2，在所述离合基板表面喷洒少量清水，并将一层塑料薄膜平整密贴于所述基层板表面，根据实际情况，将破裂为至少两块的待修复石材残板分别放置在两边的离合基板，石材残板装饰面向下，背面向上安放，进行预拼，保持纹理对应一致，并确定待修复石材拼接完整无误，还原成原来的形状，然后移动离合基板将两边的石材残板进行左右分离；
7.步骤3，清理待修复石材残板的断面，保持断口处干净无异物，使用打孔装置沿裂缝走向在石材残板的断面上间隔设置若干个一定深度的对接孔，左右两边的石材残板上的对接孔相互对准，在两边的对接孔之间设置弹性连接组件，使两边的石材残板之间在裂缝处产生弹性预紧力；
8.步骤4，移动离合基板将两边的石材残板进行左右对接拼合，在弹性连接组件的弹力作用下实现一次预固定，观察待修复石材背面裂缝处是否有一定容胶空间，如没有容胶空间需重新开设以方便填入粘结剂；根据实际需要，在待修复石材背面选择是否开设u型槽，用于放置石材专用加固条；
9.步骤5，将液体胶挤入在待修复石材背面裂纹缝隙处进行二次预固定；将石材专用胶填入待修复石材背面的裂缝处的容胶空间内，将整块待修复石材粘稳，固定；
10.步骤6，待所述石材背面的石材专用胶自然干透后，将待修复石材翻面，同时揭掉离合基板上的塑料薄膜；如对石材背面平整度有要求的石材，待石材专用胶干透后做磨平处理；
11.步骤7，将液体胶挤入待修复石材装饰面裂缝处；然后用石材专用胶填入待修复石材的装饰面裂纹处进行粘结固定，对装饰面裂缝较宽、有局部损伤的待修复石材，需调制与待修复石材颜色相同的粘胶进行修补、固定；
12.步骤8，待所述石材装饰面粘胶干透后，对石材装饰面进行打磨、抛光，最后清洁石材表面进行表面防护处理。
13.为了进一步完善，所述石材对接与分离装置还包括底座和左右设置的两个离合支座，离合支座顶部与离合基板之间为纵向驱动机构，离合支座底部与底座之间设有横向驱动机构。
14.进一步完善，所述打孔装置包括移动支架，所述移动支架底部设有横移推进器，所述移动支架顶部设有可升降工作台，可升降工作台的一端设有支撑板，支撑板上滑动安装有一排的横向转轴，所述横向转轴的一端设有固定器，固定器上安装有钻头，固定器与支撑板之间的所述横向转轴上套有第一弹簧，第一弹簧两端设有轴承，所述横向转轴的中部转动连接有限位滑块，限位滑块与设置在可升降工作台的横向导轨滑动连接，横向导轨和限位滑块之间设有用于实现限位滑块在横向导轨上任意位置定位的电磁铁锁定装置；所述可升降工作台上设有同步带传动机构，所述带传动机构包括驱动电机、主动带轮、同步皮带和若干个从动带轮，所述从动带轮与所述横向转轴的另一端周向固定、轴向滑动连接，从动带轮的两侧设有限位挡板，限位挡板与可升降工作台固定连接。
15.进一步完善，所述弹性连接组件由两个固定缸筒和一个柔性杆组成，固定缸筒胶接固定在所述对接孔中，所述固定缸筒的两端分别设有内端盖和外端盖，固定缸筒内滑动安装有拉块，拉块与外端盖之间设有第二弹簧，拉块一端设有穿出外端盖的拉杆，所述柔性杆的两端分别与左右两边的所述拉杆固定连接，所述外端盖的端面上设有紧固螺钉，紧固螺纹内端与拉块进行螺纹固定连接。
16.进一步完善，所述内端盖内设有储胶腔，储胶腔内滑动安装活塞板，储胶腔的两侧分布设有强力不干胶和推杆，推杆的一端穿出到内端盖外部，所述内端盖的侧壁上设有相互连通的轴向导胶槽和周向导胶槽，所述轴向导胶槽的一端贯通内端盖端面，轴向导胶槽的另一端与储胶腔之间设有出胶孔，出胶孔上设有封口膜。
17.进一步完善，所述固定缸筒上设有侧槽，侧槽上靠近拉块的一端铰接有膨胀条，膨胀条外壁上设有橡胶垫，膨胀条内壁设有具有斜面的斜块，斜块与拉块相对设置。
18.进一步完善，所述柔性杆由中部的金属编织外管、橡棒内芯和两边的固定端子组成，所述固定端子上设有第一挂扣，所述拉杆的外端设有与第一挂扣配合卡接的第二挂扣。
19.进一步完善，所述液体胶的组份原料的重量百分数组成为α－氰基丙烯酸乙酯40
‑
60％、增粘剂20
‑
30％、稳定剂3
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5％、增韧剂5
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10％、阻聚剂3
‑
5％。
20.进一步完善，所述石材专用胶为ab胶，由a、b两组份构成，a组份原料的重量百分数组成为双酚a环氧树脂50
‑
60％、脂肪族环氧树脂20
‑
30％、触变剂5
‑
8％、无机粉料10
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15％；b组份原料的重量百分数组成为改性胺类固化剂80
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90％、触变剂5
‑
8％、无机粉料10
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15％，a、b两组份各自原料的重量百分数之和均为100％，所述触变剂为德国毕克化学公司生产的
生产的byk
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p2710或byk
‑
p2720，无机粉料是二氧化硅锌白粉、钛白粉或它们的混合物。
21.进一步完善，所述石材专用加固条为玻璃纤维条或316不锈钢条。
22.本发明有益的效果是：本发明用于对断裂石材进行修复时，不但可以还原石材表面的天然纹理、保证石材整体的装饰效果，而且节约材料、操作简单，通过使用打孔装置沿裂缝走向在石材残板的断面上间隔设置若干个一定深度的对接孔，并将两边的对接孔通过弹性连接组件进行连接，使两边的石材残板之间在裂缝处产生弹性预紧力；可以使石材裂缝拼合时更加的精准和紧凑，不容易产生拼接错位的现象，在后续对裂缝灌注液体胶和石材修复专用胶时，两边的石材残板在弹性连接组件的作用下具有相中间靠拢的趋势，可以对灌注到裂缝内的胶水进行持续的挤压，使其充分对裂缝内的空间进行无缝隙填充，不容易产生气泡、缺胶等缺陷，提高了断裂处的石材修复的质量；石材修复后，弹性连接组件可以在石材内部产生持续弹性结合力，对外力、张力优先进行缓冲、抵消，降低作用到胶水上的力，弹性连接组件与胶水产生协同作用，提高了修复处的结构强度，使石材的断裂修复处不容在外力作用下开裂，大大的延长了石材修复后的使用寿命。
附图说明
23.图1为石材对接与分离装置的结构示意图；
24.图2为打孔装置的结构示意图；
25.图3为弹性连接组件的结构示意图；
26.图4为图3的局部结构放大示意图；
27.附图标记说明：1、石材对接与分离装置，11、底座，12、离合支座，13、离合基板，14、纵向驱动机构，15、横向驱动机构，2、打孔装置，21、移动支架，22、横移推进器，23、可升降工作台，24、支撑板，25、横向转轴，251、固定器，252、钻头，253、第一弹簧，254、轴承，26、限位滑块，27、横向导轨，271、电磁铁锁定装置，28、从动带轮，29、限位挡板，3、弹性连接组件，31、固定缸筒，311、拉块，312、第二弹簧，313、拉杆，314、第二挂扣，32、柔性杆，321、金属编织外管，322、胶棒内芯，323、固定端子，324、第一挂扣，33、内端盖，331、储胶腔，332、活塞板，333、强力不干胶，334、推杆，335、轴向导胶槽，336、周向导胶槽，337、出胶孔，338、封口膜，34、外端盖，341、紧固螺钉，35、膨胀条，351、橡胶垫，352、斜块，4、对接孔，5、石材残板。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明作进一步说明：
29.参照附图：本实施例中一种天然石材修复方法，包括以下步骤：
30.步骤1，选择一开阔、平坦的基面，放置石材对接与分离装置1，用于石材残板裂缝处的对接和分离；石材对接与分离装置1上设有左右两块可移动的离合基板13，其上分别平稳放置断裂的石材残板；石材残板通过两块离合基板13进行拼合，拼合时，由于拼合的裂缝一般不是一条直线，所以两块离合基板13之间一般具有一段的间距，可以避开断裂位置，避免对两块离合基板13分离时互相牵扯到对面的石材。
31.步骤2，在所述离合基板13表面喷洒少量清水，并将一层塑料薄膜平整密贴于所述基层板表面，其中，平铺塑料薄膜的目的在于起到隔离作用，防止下文所述的液体胶水渗漏到基层板上，造成粘底现象(即待修复石材粘连在离合基板13上)。而洒涂少量水的目的在
于使塑料薄膜较好的贴合在离合基板13上，不易松脱移位或被风吹走。根据实际情况，将破裂为至少两块的待修复石材残板分别放置在两边的离合基板13，石材残板装饰面向下，背面向上安放，进行预拼，保持纹理对应一致，并确定待修复石材拼接完整无误，还原成原来的形状，然后移动离合基板13将两边的石材残板进行左右分离；
32.步骤3，清理待修复石材残板的断面，保持断口处干净无异物，用清洁布或人工吹气等方式清理石材断口，必要可以用角磨机进行打磨。接着使用打孔装置2沿裂缝走向在石材残板的断面上间隔设置若干个一定深度的对接孔，左右两边的石材残板上的对接孔相互对准，在两边的对接孔之间设置弹性连接组件3，使两边的石材残板之间在裂缝处产生弹性预紧力；
33.步骤4，移动离合基板13将两边的石材残板进行左右对接拼合，在弹性连接组件3的弹力作用下实现一次预固定，弹性连接组件3的作用相当于在两个对接孔内分别放置一块磁铁，两者通过磁力进行吸引，使石材在拼合时更加轻松省力，裂缝处对接更加准确，结合更加紧凑。观察待修复石材背面裂缝处是否有一定容胶空间，如没有容胶空间需重新开设以方便填入粘结剂；容胶空间的设置步骤是：首先在断口处表面倒斜角，开设宽度一般在2～5mm，深度约为石材厚度三分之一溶胶空间，如有平整度需要，还需要进一步待粘胶干透后，再对待修复石材背面进行磨平处理。根据实际需要，在待修复石材背面选择是否开设u型槽，用于放置石材专用加固条；所述石材专用加固条为玻璃纤维条或316不锈钢条。对于面积较大的待修复石材板块要根据石材的强度情况，为了增加石材强度，防止再次破裂，可有选择的在石材背面开u型槽并加装石材专用加固条进行加固。具体地，在石材背面用云石锯开设横跨裂纹的u型方槽，该方槽的尺寸大小视需要而定，例如宽6～7mm，深8mm左右，开槽间距300mm等。
34.步骤5，将液体胶挤入在待修复石材背面裂纹缝隙处进行二次预固定；将石材专用胶填入待修复石材背面的裂缝处的容胶空间内，将整块待修复石材粘稳，固定；
35.所述液体胶组份原料的重量百分数组成为α－氰基丙烯酸乙酯40
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60％、增粘剂20
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30％、稳定剂3
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5％、增韧剂5
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10％、阻聚剂3
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5％。液体胶具有快干、穿透性强、流淌性好的特点，可以在石材的裂纹、缝隙中充分发挥粘结作用，使石材粘稳无移动。此时，塑料薄膜即可发挥隔离作用，防止胶水穿透石材缝隙，造成石材与离合基板之间发生粘结；
36.所述石材专用胶为ab胶，由a、b两组份构成，固化速度比单独用双酚a环氧树脂明显加快，可以将整块待修复石材粘稳，a组份原料的重量百分数组成为双酚a环氧树脂50
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60％、脂肪族环氧树脂20
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30％、触变剂5
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8％、无机粉料10
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15％；b组份原料的重量百分数组成为改性胺类固化剂80
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90％、触变剂5
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8％、无机粉料10
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15％，b组份中改性胺类固化剂中引入带环氧基团的硅烷偶联剂与胺基进行反应，大幅度的提高了胶粘剂产品的耐水性能和粘接强度；a、b两组份各自原料的重量百分数之和均为100％，所述触变剂为德国毕克化学公司生产的生产的byk
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p2710或byk
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p2720，在保持触变性的同时，还降低了胶水粘性，施工性能得到明显改善。无机粉料是二氧化硅锌白粉、钛白粉或它们的混合物，降低了成本，提高了胶水凝固后的强度。本产品对石材的断裂面粘接修复后，具有固化速度快、粘接强度高、耐老化、收缩率小、耐水性能优良等特点。
37.步骤6，待所述石材背面的石材专用胶自然干透后，将待修复石材翻面，同时揭掉离合基板13上的塑料薄膜；如对石材背面平整度有要求的石材，待石材专用胶干透后做磨
平处理；
38.步骤7，将液体胶挤入待修复石材装饰面裂缝处；然后用石材专用胶填入待修复石材的装饰面裂纹处进行粘结固定，对装饰面裂缝较宽、有局部损伤的待修复石材，需调制与待修复石材颜色相同的粘胶进行修补、固定；
39.步骤8，待所述石材装饰面粘胶干透后，对石材装饰面进行打磨、抛光，最后清洁石材表面进行表面防护处理。
40.如附图1所述，所述石材对接与分离装置1还包括底座11和左右设置的两个离合支座12，离合支座12顶部与离合基板13之间为纵向驱动机构14，离合支座12底部与底座11之间设有横向驱动机构15。纵向驱动机构14可以控制离合基板13进行纵向移动和制动，使两块离合基板13上的石材在纵向上对齐，横向驱动机构15可以控制两个离合支座12在横向上移动，彼此之间相互靠近和远离，使石材残板进行自由的拼合和分离。
41.如附图2所示，所述打孔装置2包括移动支架21，移动支架21可以设置在两个离合支座12之间，所述移动支架21底部设有横移推进器22，横移推进器22可以滑动安装到底座11上，所述移动支架21顶部设有可升降工作台23，可升降工作台23的一端设有支撑板24，支撑板24上滑动安装有一排的横向转轴25，所述横向转轴25的一端设有固定器251，固定器251上安装有钻头252，固定器251与支撑板24之间的所述横向转轴25上套有第一弹簧253，第一弹簧253两端设有轴承254，所述横向转轴25的中部转动连接有限位滑块26，限位滑块26与设置在可升降工作台23的横向导轨27滑动连接，横向导轨27和限位滑块26之间设有用于实现限位滑块26在横向导轨27上任意位置定位的电磁铁锁定装置271；所述可升降工作台23上设有同步带传动机构，所述带传动机构包括驱动电机、主动带轮、同步皮带和若干个从动带轮28，所述从动带轮28与所述横向转轴25的另一端周向固定、轴向滑动连接，从动带轮28的两侧设有限位挡板29，限位挡板29与可升降工作台23固定连接。
42.打孔装置的工作原理：使用时，将打孔装置2移动到底座11的中间，在石材残板分离后，可升降工作台23升起到两块石材残板之间，使横向转轴25左端的钻头对准石材的断面，然后横移推进器22左移，当第一个钻头顶住石材的断面时，继续左移，此时第一弹簧253压缩，限位滑块26在横向导轨27上向右移动，待一排的横向转轴25上的钻头都与石材的断裂面充分接触后，横移推进器22停止前进，同时电磁铁锁定装置271通电启动，通过电磁力对限位滑块26的位置进行锁定，这样一排的钻头就按石材断裂处的轮廓进行排列了，然后横移推进器22带动钻头后退远离石材断面一段距离，同步带传动机构的驱动电机启动，通过主动带轮和同步带驱动从动带轮28转动，带动横向转轴25的上的钻头进行旋转，横移推进器22带动钻头前进一定距离，进行打孔作业，在石材断面上开凿出若干个相同深度的对接孔，对接孔的间隔密度可以根据石材断面轮廓的实际需要进行选取；待左边的石材打孔后，同理可以对右边的石材进行打孔，为提高两边对接孔的对准精度，可以之间在横向转轴25的另一端加装钻头，由于两边石材的断面轮廓是对应的，这样横移推进器22直接右移即可对右边的石材进行打孔，省去了对刀的环节，提高了工作效率，打孔完毕后，可升降工作台23下降，移走打孔装置的钻头，方便下一步安装弹性连接组件3。
43.如附图3所示，所述弹性连接组件3由两个固定缸筒31和一个柔性杆32组成，固定缸筒31胶接固定在所述对接孔中，所述固定缸筒31的两端分别设有内端盖33和外端盖34，固定缸筒31内滑动安装有拉块311，拉块311与外端盖34之间设有第二弹簧312，拉块311一
端设有穿出外端盖34的拉杆313，所述柔性杆32的两端分别与左右两边的所述拉杆313固定连接，所述外端盖34的端面上设有紧固螺钉341，紧固螺纹内端与拉块311进行螺纹固定连接。使用时，将固定缸筒31胶接固定在打好的对接孔中，然后将柔性杆32的两端分别与左右两边的所述拉杆313固定连接；然后拧开紧固螺钉341，解除对拉块311的锁定，此时，第二弹簧312从压缩状态变为伸长状态，驱动拉块311相内移动，拉块311通过拉杆313将柔性杆32拉进外端盖34内，使柔性杆32绷紧，在裂缝处产生弹性预紧力；在两块石材残板重新拼合时，可以对石材进行细微的引导，使石材裂缝拼合时更加的精准和紧凑，不容易产生拼接错位的现象，在后续对裂缝灌注液体胶和石材修复专用胶时，两边的石材残板在弹性连接组件的作用下具有相中间靠拢的趋势，可以对灌注到裂缝内的胶水进行持续的挤压，使其充分对裂缝内的空间进行无缝隙填充，不容易产生气泡、缺胶等缺陷，提高了断裂处的石材修复的质量；石材修复后，弹性连接组件可以在石材内部产生持续弹性结合力，对外力、张力优先进行缓冲、抵消，降低作用到胶水上的力，弹性连接组件与胶水产生协同作用，提高了修复处的结构强度，使石材的断裂修复处不容在外力作用下开裂，大大的延长了石材修复后的使用寿命。
44.如附图4所示，所述内端盖33内设有储胶腔331，储胶腔331内滑动安装活塞板332，储胶腔331的两侧分布设有强力不干胶333和推杆334，推杆334的一端穿出到内端盖33外部，所述内端盖33的侧壁上设有相互连通的轴向导胶槽335和周向导胶槽336，所述轴向导胶槽335的一端贯通内端盖33端面，轴向导胶槽335的另一端与储胶腔331之间设有出胶孔337，出胶孔337上设有封口膜338。将固定缸筒31塞入对接孔底部的过程中，内端盖33上的推杆334受到挤压，推动储胶腔331内的活塞板332活动，挤压强力不干胶333，在出胶孔337上的封口膜338被挤破后，强力不干胶333通过轴向导胶槽335和周向导胶槽336流动扩散到内端盖33、固定缸筒31和对接孔之间的缝隙上，待一段时间后胶水凝固，对内端盖33和固定缸筒31牢固的固定到对接孔内。
45.所述固定缸筒31上设有侧槽，侧槽上靠近拉块311的一端铰接有膨胀条35，膨胀条35外壁上设有橡胶垫351，膨胀条35内壁设有具有斜面的斜块352，斜块352与拉块311相对设置。拉块311在第二弹簧312弹力作用下时，拉块311会撞在斜块352的斜面上，使的侧槽上膨胀条35向外膨胀挤压对接孔内壁，并且有持续向外膨胀的趋势，橡胶垫351可以增加膨胀条35和对接孔之间的摩擦力，这样固定缸筒31可以进一步的牢固固定在对接孔内，不容易因为胶水失效而脱离对接孔，间接的延长了石材的使用寿命。
46.所述柔性杆32由中部的金属编织外管321、胶棒内芯322和两边的固定端子323组成，强度高且弹性好，所述固定端子323上设有第一挂扣324，所述拉杆313的外端设有与第一挂扣324配合卡接的第二挂扣314，两者之间的安装和拆卸方便。
47.虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。