浅谈石材的装饰应用及循环使用

浅谈石材的装饰应用及循环使用

石材作为人类建筑史上一种古老的建筑材料， 已经有了漫长的应用历史。纵观古今中外，但凡优秀的世界建筑，大多都有石材的应用，如意大利比萨斜塔、古罗马斗兽场、巴黎圣母院、科隆大教堂、中国长城、明清故宫、北京人民大会堂等都大量使用了石材。虽然人类对石材的应用由来已久，但世界石材行业从上世纪初才真正开始发展， 特别是第二次世界大战后，建筑业在世界范围内迅速发展，随之而来的装饰石材需求量也逐渐提高，至2006年，世界对装饰石材的年需求量以2cm厚标准成品计算，约为12亿m2，总用量已超过4000万m3，加上建筑石材与异型材，世界石材的年消耗量将近75亿m3，质量接近15亿t。中国、西班牙、葡萄牙、意大利、印度在这些石材生产中排在前列。

1 装饰石材在国内的应用情况在国内，随着国民经济的腾飞，石材行业飞速发展，由20年前的世界排名第27位，一跃成为世界第1位。而这一切都和我国的市场需求密切相关。北京奥运会工程建设、上海世博会工程建设都使用了大量的装饰石材。据专家测算，北京奥运场馆及城市建设之中石材生产使用及相关费用超过了300亿元；世博会申办成功的当年， 根据上海石材流通行业协会的不完全统计，石材工程消耗量超过2000万m2，合计价值约60亿元。随着中国城市化进程加快， 根据中国住房和城乡建设部统计资料，1979年至今中国建造的房屋面积大约是中国历史上两千多年来建造房屋面积的总和。仅以北京为例，现在每年开复工房屋面积约有35亿m2，相当于整个欧洲五年的开复工房屋面积。不仅如此，权威专家推断，中国房屋的建设增长可能还将持续15-20年， 而房屋的装饰装修的增长则会持续一段更长的时间。随着西部大开发的稳步推进，西北地区将有6大机场、相关宾馆及商业配套设施建设，这些都对石材构成强力需求。据相关资料统计显示，目前我国装饰装修业产值占国家全部GDP的15%左右，由此可见，石材行业消费市场在中国具有广阔的前景。

2 装饰石材应用存在的问题在强力需求带动下， 中国石材工业以骄人的业绩引起国际同行的注目，让世界刮目相看。但从近年发展的情况看，我国石材行业存在以下几个问题。一是企业数量多，产量高，但是质量差、效率低、效益差，整体表现为大而不强。我国石材企业多数是以乡镇经济、个体作坊为基础，规模较小、前店后厂式的石材企业在整个行业中占有较大比重；加上我国石材行业整体规范性差，对人才、技术、资金的需要程度相对较低，因此整个石材行业呈现小、土、散、乱的特点。长期以来，我国石材工业的发展一直遵循传统经济增长模式，即资源产品废弃物的单向式直线增长模式，这种发展模式主要是解决石材量的矛盾。在市场的强劲拉动下，简单的锯、磨、切等落后传统生产模式不断扩张，导致产业结构层次低、产品深加工程度低、质量差、消耗高、效率低、集约化程度低、科技含量低、经济效益低。二是石材业粗放型的发展破坏社会生态环境， 严重影响我国石材产品的可持续发展。由于企业缺乏有效的规划与管理，造成矿山无序开采，在破坏森林植被的同时，加工石材产生的粉尘、废水（灰泥）和噪声，加剧了自然生态环境恶化。如果按照我国年开采650万m3石材原料、成材率以较高的30％计算， 将产生70％的废石， 即每年我国石材矿山将产生约450 万m3 的开采废石， 另外还有因石材加工时产生的较为严重的噪声污染和水污染等。随着我国城市化进程的加快，石材产量在现有基础上还将持续增加， 对我国环境造成的污染将更加严重。三是石材行业整体规范性差，滥采乱挖现象严重，石材资源开采过度。中国的石材资源储量是世界第一，但石材原料消耗量也是世界第一。至今我国已发现和利用的石材品种为1492种，其中花岗石为829种，大理石为663种。我国已经探明的花岗石资源地质储量约360887 m3，大理石资源地质储量约39792 m3。2004 年全国花岗石荒料开采量约500万m3，大理石荒料开采量约100万m3。由于各种开采、加工企业无节制的滥采乱挖，破坏性甚至毁灭性地掠夺石材资源，导致作为不可再生资源的石材被大量浪费， 目前我国部分优秀的石材资源已经濒临枯竭。由此可见我国石材资源消耗十分惊人。近年来， 我国石材市场在国际石材市场中扮演着重要角色。根据目前的趋势，世界石材的生产与贸易中心在不久的将来必将从欧洲转移到我国， 这无疑会给我国石材行业赢得广阔的商机，但与此同时，石材行业存在的诸多问题也直接导致我国石材行业发展遇到瓶颈，给行业、企业的发展带来了潜在风险。如果不加快改变目前的现状，还按传统模式发展石材行业，我国石材行业的发展必将受到严重影响。国家十二五规划已对企业及节能减排提出明确目标， 故我国石材产业必须按照资源产品废弃物再生资源的循环使用模式来发展，才可以更有效地利用资源和保护环境，以最小的资源消耗和环境成本，获得最大的经济效益和社会效益，从而使经济、社会、环境和谐发展，使我国石材行业走出一条经济与资源、环境、人口协调发展的新型工业化之路。

3 装饰石材循环使用的关键要实现装饰石材的循环使用， 关键在于开发一种价格低廉、既能满足使用要求和安全性要求、又能实现石材循环使用的粘接技术与材料。当使用这种技术与材料粘贴装饰石材时，在装饰石材所依附的建筑物拆迁或环境使用功能发生变化时， 即可通过简单方便的方法使粘接材料的粘接性能完全或部分失去作用，将未达使用寿命、仍有回收利用价值的石材从被粘合面取下，通过从新着色、磨光等翻新处理，又可实现其循环使用。很显然， 该种粘接技术与材料开发应用的意义在于：不但可以减少资源浪费，还可节约石材开采和加工过程中所耗费的能源，并相应降低环境污染负荷，符合国家现在倡导的发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会的可持续经济发展模式。国内外装饰石材使用量十分巨大， 每年因各种原因拆除的、完全具有循环使用价值的装饰石材数量十分可观，若能开发一种具有自主知识产权的、成本低廉的装饰石材循环使用的粘接技术与材料，将具有十分广阔的市场前景，并可产生显着的经济效益和环境效益。从所搜集的文献资料情况来看， 目前国内外尚无实现装饰石材循环使用的粘结材料，也没有相关的配套技术。无论花岗石还是大理石， 无论价格高低， 无论室内装饰还是室外装饰，无论其尺寸大小，均采用一次性的永久粘贴。用在地坪、阳台、大厅中的花岗石、大理石，一般采用水泥砂浆、环氧树脂类胶粘剂铺贴， 过去也有用硅酸盐水泥加107建筑胶水进行粘贴。用于大面积外墙装饰工程石材一般采用干挂施工方法或GPC法施工工艺。这些铺贴材料无论贵贱，在正常施工情况下，均能满足使用和安全要求，但这些材料一旦凝结固化，就很难再从被粘贴表面取下，除非存在粘贴缺陷。

4 装饰石材循环应用前景石材的循环使用，从环保角度来看，可以减少资源浪费，节约石材开采和加工过程中所耗费的能源，降低环境污染负荷。从经济技术角度分析， 因装饰装修石材与其他建筑石材相比，不仅对石材本身品质要求佳，且因其石质坚硬，开采难度大成本高，加之修琢加工及表面处理要求高，单位体积切割面积大， 锯解切割费用相对较高， 单位面积投入的加工成本多， 因此其价格高， 名贵的装饰装修石材每平方米价值上千元。另外，由于装饰装修石材，特别是天然花岗石结构致密、性质坚硬、耐酸、耐腐蚀、耐磨、吸水性小(小于1%)、抗压强度高(120～250MPa)、耐冻性强、不易风化、耐久性好、使用寿命长(粗粒花岗石为100～200年，细粒花岗石为500～1000年)，一次使用甚至多次循环使用都难以达到其极限使用寿命。对中高档石材而言，以新品价格400元/m2、回收再处理品价格250元/m2计算， 若循环使用装饰石材粘接材料成本加石材回收再处理成本为80元/ m2计算， 回收每平方米装饰石材的毛利为170元。一个小型的石材回收再处理厂年回收加工处理能力若为20000m2，一年的毛利为340万元。就我国现有情况分析，我国每年装饰石材年消耗量约18亿m2，若全国10%的石材实现回收处理再利用， 那么全国每年因石材回收处理再利用产生的毛利将达到31亿多元， 而装饰石材循环使用粘接材料预计也将会实现产值约3亿元，毛利15亿元，而每年可减少约300万t的石材废石和泥浆，其环境效益和社会效益十分显着。