天然石材因其独具的美观、高雅和耐久,一直受到建筑界的青睐。人们崇尚自然,构建和谐社会,天然石材可以实现回归自然返朴归真的人文环境,因此,天然石材产品越来越受到建筑工程和家庭的青睐。天然石材不仅经久耐用,而且取材方便,在天然石材的生产中,仅在矿山开采和石材加工需要消耗少量能源,产生的废料又可成为人造石材、砌块、混凝土的原材料,符合我国节能、节材和可持性发展战略。天然石材主要应用在建筑地基和外围幕墙、室内墙面和地板装饰、广场路面、步道、路缘、桥梁等方面。近年来,随着城市建设的加快以及居民生活质量的提高,建筑装修越来越多地采用无公害的天然石材,因此,国内石材的需求非常强劲,这极大地推动了我国石材行业的快速发展。
建筑装饰石材应用在国外已经有100多年的历史,我国石材的应用历史悠久,但现代化开采加工仅有50多年的历史,高速发展是在近20年期间。虽然我国石材现代化加工起步较晚,但是在引进国外先进的开采加工技术和设备后,依靠丰富的资源和低廉的开采加工成本优势,迅速占领了国际市场,使得世界石材加工重心逐渐移向中国。特别是改革开放后,在市场经济条件下,原国有、集体石材企业进行了大的转制,股份制企业、合资企业、私营企业纷纷上马,涌现出了一批诸如冠鲁、康利、环球、溪石、高时、东成、广汇等跨国经营的大型龙头石材企业,同时也形成一批诸如福建水头、山东莱州、广东云浮、北京西直河等石材加工、生产、销售集散地,每个市场都聚集了上千家大大小小的石材企业。行业在消化吸收国外先进技术的基础上,通过不断创新,我国逐渐形成了完善的石材产业体系,出现了石材加工机械产业,合
金钢砂、锯片和磨料磨具等辅助材料产业,人造石、马赛克、石材护理剂、石材干挂件、石材用胶粘剂等附属产业。开采加工技术不断创新,出现了矿山绳锯和圆盘锯、数控加工中心、水刀、超薄石材加工设备等,技术水平达到甚至超过国际先进水平,使得石材加工精度和技术含量进一步提高。
经过二十多年的快速发展,我国已发展成为世界石材工业大国,是世界石材的加工基地、出口基地,石材年产量、消费量和进出口量均占世界第一位。2008年中国石材进出口总额超过50亿美元,出口超过40亿美元,连续13年蝉连全国建材行业单一产品进出口数量、金额第一。国内天然石材板材消费量超过3亿平米,并且每年以20%以上的速度增长。石材产品从最初的花岗石和大理石地面、墙面规格板材发展成了如今各种规格的工程板、圆弧板,各种形状的球体、柱体、线条;出现了厚板、薄板、超薄石材复合板、墓碑石、文化石、石材马赛克、蘑菇石、广场路面石、石雕石刻制品以及各种人造石等;表面加工出现了火烧面、荔枝面、仿古面、喷砂面、水蚀面等。石材种类也划分为花岗石、大理石、板石、石灰石、砂岩、次宝石等几大类系列产品,石材品种数量达到1500余种,市场上的进口石材数量达200余种;新产品、新工艺在不断开发利用并推广。
在石材应用方面,我国吸收了国外先进的干挂技术和干粘技术,并不断改进干挂件,出现了背栓式、背挂式、SE型等新型挂件;幕墙结构也正在向生态型、舒适型和智能型方向发展,石材幕墙高度已达230米,最大风载荷已达12KPa;粘结材料逐渐使用先进的干态水泥粘结剂、乳液状粘结剂、树脂粘结剂等,湿挂湿粘工艺逐步取消传统的水泥砂浆材料。石材防护技术从九十年代引入我国,经过十多年的快速发展,石材应用护理水平有了很大的提高,石材防护、保养、清洗以及石材病症治理等方面出现了许多新产品和新工艺,也积累了丰富的经验,形成了一个专门的石材服务产业。
石材行业的巨大发展,也细化了生产组织结构,实现了社会化大生产。衍生出了石材荒料、毛板、毛光板、工程板等产品,出现了矿山开采、生产加工、机械设备、辅助化工产品、设计施工和安装、护理等一系列领域。现代化仓储式生产和销售的需求,给石材行业又带来一次革命,不仅解决了大板仓储占地大的问题,同时提高了生产效率和板材出材率,降低了成本,节约了资源,成为了下一步行业推广和发展的趋势。
在建筑装饰石材行业不断发展的同时,存在的问题也不容忽视,主要表现在以下三个方面。
1、行业资源分散,石材基础研究和综合应用技术研究水平较低且效率低下,不仅影响了石材产业的健康快速发展,还造成了资源的极大浪费。
石材是一种特殊的建筑装修材料,从石材开采到应用,涉及地质学、矿物学、岩石学、结晶学、建筑学、化工、机械设备、环保节能、安全等多个学科或领域内的技术。要提高我国石材的质量和应用技术以及石材产业的健康快速发展,必须充分调动和整合各方资源进行深入系统地研究。我国石材产业的快速发展,得益于引进国外先进的加工设备,以低廉的成本很快占领了国际市场。到目前为止国内还没有专门从事与石材有关的创新研发机构,整个石材行业的研发资源非常分散,从矿山开采到石材应用的诸多技术、工艺和方法、装备、辅助材料、标准等仍处于模仿、引用国外技术的阶段,与国际先进水平存在较大的差距,尤其在矿石开采技术方面严重落后。因此,我国石材的价格目前只有世界平均价格的1/4到1/6。
目前国内市场上本土天然花岗石有600多个品种,天然大理石800多个品种,各类石灰石、砂岩200多个品种,瓦板、板岩近100个品种,国外进口品种有200余种,其性能和使用要求千差万别。由于缺乏基础性、系统性的研究工作,石材的性能和应用方面的知识未能全面普及和推广,加之产品及技术标准不完善,在使用中出现了大量纠纷和质量问题,不仅造成巨大的经济损失,而且这些不可再生的自然资源也出现了巨大的浪费。
石材在发展过程中随着各种新产品、新工艺的出现,酸蚀面、火烧面、荔枝面等一些处理工艺对石材内部结构产生了破坏,大量的胶粘剂、防护剂甚至有毒的染色剂等将直接影响居室内空气质量,危及人身安全。新型的地板取暖对地面石材的应用也提出了新的要求,许多工程因为未解决这方面的问题而出现了地板开裂、翘起、供热不达标等问题。
石材幕墙的应用也缺乏基础性研究,如沿海地区的盐雾作用对石材的影响和破坏,对干挂件的腐蚀作用;北京地区的酸雨对石材的破坏;长时间日照对石材幕墙中干挂胶的破坏程度;寒冷地区的冻融对石材幕墙的影响;幕墙的安全性评价及检测技术;石材幕墙的保温等。
石材防护(防水,防污、防锈、防水斑、抗老化、风化等)技术及防护剂的研究还处在一个较低的水平。石材防护剂在国外的发展已有30多年的历史,日本、欧美等这些国家石材防护剂研究处于领先地位。相比之下,我国在石材防护剂方面的研究起步较晚,目前国家还没有制定相关标准,使用的防护剂多为从日本、欧美等国进口。北京市的石材用量居全国之首,尤其是众多历史文物多以石材为主要材料,因此开发先进的石材防护技术对我国石材文物的保护工作非常重要,这也是石材行业亟待解决的技术难题。
石材在市政建设方面的应用研究比较落后,石材除了用作外围幕墙、墙面和地板装饰之外,还可广泛应用在广场、路面人行道、路缘等领域,可代替混凝土、砌块等高耗能材料,但目前还没有相应的研究和应用。石材在新农村建设中发挥积极作用的应用研究缺乏。
中国的石材资源储量是世界第一,石材原料的消耗量也是世界第一,在石材矿山开采方面与国际先进水平差距较大,造成我国石材行业整体“小、土、散、乱”,矿山资源浪费巨大,尤其像房山汉白玉这类珍贵资源面临枯竭。
2、石材的安全性问题日益突出
石材是一种脆性装修材料,在给城市带来美感的同时,也潜存很大的安全隐患。特别是石材幕墙的安全问题尤为突出,被称为“空中杀手”和“悬在人民头上的一把刀”。2005年9月中国建筑装饰协会受建设部委托对全国十个城市的石材幕墙进行调查,发现9.38%存在安全隐患,尤其令人堪忧的是最近10年投入运行的幕墙其一般故障隐患和有安全隐患的比例都高于运行10年以上的幕墙。2005年上海将幕墙列入“七大可能危害城市安全的新致灾源”之一。位于北京朝阳门的外交部大楼就先后有干挂石材掉下来,新保利大厦施工时因干挂板材坠落造成人员伤亡,西单中银大厦的干挂石材在使用了8年后出现了表面裂缝等等。
我国于1984年开始出现幕墙装饰工程。经过20多年的发展,我国各类幕墙已达1.5亿平方米以上,占世界总量的50%以上。玻璃幕墙行业标准在1996出台,石材与金属幕墙行业标准于2001出台,在此之前的幕墙工程由于没有标准依据,这就导致许多工程“先天不足”,存在极大的安全隐患。天然石材是所有面材中脆性和重量最大及内在质量最难控制的材料,也是装饰风险最大的材料,在目前标准和规范不健全的情况下,质量问题层出不穷,因石材坠落而造成的人身事故时有发生。因此,石材安全是行业要高度重视的问题。
3、石材行业的标准、规范不健全,严重制约着石材产业的健康发展
我国石材行业的标准经过不断地修订和补充,主要的产品标准已经比较完善并达到了国际先进水平,其中部分产品标准由我国独立制订,如异型石材、干挂石材、墓碑石、文化石、石材马赛克、复合石材、微晶石、石材防护剂等。但是在许多方面还存在很大差距,主要有:⑴石材的施工安装技术、应用技术、幕墙安全性能检测技术等方面的标准还处于空白;⑵石材矿山开采技术规范和管理规范处于空白,导致开采技术普遍落后,乱采乱伐,资源浪费巨大;⑶石材企业的生产管理、质量管理、环保节能方面的标准缺失,直接套用ISO 9000系列标准并没有解决石材企业管理普遍混乱的局面;⑷产品标准不够细化,尤其是新产品、新品种、新工艺的标准没有及时跟上;⑸石材性能的深层次技术研究和检测方法、标准与国外先进水平还存在较大差距。
目前国际上还没有统一的石材技术标准,国外先进的石材标准体系主要有美国ASTM石材标准、欧洲EN石材专业标准。我国的石材基础、产品和试验方法标准主要是采用美国ASTM石材标准,而欧洲石材标准体系中的一些先进试验方法是我们不具备的,如:盐结晶强度、岩相分析、激冷激热、动力弹性模数、耐盐雾老化强度、耐断裂能量、静态弹性模数、线性热膨胀系数、毛细吸水系数等,适时地增加这些试验方法标准以及应用标准将有助于丰富我国石材基础性标准及其科学研究,对我国参与国际石材标准化工作具有非常积极的意义。
我国石材行业的快速发展使我国石材在国际上表现出了巨大优势和影响力,并得到了国家各有关部门的重视和支持。2007年国家名推委将装饰石材列入国家名牌发展战略计划;2007年中国建筑材料联合会批准筹建“建筑材料工业石材装饰装修质量监督检验中心”;2008年10月国家认证认可监督管理委员会授权成立了“国家石材质量监督检验中心”;2008年12月国家标准化管理委员会批准筹建成立了“全国石材标准化技术委员会”(SAC/TC460),并分别成立了下设的三个分技术委员会,即管理规范和应用技术及规范分技术委员会(SAC/TC460/SC1)、产品及辅助材料分技术委员会(SAC/TC460/SC2)、专用机械分技术委员会(SAC/TC460/SC3),同时着手筹建成立人造石工作组。国家质量监督检验检疫总局在2007年和2008年分别设立了《天然石材品种鉴定标准的技术研究》、《建筑装饰石材产品有毒有害物质限量标准的研究》2项基础性标准科研项目的研究,并连续10年对石材产品进行了国家监督抽查工作。国家标准化管理委员会国际部正积极协助石材行业承担国际石材标准的制定工作,激活国际石材标委会(ISO/TC196),逐步使我国跻身国际石材标委会,并承担起重要的角色。
随着我国对建筑装饰石材行业的关注和相关政策落实,在各方面的努力下,充分利用国内国际的良好发展机遇,大力拓展市场,扩大对外交流,积极发展产业集群和规范化石材市场,加强宏观监控和技术引导,强化石材标准化体系建设,我国必将成为世界石材大国、强国,引领世界石材应用和技术发展潮流。