裝飾材料及要求3
石材的基本知識(shí)一、石材的來源與特點(diǎn) 石材來自巖石，巖石按形成條件可分為火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。（一）火成巖（巖漿巖） 火成巖是地殼內(nèi)部巖漿冷卻凝固而成的巖石，是組成地殼的主要巖石，按地殼質(zhì)量計(jì)量，火成巖占89%。由于巖漿冷卻條件不同，所形成的巖石具有不同的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，根據(jù)巖漿冷卻條件，火成巖分為三類：深成巖、噴出巖和火山巖。1、深成巖 深成巖是巖漿在地殼深處凝成的巖石。由于冷卻過程緩慢且較均勻，同時(shí)覆蓋層的壓力又相當(dāng)大，因此有利于組成巖石礦物的結(jié)晶，形成較明顯的晶粒，不通過其他膠結(jié)物質(zhì)而結(jié)成緊密的大塊。深成巖的抗壓強(qiáng)度高，吸水率小，表觀密度及導(dǎo)熱性大；由于孔隙率小，因此可以磨光，但堅(jiān)硬難以加工。 建筑上常用的深成巖有花崗巖、正長(zhǎng)巖和橄欖巖等。2、噴出巖 噴出巖是巖漿在噴出地表時(shí)，經(jīng)受了急劇降低的壓力和快速冷卻而形成的。在這種條件的影響下，巖漿來不及完全形成結(jié)晶體，而且也不可能完全形成粗大的結(jié)晶體。所以，噴出巖常呈非結(jié)晶的玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)、細(xì)小結(jié)晶的隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，以及當(dāng)巖漿上升時(shí)即已形成的粗大晶體嵌入在上述兩種結(jié)構(gòu)中的斑狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的巖石易于風(fēng)化。 當(dāng)噴出巖形成很厚時(shí)，則其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)接近深成巖；當(dāng)形成較薄的巖層時(shí)，由于冷卻快，多數(shù)形成玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)及多孔結(jié)構(gòu)。工程中常用的噴出巖有輝綠巖、玄武巖及安山巖等。3、火山巖 火山爆發(fā)時(shí)巖漿噴入空氣中，由于冷卻極快，壓力急劇降低，落下時(shí)形成的具有松散多孔，表觀密度小的玻璃質(zhì)物質(zhì)稱為散?；鹕綆r；當(dāng)散?；鹕綆r堆積在一起，受到覆蓋層壓力作用及巖石中的天然膠結(jié)物質(zhì)的膠結(jié)，即形成膠結(jié)的火山巖，如浮石。（二）沉積巖（舊稱水成巖） 沉積巖是露出地表的各種巖石（火成巖、變質(zhì)巖及早期形成的沉積巖），在外力作用下，經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、成巖四個(gè)階段，在地表及地下不太深的地方形成的巖石。其主要特征是呈層狀，外觀多層理和含有動(dòng)、植物化石。沉積巖中的所含礦產(chǎn)極為豐富，有煤、石油、錳、鐵、鋁、磷、石灰石和鹽巖等。 沉積巖僅占地殼質(zhì)量的5%，但其分布極廣，約占地殼表面積的75%，因此，它是一種重要的巖石。 建筑中常用的沉積巖有石灰?guī)r、砂巖和碎屑石等。
（三）變質(zhì)巖 變質(zhì)巖是地殼中原有的巖石（包括火成巖、沉積巖和早先生成的變質(zhì)巖），由于巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，原巖變質(zhì)（再結(jié)晶，使礦物成分、結(jié)構(gòu)等發(fā)生改變）而形成的新巖石。一般，由火成巖變質(zhì)成的稱為正變質(zhì)巖，由沉積巖變質(zhì)成的稱副變質(zhì)巖。按地殼質(zhì)量計(jì)，變質(zhì)巖占65%。建筑中常用的變質(zhì)巖有大理巖、石英巖和片麻巖等。二、裝飾石材的一般加工 由采石場(chǎng)采出的天然石材荒料，或大型工廠生產(chǎn)出的大塊人造石基料，需要按用戶要求加工成各類板材或特殊形狀的產(chǎn)品。石材的加工一般有鋸切和表面加工。（一）鋸切 鋸切是將天然石材荒料或大塊人造石基料用鋸石機(jī)鋸成板材的作業(yè)。鋸切設(shè)備主要有框架鋸（排鋸）、盤式鋸、鋼絲繩鋸等。鋸切花崗石等堅(jiān)硬石材或較大規(guī)格石料時(shí)，常用框架鋸，鋸切中等硬度以下的小規(guī)格石料時(shí)，則可以采用盤式鋸。 框架鋸的鋸石原理是把加水的鐵砂或硅砂澆入鋸條下部，受一定壓力的鋸條（帶形扁鋼條）帶著鐵砂在石塊上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生磨擦而鋸制石塊。 圓盤鋸由框架、鋸片固定架及起落裝置和鋸片等組成。大型鋸片直徑有1.25-2.50m，可加工1.0-1.2m高的石料。鋸片為硬質(zhì)合金或金剛石刃，后者使用較廣泛。鋸片的切石機(jī)理是，鋸齒對(duì)巖石沖擊磨擦，將結(jié)晶礦物破碎成小碎塊而實(shí)現(xiàn)切割。（二）表面加工 鋸切的板材表面質(zhì)量不高，需進(jìn)行表面加工。表面加工要求有各種形式：粗磨、細(xì)磨、拋光、火焰烘毛和鑿毛等。 研磨工序一般分為粗磨、細(xì)磨、半細(xì)磨、精磨、拋光等五道工序。研磨設(shè)備有搖臂式手扶研磨機(jī)和橋式自動(dòng)研磨機(jī)。前者通常用于小件加工，后者加工1m2以上的板材。磨料多用碳化硅加結(jié)合劑（樹脂和高鋁水泥等），或者用60-1000網(wǎng)的金剛砂。 拋光是石材研磨加工的最后一道工序。進(jìn)行這道工序后，將使石材表面具有最大的反射光線的能力以及良好的光滑度，并使石材固有的花紋色澤最大限度地顯示出來。國(guó)內(nèi)石材加工采用的拋光方法有如下幾類：1、毛氈——草酸拋光法：適于拋光漢白玉、雪花、螺絲轉(zhuǎn)、芝麻白、艾葉青、桃紅等石材。2、毛氈——氧化鋁拋光法：適于拋光晚霞、墨玉、紫豆瓣、杭灰、東北紅等石材。這些石材硬度較第一類高。3、白剛玉磨石拋光法：適于拋光金玉、丹東綠、濟(jì)南青、白虎澗等石材。這些石材用前兩類拋光法不易拋光。燒毛加工是將鋸切后的花崗板材，利用火焰噴射器進(jìn)行表面燒毛，使其恢復(fù)天然表面。燒毛后的石板先用鋼絲刷刷掉巖石碎片，再用玻璃渣和水的混合液高壓噴吹，或者用尼龍纖維團(tuán)的手動(dòng)研磨機(jī)研磨，以使表面色彩和觸感都滿足要求。琢面加工是用琢石機(jī)加工由排鋸鋸切的石材表面的方法。經(jīng)過表面加工的大理石、花崗石板材一般采用細(xì)粒金剛石小圓盤鋸切割成一定規(guī)格的成品。 第二節(jié) 裝修裝飾常用的天然石材一、砌筑石材 砌筑石材用于建筑基礎(chǔ)、墻體等。砌筑石材按加工外形分為料石、平毛石和亂毛石。（一）料石 料石是加工成較規(guī)則六面體及有準(zhǔn)確規(guī)定尺寸、形狀的天然石材。根據(jù)加工精細(xì)程度分為：1、細(xì)料石。經(jīng)過細(xì)加工，外形規(guī)則，表面凹凸深度小于2mm。2、半細(xì)料石。外形規(guī)則，表面凸凹深度小于10mm。3、粗料石。開頭規(guī)則的六面體，表面不加工或稍加修整。（二）平毛石和亂毛石 平毛石是形狀不規(guī)則，但大致有兩個(gè)平行面的石材。亂毛石是形狀不規(guī)則，沒有平行面的石材。
二、裝飾用大理石（一）天然大理石的組成與化學(xué)成分 天然裝飾石材中應(yīng)用最多的是大理石，它因云南大理盛產(chǎn)而得名。大理石是由石灰?guī)r和白云巖在高溫、高壓下礦物重新結(jié)晶變質(zhì)而成。它的結(jié)晶主要由方解石或白云石組成，具有致密的隱晶結(jié)構(gòu)。純大理石為白色，稱漢白玉，如在變質(zhì)過程中混進(jìn)其它雜質(zhì)，就會(huì)出現(xiàn)不同的顏色與花紋、斑點(diǎn)。如含碳呈黑色；含氧化鐵呈玫瑰色、桔紅色；含氧化亞鐵、銅、鎳呈綠色；含錳呈紫色等。大理石的主要化學(xué)成分如表5-1。表5-1大理石的主要化學(xué)成分
成分 CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3
含量（%） 28-54 13-22 3-23 0.5-2.5 0-3
大理石的主要成分為氧化鈣，空氣和雨中所含酸性物質(zhì)及鹽類對(duì)它有腐蝕作用。除個(gè)別品種（如漢白玉、艾葉青等）外，它一般只用于室內(nèi)。采石場(chǎng)開采的大理石塊稱為荒料，經(jīng)鋸切、磨光后，制成大理石裝飾板材。大理石天然生成的致密結(jié)構(gòu)和色彩、斑紋、斑塊可以形成光潔細(xì)膩的天然紋理。（二）天然大理石的品種 天然大理石石質(zhì)細(xì)膩、光澤柔潤(rùn)、有很高的裝飾性。目前應(yīng)用較多的有以下品種：1、單色大理石：如純白的漢白玉、雪花白；純黑的墨玉、中國(guó)黑等，是高級(jí)墻面裝飾和浮雕裝飾的重要材料，也用作各種臺(tái)面。2、云灰大理石：云灰大理石底色為灰色，灰色底面上常有天然云彩狀紋理，帶有水波紋的稱做水花石。云灰大理石紋理美觀大方、加工性能好，是飾面板材中使用最多的品種。3、彩花大理石：彩花大理石是薄層狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過拋光后，呈現(xiàn)出各種色彩斑斕的天然圖畫。經(jīng)過精心挑選和研磨，可以制成由天然紋理構(gòu)成的山水、花木、禽獸蟲魚等大理石畫屏，是大理石中的極品。（三）天然大理石結(jié)構(gòu)特征與規(guī)格 大理石的產(chǎn)地很多，世界上以意大利生產(chǎn)的大理石最為名貴。國(guó)內(nèi)幾乎每個(gè)省、市、自治區(qū)都產(chǎn)大理石。大理石板材對(duì)強(qiáng)度、容重、吸水率和耐磨性等不做要求，以外觀質(zhì)量、光澤度和顏色花紋做為評(píng)價(jià)指標(biāo)。天然大理石板材根據(jù)花色、特征、原料產(chǎn)地來命名。大理石的結(jié)構(gòu)及大理石板材的規(guī)格見表5-2、5-3。表5-2部分大理石結(jié)構(gòu)特征
大理石品種 外貿(mào)代號(hào) 顏色 主要礦物成分 結(jié)構(gòu)特征
雪浪 022 白色帶黑色花紋 方解石
秋景晶 023 淺棕色帶條狀花紋 方解石 顆粒變晶
白虎皮 028 雪白、白色 白水云母方解石 鑲嵌結(jié)構(gòu)微晶結(jié)構(gòu)
杭灰 042 淺灰底色帶花紋灰色帶白花紋 細(xì)粒結(jié)構(gòu)
紅奶油 056 淺粉紅色 中粒狀變晶結(jié)構(gòu)
漢白玉 058 純白色 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)
丹東綠 1012 淺綠色 橄欖巖 微粒隱晶結(jié)構(gòu)
雪花白 1731 乳白色 白云石 花崗結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)狀格變晶結(jié)構(gòu)
蒼白玉 1704 乳白色 蛇紋石、方解石 中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)花崗結(jié)構(gòu)
國(guó)產(chǎn)部分大理石的主要性能及產(chǎn)地見表5-4。
品種名稱 顏色 表觀密度(g/cm3) 抗壓強(qiáng)度（Mpa） 硬度（HS） 產(chǎn)地
雪浪 白、灰白 2.72 92.8 35.5 黃石
秋景 灰色 2.71 94.8 49.8 黃石
杭灰 灰色、白紋 2.73 130.6 63.0 杭州
紅奶油 淺粉紅色 2.63 67.0 59.6 宜興
漢白玉 乳白色 - 1 56.4 42.0 房山
丹東綠 淺綠色 - 89.2 47.9 東溝
雪花白 乳白色 2.77 81.7 45.0 掖縣
蒼白玉 乳白色 - 1 36.1 50.9 大理
（四）天然大理石的性能與應(yīng)用各種大理石自然條件差別較大，其物理力學(xué)性能有較大差異。大理石性能參考值見表5-5。表5-5天然大理石物理力學(xué)性能
容量(t/m3) 強(qiáng)度(MPa) 吸水率（%） 膨脹系數(shù) 耐用年限（年） 抗壓 抗折 抗剪
2.6-2.8 70-260 8-24 (10-6/℃) 10-20 ＜1 6.5-10.2 40-100
天然大理石質(zhì)地致密但硬度不大，容易加工、雕琢和磨平、拋光等。大理石拋光后光潔細(xì)膩，紋理自然流暢，有很高的裝飾性。大理石吸水率小，耐久性高，可以使用40-100年。 天然大理石板材及異型材制品是室內(nèi)及家具制做的重要材料。用于大型公共建筑如賓館、展廳、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、車站等室內(nèi)墻面、地面、樓梯踏板、欄板、臺(tái)面、窗臺(tái)板、踏腳板等，也用于家具臺(tái)面和室內(nèi)外家具。
三、裝飾用花崗石（一）花崗石的組成與化學(xué)成分 花崗石以石英、長(zhǎng)石和云母為主要成分。其中長(zhǎng)石含量為40%-60%，石英含量為20%-40%，其顏色決定于所含成分的種類和數(shù)量?；◢徥癁槿Y(jié)晶結(jié)構(gòu)的巖石，優(yōu)質(zhì)花崗石晶粒細(xì)而均勻、構(gòu)造緊密、石英含量多、長(zhǎng)石光澤明亮、沒花崗石的二氧化硅含量較高，屬于酸性巖石。某些花崗石含有微量放射性元素，這類花崗石應(yīng)避免用于室內(nèi)?；◢徥Y(jié)構(gòu)致密、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐酸堿、耐氣候性好，可以在室外長(zhǎng)期使用?；◢徥闹饕瘜W(xué)成分見表5-6。表5-6花崗石主要化學(xué)成分
成分 SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3
含量（%） 67-76 12-17 0.1-2.7 0.5-1.6 0.2-0.9
(二)花崗石制品的種類天然花崗石制品根據(jù)加工方式不同可分為：1、剁斧板材：石材表面經(jīng)手工剁斧加工，表面粗糙，具有規(guī)則的條狀斧紋。表面質(zhì)感粗獷，用于防滑地面、臺(tái)階、基座等。2、機(jī)刨板材：石材表面機(jī)械刨平，表面平整，有相互平行的刨切紋，用于與剁斧板材類似用途，但表面質(zhì)感比較細(xì)膩。3、粗磨板材：石材表面經(jīng)過粗磨，平滑無光澤，主要用于需要柔光效果的墻面、柱面、臺(tái)階、基座等。4、磨光板材：石材表面經(jīng)過精磨和拋光加工，表面平整光亮，花崗巖晶體結(jié)構(gòu)紋理清晰，顏色絢麗多彩，用于需要高光澤平滑表面效果的墻面、地面和柱面。（三）天然花崗石的品名與規(guī)格花崗石板材以花色，特征和原料產(chǎn)地來命名。部分花崗石板材的花色特征見表5-7。表5-7部分花崗石板材的品名與花色特征
品名 濟(jì)南青 斑虎澗 將軍紅 萊州白 萊州青 萊州紅 萊州棕黑
花色特征 黑色帶小白點(diǎn) 白肉粉色帶黑 黑色棕紅 淺灰間小斑塊白色 黑點(diǎn)黑底青白點(diǎn) 粉紅底 深灰點(diǎn)黑底棕點(diǎn)
（四）花崗巖的性能與應(yīng)用 花崗巖結(jié)構(gòu)致密，抗壓強(qiáng)度高，吸水率低，表面硬度大，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐久性強(qiáng)，但耐火性差?；◢徥阅軈⒖贾狄姳?-10。表5-10花崗石的物理力學(xué)性能指標(biāo)
容重(t/m3) 強(qiáng)度(MPa) 吸水率（%） 膨脹系數(shù) 耐用年限（年） 平均韌性(cm) 平均重量磨耗率（%） 抗壓 抗折 抗剪
2.5-2.7 120-250 8.5-15 （10-6/℃） 13-19 ＜1 5.6-7.3 75-200 8 11
花崗巖是一種優(yōu)良的建筑石材，它常用于基礎(chǔ)、橋墩、臺(tái)階、路面，也可用于砌筑房屋、圍墻，尤其適用于修建有紀(jì)念性的建筑物，天安門前的人民英雄紀(jì)念碑就是由一整塊100t的花崗巖琢磨而成的。在我國(guó)各大城市的大型建筑中，曾廣泛采用花崗巖作為建筑物立面的主要材料。也可用于室內(nèi)陸面和立柱裝飾，耐磨性要求高的臺(tái)面和臺(tái)階踏步等。由于修琢和鋪貼費(fèi)工，因此是一種價(jià)格較高的裝飾材料。在工業(yè)上，花崗巖常用作一種耐酸材料。國(guó)產(chǎn)部分花崗石的主要性能及產(chǎn)地見表5-11。表5-11國(guó)產(chǎn)部分花崗石的主要性能及產(chǎn)地
品種名稱 顏色 表觀密度(g/cm3) 抗壓強(qiáng)度（Mpa） 硬度（HS） 產(chǎn)地
白虎澗 粉紅 2.58 137.3 86.5 昌平
花崗石 淺灰 2.67 202.1 90.0 日照
花崗石 紅灰 2.61 212.4 99.7 嶗山
花崗石 粉紅 2.58 180.4 89.5 汕頭
日中石 灰白 2.62 171.3 97.8 惠安
廈門白 灰白 2.61 169.8 91.2 廈門
龍石 淺紅 2.61 214.2 94.1 南安
大黑白點(diǎn) 灰白 2.62 103.6 87.4 同安
第三節(jié)人造石材 人造石材一般指人造大理石和人造花崗巖，以人造大理石的應(yīng)用較為廣泛。由于天然石材的加工成本高，現(xiàn)代建筑裝飾業(yè)常采用人造石材。它具有重量輕、強(qiáng)度高、裝飾性強(qiáng)、耐腐蝕、耐污染、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單以及施工方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。人造大理石在國(guó)外已有40年歷史，意大利1948年即已生產(chǎn)水泥基人造大理石花磚，德國(guó)、日本、前蘇聯(lián)等國(guó)在人造大理石的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用方面也取得了較大成績(jī)。由于人造大理石生產(chǎn)工藝與設(shè)備簡(jiǎn)單，很多發(fā)展中國(guó)家也已生產(chǎn)人造大理石。我國(guó)70年代末期才開始由國(guó)外引進(jìn)人造大理石技術(shù)與設(shè)備，但發(fā)展極其迅速，質(zhì)量、產(chǎn)量與花色品種上升很快。人造石材按照使用的原材料分為四類：水泥型人造石材、樹脂型人造石材、復(fù)合型人造石材及燒結(jié)型人造石材。人造大理石之所以能得到較快發(fā)展，是因?yàn)榫哂腥缦乱恍┨攸c(diǎn)：(1)容量較天然石材小，一般為天然大理石和花崗石的80%。因此，其厚一般僅為天然石材的40%，從而可大幅度降低建筑物重量，方便了運(yùn)輸與施工。(2)耐酸。天然大理石一般不耐酸，而人造大理石可廣泛用于酸性介質(zhì)場(chǎng)所。(3)制造容易。人造石生產(chǎn)工藝與設(shè)備不復(fù)雜，原料易得，色調(diào)與花紋可按需要設(shè)計(jì)，也可比較容易地制成形狀復(fù)雜的制品。1、水泥型人造石材 它是以水泥為粘結(jié)劑，砂為細(xì)骨料，碎大理石、花崗巖、工業(yè)廢渣等為粗骨料，經(jīng)配料、攪拌、成型、加壓蒸養(yǎng)、磨光、拋光等工序而制成。通常所用的水泥為硅酸鹽水泥，現(xiàn)在也用鋁酸鹽水泥作粘結(jié)劑，用它制成的人造大理石具有表面光澤度高、花紋耐久、抗風(fēng)化、耐火性、防潮性都優(yōu)于一般的人造大理石。這是因?yàn)殇X酸鹽水泥的主要礦物成分——鋁酸一鈣水化生成了氫氧化鋁膠體，在凝結(jié)過程中，與光滑的模板表面接觸，形成氫氧化鋁凝膠層；與此同時(shí)，氫氧化鋁膠體在硬化過程中不斷填塞水泥石的毛細(xì)孔隙，形成致密結(jié)構(gòu)。所以制品表面光滑，具有光澤且呈半透明狀。2、樹脂型人造石材 這種人造石材多是以不飽和聚酯為粘結(jié)劑，與石英砂、大理石、方解石粉等攪拌混合，澆鑄成型，經(jīng)固化、脫模、烘干、拋光等工序制成。目前，國(guó)內(nèi)外人造大理石以聚脂型為多。這種樹脂的粘度低，易成型，常溫固化。其產(chǎn)品光澤性好，顏色鮮亮，可以調(diào)節(jié)。3、復(fù)合型人造石材 這種石材的粘結(jié)劑中既有無機(jī)材料，又有有機(jī)高分子材料。先將無機(jī)填料用無機(jī)膠粘劑膠結(jié)成型。養(yǎng)護(hù)后，再將坯體浸漬于有機(jī)單體中，使其在一定條件下聚合。板材制品的底材要采用無機(jī)材料，其性能穩(wěn)定且價(jià)格較低；面層可采用聚酯和大理石粉制作，以獲得最佳的裝飾效果。無機(jī)膠結(jié)材料可用快硬水泥、白水泥、鋁酸鹽水泥以及半水石膏等。有機(jī)單體可以采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、二氯乙烯、丁二烯等，這些樹脂可單獨(dú)使用或組合起來使用，也可以與聚合物混合使用。4、燒結(jié)型人造石材 這種類型的人造石材的生產(chǎn)工藝與陶瓷的生產(chǎn)工藝相似，是將斜長(zhǎng)石、石英、輝石、石粉及赤鐵礦粉和高嶺土等混合，一般用40%的粘土和60%的礦粉制成泥漿后，采用注漿法制成壞料，再用半干壓法成型，經(jīng)1000℃左右的高溫焙燒而成。
裝飾陶瓷 在建筑裝飾工程中，陶瓷是最古老的裝飾材料之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，陶瓷在花色、品種、性能等方面都有了巨大的變化，為現(xiàn)代建筑裝飾裝修工程帶來了越來越多兼具實(shí)用性裝飾性的材料。在建筑工程中應(yīng)用十分普遍。全世界裝飾陶瓷的消費(fèi)量十分巨大，主要消費(fèi)地區(qū)在歐洲，約占53%，其次是美洲。在美國(guó)裝飾陶瓷已走出廚房和浴室，成為豪華住宅常用的裝飾材料。近10年來，我國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。建筑陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷的年平均增長(zhǎng)率分別為41.7%和19.2%。自1993年建筑陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量雙雙名列世界第一以來，中國(guó)已成為世界衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)頭號(hào)大國(guó)。2001年，建筑陶瓷磚產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的41%左右，衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的25%左右，穩(wěn)居世界第一位。 陶瓷，或稱燒土制品。是指以粘土為主要原料，經(jīng)成型、焙燒而成的材料。陶瓷強(qiáng)度高、耐火、耐久、耐酸堿腐蝕、耐水、耐磨、易于清洗，加之生產(chǎn)簡(jiǎn)單，故而用途極為廣泛，幾乎應(yīng)用于從家庭到航天的各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)的陶瓷生產(chǎn)有著悠久的歷史和光輝的成就。尤其是瓷器，是我國(guó)的偉大發(fā)明之一。唐代的趙窖青瓷和刑窯白瓷、唐三彩；宋代的高溫色釉、鐵系花釉，如兔毫、油滴玳瑁斑等；明清時(shí)期的青花、粉彩、祭紅、郎窯紅等產(chǎn)品都是我國(guó)陶瓷史上光彩奪目的明珠。我國(guó)的陶瓷制品無論在材質(zhì)、造型或裝飾方面都有很高的工藝和藝術(shù)造詣。在現(xiàn)代建筑裝飾陶瓷中，應(yīng)用最多的是釉面磚、地磚和錦磚。它們的品種和色彩多達(dá)數(shù)百余種，而且還在不斷涌現(xiàn)新的品種。如日本的浮雕面磚、德國(guó)的吸音面磚、澳大利亞的輕質(zhì)發(fā)泡面磚、我國(guó)的結(jié)晶面磚等等。
第一節(jié)陶瓷的基本知識(shí)一、陶瓷的分類及制品特點(diǎn) 從產(chǎn)品種類分，陶瓷可以分為陶器與瓷器兩大類。陶器通常有較大的吸水率（大于10%），斷面粗糙無光，不透明，敲之聲音粗啞，可施釉或不施釉。瓷器坯體致密，基本上不吸水，強(qiáng)度高，耐磨，半透明，通常施釉。另外還有一類產(chǎn)品介于陶器與瓷器之間，稱為炻器，也稱半瓷。炻器與陶器的區(qū)別在于陶器坯體是多孔的，而炻器坯體孔隙率很低；而它與瓷器的主要區(qū)別是炻器多數(shù)帶有顏色且無半透明性。 陶器分為粗陶和精陶兩種。粗陶的壞料由含雜質(zhì)較多的砂粘土組成，建筑上常用的磚、瓦及陶管等均屬于這一類產(chǎn)品。精陶指坯體呈白色或象牙色的多孔制品，多以塑性粘土、高嶺土、長(zhǎng)石和石英等為原料。精陶通常要由素?zé)陀詿齼纱螣?。建筑上常用的釉面磚就屬于精陶。炻器按其坯體的細(xì)密性、均勻程度及粗糙程度分為粗炻器和細(xì)炻器兩大類。建筑裝飾用的外墻磚、地磚以及耐酸化工陶瓷等均屬于粗炻器。日用炻器及陳設(shè)品，如我國(guó)著名的宜興紫砂陶即是一種無釉細(xì)炻器。炻器的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性均優(yōu)于瓷器，且成本較低。陶瓷制品的分類及特點(diǎn)見表6-1、6-2。表6-1陶瓷制品分類
類別 品種舉例
按結(jié)構(gòu)與性能分類 粗陶 日用缸、磚、瓦日用器皿、
精陶 彩陶、裝飾釉面磚缸器、外墻磚、錦磚、地磚、日用器皿
炻器 日用餐茶具、陳設(shè)瓷
瓷器 電瓷、美術(shù)用品金屬陶瓷、剛玉瓷、碳化物、硅化物瓷
特種瓷
按功能分類 衛(wèi)生陶瓷 潔具、便器
釉面磚墻 容器白色或裝飾釉面磚、瓷磚畫、瓷磚字
地磚 地磚
園林陶瓷 錦磚（馬賽克）景盆
古建筑陶瓷 花瓶琉璃瓦、琉璃裝飾、琉璃制品
表6-2各類陶瓷制品的特點(diǎn)
名稱 特點(diǎn) 主要制品 顏色 吸水率（%）
粗陶器 日用缸器、磚、瓦 帶色 8-27
粗陶器 石灰質(zhì)長(zhǎng)石質(zhì) 日用器皿、彩陶日用器皿、建筑衛(wèi)生器皿、釉面磚 白色白色 18-22
9-12.5
炻器粗炻器 缸器、建筑用外墻磚、錦磚、地磚日用器皿、化工及電器工業(yè)用品 帶色白或帶色 4-8
細(xì)炻器 ＜1
瓷器 日用餐茶具、美術(shù)用品及高低壓電瓷 白色 0.5
粗細(xì)陶瓷 電子陶瓷 有導(dǎo)電性及電光性等硬度大、高韌性等 電子元器件等，如熱敏、濕敏、壓敏元件，耐磨、耐高溫及抗氧化材料，如火箭噴嘴
金屬陶瓷
二、陶瓷原料（一）粘土 粘土是由多種礦物組成的混合物。具可塑性，是陶瓷坯體生產(chǎn)的的主要原料。粘土按習(xí)慣分類有四種并具有如下一些性質(zhì)：1、高嶺土：是最純的粘土，可塑性低，燒后顏色從灰到白色。2、粘性土：為次生粘土，顆粒較細(xì)，可塑性好，含雜質(zhì)較多。3、瘠性粘土：較堅(jiān)硬，遇水不松散，可塑性小，不易成可塑泥團(tuán)。4、頁(yè)巖：性質(zhì)與瘠性粘土相仿，但雜質(zhì)較多，燒后呈灰、黃、棕、紅等色。（二）石英 石英主要成分為SiO2。石英在高溫時(shí)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變并產(chǎn)生體積膨脹，可以部分抵消坯體燒成時(shí)產(chǎn)生的收縮，同時(shí)，石英可提高釉面的耐磨性、硬度、透明度及化學(xué)穩(wěn)定性。（三）長(zhǎng)石 長(zhǎng)石在陶瓷生產(chǎn)中可作助熔劑，以降低陶瓷制品的燒成溫度。它與石英等一起在高溫熔化后形成的玻璃態(tài)物質(zhì)是釉彩層的主要成分。（四）滑石 滑石的加入可改善釉層的彈性、熱穩(wěn)定性，加寬熔融的范圍，也可使坯體中形成含鎂玻璃，這種玻璃濕膨脹小，能防止后期龜裂。（五）硅灰石 硅灰石在陶瓷中使用較廣，加入制品后，能明顯地改善坯體收縮、提高坯體強(qiáng)度和降低燒結(jié)溫度。此外，它還可使釉面不會(huì)因氣體析出而產(chǎn)生釉泡和氣孔。三、陶瓷的制造圖6-1是陶瓷制造的基本工藝流程。該圖概括地表示了各種陶瓷制品的生產(chǎn)過程，但原料的調(diào)整、上釉、燒成等各個(gè)過程的細(xì)節(jié)有所不同，生產(chǎn)過程大致如下：（一）配料和配漿按坯料要求配比將粉碎精制的原料加水細(xì)磨，淘選除去雜質(zhì)和粗粒，精制成泥漿。（二）成型與干燥根據(jù)坯料含水量多少，成型方法有干法、半干法和濕法。如按工藝劃分，有脫模法、擠出法、壓制法、旋坯法。脫模法是采用模具，將泥漿置于其中，硬化后脫模成型。擠出法是將可塑性坯料從擠出機(jī)的定型孔中擠出，按一定尺寸切斷。壓制法是將擠出的坯料再用模型壓制。旋坯法是用轆轤機(jī)旋轉(zhuǎn)切割制成形狀對(duì)稱的坯料。坯體要干燥到一定含水率之后才能裝窯，干燥的好壞影響制品的質(zhì)量，有人工干燥和自然干燥兩種方法。前者一般用燒成窯的余熱烘干，后者先陰干，再曬干。（三）燒成與上釉干燥好的坯體可著手燒成，按預(yù)熱、燒成、冷卻過程進(jìn)行。有的制品在坯體成型、干燥后即上釉，燒成后即為制品。有的制品則在坯體成型、干燥后先素?zé)缓笊嫌栽贌?。四、陶瓷的表面裝飾陶瓷坯體表面粗糙，易沾污，裝飾效果差。除紫砂地磚等產(chǎn)品外，大多數(shù)陶瓷制品都要表面裝飾加工。最常見的陶瓷表面裝飾工藝是施釉面層、彩繪、飾金等。（一）施釉 釉面層是由高質(zhì)量的石英、長(zhǎng)石、高嶺土等為主要原料制成漿體，涂于陶瓷坯體表面二次燒成的連續(xù)玻璃質(zhì)層，具有類似于玻璃的某些性質(zhì)，但釉并不等于玻璃，二者是有區(qū)別的。釉面層可以改善陶瓷制品的表面性能并提高其力學(xué)強(qiáng)度。施釉面層的陶瓷制品表面平滑、光亮、不吸濕、不透氣，易于清洗。釉的種類繁多，組成也很復(fù)雜。按外表特征分類有透明釉、乳濁釉、有色釉、光亮釉、無光釉、結(jié)晶釉、砂金釉、光澤釉、碎紋釉、珠光釉、花釉、流動(dòng)釉等。施釉的方法有涂釉、澆釉、浸釉、噴釉、篩釉等。（二）彩繪 在陶瓷制品表面用彩料繪制圖案花紋是陶瓷的傳統(tǒng)裝飾方法。彩繪有釉下彩繪和釉上彩繪之分。1、釉下彩繪在陶瓷坯體或素?zé)耘鞅砻孢M(jìn)行彩繪，然后覆蓋一層透明釉，燒制而成的即為釉下彩。彩料受到表面透明釉層的隔離保護(hù)，使彩繪圖案不會(huì)磨損，彩料中對(duì)人體有害的金屬鹽類也不會(huì)溶出?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)商品釉下彩料的顏色種類有限，基本上用手工彩畫，限制了它在陶瓷制品中的廣泛應(yīng)用。2、釉上彩繪釉上彩繪是在燒好的陶瓷釉上用低溫彩料繪制圖案花紋，然后在較低溫度下（600～900℃）二次燒成的。由于彩燒溫度低，故使用顏料比釉下彩繪多，色調(diào)極其豐富。同時(shí)，釉上彩繪在高強(qiáng)度陶瓷體上進(jìn)行，因此除手工繪畫外，還可以用貼花、噴花、刷花等方法繪制，生產(chǎn)效率高，成本低廉，能工業(yè)化大批量生產(chǎn)。但釉上彩易磨損，表面有彩繪凸出感覺，光滑性差，且易發(fā)生彩料中的鉛被酸所溶出而引起鉛中毒。（三）飾金 用金、銀、鉑或鈀等貴金屬裝飾在陶瓷表面釉上，這種方法僅限于一些高級(jí)精細(xì)制品。飾金較為常見，其它貴金屬裝飾較少。金裝飾陶瓷有亮金、磨光金和腐蝕金等，亮金裝飾金膜厚度只有0.5μm，這種金膜容易磨損。磨光金的厚度遠(yuǎn)高于亮金裝飾，比較耐用。腐蝕金裝飾是在釉面用稀氫氟酸溶液涂刷無柏油的釉面部分，使之表面釉層腐蝕。表面涂一層磨光金彩料，燒制后拋光，腐蝕面無光，未腐蝕面光亮，形成亮暗不一的金色圖案花紋。 第二節(jié)常用的建筑裝飾陶瓷 建筑裝飾陶瓷是用于建筑物墻面、地面及衛(wèi)生設(shè)備的陶瓷材料。主要產(chǎn)品分為陶瓷面磚、衛(wèi)生陶瓷、大型陶瓷飾面板、裝飾琉璃制品等。其中，陶瓷面磚又包括外墻面磚、內(nèi)墻面磚（釉面磚）和地磚。釉面磚又稱內(nèi)墻面磚，是用于內(nèi)墻裝飾的薄片精陶建筑制品。它不能用于室外，否則經(jīng)日曬、雨沐、風(fēng)吹、冰凍，將導(dǎo)致破裂損壞。釉面磚不僅品種多，而且有白色、彩色、圖案、無光、石光等多種色彩并可拼接成各種圖案、字畫，裝飾性較強(qiáng)，多用于廚房、衛(wèi)生間、浴室、理發(fā)室、內(nèi)墻裙等處的裝修及大型公共場(chǎng)所的墻面裝飾。 墻地磚是陶瓷錦磚、地磚、墻面磚的總稱，它們強(qiáng)度高，耐磨性、耐腐蝕性、耐火性、耐水性均好，又容易清洗，不褪色，因此廣泛用于墻面與地面的裝飾。大型陶瓷飾面板是一種大面積的裝飾陶瓷制品，它克服了釉面磚及墻地磚面積小，施工中拼接麻煩，裝飾更逼真，施工效率更高，是一種有發(fā)展前途的新型裝飾陶瓷。 衛(wèi)生陶瓷是以磨細(xì)的石英粉、長(zhǎng)石粉和粘土為主要原料，注漿成型后一次燒制，然后表面施乳濁釉的衛(wèi)生潔具。它具有結(jié)構(gòu)致密、氣孔率小、強(qiáng)度大、吸水率小、抗無機(jī)酸腐蝕（氫氟酸除外）、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可分為洗面器、大便器、小便器、洗滌器、水箱、返水彎和小型零件等。產(chǎn)品有白色和彩色兩種，可用于廚房、衛(wèi)生間、實(shí)驗(yàn)室等。 建筑琉璃制品是一種低溫彩釉建筑陶瓷制品，既可用于屋面、屋檐和墻面裝飾，又可作為建筑構(gòu)件使用。主要包括琉璃瓦（板瓦、筒瓦、溝頭瓦等）、琉璃磚（用于照壁、牌樓、古塔等貼面裝飾）、建筑琉璃構(gòu)件等。具有濃厚的民族藝術(shù)特色，融裝飾與結(jié)構(gòu)件于一體，集釉質(zhì)美、釉色美和造型美于一身。
一、外墻面磚 鋪貼于建筑外表面的陶瓷材料稱為外墻面磚。按表面是否施釉分為彩釉磚和無釉磚兩大類。外墻面磚的種類、規(guī)格、性能和用途見表6-3。表6-3外墻面磚的規(guī)格、性能和用途種類
名稱 性能 用途 一般規(guī)格mm×mm×mm 說明
表面有釉外墻貼面磚（彩釉磚） 質(zhì)地堅(jiān)固，吸水率不大于8%，色調(diào)柔和，耐水抗凍，經(jīng)久耐用 用于建筑物外墻，作裝飾及保護(hù)之用 2200×100×12150×75×1 有粉紅、白、黃、藍(lán)、金、紅、綠等色
表面無釉外墻貼面磚（墻面磚） 線磚表面有突起線紋，有釉，有黃、綠等色 75×75×8108×108×8 有白、淺黃、深黃、紅、綠等色
外墻立面貼面磚（立體彩釉磚） 表面有釉，做成各種立體圖案
（一）彩釉磚彩釉磚是彩色陶瓷墻地磚的簡(jiǎn)稱。多用于外墻與室內(nèi)陸面的裝飾。1、彩釉磚的規(guī)格尺寸與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB11947-89）（1）最常見的尺寸為200mm×100mm（8～10）mm和150mm×75mm（8～10）mm。（2）按外觀質(zhì)量和變形允許偏差分為優(yōu)等品、一級(jí)品和合格品三等。（3）尺寸允許偏差必須符合表6-4的規(guī)定。表6-4彩釉磚的尺寸允許偏差
基本尺寸（mm） 允許偏差（mm） 邊長(zhǎng) 厚度
＜150 ±1.5 150～250 ±2.0 ＞250 ±2.5 ＜12 ±1.0
（4）表面質(zhì)量應(yīng)符合表6-5的規(guī)定。表6-5彩釉磚的表面質(zhì)量規(guī)定
缺陷名稱 缺釉 斑點(diǎn) 裂紋 棕眼 落臟 熔洞 釉泡 開裂 磕碰 剝邊 坯粉 煙熏
優(yōu)等品 距離磚面1m處目測(cè)，有可見缺陷的磚數(shù)不超過5%
一級(jí)品 距離磚面2m處目測(cè)，有可見缺陷的磚數(shù)不超過5%
合格品 距離磚面2m處目測(cè)，缺陷不明顯色差距離磚面3m處目測(cè)不明顯
（5）彩釉磚的最大允許變形應(yīng)符合表6-6的規(guī)定。表6-6彩釉磚的最大允許變形/%
變形種類 中心彎曲度 翹曲度 邊直度 直角度
優(yōu)等品 ±0.50 ±0.50 ±0.50 ±0.60
一級(jí)品 ±0.60 ±0.60 ±0.60 ±0.70
合格品 +0.80 -0.60 ±0.70 ±0.70 ±0.80
2、彩釉磚的技術(shù)性能（1）吸水率：不大于10%。（2）熱穩(wěn)定性：一般經(jīng)過三次急冷急熱循環(huán)不裂者即為合格。（3）抗凍性：按GB8917-88的規(guī)定，經(jīng)20次凍融循環(huán)不出現(xiàn)破裂或裂紋為合格。（4）耐磨性：只對(duì)鋪地的彩釉磚進(jìn)行耐磨試驗(yàn)，依據(jù)釉面出現(xiàn)磨損痕跡時(shí)的研磨轉(zhuǎn)數(shù)將耐磨性分為四類。（5）耐化學(xué)腐蝕性能：耐酸、耐堿性能分為AA，A，B，C，D五個(gè)等級(jí)。（二）無釉外墻貼面磚 無釉外墻貼面磚又稱墻面磚，是作為建筑物外墻裝飾的一類建筑材料，有時(shí)也可用于建筑物地面裝飾。釉面磚是用于建筑物內(nèi)墻裝飾的薄板狀精陶制品，又稱為墻面磚。用釉面磚裝飾建筑物內(nèi)墻，可使建筑具有獨(dú)特的衛(wèi)生、易清洗和裝飾美觀的效果。近年來，國(guó)內(nèi)外的釉面磚產(chǎn)品正向大而薄的方向發(fā)展，并大力發(fā)展彩色圖案磚。釉面磚的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4100-92）如下：1、品種、形狀及尺寸按釉面顏色分為單色（含白色）、花色和圖案磚。按下面形狀分為正方形磚、長(zhǎng)方開磚和異形配件磚。常用的規(guī)格是：108mm×108mm，152mm×152mm，200mm×200mm，200mm×300mm，300mm×300mm，厚度為5-10mm等。2、技術(shù)要求（1）尺寸允許偏差應(yīng)符合表6-7的規(guī)定。表6-7釉面磚的尺寸偏差
項(xiàng)目 尺寸（mm） 允許偏差（mm） 長(zhǎng)度或?qū)挾?厚度
＞250 ±1.0 ＞152≤250 ±0.8 ≤152 ±0.5 ≤5 +0.4-0.3＞5厚度±8%
（2）外觀質(zhì)量根據(jù)外觀質(zhì)量，將釉面磚分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。外觀質(zhì)量必須符合表6-8的規(guī)定。（3）平整度必須符合表6-9的規(guī)定。（4）物理力學(xué)性能應(yīng)符合表6-10的規(guī)定。三、地磚 地磚是裝飾地面用的陶瓷材料。按其尺寸分為兩類，尺寸較大的稱為鋪地磚，尺寸較小而且較薄的稱為錦磚（馬賽克）。（一）鋪地磚的種類及規(guī)格 鋪地磚規(guī)格花色多樣，有紅、白、淺黃、深黃等色，分正方形、矩形、六角形三種；光澤性差，有一定粗糙度，表面平整或壓有凹凸花紋；并有帶釉和無釉兩類。常見尺寸為：150mm×150mm，100mm×200mm，200mm×300mm，300mm×300mm，300mm×400mm，厚度為8-20mm。（二）技術(shù)性能1、吸水率紅地磚吸水率不大于8%，其它各色均不大于4%。2、沖擊強(qiáng)度30g鋼球從30cm高處落下6-8次不破壞。3、熱穩(wěn)定性自150℃冷至19±1℃循環(huán)三次無裂紋。4、其他性能由于地磚采用難熔粘土燒制而成，故其質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度高（抗壓強(qiáng)度為40-400Mpa），耐磨性好，硬度高（莫氏硬度多在7以上），耐磨蝕，抗凍性強(qiáng)（凍融循環(huán)在25次以上）。（三）地磚的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 地磚常用于人流較密集的建筑物內(nèi)部地面，如住宅、商店、賓館、醫(yī)院及學(xué)校等建筑的廚房、衛(wèi)生間和走廊的地面。地磚還可用作內(nèi)外墻的保護(hù)、裝飾。近幾年來，陶瓷地磚產(chǎn)品正向著大尺寸、多功能、豪華型的方向發(fā)展。從產(chǎn)品規(guī)格角度看，近年出現(xiàn)了許多邊長(zhǎng)在500mm左右，甚至大到1000mm的大規(guī)格地板磚，使陶瓷地磚的產(chǎn)品規(guī)格靠近或符合鋪地石材的常用規(guī)格。從功能方面看，在其傳統(tǒng)功能之上又增加了防滑等功能。從裝飾效果看變化就更大了，產(chǎn)品脫離了無釉單色的傳統(tǒng)模式，出現(xiàn)了仿石型地磚、仿瓷型地磚、玻化地磚等不同裝飾效果的陶瓷鋪地磚。
四、陶瓷錦磚 陶瓷錦磚俗稱馬賽克，是以優(yōu)質(zhì)瓷土燒制成的小塊瓷磚。按表面性質(zhì)分為有釉和無釉兩種，目前各地的產(chǎn)品多無釉。產(chǎn)品邊長(zhǎng)小于40mm，又因其有多種顏色和多種形狀，拼成的圖案似織錦，故稱作錦磚（什錦磚的簡(jiǎn)稱）。錦磚按一定圖案反貼在牛皮紙上，組成1ft2(0.092m2)為一聯(lián)。陶瓷錦磚具有抗腐蝕、耐磨、耐火、吸水率小、強(qiáng)度高以及易清洗、不褪色等特點(diǎn)?？捎糜诠I(yè)與民用建筑的清潔車間、門廳、走廊、衛(wèi)生間、餐廳及居室的內(nèi)墻和地面裝修，并可用來裝飾外墻面或橫豎線條等處。施工時(shí)可以不同花紋和不同色彩拼成多種美麗的圖案。（一）陶瓷錦磚的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（JC456-92）錦磚按尺寸允許偏差和外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品和合格品兩個(gè)等級(jí)。1、尺寸允許偏差見表6-11和表6-12。表6-11單塊錦磚尺寸允許偏差
項(xiàng)目 優(yōu)等品 合格品
尺寸（mm） 長(zhǎng)度 ≤25.0 ＞25.0
允許偏差（mm） ±0.5 ±1.0
尺寸（mm） 厚度 4.0 4.5＞4.5
允許偏差（mm） ±0.2 ±0.4
2、外觀質(zhì)量錦磚外觀缺陷的允許范圍應(yīng)符合表6-13的規(guī)定。此外，JC456-92對(duì)錦磚的吸水率、耐急冷急熱性及成聯(lián)質(zhì)量等均有一定的規(guī)定。(二)陶瓷錦磚的技術(shù)性質(zhì)
表6-14陶瓷錦磚的技術(shù)性質(zhì)
項(xiàng)目 指標(biāo)
密度 2.3——2.4g/cm3
吸水率 無釉錦磚不大于0.2%,有釉錦磚不大于1.0%
抗壓強(qiáng)度 15-25MPa
使用溫度莫氏 -20——+100℃
硬度 6——7
耐磨值 ＜0.6
耐酸度 ＞95%
耐堿度 ＞84%
耐急冷急熱性 有釉磚：140±2℃下保持30min，取出立即放入冷水中，5min后取出，用涂墨法檢查裂紋。
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