喷砂

用于Sa 3级表面处理的石榴石喷砂磨料

GRM Garnet为破碎石榴石,铁铝榴石含量98%,用于钢结构、储罐、管道、船舶和工业装置的喷砂。所有喷砂粒度规格均可达到ISO 8501-1最高除锈等级Sa 3级,且残留盐分极少:氯化物10–15 ppm,游离二氧化硅0.5%。

Sa 3,钢材表观洁净铁锈和氧化皮
锋利的次棱角状颗粒可切削出清晰的粗糙度(锚纹),使涂层牢固附着。
98%铁铝榴石
Sa 3所有喷砂粒度规格均可达到
10–15 ppm水溶性氯化物,ISO上限25 ppm
0.5%游离二氧化硅,仅为NIOSH建议限值1%的一半
石榴石与其他磨料对比

按每平方米核算成本,而不是按每吨。

承包商可以用砂、矿渣、钢砂、玻璃、矿物砂或石榴石进行喷砂,每种磨料都有吨价。决定一项工程成本的,是磨料清理速度有多快、用量有多少、在钢材上和空气中留下了什么,以及事后需要处置多少废料。

颗粒硬,切削快。颗粒重,冲击强。

GRM Garnet莫氏硬度7.5–8.0,比矿渣、砂和玻璃更硬,也高于石榴石磨料通常公布的6.5–7.5范围10,11。硬度决定颗粒切削的速度,以及棱边能保持多久。

重量决定每颗颗粒的冲击力。在相同的喷嘴速度下,密度更大的颗粒能将更多能量带入表面。GRM颗粒比重为4.0,比同样大小的石英砂颗粒重约50%,比碎玻璃重60%10。

纯度决定每吨中有多少在发挥作用

GRM Garnet含98%铁铝榴石,其余2%为少量白云母、石英和钛铁矿。由于撞击时易碎裂的软质或脆性物质极少,您所购买的磨料中变成粉尘的更少,用于清理钢材的更多。

最便宜的一吨,可能带来最昂贵的工程

在NIOSH磨料项目中,石英砂的吨价最低,但每平方英尺的清理成本最高4。清理慢、用量大的磨料,一旦计入人工、设备工时、清扫和处置费用,成本反而更高。

硬度与比重公布值
莫氏硬度
比重

各类磨料的公布值10,11。条形表示公布的范围。矿物砂指十字石和橄榄石,作为一类公布。

独立证据

不必只听我们一面之词。

NIOSH委托开展了一项石英砂及其替代品的直接对比研究,先在实验室进行,再在实际构筑物上进行。在现场试验中,石榴石的清理速度超过所有其他磨料。

阅读完整对比
现场清理速率m²/小时 · 越高越好
36%现场清理速度比石英砂快现场试验
70%现场清理速度比铜矿渣快现场试验
30%每m²磨料用量(按重量计)比石英砂少实验室试验
47%每m²磨料用量(按重量计)比铜矿渣少实验室试验

来源:KTA-Tator Inc. for NIOSH (1999), Evaluation of substitute materials for silica sand in abrasive blasting. 数据为各类磨料的平均值,由ft²/h和lb/ft²换算而来。结果针对的是石榴石这一类别,而非特指GRM Garnet。

除锈等级与粗糙度

所有喷砂粒度规格均达Sa 3级。从8/12到120#。

ISO 8501-1将喷射清理后的钢材分为四个等级。最高等级Sa 3为使钢材表观洁净的喷射清理:无可见的油、脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆或外来杂质,并呈均匀的金属色泽2。只要喷砂参数正确,GRM每一种喷砂粒度规格均可达到这一等级。

Sa 1

轻度

附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆已被清除。

Sa 2

彻底

大部分污物已被清除;残留物均附着牢固。

Sa 2½

非常彻底

仅残留点状或条纹状的轻微色斑。

Sa 3 · GRM Garnet

钢材表观洁净

呈均匀的金属色泽。GRM每一种喷砂粒度规格均可达到。

锋利的次棱角状颗粒

GRM Garnet从硬岩中开采并破碎至所需粒度,因此颗粒带有新鲜的断裂面和棱边。次棱角状颗粒以棱边撞击表面,切削出清晰的锚纹,供底漆牢固附着。其良好的韧性有助于在喷砂过程中保持这种形状,而不会破碎成粉尘。

嵌入更少,表面更洁净

易碎磨料在撞击时会碎裂,碎片可能嵌入钢材,日后会从新涂层中顶出。矿渣还可能留下压缩空气无法吹除的深色残留物12。韧性好的石榴石颗粒往往能完整回弹。

低盐分保护涂层

涂层失效始于底层。喷砂后残留在钢材上的可溶性盐(尤其是氯化物)会吸引水分透过漆膜,导致渗透起泡和膜下腐蚀12。ISO 11126-10是铁铝榴石喷砂磨料的技术规范,规定水溶性氯化物上限为25 ppm,水萃取液电导率上限为250 µS/cm1。

GRM Garnet的典型值为10–15 ppm和100–150 µS/cm,两项均比限值低40–60%。大多数涂层技术规范还会限制钢材表面本身残留的盐分,采用ISO 8502-6和ISO 8502-9测定;使用低氯化物磨料更容易满足这一限值12。

喷砂粒度规格

八种粒度规格,由粗到细。

粗粒度规格切削出的锚纹较深,适用于厚涂层和重度锈蚀。较细的粒度规格适用于较薄涂层和新钢材,锚纹更细密、更均匀。每种粒度规格均公布筛分分析数据,确保锚纹和喷砂罐供料保持稳定。

粒度规格典型粒径,d10–d90最适用于
8/121.73–2.24 mm厚涂层、重度锈蚀和氧化皮;深锚纹
8/80 Alpha Blast0.25–2.00 mmAlpha Blast。单一宽级配:粗颗粒切削深度,细颗粒清理波谷
36#0.38–1.34 mm厚涂层的粗至中等作业;较深锚纹
14/400.65–1.54 mm中粗粒喷砂;也是标准的过滤过渡层粒度规格
20/600.23–0.78 mm一般表面处理;锚纹更细密、更均匀
50#0.26–0.45 mm较薄涂层、新钢材和轻度锈蚀
80#0.16–0.32 mm精细处理和轻度清理
120#0.11–0.21 mm最细的粒度规格,用于极精细处理和细部作业
粒径根据GRM Garnet粒度表计算:该粒度规格中10%的颗粒细于第一个数值,90%细于第二个数值。所有粒度规格均可达到Sa 3级。

请在试验区确认锚纹。锚纹深度和清理速率除取决于粒度规格外,还取决于压力、喷嘴尺寸、喷射距离、钢材及其状况。请按涂层技术规范要求的锚纹执行。

在粒度规格图中比较全部十条粒度曲线

健康与安全

二氧化硅更少,不含矿渣类金属。粉尘更少。

每项喷砂作业都会产生粉尘。粉尘中含有什么取决于磨料,这正是各种磨料在健康影响上的最大差别。

石英砂50 µg/m³

OSHA规定的呼吸性结晶二氧化硅8小时接触限值7。吸入结晶二氧化硅粉尘会导致矽肺(一种无法治愈的肺部疾病),并与肺癌相关5,7。英国于1950年禁止使用砂进行喷砂清理,NIOSH自1974年起建议不使用结晶二氧化硅含量超过1%的磨料5。

煤渣、铜矿渣和镍矿渣0.2 µg/m³

OSHA于2017年规定的铍8小时接触限值8。矿渣是发电厂和冶炼厂的副产品,可能含有微量砷、铍和镉6。OSHA认定,使用含微量铍的矿渣进行喷砂是工人接触铍的主要途径8。

GRM Garnet0.5%

游离二氧化硅,仅为NIOSH建议限值1%的一半。石榴石是天然硅酸盐矿物,而非工业副产品,因此不会带来矿渣类金属负荷。放射性未检出;在与NIOSH共同编制的替代品公报中,石榴石被列为低粉尘磨料之一9。

良好作业规范依然适用。没有任何磨料是完全无尘的。无论使用何种磨料,都需要采取封闭、通风和湿法作业等工程控制措施,并做好呼吸防护6。选择石榴石可以降低危害,但不能免除控制措施。

表面与废料

回收再用,减少处置。

6–7×

典型回收再用次数

石榴石通常可回收再用约六至七次,而十字石为三至四次9。实际回收再用次数取决于具体作业、设备以及用过磨料的清洁程度。

30%

需装袋和处置的更少

在NIOSH实验室试验中,即使不计回收再用,石榴石每平方米的磨料用量(按重量计)也比石英砂少30%3。

清晰

视野更好

空气中粉尘更少,喷砂工能看清正在清理的表面,落在已完工表面、设备和邻近场地上的粉尘也更少。

用过的磨料会带有其所去除涂层的危害,例如含铅油漆,因此处置要求既取决于磨料,也取决于具体作业。

采购核对清单

向每家供应商索取这些数据。以书面形式。

以下列出应索取的项目、其重要性、可对照的基准,以及GRM Garnet的典型值。

索取项目重要性基准GRM Garnet
铁铝榴石含量纯度决定硬度和重量,以及每吨中真正用于切削的比例越高越好98%
硬度颗粒越硬,切削越快,棱边保持越久ISO 11126-10下限:莫氏硬度6莫氏硬度7.5–8.0
比重颗粒越重,冲击表面的能量越大石榴石通常为3.5–4.34.00
水溶性氯化物钢材上残留的盐分会导致起泡和膜下腐蚀ISO 11126-10上限:25 ppm10–15 ppm
电导率快速衡量可溶性盐总量ISO 11126-10上限:250 µS/cm100–150 µS/cm
游离二氧化硅吸入结晶二氧化硅粉尘会导致矽肺NIOSH:避免使用含量超过1%的磨料0.5%
放射性部分矿物砂含有放射性独居石应为未检出未检出
含水率潮湿的磨料会在喷砂罐中架桥,导致供料不均ISO 11126-10上限:0.2%不吸湿
颗粒形状棱角状颗粒切削力强;圆形颗粒切削力较弱次棱角状或棱角状次棱角状
除锈等级涂层技术规范要求的除锈等级ISO 8501-1最高等级:Sa 3Sa 3,所有粒度规格
筛分分析粒度稳定,锚纹和供料速率才能稳定每种粒度规格均公布8种粒度规格,均已公布
常见问题

石榴石喷砂:常见问题。

喷砂用石榴石比石英砂更好吗?

石榴石比石英砂更硬、更重:GRM Garnet莫氏硬度7.5–8.0,比重4.0,而石英砂约为莫氏硬度6–7、比重2.65。在NIOSH现场试验中,石榴石的清理速度比石英砂快约36%;在实验室试验中,按重量计每平方米磨料用量少约30%。

石英砂还属于结晶二氧化硅,其粉尘会导致矽肺。GRM Garnet的游离二氧化硅含量为0.5%,仅为NIOSH建议限值1%的一半。

石榴石喷砂磨料能否回收再用?可以用几次?

可以。配合对用过的磨料进行清洁和筛分的回收系统,石榴石通常可回收再用约六至七次,而十字石为三至四次。实际回收再用次数取决于具体作业、设备以及每次使用之间磨料的清洁程度。

钢材喷砂应选用哪种粒度的石榴石?

厚涂层、重度锈蚀和较深的粗糙度(锚纹),请选用8/12或36#等粗粒度规格。8/80 Alpha Blast为宽级配,一遍喷砂即可同时切削出深度并清理波谷。20/60适用于一般表面处理,50#、80#和120#适用于薄涂层、新钢材和精细处理。

锚纹还取决于压力、喷嘴、喷射距离和钢材本身,因此请在试验区对照您的涂层技术规范进行确认。

每平方米需要多少石榴石?

这取决于表面状况、需要去除的涂层、喷嘴和压力。在NIOSH实验室试验中,在试验条件下石榴石平均用量约为每平方米46 kg,比石英砂少约30%。大型工程请先在实际钢材上划定试验区,再据此制定用量计划。

用石榴石喷砂安全吗?游离二氧化硅含量是多少?

GRM Garnet的游离二氧化硅含量为0.5%,低于NIOSH建议限值1%,不含铍、砷等矿渣类金属,且未检出放射性。

但没有任何磨料是完全无尘的。无论使用何种磨料,都应采取封闭、通风和湿法作业等工程控制措施,并做好呼吸防护。

石榴石能否用于湿式喷砂和箱式喷砂机?

石榴石常用于湿式喷砂、无尘喷砂系统和箱式喷砂机。GRM Garnet不吸湿,因此供料均匀。箱式喷砂机通常适合较细的粒度规格;欢迎咨询我们哪种粒度规格适合您的设备。

用过的石榴石需要特殊处置吗?

石榴石本身是天然矿物,但用过的磨料会带有其所去除涂层的危害,例如含铅油漆。处置要求既取决于磨料,也取决于具体作业。减少每平方米磨料用量并回收再用,可减少需要处置的吨数。

文件

技术规格与延伸阅读。

GRM Garnet的其他用途

参考资料

  1. ISO 11126-10:2025. Preparation of steel substrates: specifications for non-metallic blast-cleaning abrasives, Part 10: Almandite garnet.
  2. ISO 8501-1. Preparation of steel substrates: visual assessment of surface cleanliness, rust grades and preparation grades.
  3. KTA-Tator Inc. for NIOSH (1999). Evaluation of substitute materials for silica sand in abrasive blasting, Phase III.
  4. Atkins and Greskevich, NIOSH (1998). Evaluation of substitutes for silica sand in abrasive blasting.
  5. NIOSH Alert 92-102. Preventing silicosis and deaths from sandblasting.
  6. OSHA FS-3697. Protecting workers from the hazards of abrasive blasting materials.
  7. OSHA FS-3682 (2018). Respirable crystalline silica standard.
  8. OSHA (2017). Occupational exposure to beryllium, final rule.
  9. New Jersey Department of Health with NIOSH; Michigan State University (2006). Silica substitutes for abrasive blasting.
  10. Graco. How to choose the right abrasive.
  11. Reade Advanced Materials. Mohs hardness of abrasives.
  12. Institute of Corrosion, Aberdeen (2026). Surface preparation and abrasive selection.

GRM Garnet数值为典型值,不构成技术规格。除非另有说明,第三方数据描述的是石榴石或其他材料的总体情况,而非GRM Garnet。