在過(guò)去50年來(lái)，作為降低工程成本的途徑，工業(yè)金剛石在建筑工業(yè)中的應用，不但在用量上呈現穩步增長(cháng)，而且應用的領(lǐng)域也不斷增加。據估計現在每年全球金剛石工具的市場(chǎng)銷(xiāo)售額接近10億美元。這主要是由于金剛石生產(chǎn)商和金剛石工具制造商、冶金行業(yè)和機械制造業(yè)人員共同開(kāi)發(fā)與技術(shù)進(jìn)步，使的金剛石工具行業(yè)有可能生產(chǎn)出高技術(shù)性能的工具制品，因而使得當今的建筑工業(yè)能夠隨心所欲地選用。
一、建筑行業(yè)
由于建筑、拆除與維修及民用建筑工程組成的建筑業(yè)被認為是國民經(jīng)濟最重要的部分之一。以美國為例，1998年其新的建筑工程金額超過(guò)6000億美元。在以歐洲和日本為例，在過(guò)去50年以來(lái)，為滿(mǎn)足人口不斷增長(cháng)引起的房屋建造與商業(yè)建筑兩方面的需求，大量改造改建工程和開(kāi)發(fā)項目工程繼續增長(cháng)。
由政府與貿易協(xié)會(huì )提供的報告表明，美國建筑業(yè)也呈上升趨勢。過(guò)去七年多來(lái)建筑業(yè)的明顯上升趨勢還會(huì )繼續發(fā)展。公共寫(xiě)字樓建設、大眾教育設施、公路和多用住房建筑被大家公認是發(fā)展最大的領(lǐng)域。

二、建筑、維修與拆除用金剛石
50多年來(lái)，由于建筑工業(yè)的增長(cháng)，工業(yè)金剛石工具在建筑工業(yè)中的應用蒸蒸日上，并在不斷降低成本的條件下，提高生產(chǎn)效率和工具壽命。由于滿(mǎn)足了成本控制，目前金剛石工具已被認可為最有效的切割建筑材料的工具。
這段時(shí)期金剛石工具的發(fā)展是由于在很多不同應用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)所致。有M.Jennings報道的最新實(shí)例清楚表明，目前金剛石工鋸的應用一延伸刀普通的民用建筑工程項目中。為遵守歐洲運輸規程，應將運輸卡車(chē)的允許承載量增大到40噸，因而所有通過(guò)英國的道路橋梁需進(jìn)行相應的檢測，以確保增大的載荷能安全通過(guò)。在某些情況下橋面和橋墩要大大強化與加固或完全更換。要在較短的工期內以最少的交通停頓和較少的預算費用實(shí)現上述目的，最有效的解決辦法是廣泛使用金剛石孕鑲取心鉆頭、圓盤(pán)鋸和繩鋸切割。
因交通阻塞與中斷引起的費用不斷上升促使金剛石工具廣泛使用，它能使工程施工時(shí)間大大縮短。美國混凝土鋸切于鉆進(jìn)協(xié)會(huì )雜志“Concerete Openings”（混凝土天地）經(jīng)常報道是用金剛石工具的實(shí)例。在最近的一次報道中，美國亞特蘭大Hartsfield國際機場(chǎng)舊跑道翻新重建時(shí)由于全面采用金剛石工具而明顯地節省了時(shí)間與費用，采用常規的方法要耗資3500-3900萬(wàn)美元，跑道至少要完全關(guān)閉六個(gè)月。采用金剛石節縫切割機可以將舊跑道分成易處理部分，快速取出運送到機場(chǎng)外，并立即鋪上新跑道。雖然這種“快速鋪設法”費用高達5200萬(wàn)美元，但把每關(guān)閉一天跑到需花費50萬(wàn)元的費用考慮進(jìn)去的話(huà)，增加的費用還是合理的。通過(guò)大量自動(dòng)化應用，是制造工藝工程更為有效，未來(lái)是用金剛石工具的趨勢人會(huì )持續增長(cháng)。僅在1999年一年內兩大設備制造廠(chǎng)商推出了更為便捷、有效且基本投資費用低的激光焊接設備。金剛石與可供選擇的結合劑原材料的更為有效的應用，再加上其整個(gè)成本的下降，使金剛石工具在經(jīng)濟上更為大家所認可與接受。這些事例清楚表明，由于其令人滿(mǎn)意的成本，金剛石工具已能滿(mǎn)足和適應工業(yè)需求。

三、公路與機場(chǎng)跑邊面紋理加工
金剛石工具大量用于公路與機場(chǎng)跑道表面的整平與紋理結構加工。英國交通監控部門(mén)與世界上其他許多運輸管理一樣認為是用金剛石工具能夠保證交通停頓最短情況下的施工速度與精度。目前專(zhuān)門(mén)用于公路與機場(chǎng)設施的維修施工。
為滿(mǎn)足對道路嚴格的表面紋理結構的要求，早期金剛石鋸片大量使用20-40美國目的粗顆粒的天然金剛石。
為了促使表面紋理加工成本下降，提高工具壽命，完善切割性能，促使工具性能的顯著(zhù)變化，必須研制開(kāi)發(fā)新結合劑體系，使其在高速切割磨蝕性很高的混凝土與瀝青時(shí)能減緩快速磨損。為承受高溫燒結專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)熱穩定相很好的30-50美國目的高強度人造金剛石，使其在更高的速度下能較少的磨損。由于實(shí)施了工具改進(jìn)，并使用重型切割機械，在90年代仍然使用同樣的轉速，但使用三倍于鋸片數量的磨頭，以更高的切割給進(jìn)速率完成路面紋理加工。
為提高道路表面加工的效率，曾考慮如何減少操作人員、冷卻使用量及路面巖屑與淤泥的清除工作，對原用常規實(shí)心鋸片進(jìn)行改進(jìn)設計，新型設計采用φ300mm的通風(fēng)鋼基體和激光焊接的鈷基結合劑刀頭，可以不用冷卻水，仍能承受高的工作溫度。
由于工作溫度較高，鋸片刀頭采用強度很高、熱穩定性很好的40/50美國目的六八面體人造金剛石孕鑲燒結而成。當在瀝青和混凝土路面切割寬度為9mm溝槽時(shí)，達到切割效率分別為4m/min和1.5m/min。
更具Noritake金剛石工業(yè)有限公司和NipponFoureki工業(yè)有限公司計算表明，完全的干式切割系統比類(lèi)似濕式切割機費用略貴，但整個(gè)干式切割成本便宜。成本降低的原因主要是磨切機器操作工人更少，無(wú)需運水車(chē)和事后的清掃工作。

四、建筑材料的表面紋理加工
隨著(zhù)工業(yè)條件下建筑與維修工作的增長(cháng)，過(guò)去10余年來(lái)采用金剛石工具進(jìn)行室內地面紋理加工的需求也相應增長(cháng)。增長(cháng)原因不僅在于開(kāi)發(fā)了快速干切工具，停工時(shí)間短與損耗少，而且也是很多地面施工有很?chē)栏竦钠秸�度與粗糙度公差的超標要求所致。在研制出金剛石紋理加工技術(shù)之前，地面的加工通常使用濕式刮板或者采用安裝有硬質(zhì)合金甩刀或釘齒之類(lèi)的翻松路面工具進(jìn)行。通過(guò)實(shí)驗對比，金剛石工具加工成本遠低于傳統的工藝。

五、金剛石繩鋸
金剛石繩鋸鋸切工藝自從70年代第一次開(kāi)發(fā)應用于天然石材的開(kāi)采后，在建筑工業(yè)中產(chǎn)生了重大影響，特別是在建筑結構的拆除與修正中作用巨大。繩鋸切割工藝應用的增長(cháng)主要是由于它降低成本。除了能提高切割速度，并留下清晰、光滑、平整的切割表面外，還能相應節省與降低設備動(dòng)力、勞動(dòng)力成本，減少過(guò)多的切割量、噪音與粉塵污染。
由于使用了高強度的30/40美國目的人造金剛石，進(jìn)來(lái)成功地對工具設計進(jìn)行了改進(jìn)與完善使得切割鋒利，提高了鋸切速度從而降低了鋸切工程所需時(shí)間，提高了鋸切效率。
此外，為了提高工具的整體性能，使用了可選擇的釬焊結合劑系列。與常規的燒結串珠相比較，該技術(shù)可更好的控制金剛石在串珠上的整體分布及其磨損速率。由于在應用中金剛石凸出高度更大，故趨向于使用高強度金剛石。

六、孕鑲金剛石圓盤(pán)鋸
對于混凝土與瀝青公路的維修與公用設施安裝鋸切，多數承包商都愿采用φ350mm到φ1m以上的水冷金剛石圓盤(pán)鋸片而不采用其它常規鋸切工具，鋸片多安裝在以柴油發(fā)動(dòng)機作為動(dòng)力的切割機上，要求切割鋒利、壽命長(cháng)、停機少、故障少，并要降低勞動(dòng)力成本。使用這種工藝的另一有利因素是切割精度高，能量利用更為有效。
過(guò)去25年來(lái)，為保持穩定的鋸片性能，在鋸切鋼筋混凝土和高磨蝕性瀝青為主的材料時(shí)，金剛石工具制造行業(yè)堅持大量使用30-50美國目的六八面體完整晶型金剛石。為強化鋸片的耐磨性，在生產(chǎn)鈷合金結合劑刀頭時(shí)，不采用常規的熱壓工藝，而趨向于使用熔滲燒結工藝。
在使用性能方面，由于使用更大功率的切割機，加之在鋸片生產(chǎn)中使用耐磨的結合劑與高強金剛石，從而延長(cháng)了整個(gè)工具壽命，并由于減少了停機時(shí)間而改善了其經(jīng)濟性能。

七、干式圓盤(pán)鋸切割
于80年代中期才開(kāi)始采用φ110-φ400mm直徑的孕鑲式金剛石刀頭干切鋸片和連續式鋸片，不附加冷卻措施而能用于材料的鋸切于開(kāi)槽。這主要是由于將刀頭采用激光焊接在鋸片基體上，同時(shí)對鋸片的技術(shù)性能進(jìn)行了完善與改進(jìn)，使其能安全地使用。自從開(kāi)發(fā)出干切時(shí)鋸片后，由于它具有一些操作使用上的優(yōu)勢，諸如更高的圓周切割速度與切割效率，同時(shí)不降低使用壽命，固干式切割取代了傳統的樹(shù)脂切割偏于冷卻式濕切金剛石鋸片。更重要的是干式切割工藝使其在冷卻水提供困難的地區能更方便地使用，同時(shí)因減少事后的清除工作而節約了成本。
為鋸切割中難切材料，這一特定市場(chǎng)產(chǎn)品通常依據鋸片性能可廣義的劃分稱(chēng)三個(gè)不同類(lèi)別。第一類(lèi)為“專(zhuān)用型鋸片”。該類(lèi)鋸片主要用于專(zhuān)業(yè)建筑承包商的大功率半自動(dòng)切割機。為適應這種切割速度高、可靠耐用、運轉平衡、使用壽命長(cháng)、停工時(shí)間少的要求，采用30-50美國目的高強金剛石與耐磨性結合劑孕鑲燒結。
第二類(lèi)的鋸片為“半專(zhuān)用型鋸片”（或稱(chēng)通用型鋸片），主要由經(jīng)銷(xiāo)商和房建承包商用于不連續長(cháng)期使用的鋸片。通常要求該類(lèi)鋸片對各種不同材料具有恒定的切割效率。該類(lèi)鋸片一般采用40/50美國目的中強金剛石。
第三類(lèi)的鋸片為“DIY”類(lèi)�？刹捎脙r(jià)格低廉、脆性較好的銳利的金剛石和較軟的結合劑。

八、混凝土鉆孔
由于金剛石孕鑲取心鉆具優(yōu)于傳統的沖擊鉆孔技術(shù)而成為在各種建筑材料中鉆進(jìn)小孔與大直徑孔的第一選擇。由于其鉆進(jìn)速率高，壽命長(cháng)，鉆進(jìn)很深，尺寸精確，而且不要在此修整孔眼，噪音低，廢巖屑少，所以深受使用這歡迎。
最初鉆具的開(kāi)發(fā)傾向使用有青銅與鈷粉再加入適量用于提高耐磨性的碳化鎢燒結的刀頭。這種刀頭孕鑲有20-50美國目的粗顆粒天然金剛石。
為提高鉆具性能，過(guò)去10余年來(lái)不斷開(kāi)發(fā)，使鉆進(jìn)效率提高了一倍。這主要應歸因于不斷使用30/40美國目的高強金剛石。

九、建筑工業(yè)中的混凝土
混凝土是建筑工業(yè)所有工程中使用的最重要的材料之一。根據石料生產(chǎn)協(xié)會(huì )（QPA）報導，由于混凝土用途的多樣性，僅英國每年生產(chǎn)的預混混凝土達到2200萬(wàn)立方米左右，并以每年1.5個(gè)百分點(diǎn)的速度增長(cháng)。
盡管混凝土應用范圍非常廣泛，倘若不加保護與處理，在工作環(huán)境中暴露出的有害元素可能常常導致互凝土外表或內部鋼筋迅速銹蝕。
更具NiDI報導，在美國有60萬(wàn)左路橋被列為鋼筋混凝土已銹蝕，其維修費用非常高昂，將要花費200億美元。
在日本整個(gè)國家很多混凝土鐵路橋梁與隧道僅在25-30年后已銹蝕。隨之而來(lái)，所有這些地區的維修工程將提供很多新的和多種多樣的使用金剛石工具的機遇。

十、未來(lái)對金剛石的要求
自從進(jìn)入建筑工業(yè)，金剛石工具的應用在很廣的范圍內繼續推廣與發(fā)展，取代了很多傳統的磨料工具與切割技術(shù)。正如上述已經(jīng)描述的那樣，其主要的原因是能保證很高的生產(chǎn)效率和工具壽命，同時(shí)降低能量消耗和浪費。為使這種趨勢繼續向前發(fā)展，企望金剛石合成、工具加工、粉末冶金和設備制造商能繼續促使金剛石工具制造上生產(chǎn)出高品質(zhì)、高性能的金剛石工具。
最理想的解決辦法是是用粗顆粒、高強度金剛石。

十一、對粗顆粒、高強度、高熱穩定性人造金剛石的評價(jià)
為正是鉆具壽命與鋸切效率方面的潛在優(yōu)勢，采用粗顆粒、高強度和熱穩定性好的金剛石磨料能夠實(shí)現這一目標。為此進(jìn)行了一系列金剛石繩鋸與薄壁鉆具的試驗。
為進(jìn)行薄壁鉆頭鉆進(jìn)試驗，采用三種粗顆粒、高強度和熱穩定性好的人造金剛石磨料與通常鉆眼工程使用的30/40美國目的高強度金剛石進(jìn)行了對比試驗。

十二、鋼筋混凝土的薄壁鉆具鉆進(jìn)
第一系列鉆進(jìn)試驗采用人工控制的克里斯坦森300建筑鉆機完成。
測定了四種濃度為30%、直徑為107mm的700SPC（每克拉顆粒數）、325SPC、250SPC和150SPC金剛石焊接式薄壁鉆。以花崗巖和燧石石料的鋼筋混凝土鉆進(jìn)孔眼。四種鉆具的平均試驗結果表明，以700SPC金剛石鉆具鉆進(jìn)花崗巖和燧石鋼筋混凝土的結果作為標準參照系進(jìn)行比較，325SPC和250SPC金剛石鉆具既獲得較長(cháng)鉆具壽命，又獲得更高的鉆進(jìn)效率。鉆頭的載荷基本相近，但是150SPC粗顆粒金剛石鉆具到頭磨耗嚴重。
采用相同的參數鉆進(jìn)燧石鋼筋混凝土，標準的700SPC金剛石鉆具表明，其刀頭嚴重磨損。并導致刀頭基體碎裂與崩落。但是使用粗顆粒、高強度金剛石時(shí)，不使用過(guò)高的載荷，仍能達到較高的鉆進(jìn)效率與鉆具壽命。

十三、鋼筋混凝土和天然石材的繩鋸切割
第二組實(shí)驗是在PelligriniDF2000固定式繩鋸鋸機上完成的。仍然是用花崗巖石料鋼筋混凝土為鋸切材料。采用250SPC金剛石做成φ9mm的雙層焊接串珠繩鋸。
結果表明，使用粗顆粒高度凸出的金剛石其鋸切效率顯著(zhù)提高。將新型串珠實(shí)驗記錄下的性能參數與工業(yè)中常用結果進(jìn)行對比，清楚表明，在鋸切2.5平方米鋼筋混凝土和4.8平方米天然花崗巖后，繩鋸性能非常優(yōu)越。與工業(yè)中有代表性的性能參數相比，鋸切效率為其1.4倍。
結論
建筑工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門(mén)之一，數據表明在過(guò)去50余年來(lái)金剛石建筑工業(yè)的應用一直在連續增長(cháng)。減少系統運行的堵塞、機器的停頓與損耗以及工程精度的要求是金剛石工具在建筑工業(yè)應用明顯增長(cháng)的原因。
為提高金剛石工具的壽命與切割性能，在工具設計、結合劑配方和金剛石技術(shù)特性的各方面已經(jīng)做了大量的開(kāi)發(fā)與研究工作。舉例來(lái)說(shuō)，刀頭式圓盤(pán)鋸能在比過(guò)去更高的圓周速度下，即能在濕切又能在干切條件下鋸切，這方面應歸因于使用了風(fēng)冷鋼制鋸片基體和激光焊接技術(shù)，使其能保持鋸片的整體牢固性。在鋸切諸如混凝土和瀝青之類(lèi)高磨蝕性材料時(shí)，通過(guò)使用耐磨結合劑加工刀頭，可使鋸片的磨蝕降低到最低限度，其中包括使用鈷粉和碳化鎢粉末進(jìn)行高溫燒結。
在金剛石性能方面本文概略敘述了幾個(gè)關(guān)鍵的應用領(lǐng)域，其中某些應用趨向大量使用各種粒度的高強度金剛石，使金剛石工具鋸切更為鋒利，能量消耗降低，并能承受更高鋸切效率時(shí)產(chǎn)生的載荷。通過(guò)一系列薄壁鉆與繩鋸的鉆切實(shí)驗也展示了上述優(yōu)點(diǎn)。這是設備、工具、工藝和新型改進(jìn)的人造金剛石磨料持續開(kāi)發(fā)研究相結合的結果，特別是對金剛石粒度及其破碎特性給與重視與研究，這都將促進(jìn)生產(chǎn)效率提高