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浅析:石材老化的原因以及防护措施

时间:2011/4/4 16:49:57 来源:

  我们这里所讲的老化主要是讲石材的风化。是指石材受自然环境中各种因素作用的侵蚀而使石材分崩离析,这种现象叫石材的风化。根据其作用力的不同,我们可将石材的风化分为物理性和化学性二种。

  一、化学作用造成石材风化的因素有如下方面:

  1. 氧化反应作用:石材的矿物质元素成分被发生氧化反应,造成石材变软,体积增大,失去原有的光泽和弹性。 如:锈斑。

  2. 溶解作用:通常是以水为溶剂,当其中含有碳酸根离子、硫酸根离子或硝酸根离子等及有机物时,溶解力更大。尤其对石灰岩含量高的这类的石材容易被溶解而风化。如:化学腐蚀。

  3. 水化、水解作用:石材吸水后与水化合而发生变化,体积增大,释放出大量的热能,使石材的硬度降低,光泽有损,弹性减弱,这是水化作用的破坏。同时水份还会使石材中矿物质含水。因此,石材在水解作用后,其基本形式发生变化,并有氢氧根在水中析出。这就是水解作用的破坏。在正长石这类石材的风化过程中最常见。如:水斑。

  4. 碱——硅质物的膨胀反应和碱——石材中的矿物质反应对石材的风化作用(其原理可参照水斑的成因)如:锈斑、水斑、白华。

  二、物理作用造成石材风化的因素有如下方面:

  1. 热能的作用:石材因日间受热而膨胀,夜间受冷而收缩,产生热胀冷缩现象,且石材中含有许多不同的矿物质,其膨胀系数不同,而发生粒状剥蚀或块状的崩解。

  2. 水的冻融亦可使石材风化:温度下降到00C以下,水结成冰,造成石材吸水后结冰的急剧膨胀,使石材崩解碎裂。

  3. 低等植物的作用:在有水、温度适宜的条件下,苔藓、霉菌等有机物的孢子囊着附在石材的表面,开始发育生长,使石材表面形成各种各样的有机的色斑,这些有机物为了生存,与空气中的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质相抗争,改变石材的表面纹理结构。另外,这些植物死后与水形成有机酸而加速石材的老化,使石材产生剥蚀的现象。

  4. 紫外线的照射:石材本身具有许多毛细孔,且毛细管越小毛细现象越显著。因此,石材吸水后,在阳光(紫外线)的辐射下,水份在石材的毛细孔中的蒸发速度随之加快,水份中带有对石材侵蚀的物质对石材的侵蚀速度也会加剧,从而引起石材的老化。

  5. 粘裂作用:胶粘是石材安装方法中的一种,其残留在石材表面的粘胶因老化作用使粘接石材的胶结矿物产生松弛作用,使石材内部松弛,表面易剥落,从而加速石材的老化。

  三、风化的治理和防护对化学性风化的治理与防护可参照锈斑、水斑、白华、化学腐蚀部份。

  对石材风化的治理可以采用清洗、修补、加固、调色、磨抛(光面)等办法来进行处理。但最终还是要靠加强石材的防护措施来保证它的长期效果,因此我们在石材安装之前或处理以后必须选用优质的防护剂来进行防护,这样才能确保延长石材的使用寿命。
 




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