石材养护(201105212).doc

第九章 石材防护第一节 石材防护的重要性湿贴法安装是石材安装的一种常规方法，由于防护不当，会产生许多问题。最常见的就是水泥白华，施工过程中被铁锈与色素污染，被油污染等。防护不好的石材，对整体美观的影响是非常严重的，往往会对整体工程评价或造价形成巨大的影响，这是甲乙双方都不愿意见到的。为了石材装饰工程的完美交工，石材防护已是必不可少的应用工序。装饰石材在安装前使用防护剂进行防护，直接目的就是提高石材本身的抗污能力，防止在安装中和使用中出现污染。正确的选择和正确的使用防护剂是可以达到这个目的的。但是往往由于对石材防护剂的认识不足、没有正确的选择和使用石材防护剂反而造成一些严重的甚至是不可逆的污染。因此石材防护剂的选择和使用应引起石材界和使用者的高度重视。石材防护就是利用化学方法，对石材进行防护性保护，以使石材抵御外界因素的侵蚀破坏；消除石材自身产生的降低美观的内在因素。石材防护剂是防止天然石材产生白华、水斑、锈斑等病变现象，能有效降低石材吸水率，提高石材耐污性和耐蚀性的溶液。第二节 石材防护剂的分类1、 按照溶剂类型分：1) 水剂型（SJ）:以水为分散介质的防护剂。（经常称为水性的）2) 溶剂型（RJ）:以有机溶剂为分散介质的防护剂。（经常称为油性的）2、 按照功能分：1) 防水型（FS）:能阻止水及水性污染物侵入石材内部的防护剂。2) 防油型（FY）: 能阻止油及油性污染物侵入石材内部的防护剂。3、 按照使用部位分：1) 饰面型（SM）:用于干挂石材（六面）、湿贴石材装饰面（包括四个侧面）的防护剂2) 底面型（DM）:用于粘贴石材底面的防护剂。4、 按作用机理分类：1) 渗透型：完全渗入石材内部，表面不留痕迹，不影响石材外观的防护剂；2) 密封型：有封闭功能，堵塞石材的毛孔，呼吸功能不明显的防护剂。5、 按防护效果分类：1) 透气型：有呼吸功能，能有效阻止外界环境的污染物渗入石材的内部，而不影响石材内部的潮气挥发出来的防护剂。2) 密封型：有封闭功能，堵塞石材毛孔，呼吸功能不明显的防护剂。6、 按装饰效果分类：1) 增艳型：能加深石材颜色，使石材变得更加鲜艳润泽的防护剂；2) 增光型：能增加石材光泽度的防护剂；3) 原色型：基本不改变石材的外观，保持石材原色的防护剂。7、 按对石材机械性能的影响分类：1) 增强型：能增强石材机械强度的防护剂；2) 普通型：只起防护作用，不改变石材机械性能的防护剂。8、 按主体化学成分分类：石材防护剂按主体化学成分可分为有机硅、有机氟、高分子树脂、石蜡、复合型防护剂等。第三节 防护剂的重涂性与叠加性1、 水剂型是指以水为分散介质的防护剂。此类防护剂的溶质大多是甲基硅酸盐的高碱性液体、低聚硅烷与甲基硅酸盐的复合分散液，和水包油型有机硅分散乳液。通过有机硅产品深层渗透，在基材内部形成分子渗透层，起到保护的作用。这些防护剂都是以水做载体，将有效物质带到石材内部去的，一旦石材表面产生憎水性，再次进行涂刷时，水性防护剂也会被憎水性拒于石材之外。不但不能形成石材孔隙内防护剂有效物质的叠加，反而会在石材表面形成斑迹，这是一种祛除起来很困难的表面污染。使用这类防护剂要注意：一次用足量。防护剂未干燥前擦干净石材表面。水剂型防护剂不可重涂，难以叠加。因此在进行防护剂施工时要充分注意，最好一次用足量，不可在第一遍防护剂干燥后再涂第二遍防护剂，如需二次涂刷，应该在第一遍防护剂已经被石材吸入，但还没有干燥时，及时涂第二遍防护剂。依此类推，才可以使石材内部更多的吸入防护剂，形成更多的有效结晶以增加防护性能和效果。石材表面以吸收不进去的防护剂要及时擦掉，以免形成防护剂斑痕。高碱性的水性防护剂会溶解毛发和蛋白质，涂刷时应避免使用动物毛刷。2、 溶剂型是指以有机溶剂为分散介质的防护剂，此类防护剂的溶质大多是有机硅或有机氟。这些防护剂因溶质不同，重涂性与叠加性也不同。溶剂型有机硅防护剂此类防护剂中溶剂、溶质配方合理，重涂性好，可逐次对自身进行叠加涂刷，不会对自身产生抗渗透现象。因此可以根据不同的需要对石材进行多次叠加防护，使用时比较方便。同时这类防护剂还可以对使用水性防护剂失效或效果不满意的石材进行重涂，可取得满意的效果。但要提醒的是：最好使用同品牌或有较深刻了解的防护剂进行重涂或叠加，以免出现变色。溶剂型有机氟防护剂这类防护剂有很强的防油污性，同时对有机溶剂也有很强的抗渗透性，因此不适合自身重涂和叠加，第二遍防护也应该在第一遍防护未干燥前进行，否则也会产生抗渗性，不利于吸入石材内部，但对涂刷过水性防护剂或溶剂型有机硅防护剂的石材，如果要增加防油效果，可用此类防护剂进行重涂叠加，可使石材在达到防止水性污染的基础上也达到防止油性污染的良好效果。至于同属溶剂型的丙烯酸类、硅丙类树脂的专用防护剂（如底面防护剂）（石材密封剂）一般都可以进行重涂，不会产生相互不容的现象。第四节 石材防护剂的选择根据具体情况选择适用的防护剂1、 具体的石材：首先要确认石材种类，考察其颜色（深、浅、黑、白等）、外表（光面、毛面）和石材本身的质地（大理石或花岗石）、含铁量、含锰量、含硫量和其他杂质的高低等特性。2、 具体的使用部位：应根据使用部位如：墙面、地面、卫生间、灶台。3、 具体的施工方法：根据干挂和湿贴等具体情况来区分。4、 具体要防止的污染源：可按防止水泥浆的渗透，防止使用中的酸雨侵蚀，防止日常的水性污染或防止油污等方面因素考虑。可以在批量使用前，模拟现场施工条件做小样或在现场小面积施工以检测防护效果。第五节 石材防护剂的使用使用防护剂应坚持干燥、干净、足量的原则。1、 涂刷防护剂的石材必须干净、干燥。要求石材干净、干燥，因为石材表面的污渍会在涂刷防护剂的过程中被带进石材内部，而引起危害或污染，清除起来很困难，因此石材表面的的锈渍、油渍、色素、尘土都要在涂刷防护剂前清理掉，最好是在切割后马上冲洗干净，再晾干待用。使石材干燥透是为了使石材能充分吸收防护剂，以达到理想的防护效果。在气温低、相对湿度大的季节可使用烘房或瓦斯喷枪烘干石板，烘干石板时应注意：1) 瓦斯喷枪在石板上移动速度要控制好，若速度太快，瓦斯枪喷出的热源传导给石材表面的温度不够高，则无法有效除去石材孔隙的水分。若瓦斯喷枪移动速度太慢，集中在某一点时，则瓦斯喷枪喷出的热源传导给石材表面的温度过高，严重时会造成石材表面的膨胀破裂。2) 北方冬季，搭建烘干房可以有效的加快石材干燥、提高室内温度，保障防护剂施工质量。但要加强通风、防火、防煤气中毒。石材未完全干燥就涂刷防护剂，铺装后出现不均匀的水斑，这种现象在后期治理起来会非常困难，造价很高。2、 涂刷防护剂必须足量、均匀。防护剂使用一定要足量，否则石材吸收的防护剂剂量不够，无法产生养护效果。不同密度的石材使用防护剂的量会不同，要求涂刷的遍数也不同。例如白沙米黄、烧毛花岗岩、白色花岗岩等、这类石材孔隙大，要求使用量大些，涂刷的遍数也应在两遍以上。少量的、单遍涂刷防护剂不足以起到阻断毛细现象和防止污染的目的。而一些密度较高，没有高温加工裂隙的石材，防护剂的使用量会相对少一些。不同安装部位和安装方法的石材对防护剂的用量要求也不同，水泥湿贴地面石材相对干挂墙面来讲要求使用防护剂的量要大，涂刷至少要两遍以上。重要的是防护效果，一定剂量的防护剂涂刷多少平方米与防护多少平方米是不同的概念。3、 清除多余的防护剂。以干净抹布擦拭残余的防护剂，避免残余防护剂在石材表面硬化，破坏石材表面的光泽度。因石材防护剂不可能被石材完全吸收，残余的防护剂若不除去，硬化后会造成石材表面残留防护剂痕迹，造成花斑，清除非常困难，甲基硅酸盐的水性防护剂残留在石材表面还会降低石材表面的光泽度，比普通石材返碱治理起来要麻烦许多，有时要通过表面磨光才能去掉。4、 刷涂防护剂的石材应充分架空养生。所谓养生就是让涂刷过防护剂的石材在通风的情况下自然干燥，并基本完成化学变化的过程。一般来讲石材防护剂要经过48小时甚至更长时间才能基本完成化学变化过程。冬天要4天以上，温度越低，养生时间应越长，这个过程是不以人的意志为转移的；许多许多防护失败的工程都是因为在这个程序中出现了问题。虽然从表面上看一天或几个小时石材就有了憎水现象，但这只是表面现象，在干挂石材时一般没有影响，而在湿贴法安装墙、地面时因石材防护剂还没有起到阻断毛细现象的作用，也就是说他的化学变化还没有完成，那就一定会在碱性水泥浆的返渗中遭到破坏，从而产生水斑不干、返碱、返黄、返锈等一些很严重甚至是不可逆的污染，导致防护失败。架空养生最好使用石质垫块，不能使用木材、铁管等材料，以免造成二次污染。平铺养生时间也很重要，不可过早立起，会造成底部防护剂量大，顶部防护剂量小，湿贴法铺装后石材可能出现阴阳脸现象。5、 防护剂使用、施工过程中要注意的几个问题：1) 使用水性防护剂时要特别注意：PH值、工具、清除遗留物；2) 使用溶剂型防护剂时要特别注意：防火、可被溶解的物质；3) 在大面积使用前，应充分了解所选用的防护剂的特点，先做小样试验，试验成功后再大面积施工；4) 防护剂的使用应该列为一道工序，是不可以节约时间的，不能因为赶工期而缩短养护时间。5) 使用防水性防护剂后会不同程度影响水泥粘接性能，因此应使用底面防护剂粘少量细沙以增强粘接力，或者涂刷专用界面剂以解决粘接力下降的问题；6) 防护剂中有效成分含量是不同的，其防护效果也因此有所区别，应根据实际使用情况、防护要求选择适当性价比、功效比的产品，切不可单追求防护效果而忽略成本或单追求低成本而不顾防护效果；7) 做好防护的石材如需要再切割，切口要再次做好防护，这在湿贴和干挂施工法中尤为重要；8) 安全施工 防护剂施工时应戴好防护用具； 溶剂型防护剂防护施工时，应远离火源，并注意通风。 饰面型防护剂单独用于底面施工时，应进行与水泥砂浆黏结力检测； 溶剂型防护剂应避免使用浸泡的方法进行防护剂的施工； 大面积施工前应进行小样试验； 防护剂使用时，应保持干净，被污染后应及时过滤或更换； 随时保持工具干净，必要时应进行清洗； 溶剂型防护剂的存放，应远离火源、高温； 防护剂误入口、眼时，应及时用清水清洗，必要时去医院救护。防胜于治、合理选择、科学应用在石材装饰工程中，针对一些可能发生、或必然发生的污染和病变，最经济、最有效的方法莫过于石材防护。因此，为了让石材装饰工程更加完美的交付使用，我们提出了石材防护的三个原则：第一个原则就是防胜于治；无论由经济效益、企业形象、工程效果等各个方面讲，预先的防护都优于后期的治理。第二个原则是合理选择；也就是说防护剂的选择要合理，要有针对性，并不是越贵越好，或者越便宜越好，要根据具体情况选择具体的品种，不要怕麻烦，一个工程下来也许要用几种不同功效的防护剂。第三个原则是科学应用；一定要用科学的态度来对待石材防护，要尊重他自身的化学原理，要把石材防护作为一项必不可少的工序来做，不能因为要节约时间等等原因就简化他的工序。在石材界、建筑、设计、装饰界，石材防护这个词，几乎是人人皆知的。但是对他的重要性的认识还不够深刻，许多工程甚至没有这项预算；多少成功的案例，多少失败的教训，都在告诉我们：石材防护一要做就认真做好，否则不如不做。第六节 石材污渍的分类及解决方案水斑 水斑是石材表面湿润含水，使得石材表面产生整体或部分暗沉的现象，影响石材的美丽。石材发生水斑的原因，大部分分为两类，第一类属于中性水分的吸收，其原因如下：由于石材是多孔的物质，当雨水、清洗地面的水以毛细原理从石材正面深入，会使得石材表面产生暗沉的现象，这种水斑通常是暂时性的，只要保持干燥，水分就能自然的挥发排泄，恢复石材原有的外观。另一种可能造成石材病变的水斑，则有可能造成石材具体的伤害。其成因与石材以湿式施工法或湿式加强工法安装时的不当施工有关。其原因如下：水泥是石材湿式安装最常用的黏结材料，其中含有大量的氧化钙、氧化铝及氧化铁，其中氧化钙约占水泥产物总体积的20%，它易溶于水，在湿式安装黏结石材时，若水泥中的氧化钙未完全水溶，则强碱性的氧化钙会残留在石材背填的砂浆中，若石材安装于靠近水源之处或是施工时水泥沙浆水灰比过高(易造成氧化钙反应不完全)，过量的水将氢化钙溶解出来，以毛细原理渗透到石材表面，随后在与空气中的二氧化碳反应形成碳酸钙，此时，由于碳酸钙易潮解而吸附大量的结晶水，将造成石材表面湿润含水，使得石材表面整体或部分产生暗沉的现象。 一般而言，石材表面如果没有使用养护剂发生上述的施工不当所造成的水班现象是全面性的。即水班会均匀分布在石材的所有表面，若养护剂品质不佳或不按照正确的施工方法进行石材养护工程安装后所造成水斑现象是不均匀的分布，碱性水分会从养护品质较差处渗透上来，而造成局部的水斑现象(我们在发生水斑的石材表面测其表面的PH值，发现PH值可达13以上，属于强碱性)上述因施工方法不良所造成的水斑除了不美观外，长期处于强碱的环境小的石材有可能发生石材品质的损坏，尤其对二氧化碳矽含量较高的花岗石，破坏更大，严重时会造成结晶颗粒的剥落。由于造成水斑的因素，是因为被填水泥砂浆中的氢氧化钙或其他碱性金属离子被多余水分溶解后，渗透石材内部并逐步渗出石材表面，进一步与空气中二氧化碳，水气应形成含易潮解的碳酸钙(该种盐类会从空气中持续吸收水分而生成结晶水)，而使石材表面湿润含水的现象，因此，要避免水分渗透到石材内部及表面即可避免水斑的发生，其预防措施可朝两个方向思考：一、 对石材进行防水处理，防止水分进入石材；二、 在背填水泥浆进行减水或防水防止水分渗出桨体进入石板。以下就上述两方向说明实际解决水斑病变的方法：1、 石材养护以防止发生石材碱性水斑的方法：1) 使用正面型养护剂进行正面养护措施，使由背填沙浆中渗入石材的碱性水分，被阻挡在进行养护的渗透层之下，让透出的碱性水分不会透出可见的石材表面，本方法的优点是仅对石材进行正面养护，使用的物料及人工成本较低，但缺点是：正面养护因施工方法及药剂使用不当造成的操作失败状态，不易补救(养护操作失败后出现的水斑，不易处理且呈局部分布状态，极不美观)。2) 养护方式则是采取石材六面的养护方式，其做法是在石材粗糙，(地面及四周)使用背面型养护型，并在光面使用正面养护，其优点是石材被完善养护，养护失败的机会不大，缺点是工料成本较高，一般不容易被接受。3) 石材在安装前应使用养护剂养护剂的品质及使用方法，对养护效果有很大影响，因此，要慎重选择养护剂及使用正确的施工方法。2、 背填水泥沙浆防水及减水的方法：1) 水泥沙浆在调配时，使用低水灰比或是加入减水剂，减水剂是一种界面活性剂，加入水泥混泥土拌合物中，能使水泥颗粒产生分散作用，把水泥浆空间网架结构束缚的水释放出来，降低混泥土拌合水量，促使水泥充分水化，从而提高混泥土的密度。2) 在水泥沙浆中加入防水剂，防水剂是一重树脂，它可与钙或其他金属离子形成错化物，可避免金属离子被大量水分渗出水面，形成水斑。3) 选用无污染的骨材，如钙、镁、钠等离子较多的海砂，及避免使用矿物质较多的地下水为拌和水，减少金属离子的来源，降低水斑发生的机率。白华白华就是在石材表面或是填缝处有白色粉末析出的现象常发生于户外或水源丰沛之处。如花台，户外阶梯，外墙填缝之处等。当石材以湿式施工法安装时，其背填水泥沙浆中的氢氨化钙等碱性物质，被大量的水分溶离出来渗透至石材表面或填缝不实的地方，氢氧化钙再与空气中的二氧化碳或酸雨中的SO2、硫酸化合物反应，形成碳酸钙或硫酸钙，当水分蒸发时，碳酸钙或硫酸钙就结晶析出形成白华。白华，根据水泥中碱性物质被溶解的水分来源。可区分为一次白华与二次白华，当水泥浆中拌合水的水分过高时，过量的水分将氢氧化钙或碱性金属离子溶离出石材表面或填缝不实的地方，所形成的白华因为其水源直接来自水泥的拌合水，因此称为一次白华，当雨水渗入石材底下的水泥沙浆，或是地下水将氢氧化下或碱性金属离子溶离出来，渗透到石材表面或填缝不实的地方，累积成白色半固体粉末，所形成的白华因为是间接由外来水分溶出背填水泥碱物质所制，故称为二次白华。预防白华形成的措施如下：1) 石材在安装前应进行养护工程(正面、五面或六面、取决于工程需求)，防止石材吸入过多水分，防止来自石材正面透水或地下水源渗入石材底下的水泥沙浆，以避免水泥沙浆的碱性金属离子渗入石材，造成白华。2) 选用适应于石材的填缝材料，并按正确的施工方法来施工，品质好的填缝材料及正确的施工方法，可以防止填缝处白华的发生。3) 在调配水泥沙浆时，使用低水灰配比或额外添加减水剂，降低过量的水分，可避免一次白华的发生。4) 在水泥沙浆中加入防水剂，可避免金属离子被大量水分溶离渗出石材表面形成白华。5) 选用无污染的骨材，如钙、镁、钠等较多的海砂，及避免使用矿物质较多的地下水为拌和水，减少金属离子的来源，降低水斑发生的机率。锈黄通常锈黄发生的成因可从三方面探讨，一、原始材料(即石材生成阶段)，本身含不稳定铁矿物所发生的基材性锈黄，二、石材加工过程中处理不当所产生的锈黄，三、安装后配件生锈的污染，以下既从上述三方面着手逐一说明。原发生锈黄大理石内部多存在有含铁矿物，如碳酸铁、硫化铁、铁矽酸盐矿物等，这在前面章节已详述，通常含铁矿物以铁矽酸盐矿物较稳定，硫化铁最不稳定，因此，不稳定的硫化铁可以说是石材表面锈黄污染最大的成因，此外，黑云母虽较硫化铁稳定，但长期在酸与水的作用下，亦可能发生氧化生锈而成铁矿(Fe2O3Nh2O),污染石材形成锈黄，甚至因生锈后体积膨胀而层层剥落，因而在石材表面形成坑洞。石材加工程序不当所引起的锈黄1、 原石以钢砂拉锯加工切割时，石材表面可能因残余钢砂未清洗干净，水气作用后，形成锈班，一般而言，石材经研磨抛光后，锈班的情形通常不会在发生。2、 石材经切割后酸洗，残留酸物造成石材含铁矿物加速氧