石材的知识.doc

一：石材的应用远古时期人类从使用到制造石器。作为搏斗武器和劳动工具，经历了几十万年漫长而艰苦的历程，既史学家称谓的旧石器时代和新石器时代。在人类的进化史和社会发展史上起到了极其重要的作用。 随着金属器具的出现。石制工具逐步被淘汰。但是。石制品始终在人类的生活中占有重要的地位。人类的祖先或在山崖上开凿山洞。营建寺庙、雕堂佛像、雕刻石碑，或建造经幢、石桥。或制作墓室。石佣等物品。这些石制品以其精美丰富。古老淳朴而文明于世。蕴藏着先民的智慧。闪耀着灿烂的艺术成就。如埃及金字塔和狮身人面像。雅典卫城巴特勒神庙和意大利比萨斜塔等天然大理石建筑。都是人类祖先为后世留下的大批珍贵石质文化遗产中的瑰宝。后来，人类又用岩石风化生成的黏土烧制砖瓦、陶瓷，发明了各种廉价的建筑材料。一直沿用至今。堪称世界四大奇迹的万里长城就是用青砖筑成的。 在现代社会里。石材被誉为“古老而长清、传统而新朝”的装饰材料，深受建筑师们的青睐。许多楼宇、馆所、广场、公园等标志性建筑的内外墙面和地面，采用了石材进行装饰。天然石材以其凝重持久、纹理丰富、色泽多彩、资源有限的特点，满足了人民崇尚自然、反扑归真的需求，这是任何一种人造的建筑材料所无法媲美的。因此在现代建筑中，特别是建筑装饰中，石材得到了越来越广泛的应用。二：石材养护的必要性 天然石材、人造石、混凝土、砖瓦和陶瓷等材料，绝大多数具有微孔渗水结构，由于存在着许多难以看见的微小空隙，如通道、水泡和孔穴，使石材本身具有“毛细管”现象。一方面能吸水和透气，有了一定的“呼吸”功能，在某种程度上可以调节和适应环境的变化，另一方面又易成为水和污染物进出的通道和寄居的场所，堵塞微小空隙，降低隔热性质，使各种类型的污染和损坏发生。 事实上，石材等材料在开采、制造、加工、运输、施工和使用的过程中已在不同程度下受到自然环境和人为因素的侵害和污染，主要的污染可以机械、化学和生物等形式出现。 自然环境的侵害主要是石材在和大气接触时。受到水和空气的机械和化学的作用、微生物的作用，渐渐地发生变化和分解的现象。引起石材的“风化”。如酸鱼。紫外线等是石材中的氧化铁析出，石材表面颜色发挥就是风化的例证。 人为因素的侵害可以归结为石材内部不稳定成分如金属铁和放射性元素引起的变色、氧化。不合理的开采、加工、搬运，在石材的表面粘附和镶嵌杂质等污染物，施工安装时采用金属固定材料，接触水泥浆、聚和物水泥浆等胶合剂，引起石材的各种病变。人为的破坏、机械性伤害、乱涂乱画、烟蒂、口香糖、油腻、果汁、茶水等造成的损坏、污泽、油斑和色斑。 被污染的石材被称为患了“石材病”有机械损伤、氧化变色、锈斑或黄斑、湿痕不干（临时性、滞留性、吸附性）、白华、泛碱（一次白华、二次白华）、油斑、色斑（有机色素、无机色素、生物色素）等。 在此特别要强调一下在建筑装潢施工中、水泥浆、聚和物水泥浆胶结引起的石材的病症。由于水泥受到空气中酸性气体和水的侵害如酸雨，中和了水泥减性、破坏其结构降低去黏结力，使石材剥落；水泥中碳酸钙的析出和渗入石材产生白华泛碱、湿痕、表面崩裂、变色、失泽等污染现象。这些病症常常在施工后几个月或年内即可可表现出来，非常迅速而强烈。“湿法铺贴/粘结法铺贴”时，预先对石材的养护更重要。石材的这些病症降低了石材的装饰效果，缩短石材的寿命，常使许多建筑商和业主困惑，造成了许多不必要的浪费饿质量纠纷。近年来，随着工业、交通和农业的发展，植物被破坏和三废排放日益严重，特别是沙尘、烟尘和汽车尾气对大气的污染尤为显著，大气中的二氧化碳浓度升高，全球的温室效应造成气候变暖甚至反常，有害的物质含量如So2No2增加，经常下酸雨，使建筑、石材的侵害加剧，拒统计近二十年来“风化”对文物石材的破坏胜过以往一百年，对四川的“乐山大佛”，专家们预计如在不加养护，将在本世纪内消失，近期已开展了对“大佛”的修缮和养护工程。 因此，面对建筑装潢这样一个大市场，“建筑养护”的观念要大力提倡。石材最好在科技学养护后可施工，做到防患于未然，易取得事半功倍的效果。如未经养护已使用的石材，须先清除污染之后在养护，也可起到“亡羊补牢”的作用。第一章 石材的腐蚀机理和破坏因素 我国的石质材料品种繁多，应用广泛。从石器时代的岩画、石器、到历史的石窟造像、石塔经幢、石桥牌坊、石碑石雕、各种石头建筑以及目前普遍使用的装饰石材等等。构成了我国特有的“石文化”，成为中华文化的重要组成部分。这些使用的石材大部分与其他物体或大地相连，暴露在自然界的风化环境中，特别是近代工业的发展，环境污染对石材的威胁更加严重，另外不正确的安装、维修和防护也会造成严重破坏。为了更充分的发挥石材的社会和经济效益，有效地进行维护管理和科学地运用防护措施，研究石材的腐蚀和破坏因素十分必要的。 石材的腐蚀破坏既是一个复杂的过程，又是石材内在性质和与环境因素相互作用的结果。 石材的内在性质包括其化学组成和颗粒结构，例如，碳酸盐岩石中碳酸盐含量超过50其主要化学组成是碳酸钙和碳酸镁等，具体的有可分为石灰石、白云石和大理石。石灰石90以上的成分是碳酸钙，白云石中含有一定量的碳酸镁，大理石是经过重结晶的碳酸钙，这三着因为晶粒差异、孔径分面不同及以后沉积的缘故，物理性能有所差异，抗腐蚀也不同。后沉积即重提高强度，降低微孔率，延长使用寿命，另外，砂岩和花岗石也是常用的石材，这些石材的性质和结构各不相同，但是他们的表面和内部都有许多直径零点几到几百个纳米的微孔，这些微孔是气体和水分进入石材内部的通道同时气体和水分也将酸缄盐等物质带入和带出，是石材与环境更紧密相连。 环境因素包括当地的气候与气象，如气温变化、雨水与潮湿、风雪，包括邻近接触物的影响，如大地、海水或依托体，还包括环境空气成分，如大气中酸性气体含量（如SO2、CO2、NOX等）以及悬浮颗粒物（TSP）都直接影响石材的使用寿命，我国是硫化物污染较严重的国家之一，许多地区的环境空气质量达不到国家三级标准，环境污染的破坏问题已提到首要议事日程上来。应当引起足够的重视。第一节 石材腐蚀机理石材的腐蚀按照作用机制主要可分为以下几种：一、 物理腐蚀 冻损：冻损是造成石材裂缝的主要原因之一。雨水、冷凝水或地下水通过微孔进入石材，随着温度的变化，石材的体积反复收缩或膨胀，其应力可造成石材的裂损，尤其是长期处于潮湿环境而日夜温度差较大的室外石材，石材对冻损的敏感程度取决于它的微孔结构，因为孔结构决定了水饱和度，同时结冰时所产生的压力强度因孔径而异，关于石材冻损的微观过程主要有两中观点，一种观点认为：在石材微孔中生成的冰晶的自由能要大于在粗孔中生成的冰晶的自由能，当冰晶在粗孔中形成填充了这个孔时，至少有两种显象之一可能发生，一是它会生长出来，从而进入旁边的微孔中，二是它从周围的微孔中吸取必要的水分，继续生长填满整个粗孔。后者在热力学上更为可行，这样冰晶继续生长而形成的大冰拄，由此冰晶膨胀造成冻损，然而冰株体由于膨胀受到石料的反作用力，它的自由能也会增加，如果石料对冰株的压力足够大。那么，柱体的自由能会超过微孔中冰晶的自由能，而冰将会挤进微孔的网络，反之冰晶膨胀造成石料损害，另一重观点认为：石材风部水的压缩应力是主要破坏因素，在一种易受冰冻影响的石材中，石材本身的张力比终止冰株生长的力大的多，换句话说，冰株体膨胀对石材直接的破坏性很小，冰晶沿着粗孔增长或者饶过微孔形成密封水。被密封的水重复密封过程，而水结成冰体积膨胀约百分之十，密封水被压缩，产生压缩应力而造成石料破坏，他们称之为冰冻隆胀，关于这两种观点，他们各自都在自然界中找到了典例来应征。 盐作用：盐作用包括结晶风化，结晶压力，水合压力、吸湿膨胀和温升膨胀造成的应力，盐作用是石材风化的最重要的原因，盐的来源包括石材早期地质形成时期和后来变化产生的盐结晶，而盐的其他来源包括石材与气体反应生成的产物，如CaSO4和MgSO4等，也包括水泥、灰浆、尘埃、地下湿气、海水和不当的清洁材料等通过石材微孔带入的盐，盐在石材微孔中结晶会产生很大的压力，即结晶压力，一些常见盐的结晶压力见表1-1，结晶压力决定于结晶温度和饱和度（c/c）.表1-1 一些常见盐在不同结晶温度和饱和度下的结晶压力（atm） 在一定的条件下，有些盐还可以重结生成新的水合物，占据更大的体积，产生额外的压力，即水合压力，水合压力与温度、湿气浓度有关。 盐的破坏力是很大的，例如，英国一座教堂的石基上涂抹了一层食盐（NaCl）,其愿意是为了保护石材，其效果却恰恰相反，使石材表面呈壳状剥落，盐结晶破坏在许多情况小借助于风的作用。内层的溶解在水中扩散到表面，风使得水蒸发加快，从而促进盐碱地积累。环境干湿循环的变化也加速盐结晶的循环，重复的盐的溶解和结晶使石材微孔的表面呈粉末状或鳞片壮脱落，石材的表面呈糖壮风化，在雨淋到之处风化产物被雨水冲走，在一些含镁的石灰岩中结晶循环的破坏很容易形成一条条渗沟，另外，常见的装饰石材表面恒湿不干的现象，也主要是盐的吸潮作用。二、 化学破坏 冻损和盐的破坏作用都是物理过程，化学破坏造成的后果同样很严重，最直接的例子是碳酸盐类岩石中CaCO3与溶解在水中的SO2 和CO2，生成可溶性或微容溶盐，化学反应会引起快速腐蚀，通过对石灰石的观察，可以发现在雨水经常冲刷的地区，石材的风化缓慢但持续，已风化侵蚀的物质被雨水冲走，在更多的不易遭受雨水冲刷的地方，风化产物在原处就形成了坚硬的肮脏的皮层，这些皮层因原石材的结构不同而异，有的最终呈泡壮脱落，有的形成顽固的黑后。含钙砂岩的轮廊呈鳞状状脱落就是典型的例子之一，脱落的表层可厚至510mm。导致的原因是so2 的直接污染。据实验分析，脱落表层的微孔中充满了硫酸钙。被侵蚀的表层是由于热膨胀或湿气运动形成的剪应力而最终脱落。 大气中酸性气体的溶解（不论是正常浓度还是受到工业污染后）会使水具有腐蚀性。由于火山喷发，有机物腐蚀、燃烧和呼吸等作用，大气中二氧化碳正常浓度0.036，工业区二氧化碳浓度能高达0.044。估计一万年前二氧化碳浓度为200ppm,近代汽车废气的排放大大提高了大气中二氧化碳的浓度，水中二氧化碳的浓度与水的腐蚀性有着直接的关系，二氧化碳溶解后电离成H、HCO3和CO3.H2CO3HE 和碳酸钙生成易溶的碳酸氢钙。二氧化碳的溶解度随温度生高而降低，0c时为CO2 1.1ppm,而20c时为0.38ppm.碳酸盐溶解速度也与反应产物的移出速度有关，水的瑞流会快速带出反应物 从而加速腐蚀，烟煤在大气中硫化物的主要来源，煤中含有1到3的硫，通常以黄铁矿的形式存在，一吨煤燃放出17到52千克SO2。原油里也含有一定比例的硫，汽油和柴油中含有0.1到3的硫，燃烧后产生70ppmSO2和2-3ppmSO3。另外一个仅次于工业硫化污染的因素是火山喷发，五年前全球的SO2年的排放量为10吨，其中欧洲电厂排放2510吨。燃烧时生成SO2和 SO3的比例取决于燃烧温度而不是氧气量，SO2是主要产物，大气中硫酸浓度大于SO3浓度，可能是SO2被氧化，SO2被O2氧化成SO3的反应是很慢的，如果在催化剂Mnhe Fe等的作用下则快的多，另外，自然界的H2O2和O3也是氧化剂，同时影响氧化速度的还有CO、NO（催化剂）、不完全燃烧的有机物、相对湿度和太阳能。 SO2和SO3等溶于雨后，形成酸雨，对碳酸盐类石材损害极大，生成的硫酸钙如果被冲走，又形成新的腐蚀雨，除了直接的溶蚀外，残留的可溶性盐还会重结晶或水合，进一步侵蚀。三、 生物破坏 直接由生物（主要是微生物）或由其代谢物对石材造成的侵蚀与物理和化学腐蚀相比要小的多，但前者对后者有着促进的作用，所以不容忽视，生物代谢产物包括O2、CO2和有机酸，溶在水中会提高水的侵蚀性，生物有机化过程中还消耗矿物质，从而促进岩石分解，另外，代谢产物还可能是物理腐蚀和化学腐蚀的催化剂。微生物会吸收太阳能促进矿物质的氧化还原反应。微生物的活动不仅限于石材的表面，他们还深入石材内部侵蚀硅酸盐、碳酸盐和各种金属氧化物，例如，硝化细菌在还原氮过程中消耗碳酸盐，硫酸菌把有机硫氧化成硫酸而侵蚀碳酸盐等。未加防护的新石材表面很容易被微有机体占领，包括自养型（能量来自太阳能和二氧化碳）和异养型（能量来自现存的有机物），如氢菌、藻、细菌、地衣等。一旦微有机体占据石材表面堆起了很厚的橄榄石，这表明了细菌滋生的繁荣。某些细菌会使硅铝酸盐释放阳离子，造成微生物矿物降解地衣新陈代谢的产物如硫酸、硝酸和有机酸会加速硅谷酸盐和碳酸盐分解，同时也伴随着地衣根与石材矿物质之间的离子交换。高大植物的根也能与石材物质进行离子交换，分泌有机酸，作用机理与地衣相同，另外，一些植物如常青藤，还能从岩石裂缝处长大，直接造成应力破坏，另外，鸟类等也能对石材造成损害，已有报道鸽子在石质建筑的檐和尖角处常年琢击造成破坏。其排泄物沉积在石面上又造成污染。第二节 石材腐蚀的能量机理 石材的腐蚀是个能量递减的过程，在这个过程中岩石的内聚能量密度慢慢减小，直到与松散的碎石以致土壤的能量相近。因为岩石遵循这样的自然规律，即物质自发趋向于形成于周围环境相近的内部结构，岩石的能量密度包括构成岩石的晶体和无定型部分的内聚能以及岩石组成之间的健和能，一般在成岩石内聚能量最大，蚀变过程中逐渐减小，岩石的力学性能（包括硬度和声速）与能量密度密切相关，石材在使用中各部分的能量减小是不均匀的，不均匀性取决于外来压力或冲击方式，岩石的能量最小值可以估计，他的变化率取决于周围环境的宏气候和微气候条件、外接触化学物质的作用、以及对石材本身矿物质的性能和质量。化学键断裂时需要吸收与其键能相等的能量，能量的吸收可以是持续的，也可以是瞬间的。当所吸收到的外部冲击能量高于莫一临界值时，此岩石便可能分裂，各种岩石以及同样岩石的不同部位的临界都不同，这就存在着岩石对压力或冲击的敏感性问题，由敏感系数可以近似估计岩石腐蚀的难易程度。石材的蚀变还取决于周围的环境的条件，根据时间来划分，腐蚀进程可分为三步，第一步，在地质层中，没有人为因素干扰，蚀变速度是很慢的。也是均相的，第二步，从开采，搬运，切割到装修，石材表层的自由面逐渐增大，并与外界破坏因素接触增多，非均相腐蚀速度明显加快，第三步，石材装饰以后，石料承受和接触着较为固定的压力和环境破坏因素，常年持续的均相或非均相腐蚀往往是破坏最严重的一步，从技术的角度来说，石材的蚀变分为表面和整体两种，侵蚀深度不超过5mm成为表面腐蚀，反之成为整体腐蚀。表面腐蚀只是改变石材的表面性能如颜色、粗糙度等，对整体力学性能没有太大影响，但作为装饰石材会失去装饰效果。石材的腐蚀降低了强度和美观程度，后者主要与表面污物的沉积有关，外来污染物沉积在被侵蚀石材的表面，会遮盖和改变石材原有的色泽和纹理，就石材的清洗和保护而言，腐蚀现象可分为五个阶段：变粗糙、表层裂纹、表层分解、结壳、整体疏松、变粗糙是因为表层溶解，表层的化学成分和矿质大体还没有改变，表层裂纹是因为晶粒流失，组分间的键合降低，表层分解是表层晶体变为具有更小能量的晶体，键合能减弱，同时伴随着物理性能的变化，结壳为分解的一种特出形式，新的晶体呈膜状，表层面积增大，易沉积污物，整体疏松是表层裂纹和分解的相互混合向纵深发展，石材内聚大大减弱，化学成分发生变化。第三节 石材的破坏因素 石材防护的关键是阻隔或减小周围环境中的破坏因素。从以上腐蚀机理的分析可以发现主要腐蚀破坏因素或参与腐蚀破坏的因素有：1、 水 水结冰后体积膨胀约百分之十。水在岩石微孔中结冰的膨胀力可能超过岩石的张力，引起石面破碎或造成裂缝，水反复不均匀地吸收，渗透，溶解，温升膨胀、水合等都可能裂解岩石，更严重的是，水会向石材内部输送氧气或还原矿物质的化学物质和盐类，会将各种现代工业污染带入石材微孔内，加速石材的溶蚀和破坏，水还是微生物等有机体滋生不可缺少的条。所以水是石材腐蚀过程中最重要和最复杂的因素，目前许多防护方法都是以防水为中心。2、 盐 盐都有降解的基本趋向，尤其是水溶性盐。溶盐的自发结晶是浓度和温度的函数。盐水合后体积膨胀，会产生较大压力。如果石材温度变化较大，盐会温升膨胀，例如NA CL由20升到60体积膨胀0.8。盐膨胀是石材破坏最主的因素之一。3、 大气和酸雨 大气中酸性气体的溶解（不论是正常浓度还是受到工业污染后）会使水的酸性增强，更具有腐蚀性，二氧化碳溶解后和石材中酸钙作用生成易溶的碳酸氢钙，SO2和SO3等溶于雨水后，形成酸雨，对石材尤其是碳酸盐石材损害极大，生成的硫酸钙被冲走，有形成新的腐蚀面，除了直接的溶蚀外。残留的可溶性盐还会重结晶或水合。进一步侵蚀石材。4、 工业烟雾 烟雾是潮气、灰尘和各种化工燃料烧物的混合物，烟尘象海绵一样，吸收各种气体，与水混合后就形成酸性溶液，严重的工业污染和汽车废气排放以及闭塞的大气循环是工业烟雾形成的主要原因，烟雾不仅对生物有伤害性，对石质建筑和装饰石材的污损和腐蚀都很强。5、 生物 微生物和植物分泌的无机酸和有机酸破坏石质结构，同时与矿物质进行离子交换，会加速石材的分解，鸟类等动物的排泄物也会造成石材污染。 当然，各种因素不是孤立的，各种腐蚀破坏也是同时进行的。相互促进，是否能长期有效的阻隔或减小这些破坏因素，是石材防护措施研究的主要内容。 第一节 确定污染的种类及性质在处理污染之前，必须先确定污染的种类，才能对症下药，在此我们提供以下几个步骤以协助业者了解污染的种类及性质。检查污染的种类一、 石材表面侵蚀现象：用手触摸石材表面，如果是粗糙面，大理石（以CaCO3为主要成分）可能是被酸侵蚀所造成的：花岗石（以SiO2为主要成分）可能是发生碱性水斑后的石材结晶粒剥离。二、 石材白华或晶化：检查是否是白华，在填缝处或石材表面有一些白色粉末，很容易用手清除。三、 石材水斑：石材表面有颜色加深现象，检查是否为水斑，可先用清水湿润石材表面，使用广用试纸，测其PH值，若是碱性（广用试纸呈蓝色），表示为水斑，若不是，则有肯是油脂污染。若是碱性水斑污染，则即使使用瓦斯喷枪加热表面，也很难烘干。若是一般的水分渗透所造成的，很容易干燥消失。四、 石材表面全面性黄化：全面性黄化没有区域性，可能是使用的表面处理蜡劣化后所产生。五、 石材表面局部黄化：局部且集中、浓度有深浅，这种现象多数是属于锈黄。观察污染的颜色各种污染可能造成的颜色触摸石材污染区域的质感一、 被污染区域由光滑转而为粗糙感时，有可能发生大理石被酸蚀，或花岗石因长期发生碱性水斑后剥落的前兆。二、 光面石材表面有如洒上面粉的触感，且该类白粉持续吐出时，（约在清洗后1-2天后在吐出），有可能发生白华或碱析晶化现象。嗅觉：嗅觉是最好的侦测器，以鼻子闻一闻污染的地方，假如有酸酸的味道，很后可能是呕吐物或尿液的污染。假如闻起来像溶剂的味道。很有可能是油漆或其他化学溶剂。以上的步骤只做为判断可能污染的来源的参考，并不一定完全适用所有的污染。第二节 污染处理技术水斑处理基本步骤一、 将出现水斑病变的石材表面用清洗干净，并使用干净抹布将表面擦干。二、 将水斑处理剂使用在发生水斑之处，使用毛刷涂抹均匀，约3-5分钟后，使反应完全，然后使用广用试纸其表面PH直，若试纸呈蓝色或绿色，则表示仍未除去石材表面的碱性物质。三、 重复步骤二，直至石材表面呈中性或碱性为止，（广用试纸呈黄色或红色）。四、 使用清水将石材表面的处理剂清洗掉，并用干净抹布擦干。五、 使用瓦斯喷枪将石材表面的水烘干。六、 若很难烘干，则湿润石材，测其表面PH 值，若试纸呈蓝色或绿色则表示仍未除去石材表面的碱性物质。则重复步骤。七、 待石材表面温度约40-45时，使用养护剂，并用毛刷涂抹均匀。八、 静置5分钟后，使用干净抹布将残余养护剂擦去。九、 保持24小时，不沾到水即可。白华处理技术白华处理剂一般为酸性物质，产品说明要求事先以水稀释，不要接触到皮肤、眼睛，若接触到请立刻以大量清水冲洗，作用处理剂时应戴手套（因酸性物质易侵蚀大理石表面，因而较不适应于大理石类的处理），以下为处理步骤：一、 稀释处理剂5-10倍。二、 将处理剂使用于发生白华的地方，并用毛刷涂抹使白华与处理剂进行反应后，以刮刀刮除反应后物质，直到处理干净为止，三、 白华清洗完后，用清水清洗表面，以洗去残留的酸性水溶液。四、 若白华发生处是以水泥为填缝材料。且版面原来已进行养护，则以正常的养护程序在白华冒出的区域进行防水工程。五、 若有填缝胶填补不实处，则应取出无效的老化填缝材料。重新进行填缝，锈黄处理步骤：一、 将处理剂与敷料以重量比约3：1加以混合搅拌成糊状。二、 将混合物覆盖于发生锈黄之外，并以保鲜膜覆盖于混合物上，以防止其蒸发干涸（覆盖时间的长短视锈黄的程度而定，一般覆盖时间约8-12小时。）三、 在覆盖时间内应定时查看锈黄是否清除褪色。四、 若锈黄已被清除，则可以用锅铲除去混合物，并用清水将处理表面清洗干净。五、 使用瓦斯喷枪将石材表面的水烘干，六、 待石材表面温度约40-50时，使用养护剂，并用毛刷涂抹均匀。七、 静置5分钟后，使用干净抹布将残余养护剂擦去。八、 保持24小时。不沾到水即可。污斑处理技术一、 果汁的污染苹果、柠檬、橘子等为酸性物质。特别是柠檬汁渗入石材孔隙侵蚀大理石表面。造成表面粗糙。果汁含有色素。如果长时间不消除，易造成受污染石材表面黄化，如果石材表面已被侵蚀，则使用抛光粉再次抛光，若果汁造成石材表面黄化，使用中性清洁剂清洗，若仍无法清除，则将除色剂混合敷料，覆盖于被污染之处，（其步骤均无锈黄处理相同，请参照前述），当污染去除时，再除去敷料，并使用除蜡剂清除。二、 胶水的污染瞬间胶、热胶、环氧树脂在石材表面硬化造成污染。这些已硬化的胶通常都很硬，很容易使用刮刀刮除，如还有残余的硬块，则使用除蜡剂清除。三、 墨水的污染原子笔水、奇异笔水、墨水等污染回渗入石材内部，渗入时间愈久愈难清除，当石材表面被墨水污染时，应该马上清除，将除色剂混合敷料使用（其步骤均与锈黄处理相同，请参照前述），将其覆盖于被污染之处，将其覆盖于被污染之处，但污染去除时，再除去敷料，并使用清水清洗干净。四、 口红污染口红成分为油、蜡、燃料、若污染到石材很难清除，首先使用刮刀刮除表面过量的口红，再使用丙酮擦拭污染表面，去除污染源。五、 牛奶、奶油及其乳制品牛奶含动物脂肪，会发臭，且会黄化，首先使用中性清洁剂清洗表面，将除色剂混合敷料使用，将其覆盖于污染之处，当污染去除时，再除去敷料。并使用清水清洗干净。石材养护剂的分类及特性探讨第一节养护剂的种类和发展随着建筑养护的发展历史，广义的建筑石材养护剂电经历了一个从单一到复杂，从通用到专用的发展过程： 最早的养护剂一石蜡，仅在被养护物表面形成致密的腊膜，阻隔水，油等的侵入，对石材起到养护作用，但石腊将石材的微孔完全堵塞，妨碍了石材的透气性，聚焦在石材内部的湿气无法排除，导致石材病变，从另一角度又破坏了对石材的养护，石蜡膜易污染，形成腊后，不易清洗，石蜡膜易挥发、易磨损，需要经常打蜡，劳动强度大。如果打蜡次数增多，还会加深石材表面的颜色，造成石材表面的损害，石蜡养护只局限于地面，根本谈不上高空作业来养护建筑物立面，因此石蜡被称为暂时性的养护剂。 第2代养护剂一非渗透性涂料可分无色系列和带颜料系列，他们在石材形成了密致养护膜，具有和石蜡相比，具有较好的耐污性、较长的使用寿命和较广的使用范围，是一种“永久性”的养护剂。尽管这种膜层防水性能较好，可以阻挡外界的污染，但透气性差，使石材内部的湿气难以排除，易导致石材病变。涂料表面膜层会改变石材的表面的风貌：抗紫外线、耐老化性和持久性差。容易磨损、时常要修补；由于采用的溶剂易挥发、易燃、有毒性，在施工可能造成对人体的伤害或环境污染，因此不是一种理想的建筑养护剂。 第3代养护剂0渗透性涂料，其养护原理是基于对石材的渗透作用，在被养护的表层和内部微孔表层形成养护膜，既能出色地防止多种污染的进入，又不大影响石材的透气性，可以避免石材内部湿气滞留而造成的石材病变；灰尘和污染只能浮于石材表面，清洗方便，用清水擦洗即可。抗紫外线、耐老化性和持久性较第2代养护剂要好。 但在被养护物表面成膜，不同程度上会产生一定的遮盖力，可能会改变建筑物表面原有的风貌和特色，限制了在纹理丰富、色泽多彩的石材上的应用。这种养护剂有溶剂型、水型和乳液型等三种。基本上形成了建筑物养护剂区别与其他油漆或涂料的独特性能。 第4代养护剂浸渍性养护剂，是一种含固量10-30%的液体，安全不同于第3代的渗透性油漆，其养护原理是利用其强有力的渗透作用，不在别养护物表层成膜，渗入被养护无的内部微孔，形成纳米级球状的结晶养护层，即能出色地防止多种污染物的进入，又不影响石材的透气性，安全避免了石材内部湿气滞留造成的石材病变；灰尘和污染只能浮于石材表面。清洗方便，用清水擦洗即可。 它具有极佳的抗紫外线能力、耐老化性和持久性，使养护时间更长，可达3050年。由于在对被养护物表面不成膜，对被养护物没有遮盖性，不改变建筑物的表面原有的风貌和特色。这种养护剂可分为溶剂型、水乳液型两种。 国际上风行的第5代产品环保型浸渍性养护剂，和第4代产品相比，它遵循了环保和卫生防疫的要求，更重视对周围环境的影响。具有施工养护简便、不易燃、安全、使用前后石材的变色系数小等特性。从真正意义上达到了即养护了原有的被养护物、又不产生新的污染的境界，为养护环境增添了新的途径，因而被称为“绿色环保型建筑养护剂”。形成了区别于其他油漆或涂料、具有独特性能的建筑物养护剂。 这种养护剂也可分为溶剂型、水乳液型等两种类型。水乳液型以其无毒和不燃的性能取信于用户，但溶剂型产品在符合有关环保标准的前提下，采用了低挥发性的溶剂，具有良好的渗透性能和对施工环境的适应能力，不用表面活性剂，抗紫外线能力、耐老化性和持久性更强，也是水乳液型产品难以相提并论的。第二节产品的养护原理、特点环保型浸渍性养护剂涂刷于被养护物体表面上，依次经历了如下三个阶段： 第1阶段是渗透过程，既按照“毛细孔原理”，通过表面的微小气孔，渗透进入材料内部的不表层，该阶段的表象是养护剂被材料“吸附”。 第2阶段是填充过程，已是渗透过程的深化。即因产品具有足够的容顺度，将沿着材料内部的毛细气孔主脉，渗透进入支脉，在材料内部具有一定深度的表层范围内均匀分布，渐渐充满整个被渗透区域的微小毛细气孔，并帖附在孔内，该阶段的表象是“浸润”，一般通过涂刷2遍，可以使材料的浸润达到饱和，需要指出的是，因材料表面性能各异，各种材料的吸附能力也不同，甚至同种材料，因产地不同，所具有的吸附能力也大为不同，这其中石材最为复杂，须通过反复实验才能确定针对该特定材料的用量，而砖的吸附能力最强，有的能达到（深度）1厘米。 第3阶段是结晶过程，即充分浸润材料内部的液体，沿着微小毛细孔开始结晶成直径约为10MM的微细结晶球体，并逐渐充满被浸润的毛细气孔主脉和只脉。微细结晶球体之间有“七露”。其大小约为水珠直径的千分之一。从而使水珠难以通过材料表面的微孔进入材料内部，亦即具有防水功能，同时，因其大小又为空气分子的100倍，从而能使材料内部原有水汽的蒸发，能顺利的沿着“气路”，运行到材料表面，并彻底排出，亦既具有不妨碍材料“自由呼吸”的功能，该阶段的表象是材料的多空隙间形成一道致密的养护层，在养护材质正常透气性的同时，出色的防止多种污染物的进入。 目前，优良的环保型浸责性养护剂大都以硅氧烷聚合物，硅一丙共聚物或氟硅氧烷聚合物为基础料，加上固化剂、催化剂等助剂配置而成，为了增加流动性和渗透性，又必须以溶剂或水作为载体，制成含固量10-30的液体，形成溶剂型、水乳液型等2大系列产品，因大部分聚和物基础料不溶于水。古水乳型产品还要加入表面活性剂作为分散剂，大多数表面活性剂是长碳链的有机物质，他的存在要影响产品的抗老化性能。 经环保浸渍性养护剂产品处理后的石材，通过对比性实验可归纳为相当底的水吸收率、保持对水蒸汽的渗透性、深的浸责性、耐久性、无遮盖、无光泽、抗老化、不泛黄色、无污后附者共同特点。 环保型浸渍性养护剂产品一个更深层的优势在于：绝好的多功能性，可用于浸责一个宽广种类的建筑材料如天然的石料（用硅酸盐或碳酸盐作粘合剂）、陶器、屋顶、水泥黏结材料（混凝土、石棉水泥、水泥黏结的灰泥）、石灰黏结材料（充气混凝土、石灰沙岩、石灰灰泥）。 环保型浸渍性养护剂产品的应用范围也极其广泛，可以包括：建筑材料、文物和涂料的浸滞和养护；建筑立面注入和修补（靠注入、涂刷、喷徐）；墙壁的防湿气渗透（依靠注射）；天然石的保存和修补；建筑材料在设备里的注入；矿物和石膏的添加剂；底漆和颜料的添加剂等。 在石材的（干挂/湿贴）施工工艺中，或采用金属固定件，或采用水泥沙浆做黏合剂，加剧了石材的污染，因此在石材的背面和接缝（共五个面）处涂刷养护剂，形成了一层良好的憎水、透气和耐酸碱的浸渍层，清除石材表面的养护剂浮粉后，既不影响水泥的黏结里、又能抗击水泥和金属铁对石材的侵蚀和污染，可以有效地防止各种“石材病”。经实践证明在“干挂/湿贴的施工工艺”中，预先用渗渍性养护剂刘石材加以养护，效果十分明显。第三节产品的选择和比较 目前养护剂市场处于上述5代产品并存、良锈难分、无序竞争格局。判断一种石材养护剂的好坏，主要从产品的使用性能、施工性能、环境评价、产品稳定性、品牌信誉和价格等诸多方面加以评价。 一般可以通过下面三种方法判断：技术资料（包括产品说明、注册商标、中外权威检测机构的认证、检测报告或质保书、产地证明、报关单等），感官测试（如目测是否无色透明？摇动液体是否有不均现象？是否有刺激性臭味？对于无色、无刺激性臭味和均一的产品，可能是较为上乘的产品）实验判断（被涂材料表面的涂刷实验，进行防水、防油、防墨水，用湿的水泥沙浆做防污实验：更迅速判定其防水（防污）、透气、变色、防酸碱、容顺、无毒性等特点、在涂刷晾干后，用滴水成珠和是否浸润透水，来判断其防水性，用折叠和揉搓，判断其是否具有优良容顺度，。蒙于鼻孔附近的面部，是否能舒畅的呼吸，判断其透气性，在条件需要及瑞许的情况下，在涂刷过产品的容器内还能洋鱼，说明其无毒性，通过实验，加深对产品的直观印象）。通过上述三步判定，基本可以从众多养护剂产品中找到优质的产品，如要进一步判定产品的技术性能和指标，可找专业机构分析、出具综合检验报告，更有权威性。 现在，市面上对环保型浸渍性养护的争议，集中在溶剂型和水乳液型产品的比较上为了有可比性和说服力，以法国的某公司的养护剂产品PELICOAT PRO WALL研制过程为例如以说明。该公司用同一种硅 氧烷共聚物作为基础料。分别用水和矿物油作为载体，配制成溶剂型式样PROWALL#1和水乳液性型式样PROWALL#2进行比较表三所示。表4-1 溶剂性养护剂和水乳液型养护剂的比较经过综合评价和市场试销后，该公司还是以选用袄溶剂型PROWALL#1的式样作为养护剂的定型产品，尽管水乳液型产品无嗅、无毒、不然、环境评价较高，但在使用性能、施工性能上与溶液型产品，相比，总要逊色一些。因此，更令溶剂型产品在符合环境养护标准的前提下，以其优良的技术指标和施工性能继续称雄于市场上，据说养护剂PRO WALL对建筑物养护的持久性，按法国的环境状况预期持续有效可达50年。由此可见，目前对于环境型浸渍性养护剂而言，溶剂则和水乳液型产品只能处于并驾弃躯、旗鼓相当的局面。第三节 养护剂的更多比较实验为了较全面地考察这些有机石材表面养护剂，我们进行了多方面的实验检测，这些养护剂涂覆石材后的表面光泽度增加值、吸水率小值、增水性、耐酸性、耐碱性、耐盐性、拒油性、防污性和渗透性等性质的检测结果见表五。检测方法的说明和参照参考的有关标准如表六。 为了检测养护剂的寿命，养护剂失效后对石材的影响以及养护剂的重涂性（多次涂覆后的效果），我们参考国际GB1865-80，进行了人工酸雨加速老化和重涂性实验。将涂好养护剂（ZDS-01，ZDS-02，ZDS-03）DE ，大理石石样置于500W紫外线高压灯老化箱内，距紫外线管25CM，温度75，每天用5%的稀硫酸喷涂两次，以模拟雨环境，定期检测外观的增水性，经过室外屋顶同样样品对照，在该老化箱内100小时相当于室外一年，石材表面养护剂的耐侯性和影响重涂性的检测结果见表七，ZDS-01、ZDS-02HE ZDS-03三种养护剂均未发现转黄现象和影响重涂的现象，作为参照物的醇酸树脂、环氧树脂、聚脂树脂和丙烯酸树脂都不同程度地变黄，前三着还在石面形成亮层，无重涂意义。表4-2 研究的几种有机石材表面养护剂的主要成分、形状、应用对象、功能和成膜性质表4-3 养护剂涂覆石材后各种性能的检测结果表4-4 检测方法说明和参照标准 表4-5 人工酸雨加速老化和重涂性实验（展铺面积mm）结论 为了检验我们研究开发的石材表面养护剂ZDS-01 、ZDS-02 、ZDS-03 、ZDS-04和石材底面养护剂ZDM-04，我们已测定了他们的各种养护性能，结果表明这些产品在提高石材表面光泽度 ，降低吸水率，增强耐酸性、耐碱性、耐盐性、拒油性、防污性、憎水性等方面均有较好的效果，其性能不亚与 于许多进口产品，另外，我们还对ZDS-01、ZDS-02）、 ZD S-03石材表面养护剂进行了人工酸雨加速老化和重涂性实验，结果表明这些产品不会对养护的石材造成破坏和负面影响，其质量是可靠的，根据综合性能，石材表面养护剂0（ZDS-01）、石材表面养护剂W（ZDS-02）和石材底面养护剂M（ZDM-04）可以推广使用。第五节 石材养护剂使用与否的简易判断法 由于市面上石材养护剂品牌众多，品质良秀不齐。如果养护剂的品质不佳，使用后无法发挥对石材的养护功能，则石材发生病变，且其后继的处理又须先去除这些失效的养护剂，其成本而个昂贵，因此，如何选择好的养护剂使石材有优良的养护效果，就显得相当重要，因此就养护剂适用与否的简易判断法作一些介绍。拨水性测试石材养护剂具有拨水特性，其拨水效果的优劣与否，视水珠在合作过养护处理的石材表面会呈现圆珠壮或扩散壮而定，当角越大，其石材表面拨水性愈好。水珠愈难渗入石材空隙，米自石材背面的水分也很难渗透至石材表面，因而阻止石材病变的发生，当我们以手指挥水珠使其扩散，我们可观察扩散水珠再次聚集的速度快慢，若在次聚集的速度愈快，表示石材养护剂的拨水性愈佳。防污性测试 在石材表面滴数滴的污染源，如茶/咖啡、沙拉油、酱油、墨水等，精置8-12小时后，使用卫生纸擦拭并用清水清洗干净，观察表面受污染情形，品质愈好的养护剂，污染源愈难渗入石材，因此所造成的污染程度愈低，甚至完全不会造成污染。蓝墨水浸泡测试石材背面的水泥沙浆含有氢氧化钙等离子性物质，很容易被大量水分溶解后渗透入石材内部造成水斑、白华、锈黄等石材病变，蓝墨水属于离子性物质，具有与水泥砂浆相似的一些特征因此可以模拟水班发生的状况，以下即提供简单的实验以快速的测试养护剂的功能。将2厘米厚的石材置放于浅水盘中，放入蓝墨水溶液（20%）与水的混合涂）淹没至距石板底部0.3厘米处，并经常加入蓝墨水溶液以保持固定的高度，静置15天后观察蓝墨水渗透石材表面的情形，品质好的养护剂，蓝墨水较难渗透至石材表面，由此可判断该养护剂的养护功能良好与否。第六节 渗透型石材养护剂操作的标准方法及注意事项 常听到使用着抱怨，石材已经使用养护剂为何还发生石材病变。可能的原因，除了养护剂品质不佳造成养护失败外。另一就是使用养护剂的方法不正确所制，因此。本节说明石材应采用何重方法使用养护为重点，以下是标准的养护方法： 一、 以烘箱或瓦斯喷枪烘干石板，一些使用着在使用养护剂时为了节省成本，并没有事先烘干石材而直接使用养护剂。以致养护效果不佳，事实上。烘干石板实属必要。其原因是：烘干：烘干石板可祛除石材孔隙的水分。养护剂才能顺利的渗透至足够深度而具有较深层的养护功能。 烘干石板时应注意：瓦斯喷枪在石板上移动速度要控制好。若速度太快，瓦斯喷枪喷出的热源传导给石才表面的温度不够高。则无法有效去石才表面孔隙的水分。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才表面的温度会过高。严重时会造成石材表面膨胀破裂。 二、 石材须回温至40才能使用养护剂其原因是温度若过高，溶剂快速挥发，养护剂提早在石材表面硬化，导致渗透深度不够。养护剂的深层养护效果较差，水斑物质既可能渗到目视范围之内。 三、 使用适量的养护剂，使用养护剂的量一定要足够，否则石材吸收的养护剂量不够，无法产生养护效果。 四、 以毛刷涂抹均匀渗透到石材表面的每一点，以避免发生某些点使用量大，养护强，某些点却使用量不足。发生病变因素侵入的状态。 五、 以干净抹布擦拭残余的养护剂，避免残余养护剂在石材表面硬化，破坏石才表面的光泽度，因石材养护剂不可能被石材完全吸收，会残留部分在石材表面，而其成分为树脂的一种，残余的养护剂若不除去，硬化后会造成石材表面凹凸不平。而降低其光泽度。 六、 静置保养24小时，才可以进行其他工程，养护剂若尚未硬化，其养护效果不佳，可能导致养护失败。石材定期保养的技术分析第一节 石材定期保养的重要性 由于切割及研磨石材的加工技术进步，市售的天然石材表面均十分致密，抛光后的光泽度几乎达到镜面的效果，因此，消费着通常会认为石材与光亮的金属或玻璃材料一样，具备坚硬且密不透风的特性，事实上，天然石材是一种多孔材料，其表面易吸入外来污染而破坏其美感，换言之，天然石材与天然木材一样，是一种会呼吸的材料，其微观的结构具备多孔的特性（有时从外观并不易观察），因此容易吸收由水溶解或油污溶解而侵入的污染，此外，石材虽坚硬，但使用一段时间后其表面仍难免磨损，则需重新抛光，所以为何石材在安装后需进行相关的污染养护及定期维护工作，原因在此。 以下针对石材的各项物质，逐一说明石材为何要保养的原因及注意事项。 石材是天然材料。为多变物质石材是天然生成的建筑用饰面材料，其组成充满了各式各样的变化，其变化会因生成时化学组成或生成过程中周围温度及地质压力条件等，而有极大的差异，因此，我们可以说石材实际一种性格多变的材料，其表现在外的特色为色彩及花纹极为重要，从魁丽绚烂的印度红到质朴生硬的砂岩，均被涵盖在石材建材的范畴内，其吸水率热膨胀率、发色团稳定度、耐酸蚀度、耐碱蚀度及表面硬度等表现均有极大的差异，因此，石材的保养应针对不同的石材而有所区别，应被加以重视。并进行系统的研究归纳。以建立符合石材特性为依据的石材保养准则， 石材安装在不同的环境条件。所面临的条件不同日照后的热胀、雪雨侵入石材后的结冲膨胀所制的内应力，酸鱼侵蚀、季风铗带的含盐水气侵入及废气累积的碳烟等均会使石材发生老化或污损现象，因此石材需要定期保养，以常保石材光鲜。第二节 石材保养应注意事项 目前国内并未建立一套石材保养及清洁的专业规范，石材保养及清洁的从业人员专业素质差异极大，公司规模从人员专长完整、教育训练完备的专业厂商，到家庭式仅仅凭经验操作的施工队都有，消费着在面临石材保养公司的选择时，往往无所适从，不知道如何在经济性及专业性上取得平衡点，在此针对进行石材保养前应评估的事项逐一说明，提供消费着作为参考。石材进行日常保养前应评估事项一、 石材表面处理方式，应选择不同的保养重点（粗糙面与光面的保养重点不同）。 一般而言，建筑师、设计师是显示设计效果，同一栋建筑物选用表面处理不同的石材进行建筑物的装饰，是极为常见的现象，而表面处理方式不同的 石材所表达的视觉效果也有所不同，例如：经抛光加工的石材表面已更加致密，石材内含的发色组织也因此而展现出比原来更浓烈的色泽变化，能营造出细致且富丽堂皇的效果，因此，其保养的目的大体上仍维护石材表面色泽的鲜明度及光泽的明亮度为主。较常见的保养方法重点是养护处理，上蜡处理、增色处理、在抛光处理、破损的补平补强、污染去除处理等。 相对的，粗糙化处理的石材表面，所表达的粗犷原始的感觉或做为 光面板材的拼花对比，其较常见的保养仍以糙面的再生、污染去除、防水处理（应选择不会形成表面披覆膜且不增色的养护材料）及破损的补强为主、而不需要进行增色，因为有部分的养护材料或化学处理剂，可能导致糙面石材颜色加深若用在粗细板拼花的场合，有可能使光板及糙板色泽拉近，破坏原有的 设计，同样的光面保养亦不适用于糙面石板。 因此，消费着在选择保养项目时，应谨慎考虑、评估，以免花钱保养却得不到最好的效果。二、 不同石材应有不同的保养重点 市面上的天然石建材，大致上被分类为大理石是花岗石系，虽然从地质形成的条件及化学组成的观点而言，这种分类方法稍嫌粗糙，不尽吻合石材真实的特性，但在石材保养时所考虑的基本性质仍能依照此分类法则。进一步作为考虑其保养方法适用性的初步依据。 以二氧化矽为主的花岗石材，通常具备较坚硬的特性，其摩氏硬度约6-8（视花岗石种类而定），简易的判断方法是：花岗石较一般金属（如钥匙）硬，因此，一般的铁器刮削其表面长石及石英部分时，石材本身不会被刮出凹痕，花岗石的光泽度因脚踏磨耗或外力破损，而需要进行在研磨的 频率比以碳酸钙为主的大理石材4，大理石的摩氏硬度约3-5度，简易的判断方法为，大理石比一般金属（如钥匙）软，因此用一般的铁器刮削其表面时，石材本身易被刮出凹痕。 因此，针对不同石材的特征，消费着应评估其需要进行的保养方式及保养频率。总而言之，进行石材保养最主要的考虑准则。应从所有可能取得咨询中，了解石材的弱点。并列出安装地点可能对该项弱点千万侵害的因素，并寻求可能的保养方式，以强化石材的抗性或降低快速劣化的可能性，以期达到石材常保如新的效果，其具体的咨询需求，包括石材的组成化学成分（石材工业发展中心及台湾区石矿制品工业同业公会发行的石材型录，里面详细描述国内常用石材的各项物质及产地）、石材表面处理后的性质、石材硬度、石材特性与安装时采用方法的配合状态（石材行业发展中心及台北市石材制品商业同业公会发行相关的石材安装方法及相关事项、石材与 搭配的建材间的配合状态，石材特性面临安装环境的抗性、石材特性面临施工地点的气候因素等。三、应注意区域性气候因素对石材的影响 气候条件对石材产生的老化效应十分明显，在寒带地区，石材若未在安装前进行防水处理，则在下雪前吸入过多的水分有可能在气温低下冰点后，直接在石材内部凝结成冰，