本文重點闡述的是石材護理，主要針對的就是建筑裝飾石材。石材的裝飾性能的優(yōu)劣,主要是由石材的顏色、光澤、表面花紋和可拼接性圖案來決定的。石材的損壞、污染及病變 直接影響了石材的裝飾性能，如何進行有效的護理，增強石材的裝飾性能，必須要先了解石材損壞的原因。

石材具有吸水機制

1.     石材的結構構造

從材料學的角度將石材簡單分為膠結料、集料和孔隙三部分，即石材是由膠結料、集料和孔隙三部分組成。其中重要膠結料包括碳酸鹽（如CaCO3)、硫酸鹽（如CaSO4)、硅酸 鹽（如 3CaO ? SiO2 ? H20)、鋁酸鹽（如 3CaO ? A12O3 ?H20)、鐵鹽（如 4CaO ? A12O3 ? Fe2O3?&())等，重要集料包括石英砂SiO2、石灰?guī)r砂CaCO3、纖維、玻璃纖維、輕集料、 黏土、陶粒、珍珠巖等，孔隙包括微孔隙（r<10_7m)、毛細孔隙（10_7m<r<10_4m)、 氣孔隙(r>10'4m)o

2.     石材的孔隙

石材內(nèi)部的孔隙多種多樣，孔隙的大?。纯讖剑┯尚〉酱罂煞譃槲⒖紫?、毛細孔隙和氣孔隙。

空隙的形狀可分為貫穿性孔隙、氣孔隙和憎水性氣孔隙、和氣孔隙連接的毛細孔隙、封 閉性孔隙、盲孔隙、瓶頸式孔隙以及連接孔隙等。石材孔隙系統(tǒng)示意圖見圖2-4-1。

3.     石材吸水機制

石材的吸水機制與石材的孔隙密切相關，石材孔隙的直徑?jīng)Q定了石材吸水機制。石材液 態(tài)水的吸收機制是主動式自愿充填孔隙毛細水和被迫充填孔隙滲流水。而石材氣態(tài)水的吸收機制是當空氣相對濕度達100%時的凝結作用，空氣相對濕度< 100%時的毛細凝結作用， 以及空氣相對濕度>50%時的吸濕作用（和石材鹽含量有關）。由于石材存在著多種孔隙，所以石材會吸收多種狀態(tài)的水，如液態(tài)水和氣態(tài)水，還會以不同形式吸收，如主動式的和被 動式的。石材吸水機制和孔隙關系如表2 -4 -5。

表2-4-5吸水機制和孔隙關系

孔隙直徑（米）

從上表中可以看出，石材吸水是隨著石材孔徑由小變大而由兩種模式到四種模式，石材 吸水難易程度由難到易。而影響石材的吸水多少即吸水率，主要與石材的孔隙率、孔徑的大 小、孔隙的形態(tài)等因素有關。如石材的孔隙率高，石材的吸水率就高。石材孔隙的直徑大， 石材吸水的機率就大，且速度快。石材貫穿性孔隙發(fā)育好，石材從背面及側面吸水的機率就 大，但干燥的速度也快。石材的氣孔隙、和氣孔隙連接的毛細孔隙、盲孔隙、連接孔隙發(fā)育 好，石材的吸水機率及吸水量就大。

石材吸水后的病害

水是石材最主要的病害或誘因，石材由于吸收水會產(chǎn)生凍融病害、水力膨脹與收縮、微 生物附生、水溶性污染物的污染等。石材由于吸收水及溶于水中的有害物質(zhì)（水溶性鹽及 氣體）會產(chǎn)生鹽結晶病害、鹽水解病害及提高了由于吸濕作用而產(chǎn)生的平衡水蒸汽含量, 還會產(chǎn)生凍融鹽病害以及由于膠結料化學轉(zhuǎn)變形成可溶性鹽而減少膠結料含量等病害。

產(chǎn)生石材病變的原因

使石材產(chǎn)生各種病變的原因很多，歸納起來主要有如下幾個方面：

(一）從辯證的觀點來分

從辯證的觀點來分，產(chǎn)生石材病變的主要原因可分為內(nèi)因和外因。所謂內(nèi)因，即石材的 內(nèi)部結構構造和化學成分引起的變化；所謂外因，即開采加工方法、安裝施工工藝及使用環(huán)

境等因素的影響。

來自石材內(nèi)部的原因

石材的內(nèi)部結構構造：石材天然存在的微裂紋和孔隙

花崗石（火成巖）主要由石英、長石和云母等組成，其凝固點分別為1723T、 1100T和9001左右，當巖漿凝固成巖石時，會發(fā)生相的分裂，自然形成顆粒和孔隙結構。

大理石（沉積巖和變質(zhì)巖）在地質(zhì)沉積和重結晶時形成的顆粒和孔隙。

其他天然石材大部分都有類似的顆粒和孔隙結構。

石材的微裂紋和孔隙結構是產(chǎn)生多種石材病變的主要原因。因為石材中天然存在的這種 微裂紋和孔隙結構，天長日久會吸附空氣中的細小塵埃和污物，通過毛細作用而慢慢滲入石 材內(nèi)部，從而大大地降低了石材的裝飾性能和使用壽命。石材顆粒越小，孔隙率越高，毛細 滲透作用和表面吸附作用就越強。

相對復雜的化學成分

石材的成分比較復雜，有些成分化學性質(zhì)不穩(wěn)定，容易與外界環(huán)境的物質(zhì)發(fā)生作用，使 石材產(chǎn)生侵蝕或變異現(xiàn)象。

石材的含鐵量與銹黃斑有直接關系：石材一般都不同程度地含有鐵的成分（鐵元素 在地殼中的平均含量為4. 2%),受到潮氣的侵蝕會產(chǎn)生銹黃。石材中的含鐵量越高，銹黃 越容易產(chǎn)生。

石材的鈣質(zhì)成分（大理石、白云石、灰?guī)r等）與吐粉和起殼剝落等現(xiàn)象直接有關： 大多數(shù)天然大理石的主要成分為碳酸鹽，如碳酸鈣和碳酸鎂，還有少量的堿性氧化物。碳酸 鈣和碳酸鎂是相對比較穩(wěn)定的化合物，但某些堿性氧化物的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在潮濕的環(huán)境 下，易與空氣中的酸性氧化物如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮等發(fā)生化學反應 而改變大理石內(nèi)部的物理結構，輕者會使石材表面失去光澤，甚至顏色褪變，出現(xiàn)斑痕，重 者會使天然石材硬度下降，表面風化剝落。

硅酸鹽礦物容易遭到堿性物質(zhì)的破壞，而碳酸鹽礦物極易遭到酸性物質(zhì)的腐蝕。

來自石材外部的原因

產(chǎn)生石材病變的外部原因很多，如開采加工和儲運過程中維護不當、安裝石材所用的粘 結材料的影響和自然環(huán)境因素等。

開采加工的影響

如石材的裂紋可能與開采方法不當有關；加工所用的鐵質(zhì)工具也可能為石材產(chǎn)生銹黃留 下隱患，不適當?shù)氖睦鋮s液或許會污染石材。

儲運過程的影響

儲運過程中如果維護不當，所用包裝材料也會使石材產(chǎn)生銹斑及草繩黃等污染。

安裝施工工藝和粘結材料的影響

如果安裝石材時采用水泥砂漿粘貼的濕貼法施工，則水泥中的堿性可溶性物質(zhì)會因 雨水的侵蝕而沿著石材的毛細孔滲出到表面，而堿性化合物如Ca(OH)2、Mg(OH)2等會與 空氣中的氧化物如CO2、SO2、SO3等發(fā)生化學反應，生成CaCO3、CaSO4在石材表面結晶， 形成鹽析泛堿現(xiàn)象。

由于水泥水化后生成的某些鹽類具有吸濕性，滲人石材后會吸收空氣中的水分而在 石材表面形成水斑，嚴重影響美觀。

使用不當?shù)恼迟N材料，如某些石材粘貼膠，也可能使石材產(chǎn)生黃變。

環(huán)境因素的影響

環(huán)境因素包括環(huán)境污染、酸雨侵蝕及冰凍破壞等。自然環(huán)境中受污染的空氣、酸雨和其 他一些人為的污染物都會對石材造成污染和腐蝕。另外，冰凍破壞也是一個不可忽視的環(huán)境 因素，因石材都具有吸水性（即使是采用干掛施工的石材），在寒冷的冬天，因冰凍而加速 其風化過程，使其強度降低，不僅影響使用壽命，而且還會威脅到人身安全。

石材內(nèi)部發(fā)生的各種化學反應或物理作用幾乎都與水有關，盡管純凈穩(wěn)態(tài)的水不會破壞 石材，但水往往是其他破壞因素的媒介。

(二）從病變原理來分

化學原因

石材內(nèi)部的元素與外界環(huán)境中的氧氣、雨水、SO2、so3、co2等物質(zhì)發(fā)生化學反應。

物理原因

施工中的油漬、涂料、果汁等色素污染及使用中的凍損。另外，石材在被開采加工前， 處于封閉隔絕空氣的狀態(tài)，在被開采加工后，自然環(huán)境發(fā)生變化，石材中的部分物質(zhì)會失去 結晶水而變得干燥、褪色。

生物原因

在存儲及使用過程中的苔癬、地衣等生物生長。

常見石材損壞原因

自然風化

天然石材長期處于大氣中，在自然生態(tài)環(huán)境中受雨水及空氣中的氮氧化合物、亞硫酸、 氯化銨、二氧化碳等化學物質(zhì)凍融循環(huán)，再因雨水及陽光紫外線的照射等過程，經(jīng)過一段時 間會自然氧化損壞，嚴重者甚至會導致褪色、脫落、開裂、粉化、析白、麻面等現(xiàn)象。

表面粗糙、粉狀

空氣中的二氧化硫與水作用生成亞硫酸，亞硫酸與大理石中碳酸鹽反應生成硬度較低、 易溶于水的多水硫酸鈣（CaSO4nH2O)，從而使石材表面呈粉狀、粗糙。

表面泛黃、變色

不同色澤的石材中含有不同的金屬離子，其與水、空氣接觸形成不同色澤的化合物，與 石材結構在一起，很難清除：氧化鐵——黃色、銹斑；堿式碳酸銅——綠色；硫化物—— 黑色。

鹽類晶化

這種現(xiàn)象主要是因為屬強堿性的水泥與大氣中的酸性溶液反應而成碳酸鈉溶液，通過石 材的毛孔滲出到石材表面后，與含有碳酸的潮氣進行中和反應，生成鹽類溶液，溶液中的水 分揮發(fā)后，就形成鹽類晶化，一遇雨天、陰濕天氣或大氣中水分含量高的天氣，就會在石材 表面大面積的出現(xiàn)遇水溶解的現(xiàn)象。

凍融破裂

此類現(xiàn)象主要是因為石材內(nèi)部的毛細孔和裂隙吸收了水分遇冷結冰所致，因為液態(tài)水結 冰后，體積膨賬11%左右，這樣就對石材內(nèi)部產(chǎn)生很大的壓力，而脹裂石材。多孔的石材 在冬季惡劣的氣候條件下更易發(fā)生這類情況。

霉化、藻化

該現(xiàn)象主要發(fā)生在石材內(nèi)部水分和有機物質(zhì)含量高的部位，它會直接導致石材變色，降 低石材的強度和使用壽命。

空洞、坑窩

空洞一般是晶洞，也可是易溶礦物溶解后形成的砂眼、砂槽、坑窩，還可是層狀礦物或 石英顆粒，因它們與周圍礦物質(zhì)硬度不同，在使用或日常磨損過程中，易剝落，形成凹坑， 影響石材的美觀與強度。

人為損壞

使用強酸堿清潔劑作為日常石材清潔劑。因石材耐酸、堿度較低，容易腐蝕，使 用強酸堿清潔劑會使石材表面失去光澤，常見于裝修完工清理及日常清理工作。

硬物的碰撞及刮花。由于石材硬度較低，容易受硬物損壞，如鋪于大堂中的石材, 通過客人把大量的泥沙帶進大堂，因沙粒的硬度比石材硬度高出許多，沙粒在人體的重力作 用下與地面反復摩擦，很容易刮花其表面。

液體污染。由于石材普遍具有吸水性，而石材在新安裝前，底部沒有作好防水處 理，面部沒有作防污處理，一些有色液體很容易通過底部或面部滲人。

石材病癥產(chǎn)生過程

石材病癥產(chǎn)生于石材生產(chǎn)及使用的全過程。

開采過程：開采過程可能產(chǎn)生暗裂等病癥。

加工過程：加工過程可能產(chǎn)生變色、銹斑、油漬污染等病癥。

運輸過程：運輸過程可能產(chǎn)生色素污染、銹跡等病癥。

施工過程：施工過程可能產(chǎn)生水斑、銹黃、油漬、油漆污染等病癥。

使用過程：使用過程可能產(chǎn)生水斑、白華、銹斑、色素污染、苔癖、風化、凍損、 變色、失光、剝落等病癥。