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常見的石材病變之風(fēng)化

發(fā)布時(shí)間:2018-09-19 18:39
作者:格瑞戴西



風(fēng)化是指石材在大氣、水和生物等外力的長期聯(lián)合作用下發(fā)生破壞或化學(xué)分解的現(xiàn)象。

按作用性質(zhì)的不同可分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化,總稱風(fēng)化作用。風(fēng)化作用的直接結(jié)果是石材表面失光、粉化和剝落。粉化和剝落是石材風(fēng)化作用的嚴(yán)重后果。


(一)物理風(fēng)化

1.冰凍作用

溫度下降到0t以下時(shí),石材中吸收水分凍結(jié)成冰而膨脹,使石材發(fā)生破損。

凍損現(xiàn)象主要發(fā)生在北方等天氣比較寒冷的地方。當(dāng)石材毛細(xì)孔吸收足夠的水分后,

一旦氣溫降到0丈以下.,石材中的水分就開始結(jié)冰,體積發(fā)生膨脹。當(dāng)冰塊的膨脹力大于石材的結(jié)構(gòu)力時(shí),石材就會(huì)產(chǎn)生損壞,這就是凍損現(xiàn)象。

一般來說,物質(zhì)都是遵守“熱脹冷縮”規(guī)律的,而水恰恰相反。當(dāng)1m3的水結(jié)成冰后,其體積會(huì)增加至1.11m3,因此當(dāng)水進(jìn)入石材毛孔或縫隙后遇冷結(jié)冰,體積增大,從而增大石材的內(nèi)部應(yīng)力,經(jīng)反復(fù)冰凍,石材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)便受到破壞,當(dāng)冰的膨賬力大于石材結(jié)構(gòu)應(yīng)力時(shí),石材就會(huì)破碎。

2.紫外線照射

石材本身具有許多毛細(xì)孔,且毛細(xì)管越小毛細(xì)現(xiàn)象越顯著。因此,石材吸水后,在陽光(紫外線)的輻射下,水分在石材的毛細(xì)孔中的蒸發(fā)速度隨之加快,水分中帶有對(duì)石材有侵燭作用的物質(zhì)對(duì)石材的侵燭速度也會(huì)加劇,從而引起石材的老化。

3.風(fēng)沙粉塵侵蝕

風(fēng)沙的吹打會(huì)造成石材表面的失光和磨損,細(xì)小的粉塵滲人到石材的毛孔會(huì)污染石材。


(二)化學(xué)風(fēng)化

1.氧化作用

石材中的礦物質(zhì)元素在自然界發(fā)生氧化反應(yīng),造成石材損傷。

2.酸雨作用

空氣中的二氧化碳、二氧化硫等氧化物和雨水結(jié)合形成酸雨,對(duì)石材造成腐燭而使其表面失光或損壞。

3.水解作用

石材中的某些礦物鹽通過水解作用從石材中滲出,使石材遭到破壞。

4.水合作用

.有些大理石中所含的結(jié)晶水合物在干燥的空氣中失去一部分或全部結(jié)晶水,其原有結(jié)晶形態(tài)被轉(zhuǎn)變或破壞,使石材表面出現(xiàn)粉末狀覆蓋層(粉化現(xiàn)象);而有些大理石中的吸濕性鹽堿成分比較高,在潮濕的環(huán)境下發(fā)生水合反應(yīng)而膨賬,

滲出石材的表面而產(chǎn)生粉末狀覆蓋層(粉化現(xiàn)象),或當(dāng)水合膨脹力大于石材的結(jié)構(gòu)力時(shí),引起石材的表面部分脹裂而剝落(見圖3-14)。


(三}生物風(fēng)化


圖344石材的粉化剝落


1.生物繁殖

在有水和溫度適宜的條件下,自然界中某些生物,如菌類(見圖3-15)、苔蘚(見圖3-16)、爬山虎(見圖3-17)、樹木(見圖3-18)等植物附著于石材的表面生長發(fā)育,從而使石材表面遭到破壞。

圖3-17爬山虎生長 圖3-18樹木生長 圖3-19多種風(fēng)化綜合

2.有機(jī)質(zhì)腐蝕

有些微生物和植物在生長繁殖的過程中能分泌出一些有機(jī)酸,另外,.有些微生物死后也會(huì)腐爛分解出有機(jī)酸,這些有機(jī)酸會(huì)使石材產(chǎn)生剝燭的現(xiàn)象。

各種風(fēng)化過程往往并非獨(dú)立發(fā)生,而是多種風(fēng)化過程同時(shí)進(jìn)行(見圖349)。

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