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，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，石材就會產(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，其體積會增加至1.11m3,因此當(dāng)水進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，石材就會破碎。

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，水分中帶有對石材有侵燭作用的物質(zhì)對石材的侵燭速度也會加劇，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，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。

2.有機質(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酸，另外，.有些微生物死后也會腐爛分解出有機酸，這些有機酸會使石材產(chǎn)生剝燭的現(xiàn)象。

各種風(fēng)化過程往往并非獨立發(fā)生，而是多種風(fēng)化過程同時進行（見圖349)。