石材清洁:装饰石材的清洗与翻新
失光、溶蚀、起壳剥落、孔洞和吐粉:大理石、石灰石和白云石等含钙石材,其主要化学成分为碳酸钙。我国是一个煤炭生产和消耗的大国。煤炭里所含的硫化物随着煤炭的燃烧,生成二氧化硫或三氧化硫,二氧化硫在尘埃中微量重金属离子的催化下会进一步氧化成为二氧化硫。三氧化硫溶于雨露即为硫酸。酸雨、酸雾和酸气会与碳酸钙反应生成较酥松的硫酸钙,俗称石膏。酸性雾气是使含钙石材表面失光的主要原因。石膏是一种水合结晶膨胀物,在雨水经常冲刷到的部位,硫酸钙膨胀物等被溶解冲掉,形成溶蚀。在雨水难以冲刷到的部位,酥松的硫酸钙易吸附灰尘形成黑垢层,当垢层增厚到一定程度,形成瘪状或片状突起,甚至剥落。若石材中含有较多的碳酸镁,常使碳酸岩石面形成一些小孔洞。另外,某些含钙石材本身的化学成分就不太稳定,在空气中二氧化碳和其他酸性气体以及潮气的作用下,与上述过程类似的结晶和水合现象会在石材内部发生。当石材孔隙的孔径较大时,膨胀的白色粉体会被挤出,形成“吐粉”现象。
盐碱班、白华与粉化:盐碱斑是盐类或碱类在石材微孔隙中形成白色固体而在石材表面呈现的斑痕。石材微孔有较强的毛细作用,这使许多化学物质能够借助于水和潮气渗入石材并在石材中扩散,随着石材表面水的蒸发或与空气中某些成分接触反应,盐碱结晶便析出。最常见的例子有:湿贴时水泥中的盐类或碱类沿海地区石材装饰面上海盐的析出,盐碱地区墙基角石面盐碱的析出等等。
---白华是从石材的接缝中流出来的白色物质,是盐碱斑的一种。来源是水泥砂浆中的钙、镁等的氢氧化物从接缝或孔隙里渗出来,与空气中二氧化碳反应形成白色的碳酸钙或碳酸镁等的结晶,即所谓“一次性白华”。酸性水渗入水泥砂浆和灰泥等粘接填缝材料,与其中弱酸的盐,如碳酸钙、碳酸续等反应,形成新的盐类,如硫酸钙、氯化钙和硝酸钙等。盐溶液渗出或扩散到石材表面,随着水分的蒸发在石面析出,形成“二次性白华"。
----盐溶液在岩石微孔隙中结晶或形成盐的水合物时,由于固体体积的膨胀,会产生很大的结晶或水合压力(如硫酸钙的结晶压力可达100~200mn/m2,反复的溶解和结晶足以胀破石材微孔,形成石面的“粉化”现象。
---裂纹与冻损:前面所述的各类盐的结晶或水合膨胀可以造成石材裂纹,而水结冰是造成石材裂纹的另一个重要原因。根据物理化学原理,微孔随着孔径的减小,孔内水的蒸汽压相应降低,凝固点下降。对一些极细的微孔,水的凝固点可以下降数十度。因此微孔孔径较小的石材不易受到冰冻的破坏,只有孔径大的裂隙处易遭到冰冻的加速破坏。
---油斑和油污斑。油斑形成的主要原因有三种,一是由于有关器物上的油脂,如机油、润滑油等的泄露和扩散而渗入石材微孔。二是由于人类菜食等的食用油污染,例如餐厅、过道和房间中的油迹。三是由于地面和墙面打蜡、上保护油等不均匀所致。石材上的油斑有自动吸附和溶解灰尘的能力,形成汕污斑。由于石材微孔具有很强的吸附性,要将油污吸出是比较难的。
石材的清洗与翻新
---石材的病症基本上可分为两大类:一类是石材微孔被异物占据,而石材本身微结构还未受到明显破坏,如多数锈黄斑、有机色斑、盐斑与白华、水迹和水斑、油斑和油污斑等等。对于这类病症,专业清洗是首选方法。另一类是石材微结构已经受到一定程度的破坏,如表面失光、粉化、起壳剥落、孔洞、裂纹等。对于第二类病症,一般使用翻新方法。
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