一、水斑的形成

石材經(jīng)采用濕貼或灌漿法施工后，往往容易在石材表面留下大片水漬的痕跡，輕者會在一、二個(gè)月內(nèi)自行消失，而重者則會形成潰瘍，永遠(yuǎn)不會消退。這種長期潰留在石材表面的潮濕痕跡，我們將其稱之為水斑。

石材水斑的形成過程及因素相當(dāng)復(fù)雜，但大體上來講，主要由以下幾個(gè)原因引起：

1、水泥中的堿質(zhì)含量過高。

2、石材中具活化性硅酸成份過高。

3、施工過程中使用了過多的水分。

在條件具備時(shí)，石材中的具活化性的硅質(zhì)會與水泥中的堿質(zhì)發(fā)生膨脹性的化學(xué)反應(yīng)而形成一種具吸濕性的膠狀物質(zhì)，即堿-硅膠體。這種膠體會吸收大量的水分而變成溶液，且不斷地由石材的裂縫及毛細(xì)孔向四周擴(kuò)散，在石材中形成難以去除的水斑。

同時(shí)，該溶液還會與水泥中的Ca（OH）2、NaOH、KOH等物質(zhì)產(chǎn)生第二次化學(xué)反應(yīng)，形成一種沉淀物（堿性鹽、白華）。有時(shí)，過量的水分還會與石材中的鐵質(zhì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)而生成銹。所以，我們常常見到水斑、白華、銹斑同時(shí)發(fā)生，也就不足為奇了。

但如果堿質(zhì)少，或者具活化性的硅酸物質(zhì)多時(shí)，水斑也不足以形成，只有水泥中的堿與石材中的具活化性硅酸物達(dá)到一定的當(dāng)量時(shí)，水斑才會產(chǎn)生。同時(shí)，在水斑形成時(shí)的膨脹性反應(yīng)過程中，膠質(zhì)物析出還會造成石材表面整體性的龜裂或魚鱗狀裂紋。

二、鐵銹的形成

銹斑的形成銹斑主要是由石材中的鐵質(zhì)經(jīng)氧化反應(yīng)而成。鐵質(zhì)、水、氧是促成銹斑形成的三大要素。

通常，我們按銹斑反應(yīng)層次的不同將其分成二大類：

1、深層銹斑。

很多石材品種特別是花崗石都含有一定比例的鐵質(zhì)成分，當(dāng)這些鐵質(zhì)成分與水和氧充分接觸后，就會引起氧化反應(yīng)，生成銹斑。

特別容易出現(xiàn)這種銹斑的石材如：美國白麻、山東白麻（小花）、銹石（板巖）等。另外，水泥中的堿質(zhì)在水的作用下與石材中的鐵質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，也會形成銹斑。

2、表層銹斑。

石材在開采、加工、運(yùn)輸、安裝的過程中，表面與鐵質(zhì)物體接觸后留下少量鐵質(zhì)殘留物，這些鐵質(zhì)殘留物會與空氣中的水分、氧氣產(chǎn)生氧化反應(yīng)而生成銹斑。

三、凍融形成的原因

凍融現(xiàn)象主要發(fā)生在靠近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00C以下，石材中的水分開始結(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)，石材就會產(chǎn)生碎裂。這就是凍融現(xiàn)象。

一般來講，物質(zhì)都是遵守“熱脹冷縮”規(guī)律的，而水恰恰相反。水的密度在4℃時(shí)最大，水分子呈流動(dòng)性獨(dú)立運(yùn)行。水由4℃到0℃，溫度降低，冰中的水分子呈三維圖樣排列成一種異常松的形式，這種結(jié)構(gòu)形式實(shí)際上留下了許多“空洞”，密度反而減少。

實(shí)驗(yàn)表明，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(jìn)入石材毛孔或縫隙后遇冷結(jié)冰，體積增大，從而脹大石材的毛孔或縫隙，然后，石材吸入更多的水，毛孔或縫隙被進(jìn)一步脹大，如此惡性循還，最終導(dǎo)致了石材的碎裂。

四、化學(xué)腐蝕的形成原因

石材的化學(xué)腐蝕可分為人為性化學(xué)腐蝕和自然性化學(xué)腐蝕兩大類：

（一）人為性化學(xué)腐蝕主要由以下幾個(gè)方面的因素引起：

1、工業(yè)中排放的廢氣引起空氣中的氮氧化物、碳?xì)浠?、硫氧化物、碳?化物及酸性粒狀物等的含量陡增,當(dāng)他們?nèi)苡谟晁缶蜁纬伤嵋?對石材造成腐蝕。

2、工業(yè)中排放的帶有酸性或堿性的“廢渣”“廢液”侵蝕石材而造成的腐蝕。

3、在施工過程中,使用的化學(xué)藥劑不慎造成石材的腐蝕。

4、在清洗石材或處理石材病癥時(shí),藥劑使用不當(dāng)過量,從而造成石材的腐蝕。

（二）自然性化學(xué)腐蝕主要由以下幾個(gè)方面的因素引起：

1、自然界中的N2、O2、H2O在放電時(shí)產(chǎn)生HNO3的酸雨，從而引起石材的腐蝕。

2、自然界中的硝酸菌在一定的條件下,將空氣中的HN3、O2合成HNO3酸液而腐蝕石材。

五、生物侵蝕的形成原因

（一）概念：

生物的侵蝕是指自然界中某些低等生物（如：真菌、細(xì)菌、苔蘚植物等）或高等生物（如：爬山虎等）著附于石材表面，在有水和適宜的溫度下，開始發(fā)育生長，造成對石材的侵蝕，形成各種各樣的斑跡。從而有損石材飾面的裝飾效果,促使石材的分化,影響石材的壽命。

其病癥的產(chǎn)生有如下兩個(gè)方面：

1、 水是生物的生存必不可少的條件。

2、 特定的環(huán)境，適宜的溫度。

（二）病癥形成的因素：

1、苔蘚植物的生長造成侵蝕，如:地錢、葫蘆、墻蘚等。

2、 某些藻類生物與真菌的共生生態(tài)系統(tǒng)中的一群特殊生物的生存造成侵入如地衣等。

3、 某些高等植物的覆蓋，其假莖著附在石材表面而造成的侵蝕，如：爬山虎等。

4、 這些生物對石材的侵蝕表現(xiàn)如下：

(1) 累積水分和浮塵而污染石材。

(2) 分泌出酸性的代謝產(chǎn)物腐蝕石材。

(3) 能和二氧化碳進(jìn)行光合作用，生成碳水化合物腐蝕石材。

(4) 這些生物死亡后，其生物遺體腐爛可腐蝕石材。

六、老化的形成

我們這里所講的老化主要是講石材的風(fēng)化。是指石材受自然環(huán)境中各種因素作用的侵蝕而使石材分崩離析，這種現(xiàn)象叫石材的風(fēng)化。根據(jù)其作用力的不同，我們可將石材的風(fēng)化分為物理性和化學(xué)性兩種。

（一）化學(xué)作用造成石材風(fēng)化的因素有如下方面：

1、氧化反應(yīng)作用：石材的礦物質(zhì)元素成分被發(fā)生氧化反應(yīng)，造成石材變軟，體積增大，失去原有的光澤和彈性。如：銹斑。

2、溶解作用：通常是以水為溶劑，當(dāng)其中含有碳酸根離子、硫酸根離子或硝酸根離子等及有機(jī)物時(shí)，溶解力更大。尤其對石灰?guī)r含量高的這類的石材容易被溶解而風(fēng)化。如：化學(xué)腐蝕。

3、水化、水解作用：石材吸水后與水化合而發(fā)生變化，體積增大，釋放出大量的熱能，使石材的硬度降低，光澤有損，彈性減弱，這是水化作用的破壞。同時(shí)水分還會使石材中礦物質(zhì)含水。

因此，石材在水解作用后，其基本形式發(fā)生變化，并有氫氧根在水中析出。這就是水解作用的破壞。在正長石這類石材的風(fēng)化過程中最常見。如：水斑。

4、堿——硅質(zhì)物的膨脹反應(yīng)和堿，石材中的礦物質(zhì)反應(yīng)對石材的風(fēng)化作用（其原理可參照水斑的成因）如：銹斑、水斑、白華。

（二）物理作用造成石材風(fēng)化的因素有如下方面：

1、熱能的作用：石材因日間受熱而膨脹，夜間受冷而收縮，產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，且石材中含有許多不同的礦物質(zhì)，其膨脹系數(shù)不同，而發(fā)生粒狀剝蝕或塊狀的崩解。

2、水的凍融亦可使石材風(fēng)化：溫度下降到00C以下，水結(jié)成冰，造成石材吸水后結(jié)冰的急劇膨脹，使石材崩解碎裂。

3、低等植物的作用：在有水、溫度適宜的條件下，苔蘚、霉菌等有機(jī)物的孢子囊著附在石材的表面，開始發(fā)育生長，使石材表面形成各種各樣的有機(jī)的色斑，這些有機(jī)物為了生存，與空氣中的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物質(zhì)相抗?fàn)?，改變石材的表面紋理結(jié)構(gòu)。

另外，這些植物死后與水形成有機(jī)酸而加速石材的老化，使石材產(chǎn)生剝蝕的現(xiàn)象。

4、紫外線的照射：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，水分中帶有對石材侵蝕的物質(zhì)對石材的侵蝕速度也會加劇，從而引起石材的老化。

5、粘裂作用：膠粘是石材安裝方法中的一種，其殘留在石材表面的粘膠因老化作用使粘接石材的膠結(jié)礦物產(chǎn)生松弛作用，使石材內(nèi)部松弛，表面易剝落， 從而加速石材的老化。

七、污跡的形成原因

天然的石材存在著許多毛細(xì)孔和裂縫，當(dāng)有色污汁或油污浸染石材表面時(shí)，這些有色污物或油污分子便通過毛孔和裂縫滲入到石材內(nèi)部形成有損石材美感的污染斑塊，這就是我們通常所說的石材外部污染——污斑。

污跡形成的因素有如下幾個(gè)方面：

1、水溶液型污物污染:咖啡、可樂、醬油、湯汁等。

2、油漬型污物污染:機(jī)油、黃油、食用油、汽油、有機(jī)溶劑等。

3、染料材料的污染:油漆、簽字、筆墨、水色粉、蠟筆染料等。

4、膠質(zhì)材料的污染:瞬間膠、強(qiáng)力膠、膠帶接著劑等。

5、木質(zhì)材料的污染:木材、檳榔汁、果皮、稻草、香煙等。

6、不良的水:有顏色的地下水等。

7、不良的填縫材料。

8、煙火、焦油等。

9、酸性的清潔劑和酸性的飲料等。

10、有機(jī)磷等化工原料。

11、水泥、砂漿、空中的灰塵等。

12、尿液、手漬、汗水、銹水等有色污物。

八、石材病癥及專業(yè)石材清洗

石材在外界的作用下，其質(zhì)量、性能、色彩等方面都會受到影響，裝飾效果也會下降。原因是有害的離子溶液通過石材的毛細(xì)孔自由進(jìn)出，在這個(gè)過程中，水成為這些有害物質(zhì)的載體和參與有害物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的主要角色，一般通過物理或化學(xué)清除對石材病癥進(jìn)行修復(fù)，還原石材的本來面貌。

常見的幾種石材病癥：銹黃斑、有機(jī)色斑、白華（泛堿）、凍融、水斑濕痕、化學(xué)腐蝕、油斑和油污斑失光、粉化、起殼剝落、孔洞、剪口、空鼓、裂紋。

（一）病癥處理方法——專業(yè)清洗(化學(xué)清除)

石材專業(yè)清洗就是利用物理工具和化學(xué)藥劑對石材表面的粉塵或其它污染進(jìn)行清洗保養(yǎng)，一般出現(xiàn)銹黃斑、有機(jī)色斑、白華（泛堿）、水斑濕痕、油斑和油污斑等情況的首選方法是專業(yè)清洗。如果出現(xiàn)表面失光、粉化、起殼剝落、孔洞、裂紋等情況要使用翻新方法。

專業(yè)清洗施工工藝：

1、根據(jù)石材的材質(zhì)選用專業(yè)清洗劑，讓清洗劑在石材微孔隙中與污垢分子發(fā)生作用，通過吸出或稀釋等步驟清除清洗作用后的殘留物。

2、當(dāng)石材清洗到理想效果時(shí)，要進(jìn)一步稀釋殘留在石材微孔隙殘留物和清選藥劑（一般采用一些更安全的物理方法），防止再次發(fā)生病癥。

3、石材清洗自然風(fēng)干后進(jìn)行石材防護(hù)，讓防護(hù)劑充分滲透到石材內(nèi)部，并形成保護(hù)層（阻水層），從而達(dá)到防水、防污、耐酸堿、抗老化、抗凍融、抗生物侵蝕等功能。

（）病癥處理方法———翻新或修補(bǔ)(物理清除)

如果出現(xiàn)表面失光、粉化、起殼剝落、孔洞、剪口、空鼓、裂紋，一般采取修補(bǔ)或翻新。

出現(xiàn)以上病癥時(shí)可以采用物理工具或化學(xué)藥劑清理或修復(fù)石材表面污染。為了使石材在使用過程中不再出現(xiàn)上述病癥，目前最好的預(yù)防方法就是對石材進(jìn)行防護(hù)處理。