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石材的吸水機(jī)理和防護(hù)機(jī)理。我們知道,水是我們生命由來(lái)的基礎(chǔ),也是我們生活保持清潔的根本,我們生活在一個(gè)水的環(huán)境里。但對(duì)于石材來(lái)講,過(guò)多的與水接觸則是導(dǎo)致石材出現(xiàn)病變和損壞的主要原因」我們看到的一些建筑物的石材墻面呈現(xiàn)的斑斑水跡,是由于雨水滲入墻體,產(chǎn)生的堿析和吸潮現(xiàn)象。淺色石材上的黃斑則是石材內(nèi)的氧化物在水的作用下進(jìn)一步的氧化和擴(kuò)散的產(chǎn)物。一些酒店大堂的大理石地面出現(xiàn)了坑坑注洼的孔洞,也是由于潮濕的原因使大理石產(chǎn)生漲裂所致。另外,許多污染也是由以水為載體的污物滲進(jìn)石材形成的。因此,研究石材的吸水機(jī)理和吸水規(guī)律,防止或控制石材吸收過(guò)多的水分就成為做好石材保護(hù)的關(guān)鍵。
 石材本身存在著微孔因而有著天然的透氣性保持石材自然的透氣性是至關(guān)重要的,石材晶體之間有著微小的縫隙,我們稱為微孔不同質(zhì)地石材的微孔大小是不同的,石材透氣性的高低通常是由這些微孔的大小來(lái)決定的保持石材這些微孔的暢通,石材底部的濕氣才會(huì)揮發(fā)出來(lái),石材在潮濕的環(huán)境中出現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)會(huì)就會(huì)比較少但是,正是石材這些微孔產(chǎn)生的毛細(xì)作用,使石材有著不同的吸水率。石材的吸水量與時(shí)間成正比,也就是說(shuō)在一段時(shí)間內(nèi),石材的這種毛細(xì)吸水量隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增大。實(shí)際上,石材除了通過(guò)這種毛細(xì)現(xiàn)象吸收水分之外,還能夠通過(guò)冷凝機(jī)理來(lái)吸收氣態(tài)水分。我們這里講的冷凝是指空氣中的水蒸氣因溫度降低而液化。在常溫下,如果我們周圍環(huán)境里的空氣濕度較大,溫度降低會(huì)使空氣里的這些濕氣凝結(jié)在石材的表面上?？諝庵邢鄬?duì)濕度越大,降溫越快,這種冷凝現(xiàn)象就越明顯。除此之外,石材的吸潮現(xiàn)象也是石材吸收水分的一種主要方式這是因?yàn)槭牡奈⒖桌锊煌潭鹊卮嬖谥恍┛扇苄缘柠},這些鹽分具有程度不同地吸濕性。也就是說(shuō),石材的吸潮程度是由這些鹽分的化學(xué)性質(zhì)、鹽分的含量以及周圍空氣中的濕氣所決定的。那么,石材里的這些鹽分又是從哪里來(lái)的其一,石材的一些礦物成分和空氣里的一些帶有陽(yáng)離子的氣體形成的化合物;其二,石材切割加工使用的水有問(wèn)題;其三,有些石材在安裝前后經(jīng)過(guò)了化學(xué)清洗,這些外來(lái)的化合物殘留在石材里;其四,石材使用水泥鋪貼,水泥中的游鹽通過(guò)水進(jìn)入石材的微孔里。
 哪些水會(huì)對(duì)石材形成危害,1.雨水,對(duì)石材的危害主要體現(xiàn)在建筑物的外墻上。尤其是酸雨。、在冬季由于雨水或雪水形成的冬融現(xiàn)象對(duì)石材產(chǎn)生的破壞也是很大的。2.地下水,對(duì)石材的危害主要體現(xiàn)在地面石材上。如果地面基礎(chǔ)部分防水處理不好,甚至根本就沒(méi)有做防水處理,那么地下水對(duì)石材的危害可能會(huì)是長(zhǎng)期的。3.安裝用水,是指石材用水泥鋪貼時(shí)水泥漿里的水分。在春秋兩季,如果基礎(chǔ)混凝土相對(duì)干燥,水泥漿里的水分干燥時(shí)間大約需要3個(gè)周的時(shí)問(wèn)。許多沒(méi)有做過(guò)防護(hù)或防護(hù)沒(méi)做好的石材鋪貼后即出現(xiàn)水斑和銹黃最初的起因就是水泥漿里的水4.生活用水,包括清潔地面用水、衛(wèi)生間用水、暖氣管道里的水等等,這些水對(duì)石材的影響也小容忽視。清洗地面時(shí)如果水處理的不及時(shí),這些水會(huì)順著板材的縫隙滲進(jìn)去,我們經(jīng)常會(huì)看到一些地面在清洗后一段時(shí)間內(nèi)板縫四周都是濕的就是這個(gè)原因。
 通過(guò)以上石材吸水和吸潮機(jī)理及石材周圍的水進(jìn)行的分析,不難看出,石材的吸水現(xiàn)象是自然的,石材遇到水也是難免的,因此,我們要做的工作是防止和減少水對(duì)石材形成危害:石材表面上的水和液體污物會(huì)滲入石材,石材背面也存在潮濕的可能性。因此,探討如何使石材既保持良好的透氣性,又能避免水和其他液體滲入石材內(nèi),成為一個(gè)關(guān)鍵性的突破。
 自1863年法國(guó)兩位化學(xué)家合成了歷史上第一個(gè)有機(jī)硅化合物開(kāi)始,人類利用有機(jī)硅化合物有了新的開(kāi)始。在這之前,人們利用硅的形式只限于自然中存在的硅的轉(zhuǎn)化物,像陶瓷、玻璃、水泥等無(wú)機(jī)硅化合物。進(jìn)人上個(gè)世紀(jì)30年代后,有機(jī)硅化合物的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用有了較大的發(fā)展,各種經(jīng)過(guò)改性的具有特定性能的有機(jī)硅聚合物相繼推出。也就是自此開(kāi)始,人們開(kāi)始把有機(jī)硅聚合物特有的憎水性能引入到對(duì)建材的防水保護(hù)方面來(lái)。有機(jī)硅聚合物之所以成為一種理想的防水材料,得益于它特殊的分子結(jié)構(gòu)。這些直鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物具有較好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、低表面張力、小分子結(jié)構(gòu)和良好的憎水性。[Page]
 對(duì)于石材和其他礦物質(zhì)建筑材料來(lái)講,對(duì)其進(jìn)行防護(hù)處理的目的就是通過(guò)涂刷一種無(wú)色、非成膜的具有浸透能力的液體材料來(lái)保護(hù)暴露在外的石材或其他礦物質(zhì)建材的表面或內(nèi)在組織免受潮濕和其他液體由此而產(chǎn)生的進(jìn)一步損害。在前面部分我提到了石材的吸水機(jī)理和水分對(duì)石材產(chǎn)生的危害,顯然,防水處理必然成為使石材免受水分損害的最好方法。防水材料應(yīng)達(dá)到這樣幾個(gè)要求:它能使石材的吸水量驟減;最大程度地保持水蒸氣的穿透性;深層滲透;充分耐堿;耐紫外線;對(duì)人們無(wú)健康危害。有機(jī)硅防水材料完全能夠滿足以上要求,與臘、丙烯酸樹(shù)脂等成模性涂料不同,有機(jī)硅防水劑沒(méi)有堵塞和封閉石材表面的毛孔,而僅僅是在石材毛孔壁上形成一層薄薄的膜,整個(gè)毛孔還是暢通的。這樣,一方面石材表面上形成的防護(hù)層具有較低的表面張力,它使水無(wú)法鋪展開(kāi)濕潤(rùn)石材。另一方面,液態(tài)的水也無(wú)法通過(guò)形成防護(hù)層的毛細(xì)孔滲入石材內(nèi),這是因?yàn)樽鳛橛袠O性的水已無(wú)法與非極性的憎水層作用,盡管相互接觸。
 由此,我們看到的現(xiàn)象是盡管石材遇到了水,但是已看不到被水濕潤(rùn)的現(xiàn)象r。除此之外,完全固化后的有機(jī)硅化合物在分子結(jié)構(gòu)上與天然石英極為相似,因此這種防水劑中的活性物與花崗石和水泥制品有著很好的親和力,從而使得防護(hù)效果表現(xiàn)出異常的耐久性。所以我們說(shuō)有機(jī)硅防護(hù)劑對(duì)石材形成的保護(hù)是目前為止最科學(xué)最完美的,加上將氟化物與有機(jī)硅聚合物的嫁接,彌補(bǔ)了有機(jī)硅防護(hù)劑防油防污性能差的缺陷,使其更加完美。