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摘要:大理石由于其多微孔結(jié)構(gòu)和碳酸鹽巖成份,容易產(chǎn)生銹斑且去除銹斑比較困難。本文對(duì)大理石
銹斑的成因及防治進(jìn)行了研究探討,并介紹了新研制開(kāi)發(fā)的一種新型大理石除銹劑,使得除銹更簡(jiǎn)
單、有效。
關(guān)鍵詞:大理石銹斑氧化鐵防護(hù)劑 除銹劑
大理石作為一種建筑裝飾材料具有色彩艷麗、光澤度好等特點(diǎn),在城市許多建筑中得到了廣泛運(yùn)用。然而,石材病變污染卻是一個(gè)不可回避的問(wèn)題,在過(guò)去,一些石材加工、經(jīng)營(yíng)、裝飾、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)對(duì)石材的病癥及養(yǎng)護(hù)不夠重視,認(rèn)為石材無(wú)須養(yǎng)護(hù),往往是施工后不到一年,石材就出現(xiàn)了不同程度的病癥,甚至在石材的開(kāi)采或加工過(guò)程中,有些石材就出現(xiàn)了一些病癥。近幾年,人們開(kāi)始重視石材的防護(hù),但目前市場(chǎng)上防護(hù)劑種類繁多,在質(zhì)量、性能、價(jià)格等方面千差萬(wàn)別,難免出現(xiàn)一些質(zhì)量不過(guò)關(guān)的產(chǎn)品,同時(shí)專業(yè)的防護(hù)產(chǎn)品往往是針對(duì)特定材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的石材研發(fā)的;一些非生產(chǎn)廠家的非專業(yè)人人員往往不能正確地使用防護(hù)產(chǎn)品等等。這些都是導(dǎo)致石材出現(xiàn)病變的原因。而在諸多病變中,銹斑、吐黃是*常見(jiàn)的,尤其容易發(fā)生在大理石中。大理石的多孔結(jié)構(gòu)和碳酸鹽巖成份使得這種病癥不容易治理,既影響美觀,又危害石材。
顯然,大理石的去黃、除銹工作是當(dāng)今石材防護(hù)中經(jīng)常碰到的難題之一,這個(gè)問(wèn)題貫穿在石材的開(kāi)采、加工、施工、后期使用和保養(yǎng)的全過(guò)程。本文重點(diǎn)針對(duì)大理石繡斑的成因及防治做一些探討和研究。
1大理石銹斑的成因
大理石(marble)是一種碳酸鹽礦物集合體。含量大于50% 的變質(zhì)巖石,由石灰?guī)r和白云巖等碳酸鹽經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用或熱接觸變質(zhì)作用而形成,其中含大量的方解石和白云石,這種礦物都易發(fā)生類質(zhì)同像:方解石中的ca易被Fe替代,而白云石中的Mg與Fe可形成CaMg(CO ):一CaFe(CO ):完全類質(zhì)同像,這是大理石中鐵元素的一個(gè)來(lái)源,不過(guò)這部分鐵進(jìn)入了晶格,性質(zhì)較穩(wěn)定,很難與空氣中的水和氧反應(yīng)生成鐵銹。
鐵的第二個(gè)來(lái)源的機(jī)械混合造成的,大理巖在變質(zhì)形成過(guò)程中,不可避免地機(jī)械混入了像黃鐵礦(FeS2)、硫鐵礦(FeS)、赤鐵礦(Fe:0,)和FeO等含鐵雜質(zhì),雖然其中有些雜質(zhì)是成色的主要原因,如褐鐵礦可使大理石呈現(xiàn)晚霞美景,但它們也是產(chǎn)生銹斑的一個(gè)主要原因。這些鐵雜質(zhì)接觸空氣中的水和氧生成鐵銹(Fe:0,),通過(guò)大理石的微孔滲出表面及表面不深處。這種原因被稱為先天性成因。
另一種銹斑成因是人為造成的,在理石開(kāi)采、加工、安裝、使用等過(guò)程中,尤其是在加工過(guò)程中鐵質(zhì)工具的使用,使得大理石表面殘留有少量的鐵質(zhì),經(jīng)水和空氣作用形成鐵銹,滲入微孔中而形成污染。2大理石銹斑的預(yù)防
由以上銹斑的成因可知,銹斑的產(chǎn)生可以歸結(jié)于三方面:一是大理石豐富的微孔結(jié)構(gòu);二是鐵雜質(zhì)的存在和加入;三是水和空氣的作用。因此,要對(duì)大理石銹斑進(jìn)行預(yù)防,應(yīng)該從以上三方面著手。除了在石材加工及施工過(guò)程中,盡量避免石材接觸鐵質(zhì)以外,很明顯,水才是鐵銹產(chǎn)生的罪魁禍?zhǔn)?,如果沒(méi)有水,鐵質(zhì)很難滲入石材,沒(méi)有水的作用鐵銹也很難形成。但如果阻止空氣的出入,石材就不能正常“呼吸” ,內(nèi)部的濕氣不能釋放出來(lái),就會(huì)造成其他病癥的產(chǎn)生,嚴(yán)重的話,還可導(dǎo)致石材的破裂。所以,要綜合考慮。
因此,在石材施工前進(jìn)行防護(hù)處理,達(dá)到有效防止水進(jìn)入石材,www.lantutech.com是預(yù)防石材產(chǎn)生銹斑*為有效的一種方法。對(duì)大理石銹斑進(jìn)行預(yù)防所用的防護(hù)劑還應(yīng)當(dāng)能夠*保*大理石正常“呼吸”?,F(xiàn)在市場(chǎng)上有很多種防護(hù)劑,各種防護(hù)劑基本上都具有疏水性能,但能真正有效并長(zhǎng)時(shí)間防止水的滲透并同時(shí)具透氣性的防護(hù)產(chǎn)品不多。所以,正確選擇并使用石材防護(hù)劑在預(yù)防石材產(chǎn)生銹斑等病癥方面極其重要。
3大理石銹斑的治理
3.1石材表面翻新。由于有些銹斑處在大理石表面或表面不深處,有些企業(yè)就采用水磨機(jī)等機(jī)器除去大理石的表面層,再進(jìn)行拋光、晶化、涂防護(hù)劑等對(duì)石材進(jìn)行翻新。這種方法對(duì)那些淺藏在大理石表面的鐵銹有一定的效果。如果是先天性造成的銹斑,由于銹是從石材底部反滲上來(lái)的,再加上翻新的厚度有限。因此,這種方法效果也不是很理想,況且成本也較高。
3。2應(yīng)用石材除銹劑。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)的除銹劑大部分是國(guó)外進(jìn)口的,價(jià)格一般都較高。而且大部分都是針對(duì)花崗巖的,此類除銹劑表現(xiàn)為強(qiáng)酸性,對(duì)主要成分是碳酸鹽的大理石危害很大,人們一般采用稀釋產(chǎn)品來(lái)處理大理石銹斑,但效果不佳,還會(huì)腐蝕石材。市場(chǎng)上少數(shù)針對(duì)大理石開(kāi)發(fā)的除銹劑產(chǎn)品,也往往是簡(jiǎn)單地應(yīng)用一些強(qiáng)氧化性化學(xué)*,這些產(chǎn)品對(duì)于表層的鐵銹(特別是在一些淺色石材表面看似嚴(yán)重,其實(shí)并沒(méi)有滲入石材深層的銹斑)具有一定的效果。但對(duì)于深層的鐵銹,對(duì)于石材底部返滲上來(lái)的返黃現(xiàn)象就無(wú)能為力了。應(yīng)用石材除銹劑無(wú)疑是一種簡(jiǎn)便又經(jīng)濟(jì)的除銹方法。
4一種新型大理石除銹劑的研究
筆者先對(duì)大理石的耐酸度進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,pH值大約為3時(shí),對(duì)大理石的光面無(wú)任何的損傷,而在斷面、底面、側(cè)面上可清晰的發(fā)現(xiàn)酸蝕的痕跡;在pH值在1—3時(shí),大理石光面遭到輕微的損傷;當(dāng)pH值降到1以下時(shí),大理石光面上迅速反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。這是由于大理石是一種以白云石和方解石礦物為主要成份的變質(zhì)巖,其主要成份與酸很容易反應(yīng),所以耐酸性極差,但大理石光面是經(jīng)過(guò)樹(shù)脂打磨處理而來(lái)的,其對(duì)光面有一定的保護(hù)作用,所以光面在一定的酸度下不至于損壞。
由前面介紹的銹斑成因可知,銹斑主要成份是Fe:O,,主要存在于大理石的微孔中,并經(jīng)過(guò)一些膠質(zhì)體或直接附著于石材中。根據(jù)以上分析,我們研制了一種以主體活性試劑A、穩(wěn)定劑B和滲透劑C組成的大理石除銹劑。試劑A能緩慢釋放H 和活性氧,其30%的水溶液pH值大約為4,在對(duì)大理石銹斑處理時(shí)不會(huì)傷害到光面,效果也較理想。其除銹原理如下:試劑A在滲透劑C的作用下,通過(guò)微孔滲入到大理石表面以下,A緩慢釋放的H 與微孔內(nèi)的膠質(zhì)體或碳酸鹽反應(yīng),減小內(nèi)孔對(duì)Fe:O,的束縛力,從而解放出Fe:O,;www.lantutech.com而釋放的活性氧可進(jìn)一步將那些還沒(méi)有被完全氧化的亞鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x的Fe20,, 以達(dá)到去除鐵源的目的,防止石材處理后再次發(fā)生病變。涂上大理石除銹劑后,在石材表面附上一張吸濕性較好的紙,一段時(shí)間后,可將微孔中的Fe:O,, “拔 出來(lái)。除去鐵銹后,用清水清洗干凈,在石材完全干燥后,再進(jìn)行防護(hù)處理則效果更佳。
我們選用不同類型的大理石進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),效果都較好,在對(duì)大面積爵士白大理石的除銹去黃施工中也達(dá)到了滿意的效果。