產生石材病變的原因及過程

一、產生石材病變的主要原因

使石材產生各種病變的原因很多，歸納起來主要有如下幾個方面。

(一）按辯證的觀點分類

按辯證的觀點分類，產生石材病變的主要原因可分為內因和外因。所謂內因，即石材的內部結構構造和化學成分引起的變化;所謂外因，即開采加工方法、安裝施工工藝及使用環境等因素的影響。

1.來自石材內部的原因

1)石材的內部結構構造

石材天然存在的微裂紋和孔隙。

(1)花崗石（火成巖）主要由石英、長石和云母等組成，其凝固點分別為1723rJ100T和900T左右，當巖漿凝固成巖石時，會發生相的分裂，自然形成顆粒和孔隙結構。

(2)大理石（沉積巖和變質巖)在地質沉積和重結晶時形成的顆粒和孔隙。

(3)其他天然石材大部分都有類似的顆粒和孔隙結構。石材的微裂紋和孔隙結構是產生多種石材病變的主要原因。因為石材中天然存在的這種微裂紋和孔隙結構，天長日久會吸附空氣中的細小塵埃和污物，通過毛細作用而慢慢滲入石材內部，從而大大地降低了石材的裝飾性能和使用壽命。石材顆粒越小，孔隙率越高，毛細滲透作用和表面吸附作用就越強。

2)相對復雜的化學成分

石材的成分比較復雜，有些成分化學性質不穩定，容易與外界環境的物質發生作用，使石材產生侵蝕或變異現象。

(1)石材的含鐵量與銹黃斑有直接關系:石材一般都不同程度地含有鐵的成分（鐵元素在地殼中的平均含量為4.2%),受到潮氣的侵蝕會產生銹黃。石材中的含鐵量越高，銹黃越容易產生。

(2)石材的鈣質成分(大理石、白云石、灰巖等）與吐粉和起殼剝落等現象直接相關:大多數天然大理石的主要成分為碳酸鹽，如碳酸鈣和碳酸鎂，還有少量的堿性氧化物。碳酸鈣和碳酸鎂是相對比較穩定的化合物，但某些堿性氧化物的化學性質不穩定，在潮濕的環境中，易與空氣中的酸性氧化物（如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮等）發生化學反應而改變大理石內部的物理結構：輕者會使石材表面失去光澤，甚至退色，出現斑痕;重者會使天然石材硬度下降，表面風化剝落。

(3)硅酸鹽礦物容易遭到堿性物質的破壞，而碳酸鹽礦物極易遭到酸性物質的腐燭。

2.來自石材外部的原因

產生石材病變的外部原因很多,如開采加工和儲運過程中維護不當、安裝石材所用的黏結材料的影響和自然環境因素等。

1)開采加工的影響

石材的裂紋可能與開采方法不當有關，加工所用的鐵質工具也可能為石材產生銹黃而留下隱患，不適當的石材冷卻液或許會污染石材。

2)儲運過程的影響

儲運過程中如果維護不當，所用包裝材料也會使石材產生銹斑及草繩黃等污染。

3)安裝施工工藝和黏結材料的影響

(1)如果安裝石材時采用水泥砂漿粘貼的濕貼法施工，則水泥中的堿性可溶性物質會因雨水的侵燭而沿著石材的毛細孔滲出到表面，而堿性化合物如Ca(OH)2、Mg(OH)2等會與空氣中的氧化物如CO2、SO2、SO3等發生化學反應，生成CaCO3、CaSO4在石材表面結晶，形成鹽析泛堿現象。

(2)由于水泥水化后生成的某些鹽類具有吸濕性,滲人石材后會吸收空氣中的水分而在石材表面形成水斑，嚴重影響美觀。

(3)使用不當的粘貼材料，如某些石材粘貼膠，也可能使石材產生黃變。

4)環境因素的影響

環境因素包括環境污染、酸雨侵蝕及冰凍破壞等。自然環境中受污染的空氣、酸雨和其他一些人為的污染物都會對石材造成污染和腐蝕。另外，冰凍破壞也是一個不可忽視的環境因素，由于石材都具有吸水性（即使是采用干掛施工的石材），在寒冷的冬天，由于冰凍而加速其風化過程，使其強度降低，不僅影響使用壽命，還會威脅到人身安全。

石材內部發生的各種化學反應或物理作用幾乎都與水有關，水是媒介。

(二）按病變機理分類

1.化學原因

石材內部的元素與外界環境中的氧氣、雨水、so2、so3、co2等物質發生化學反應。

2.物理原因

施工中的油漬、涂料、果汁等色素污染及使用中的凍損。另外，石材在被開采加工前，處于封閉隔絕空氣的狀態，在被開采加工后，自然環境發生變化，石材中的部分物質會失去結晶水而變得干燥、退色。

3.生物原因

在存儲及使用過程中的苔癬、地衣等生物生長。

二、石材病變的產生過程

石材病變產生于石材生產及使用的全過程。

(1)開采過程:可能產生暗裂等病變。

(2)加工過程:可能產生變色、銹斑、油漬污染等病變。

(3)運輸過程:可能產生色素污染、銹跡等病變。

(4)施工過程:可能產生水斑、銹黃、油漬、油漆污染等病變。

(5)使用過程:可能產生水斑、白華、銹斑、色素污染、苔癖、風化、凍損、變色、失光、剝落等病變。