裝修工程石材病變的成因及防治

趙靜宇 李秀坤

(沈陽(yáng)軍區(qū)司令部工程科研設(shè)計(jì)院，遼寧沈陽(yáng) 110162)

石材是人類(lèi)歷史上最早的建筑材料之一，隨著社會(huì)進(jìn)步，建筑市場(chǎng)的繁榮，石材在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在裝飾應(yīng)用上也有新的發(fā)展。在舊時(shí)代的工業(yè)化前期，石材是修屋建房的主要結(jié)構(gòu)材料，而在近代，特別是隨著人們生活水平的提高，建材市場(chǎng)的繁榮，生產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)的智能化，人們對(duì)裝修效果愈加挑剔，采用石材為天然的裝修材料已經(jīng)成為一種時(shí)尚。天然石材的確是不可替代的裝修材料，可一旦處理不好發(fā)生病變就達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果，甚至產(chǎn)生使用上的隱患。因此，低成本，可靠地防治石材在裝修使用中的病變，保證石材應(yīng)有的裝飾裝修效果，對(duì)中高檔次的裝修工程就顯的非常重要。

1 石材常見(jiàn)病變的主要現(xiàn)象

在多年的設(shè)計(jì)和施工指導(dǎo)工作中發(fā)現(xiàn)，石材在裝修使用上常有日久脫落、不規(guī)則開(kāi)裂等現(xiàn)象，在潮濕和陰暗處還常發(fā)生水斑和泛堿等質(zhì)量通病(見(jiàn)圖1)，石材使用中的病變和質(zhì)量通病影響了環(huán)境美觀和房屋居住的舒適度，嚴(yán)重的還會(huì)帶來(lái)安全隱患。

2 石材常見(jiàn)病變的成因

建筑裝飾裝修工程質(zhì)量通病以預(yù)防為主，多年來(lái)通過(guò)對(duì)石材病變的觀察和分析，找出了病變的主要成因，在石材施工前制定可靠施工方案，是解決石材常見(jiàn)病變的有效方法。

2.1 石材起鼓脫落原因分析

分析石材起鼓脫落的原因主要從受力情況入手，當(dāng)粘結(jié)強(qiáng)度不小于應(yīng)力時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)粘結(jié)強(qiáng)度小于應(yīng)力時(shí)，系統(tǒng)破壞，發(fā)生起鼓脫落。

2.1.1 應(yīng)力分析

墻面上貼石材時(shí)，G:重力，石材的重量，20 mm厚石材50 kg/m2～60 kg/m2，相對(duì)于基層，力的形式為剪力。N:拉力，由于石材平面平行方向的風(fēng)引起，稱作負(fù)風(fēng)壓。在室內(nèi)可以不考慮，如在室外，隨著所處位置的不同，高度的不同而有所不同，10 kg/m2以上。風(fēng)速越大，負(fù)風(fēng)壓越大。力的形式為拉力(見(jiàn)圖2)。

圖1 石材常見(jiàn)的病害類(lèi)型

溫度應(yīng)力是由于溫度變化引起材料外形尺寸變化而產(chǎn)生的應(yīng)力，在力學(xué)上屬于剪力。溫度升高，石材發(fā)生膨脹，產(chǎn)生應(yīng)變，溫度應(yīng)力=材料彈性模量×原長(zhǎng)度×熱膨脹系數(shù)×溫度變化。一定厚度和寬度的石材，其溫度應(yīng)力與長(zhǎng)度和溫度變化成正比，溫度應(yīng)力越大，應(yīng)力越大，石材越大，應(yīng)力越大(見(jiàn)圖3)。

濕度應(yīng)力是由于環(huán)境濕度變化而引起的，濕度變化，石材會(huì)發(fā)生濕脹干縮現(xiàn)象，產(chǎn)生相應(yīng)的變形和應(yīng)力，濕的石材鋪貼在墻上，因石材表面干燥速度快，內(nèi)側(cè)干燥速度慢，石材會(huì)發(fā)生彎曲，產(chǎn)生起鼓脫落的現(xiàn)象，見(jiàn)圖4。

圖2 應(yīng)力分析

圖3 溫度應(yīng)力

2.1.2 強(qiáng)度分析

石材粘貼在基層上，形成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)中有3個(gè)強(qiáng)度:基層與粘結(jié)材料之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度、石材與粘結(jié)材料之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度、粘結(jié)材料的材料強(qiáng)度。系統(tǒng)的最終強(qiáng)度和穩(wěn)定取決于系統(tǒng)內(nèi)三個(gè)強(qiáng)度的最低值。一般情況下，抗拉強(qiáng)度不小于1.0 MPa，抗剪強(qiáng)度不小于2.0 MPa，系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定(見(jiàn)圖5)。

圖4 濕度應(yīng)力

圖5 強(qiáng)度分析

粘結(jié)力是物理力與化學(xué)鍵力的結(jié)合。粘結(jié)材料滲入石材粘結(jié)面的縫隙和凸凹處干硬后，形成“釘楔作用”，產(chǎn)生主要物理粘結(jié)強(qiáng)度;石材為無(wú)機(jī)材料，與水泥結(jié)合有一定的水化作用，會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)鍵力。要保證石材粘貼有較高的強(qiáng)度，首先粘結(jié)材料本身的強(qiáng)度要高并收縮小，其次要求石材表面和墻體表面要有一定的粗糙度，與粘結(jié)材料相溶性好。

2.2 石材出現(xiàn)水斑和泛堿現(xiàn)象原因分析

石材是天然的無(wú)機(jī)材料，在形成過(guò)程中由于地理?xiàng)l件不同、外界影響不同、形成年份不同、礦物組成和化學(xué)成分不同，就形成了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形態(tài)。多數(shù)石材即使很堅(jiān)硬也是不致密的，不同程度上存在孔洞、縫隙、毛細(xì)孔等缺陷，這些缺陷給水的進(jìn)入提供了通道。當(dāng)水通過(guò)石材的缺陷進(jìn)入石材內(nèi)部后滯留其中，或與石材中某些成分發(fā)生反應(yīng)生成凝膠填充在石材中，就出現(xiàn)水斑現(xiàn)象，當(dāng)石材中的水引起含鐵成分氧化后就會(huì)出現(xiàn)銹斑。水將粘結(jié)材料中的水溶性材料溶解成溶液，通過(guò)滲透作用進(jìn)入石材中，水分蒸發(fā)后，溶液中的溶質(zhì)殘留在石材表面就形成了泛堿的現(xiàn)象(見(jiàn)圖6)。

3 石材病變的防治

綜上分析可知，防治石材起鼓脫落問(wèn)題的方法是要增加3個(gè)強(qiáng)度，即粘結(jié)材料本身的強(qiáng)度、粘結(jié)材料和石材的粘貼強(qiáng)度、粘結(jié)材料和墻體的粘貼強(qiáng)度。防治石材水斑和泛堿的方法是防止水進(jìn)入石材內(nèi)部。解決以上問(wèn)題的最佳辦法就是在做好六面防護(hù)的基礎(chǔ)上，在石材背面涂上一層既能防水，又能與石材粘結(jié)，并可與水泥基可靠粘結(jié)，同時(shí)有一定柔性的背膠層，就可將許多石材病變預(yù)防。根據(jù)目前建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在施工中選擇質(zhì)量可靠的石材防水背膠能很好的解決石材通病。

圖6 泛堿形成示意圖

3.1 防水背膠的技術(shù)要求

石材防水背膠的品牌種類(lèi)很多，但要嚴(yán)格滿足技術(shù)要求:標(biāo)準(zhǔn)條件下的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度不小于1.0 MPa，浸水后的拉伸強(qiáng)度不小于1.0 MPa，在500 mm水柱作用下，24 h無(wú)滲水。防水背膠的粘結(jié)強(qiáng)度決定了石材施工的牢固度，防止石材起鼓脫落;抗?jié)B性有效預(yù)防了石材泛堿和水斑現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 防水背膠的施工工藝

石材防水背膠是一種液體和粉體的雙組分材料，將此材料以1∶2攪拌均勻后，涂刷在粘貼面，干硬后進(jìn)行施工。對(duì)于花崗巖等不易碎的石材，將防水背膠直接涂刷在石材背面，具有很好的防水、粘貼效果，并有一定的柔性，能很好的降低應(yīng)力，有效解決了泛堿、泛漿、水斑和脫落等問(wèn)題。對(duì)于大理石等需要做背網(wǎng)的易碎石材，可用防水背膠取代傳統(tǒng)的背網(wǎng)樹(shù)脂膠，用防水背膠粘貼玻璃纖維組成的背網(wǎng)層具有防水、增加粘貼強(qiáng)度和增加粘結(jié)層柔性等特點(diǎn)，施工方便不用鏟網(wǎng)，有效避免石材損壞，可解決石材開(kāi)裂等病變發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

石材這一古老的建筑材料，新時(shí)代的建材工藝賦予了它新的用途，如何使石材達(dá)到美觀耐久的使用效果，不光要在選擇石材品質(zhì)上下工夫，更要有針對(duì)性的不斷創(chuàng)新石材施工新工藝，在保證施工質(zhì)量的前提下做到施工方便，環(huán)保節(jié)能。

［1］衛(wèi) 明.建筑工程強(qiáng)制性條文實(shí)施指南［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

［2］《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)［M］.第4版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

［3］熊杰民，陸文英.建筑地面設(shè)計(jì)與施工手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

［4］GB 50300-2001，建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］王海生，淺談住宅屋面防水施工的質(zhì)量控制［J］.科技資訊，2008(9):7-8.