水磨石地坪傳統工藝及修繕技術的研究與分析

王利雄

上海市建筑裝飾工程集團有限公司 上海 200072

20世紀80年代中后期，水磨石作為“國民材料”開始被廣泛應用于學校、醫院、圖書館等公共場所，特別是在優秀歷史建筑中，水磨石出現的概率極高。傳統水磨石地坪也稱磨石子地坪，是以彩色石子、玻璃、石英石等細骨料拌入水泥，金屬、玻璃等材料作為分格嵌條，形成花紋、圖案后，表面經打磨使用的一種裝飾地坪。其色彩多樣、構圖精美、堅固且耐磨，被大量應用于我國歷史保護建筑和公共建筑的地面工程。如今，無論是既有建筑的修繕，還是新建建筑中都可以看到水磨石的影子，研究與傳承水磨石的傳統工藝和修復技術對建筑修繕與工藝改進都十分必要。

1 水磨石地坪的歷史追溯

15世紀初，歐洲建筑業興起，石材因其堅韌的品格、華麗的外表而備受貴族們的青睞，石材裝飾飾面也被認為是地位與權力的象征。為了讓老百姓可以用上石材，威尼斯工匠們把豪宅裝修剩余的大理石邊角料帶回家中，隨意鑲嵌在院子里，簡單打磨后變成了結實的石材地面，這就是水磨石的雛形。

20世紀40年代初，上海被英租界和法租界占據，留下了外灘萬國建筑博覽群、多倫路文化街、北外灘建筑群等古典與現代主義并存的優秀歷史保護建筑。其室內地面很多都選用了水磨石，工藝非常精致，采用銅、鋁、鐵等金屬嵌條勾畫出不同曲線的輪廓，再用不同色彩的石子、玻璃、石英石等配色，勾勒出一幅幅精美絕倫的“水彩畫”，這就是高于建筑標準的藝術水磨石地坪，其人文、藝術價值不可估量。

改革開放之后，我國工程建設發展迅速，水磨石地坪開始盛行，主要工藝是將碎石骨料、石英石、玻璃等骨料與水泥混合后鋪設，再將表面打磨使用，其成本低廉且工藝簡單，市場占有率達70%以上，這類地坪被稱為普通水磨石地坪。普通水磨石地坪表面粗糙、不易清潔，長期使用后表面污損痕跡較多，因此被逐漸淘汰。

現代水磨石對骨料、黏結料及工藝進行了改良，骨料為彩色石子、石英砂等，黏結料為水泥或環氧黏結料，加工工藝則分為現場預拌、表面研磨、拋光使用以及工廠預制、現場拼接使用兩類，接縫處則采用密拼或金屬嵌條保證其表面平整度。在大型商場及有設計效果要求的公共建筑中被廣泛使用。

同時，20世紀建設的保護類建筑歷經歲月，已逐現滄桑，室內水磨石地坪出現了風化、磨損、污染、開裂、缺失等現象，若不及時修復，其歷史、藝術、人文價值也將隨之流逝。因此，筆者從傳統水磨石工藝入手，對水磨石地坪修復技術做了研究與應用分析。

2 水磨石地坪傳統工藝施工原則

傳統水磨石由于其特殊的制作工藝，成品效果更具個性化與藝術化，我們需要對傳統水磨石施工工藝有充分的理解，才能傳承這些古法手作，為現代建筑增添色彩。筆者通過多年的項目實踐與經驗，總結了傳統水磨石的材料及工藝特色。

2.1 材料分析

水磨石的主要黏結材料為硅酸鹽水泥，骨料為石粒，采用白云石、大理石等巖石加工而成。傳統水磨石石粒的大小為大八厘（8 mm）、中八厘（6 mm）、小八厘（4 mm）這3種，為了增加藝術性，水磨石中也會采用彩色石子、礦物顏料來豐富地面色彩。另一種主要材料是嵌條，它不僅提升了地面的美觀性，也通過分格來保證水磨石的平整度，避免出現不規則裂縫。常用的有銅條、鋁條和玻璃條，普通水磨石地面一般采用玻璃條嵌縫，但不適用于帶有曲線形的復雜圖案，藝術水磨石則采用銅條作為分格條。

2.2 基層施工原則

當基層是素土時，需要2道墊層作為緩沖過渡。第1道用灰土鋪設，第2道用C15混凝土加強。找平層采用1∶3水泥砂漿，表層刷一遍素水泥漿，最后進行水磨石面層施工（圖1）。

當基層為預制混凝土樓板時，基層強度已經足夠，可直接采用C10混凝土作為墊層，其余工藝同素土基層一樣（圖2）。

圖1 素土基層的處理方法

圖2 預制混凝土樓板基層的處理方法

2.3 分格條施工原則

分格線是分格條的定位線。面層施工之前，需根據設計預設的分格尺寸彈線。安裝分格條時，需將水泥涂抹在分格條兩側，以固定分格條（圖3）。

圖3 分隔條示意

采用鋁分格條時，由于鋁不耐堿、鋁條強度小且摩擦因數比玻璃條和銅條大，容易出現分格條拔出、松動以及兩側面層破邊等現象，因此，鋁條必須采取隔離措施，比如在鋁條表面滿涂光油2道，或者滿涂白色調和漆1道后再使用。

2.4 面層施工原則

水磨石地坪面層施工時要遵循先四周再中間的鋪設順序，石子高度要高于分格條3 mm左右，最后打磨平整。不同顏色的水磨石要先鋪抹深顏色的，后鋪抹淺顏色的，且要待前一種達到施工允許強度后，再鋪后一種。

水磨石正式開磨前要試磨，并且以不掉石渣為準。正式打磨的第1遍用60#～90#粗砂輪石粗磨，邊磨邊加水；第2遍用90#～120#金剛石磨精磨，后用清水沖凈；第3遍用180#～200#金剛石磨光，并且以平整、光滑、無孔隙為度。最后表面采用10%濃度的草酸清洗后打蠟，直到光滑潔亮為止。

3 水磨石修繕施工原則

水磨石的劣化情況分析：

1）表面污染。產生原因：長期使用過程中表面形成的污漬。

2）空鼓、開裂。產生原因：主要是環境溫度、材料差異、不均勻沉降等影響造成[1]。

3）缺損。產生原因：長期使用過程中由人為造成的損壞。

4）附加埋件。產生原因：扶手、支架等安裝殘留。

水磨石的修繕要根據不同的劣化情況進行區分，采用相應的修繕工藝。筆者通過多項項目實踐與分析，整理了水磨石地坪修繕的施工流程，如圖4所示。

3.1 表面清洗原則

輕度污染的表面，采用清水碳硅尼龍刷清洗；頑固污垢污染的表面，需采用手持打磨機進行輕微打磨，打磨厚度不能超過0.5 mm。

3.2 裂縫處理原則

圖4 水磨石地坪修繕施工流程

寬度小于2 mm的裂縫，需用素水泥漿或水泥基增固、防水乳膠注入。寬度大于2 mm的裂縫，需分析原水磨石地坪的水泥配比、標號及石子粒徑范圍，并選擇與原地坪相同的水泥、石子，由淺到深制作若干小樣。沿裂縫的方向需形成V字槽，后將水磨石原料進行嵌縫并確保新材料與原地坪牢固地黏結。

3.3 空鼓處理原則

使用空鼓錘輕擊飾面確認空鼓部位，凡有空鼓回聲的部位即為影響使用的空鼓部位，應根據實際面積進行鑿除修補。需要注意的是，裂縫和空鼓情況往往是相伴的，在確定需要鑿除范圍時要畫定記號和做好書面記錄。

3.4 缺損處理原則

缺損部位水磨石應進行修補。素水泥漿要含801膠水，水泥石子漿中的石子粒徑、顏色、配合比需參照原始水磨石的粒徑、顏色進行調配，水泥石子漿抹平高度應高于原水磨石面3～5 mm，之后進行打磨。

3.5 附加埋件處理原則

外露部分用氧氣乙炔割除，對留在地坪里的木楔、螺栓，可采用鉗子或套鉆拔出。取出附加埋件后，參照裂縫處理進行孔洞修補。

3.6 水磨石整體打磨原則

1）修補處打平：先對修補處進行打磨，待修補的石子漿具有相當的強度后，使用金剛石磨料修平打磨。該道的打磨原則是修補處與原飾面完全平整。

2）整體打磨：使用60目磨料，把因行走造成的磨損和污垢吸附層磨去；然后使用150目磨料，修正前道的打磨痕跡；再依次選用320目、500目、800目、1 500目磨料，按序修整前道，把毛面磨細。打磨完成后，用輕型擦地機配羊毛拉空墊進行清洗，清洗要進行3遍。

3.7 補色處理原則

機械磨光后，用草酸進行清洗。觀察地坪飾面色差情況，如果色差較大，要進行調色修補，縮小色差程度。

3.8 養護保養原則

蠟產品需要采用強力封地劑、面蠟、保養蠟。在上蠟前，要保持水泥層絕對的干燥、干凈。上臘期間，絕對不準許有任何人員的進出。修補水磨石上蠟最少需要三度底蠟，三度面蠟，兩度保養蠟。第一度底蠟要完全滲進飾面，待蠟層完全干涸后，方可上第二度蠟，以后每道工序都按這個程序。原水磨石可在面蠟施工時與修補部位整體一起施工。

4 應用案例成果

應用水磨石地坪傳統工藝及修繕技術進行地坪的施工，在多項具體的工程中取得了理想的效果，獲得了良好的社會反響，如圖5所示。

圖5 水磨石地坪應用案例

5 結語

水磨石代表了一個時代的發展，見證了半個世紀的建筑歷程，對老工藝的傳承與守護是我們這代建筑人的使命和責任。特別是上海這座城市，既包容了西方文化建筑也融合了現代科技建筑，正是無數工匠們的辛勤努力與呵護，才有了包羅萬象的繁榮。滄桑巨變，我們需要將這些修繕工藝代代相傳，讓這些優秀歷史保護建筑呈現昔日光彩，繼續成為這個時代的見證者！

水磨石獨特的藝術效果與美感不會被人們遺忘。近年來，復古潮流不斷興起，水磨石又開始在新建建筑中嶄露頭角，筆者希望通過對傳統水磨石地坪工藝與修繕工藝的研究與分析，為保護性建筑與新建建筑水磨石施工帶來些許新的啟迪與感悟。