裝修工程石材病變的成因及防治

趙靜宇 李秀坤

(沈陽軍區司令部工程科研設計院，遼寧沈陽 110162)

石材是人類歷史上最早的建筑材料之一，隨著社會進步，建筑市場的繁榮，石材在建筑領域的應用越來越廣泛，在裝飾應用上也有新的發展。在舊時代的工業化前期，石材是修屋建房的主要結構材料，而在近代，特別是隨著人們生活水平的提高，建材市場的繁榮，生產加工產業的智能化，人們對裝修效果愈加挑剔，采用石材為天然的裝修材料已經成為一種時尚。天然石材的確是不可替代的裝修材料，可一旦處理不好發生病變就達不到預期的設計效果，甚至產生使用上的隱患。因此，低成本，可靠地防治石材在裝修使用中的病變，保證石材應有的裝飾裝修效果，對中高檔次的裝修工程就顯的非常重要。

1 石材常見病變的主要現象

在多年的設計和施工指導工作中發現，石材在裝修使用上常有日久脫落、不規則開裂等現象，在潮濕和陰暗處還常發生水斑和泛堿等質量通病(見圖1)，石材使用中的病變和質量通病影響了環境美觀和房屋居住的舒適度，嚴重的還會帶來安全隱患。

2 石材常見病變的成因

建筑裝飾裝修工程質量通病以預防為主，多年來通過對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，當粘結強度不小于應力時，系統穩定，當粘結強度小于應力時，系統破壞，發生起鼓脫落。

2.1.1 應力分析

墻面上貼石材時，G:重力，石材的重量，20 mm厚石材50 kg/m2～60 kg/m2，相對于基層，力的形式為剪力。N:拉力，由于石材平面平行方向的風引起，稱作負風壓。在室內可以不考慮，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。風速越大，負風壓越大。力的形式為拉力(見圖2)。

圖1 石材常見的病害類型

溫度應力是由于溫度變化引起材料外形尺寸變化而產生的應力，在力學上屬于剪力。溫度升高，石材發生膨脹，產生應變，溫度應力=材料彈性模量×原長度×熱膨脹系數×溫度變化。一定厚度和寬度的石材，其溫度應力與長度和溫度變化成正比，溫度應力越大，應力越大，石材越大，應力越大(見圖3)。

濕度應力是由于環境濕度變化而引起的，濕度變化，石材會發生濕脹干縮現象，產生相應的變形和應力，濕的石材鋪貼在墻上，因石材表面干燥速度快，內側干燥速度慢，石材會發生彎曲，產生起鼓脫落的現象，見圖4。

圖2 應力分析

圖3 溫度應力

2.1.2 強度分析

石材粘貼在基層上，形成一個系統，系統中有3個強度:基層與粘結材料之間的界面粘結強度、石材與粘結材料之間的界面粘結強度、粘結材料的材料強度。系統的最終強度和穩定取決于系統內三個強度的最低值。一般情況下，抗拉強度不小于1.0 MPa，抗剪強度不小于2.0 MPa，系統相對穩定(見圖5)。

圖4 濕度應力

圖5 強度分析

粘結力是物理力與化學鍵力的結合。粘結材料滲入石材粘結面的縫隙和凸凹處干硬后，形成“釘楔作用”，產生主要物理粘結強度;石材為無機材料，與水泥結合有一定的水化作用，會產生一定的化學鍵力。要保證石材粘貼有較高的強度，首先粘結材料本身的強度要高并收縮小，其次要求石材表面和墻體表面要有一定的粗糙度，與粘結材料相溶性好。

2.2 石材出現水斑和泛堿現象原因分析

石材是天然的無機材料，在形成過程中由于地理條件不同、外界影響不同、形成年份不同、礦物組成和化學成分不同，就形成了不同的內部結構和形態。多數石材即使很堅硬也是不致密的，不同程度上存在孔洞、縫隙、毛細孔等缺陷，這些缺陷給水的進入提供了通道。當水通過石材的缺陷進入石材內部后滯留其中，或與石材中某些成分發生反應生成凝膠填充在石材中，就出現水斑現象，當石材中的水引起含鐵成分氧化后就會出現銹斑。水將粘結材料中的水溶性材料溶解成溶液，通過滲透作用進入石材中，水分蒸發后，溶液中的溶質殘留在石材表面就形成了泛堿的現象(見圖6)。

3 石材病變的防治

綜上分析可知，防治石材起鼓脫落問題的方法是要增加3個強度，即粘結材料本身的強度、粘結材料和石材的粘貼強度、粘結材料和墻體的粘貼強度。防治石材水斑和泛堿的方法是防止水進入石材內部。解決以上問題的最佳辦法就是在做好六面防護的基礎上，在石材背面涂上一層既能防水，又能與石材粘結，并可與水泥基可靠粘結，同時有一定柔性的背膠層，就可將許多石材病變預防。根據目前建材產業的發展，在施工中選擇質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 防水背膠的技術要求

石材防水背膠的品牌種類很多，但要嚴格滿足技術要求:標準條件下的拉伸粘結強度不小于1.0 MPa，浸水后的拉伸強度不小于1.0 MPa，在500 mm水柱作用下，24 h無滲水。防水背膠的粘結強度決定了石材施工的牢固度，防止石材起鼓脫落;抗滲性有效預防了石材泛堿和水斑現象發生。

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，干硬后進行施工。對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，能很好的降低應力，有效解決了泛堿、泛漿、水斑和脫落等問題。對于大理石等需要做背網的易碎石材，可用防水背膠取代傳統的背網樹脂膠，用防水背膠粘貼玻璃纖維組成的背網層具有防水、增加粘貼強度和增加粘結層柔性等特點，施工方便不用鏟網，有效避免石材損壞，可解決石材開裂等病變發生。

4 結語

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

［1］衛 明.建筑工程強制性條文實施指南［M］.北京:中國建筑工業出版社，2002.

［2］《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊［M］.第4版.北京:中國建筑工業出版社，2003.

［3］熊杰民，陸文英.建筑地面設計與施工手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1999.

［4］GB 50300-2001，建筑地面工程施工質量驗收統一標準［S］.

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