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解析山东黄锈石病变原因及机理

随着我国建筑业的发展,几乎所有大型建筑都或多或少地采用了山东黄锈石石材装饰,山东锈石石材为建筑物带来古朴自然和庄重豪华的外观。但是由于各种原因引起的山东锈石石材污染也逐渐暴露出来,这些以前未料到的山东锈石石材“病变”使越来越多的业主们困扰。例如:经常见到的山东锈石石材锈斑、白华、水斑、色斑、油斑等污迹,这些“病变”大大破坏了山东锈石石材原有的装饰效果。清除它们又具有相当难度,因为污迹已经深入山东锈石石材的微孔隙中,不是普通的表面擦洗能够清除的,而打掉旧山东锈石石材重新安装则耗资可观。多年来各大城市中的这类污迹斑斑的山东锈石石材装饰面比比皆是。我国的石质材料品种繁多,应用广泛。从石器时代的岩画、石器,到历代的石窟造像、石塔经幢、石桥牌坊、石碑石雕、各种石头建筑以及目前普遍使用的装饰山东锈石石材等等,构成了我国特有的“石文化”,成为中华文化的重要组成部分。为了更充分地发挥山东锈石石材的社会和经济效益,有效地进行维护管理和科学地运用防护措施,研究山东锈石石材的病变及腐蚀机理和破坏因素是十分必要的。

山东黄锈石石材的腐蚀破坏既是一个复杂的过程,又是山东黄锈石石材内在性质和与环境因素相互作用的结果。山东黄锈石石材的内在性质包括其化学组成和颗粒结构

1、碳酸盐岩石中碳酸盐含量超过50%,其主要化学组成是碳酸钙和碳酸镁等,具体的又可分为石灰石、白云石和大理石。石灰石90%以上的成份是碳酸钙,白云石中含有一定量的碳酸镁,大理石是经过重结晶的碳酸钙。

2、因为晶粒差异、孔径分面不同及以后沉积的缘故,物理性能有所差异,抗腐蚀性也不同。后沉积即重结晶会提高强度,降低微孔率,延长使用寿命。

3、砂岩和花岗石:这些锈石石材的性质和结构各不相同,它们的表面和内部都有许多直径零点几到几百个纳米的微孔,这些微孔是气体和水份进出入锈石石材内部的通道,同时气体和水份也将酸碱盐等物质带入和带出,使锈石石材与环境更紧密相联。

环境因素包括当地的气候与气象,如气温变化、雨水与潮湿、风雪;包括邻近接触物的影响,如大地、海水或依托体;还包括环境空气成份,如大气中酸性气体含量(如SO2、CO2、NOX等)以及悬浮颗粒物(TSP)都直接影响锈石石材的使用寿命。我国是硫化物污染较严重的国家之一,许多地区的环境空气质量达不到国家三级标准,环境污染的破坏问题已提到首要议事日程上来,应当引起足够的重视。

黄锈石石材的破坏因素—水

所以水是黄锈石石材腐蚀过程中最重要和最复杂的因素,目前许多防护方法都是以防水为中心。

黄锈石石材的破坏因素—盐

盐—广泛意义上的化学盐,如KCl、 NaCl 等

盐斑——水斑的基本表现形式

盐的膨胀力:盐都有降解的基本趋向,尤其是水溶性盐。溶盐的自发结晶是浓度和温度的函数。盐水合后体积膨胀,会产生较大压力。如果黄锈石石材温度变化较大,盐会温升膨胀,例如NaCl由20℃升到60℃体积膨胀0.8%。盐膨胀是黄锈石石材破坏最主要的因素之一。

汶上锈石石材的破坏因素—大气和酸雨

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