园林工程施工中湿贴天然花岗岩石板期间,石材板面会出现似“水印”一样的斑块,随着镶贴砂浆的硬化和干燥,“水印”会稍微缩小,甚至有些消失。其孤立、分散地出现在板块中,随着时间推移,特别是反复遭遇雨水或潮湿天气,水从板缝部位侵入,天然石板的水斑逐渐变大,板块局部加深、光泽暗淡,板缝析出白色的结晶体,长年不褪,严重影响外观,此种现象称为泛碱现象。
一、石材泛碱的成因
1、天然石材结晶相对较粗,存在许多肉眼看不到的毛细管,花岗岩细孔率为0.5%~1.5%,大理石细孔率为0.5%~2.0%,其抗渗性能不如普通水泥砂浆,花岗岩的吸水率0.2%~1.7%,水仍可由石材中的毛细管浸入面渗透到另外一面。天然石材的这种特性及毛细孔的存在,为粘接材料中的水、碱、盐等物质的渗入和析出并形成泛碱提供了通道。石材板块间的缝隙也为泛碱提供了通道。
2、粘结材料产生含碱、盐等成分物质。主要为镶贴砂浆析出Ca(OH)₂(氢氧化钙),并跟随多余的拌合水,沿石材的毛细孔游离入侵板块。拌合水越多,移动到砂浆表面的Ca(OH)₂就越多,水分蒸发后,Ca(OH)₂就存积在板块里。
3、水的渗入。地面水(湿气)沿石材面或砂浆缝侵入石材板,铺装时由于对石材洒水过多等原因,使水入侵石材板,并溶入Ca(OH)₂和其他盐类物质进入石材毛细管形成泛碱。可见,水是泛碱物质的溶剂和载体。
二、石材泛碱的破坏性
由于渗到石材表面的水溶液并不饱和,所以,碱溶液渗到石材表面后必然会吸收空气中的水分,而导致石材“起雾”,待水分挥发完毕,就结晶成白色粉末状的碱盐(像霜一样,用稀草酸清洗后能恢复石材原有光泽),而在结晶的过程中开始腐蚀石材表面的晶面层,由此导致石材“变旧”。随着时间推移,它们会继续腐蚀石材表面,导致石材掉皮、脱落。
三、石材泛碱的防治措施
透过石材返碱的成因,我们不难发现,可以从切断泛碱的途径、减少Ca(OH)₂和盐类等生成物、减少水的侵入三方面采取措施来进行预防。
(一)减少氢氧化钙、盐等物质生成
1、镶贴用的水泥砂浆适宜掺入减水剂,从而有效减少Ca(OH)₂的析出;另外,粘贴法砂浆稠度宜为6~8cm,灌浆法砂浆稠度宜为8~12cm。
2、室外镶贴可采用水泥基商品胶粘剂,它具有良好的保水性,能够大大减轻水泥凝结泌水;而室内镶贴则可采用石材化学胶粘剂点粘。
3、户外园路铺装一般可采用干硬性水泥砂浆打底,在石材底面涂抹添加防水剂的水泥浆。
4、水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%,碱的含量不得超过0.6%。
(二)使用防碱背涂剂
1、对防碱要求较高的铺贴工程,安装前可在石材背面和侧面背涂专用处理剂。该溶剂将渗入石材堵塞毛细管,使水、Ca(OH)₂、盐碱类等物质无法侵入,可以有效地切断泛碱现象产生的途径。
2、在石材板底涂刷树脂胶,然后再贴化纤丝网格布,形成抗拉防水层,同时侧面也要涂刷处理。
(三)防止水的侵入
水的存在及传递是导致泛碱产生的主要原因。要有效防止水的侵入,可采取以下预防措施:
1、作业前不可对石材和墙面大量淋水。
2、地面墙根下应设置防潮层,卫生间、浴室等用水房间的外壁如有石材装饰,其内壁需作防渗处理。
3、优先采用混凝土墙或石墙做挡土墙。砖砌挡土墙,应用水泥砂浆砌筑,在与土接触的内侧做防水层(如用防水砂浆抹面后涂热沥青两遍),在墙内高于地面处设防潮层,墙上留泻水口,同时作防渗处理。为使块材地面铺设时调整方便及接缝隐蔽,挡墙根部可内收。工程实践表明,由于园林构筑物一般体量较小,采用上述方法并不会增加太多成本,却能实现良好的景观效果。
4、对于外墙石材装饰面,为有效防止水从板缝侵入,墙面板块必须离缝镶贴,而且缝宽不应小于5mm,使用石材专用硅硐密封胶密封。待镶贴完成后,对室外石材全面积喷涂有机硅防水剂或其他无色护面涂剂。
5、室外施工要搭设防雨棚,并处理好门窗框周边与外墙的接缝,防止雨水渗漏入墙。
(四)改善施工用水水质
目前基本园林水景(特别是小型水体多用欧式风格,即石材粘贴或马赛克、水洗石施工表面)要求比较高的水质环境,最好采用经处理过的自来水,慎重采用地下水。因为地下水含泥沙量及杂质多,长期使用这样的水质,会与表面的材料发生化学反应,产生出类似CaCO₃的物质。
四、石材返碱的治理
天然石材铺装一旦出现泛碱现象,由于可溶性碱(或盐)物质已沿毛细孔渗透到石材里面(渗出石板表面的可以清除),很难清除,故应着重预防。泛碱发生后可采用以下补救措施:
1、尽快对墙体、板面、板缝全面进行防水处理,防止水分继续入侵,使泛碱不再扩大。
2、可使用市面上的石材泛碱清洗剂。该清洗剂是由非离子型的表面活性剂及溶剂等制成的无色半透明液体,对于部分天然石材表面泛碱的清洗有一定的效果。但是在使用前,一定要先作小样试块检验效果,再决定是否采用。
总之,消除湿贴天然石材泛碱重在预防,只要探明其产生的根本原因,而在设计、材料、施工各环节中严格把关、科学防治,就完全可避免泛碱现象的发生,使天然石材这种古老的建筑材料再放光彩。