周文君 李軍娟 李朋遠(yuǎn)

（1 深圳文科園林股份有限公司；2 深圳市東華園林股份有限公司）

1 引言

天然石材在安裝一段時(shí)間后，石材板塊表面會(huì)出現(xiàn)似“水印”一樣的斑塊，隨著時(shí)間推移，特別是鑲貼面反復(fù)遭遇雨水或潮濕天氣，內(nèi)部水從板面或板縫析出，或外部水從板面、板縫侵入后積存一定時(shí)間又反向析出，導(dǎo)致天然石材的水斑逐漸變大，并在板縫連成片，板塊顏色局部加深、光澤暗淡，板面或板縫析出白色的結(jié)晶體，長(zhǎng)年不褪并愈發(fā)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響石材觀感效果，此種現(xiàn)象稱為石材泛堿現(xiàn)象（見圖1）。根據(jù)形成時(shí)間、以及化學(xué)物質(zhì)的不同，還可分為一次泛堿和二次泛堿，一次泛堿是由于水分將堿性物質(zhì)帶到石材表面后凝結(jié)沉淀形成發(fā)粉狀物質(zhì)，氫氧化鈉和氫氧化鈣等活性堿性物質(zhì)與空氣中的二氧化碳和硫化物等反應(yīng)生產(chǎn)的化合物形成二次泛堿，往往一次泛堿容易清理，二次泛堿難以清理[1,2]。

圖1 石材泛堿現(xiàn)象

石材泛堿是園林景觀鋪裝工程的質(zhì)量通病，其危害主要體現(xiàn)在：①觀感體驗(yàn)差，泛堿產(chǎn)生的白色物質(zhì)，嚴(yán)重影響石材裝飾觀感效果；②使用壽命低，泛堿造成石材病變并影響其使用壽命，及基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；③維護(hù)成本高，后期清潔費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重時(shí)甚至要求返工重做，提高工程成本；④客戶滿意度低，嚴(yán)重降低業(yè)主滿意程度，影響企業(yè)口碑。為保證工程質(zhì)量和觀感效果，減少維修維護(hù)費(fèi)用，提高業(yè)主滿意度，我們有必要徹底分析清楚石材泛堿的成因，制定和落實(shí)切實(shí)有效的防范和治理措施。

2 天然石材泛堿成因分析

2.1 石材的多孔性為泛堿提供了物質(zhì)通道

天然石材結(jié)晶相對(duì)較粗，密布著納米級(jí)、微米級(jí)的毛細(xì)孔、微裂隙，為粘接材料中的水、堿、鹽等物質(zhì)的滲入和析出并形成泛堿提供通道[3-5]。

表1 常見石材孔隙率

2.2 粘結(jié)材料中的鹽堿成分為泛堿提供了物質(zhì)來源

粘結(jié)材料主要包括水泥、骨料、添加劑等，在長(zhǎng)時(shí)間接觸水分的情況下，水泥中的氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿性物質(zhì)溶解到水中，并且沿著遍布石材的毛細(xì)孔、微裂隙，在毛細(xì)作用、水的蒸騰作用下運(yùn)動(dòng)至石材表面或縫隙中析出[6]。隨著時(shí)間的推移，水分迅速蒸發(fā)掉，堿性物質(zhì)就會(huì)凝結(jié)、沉淀在石材表面和板縫表面，并和空氣中的二氧化碳、硫化物等成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，生成碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣等，并且會(huì)逐漸飽和析出白色結(jié)晶體。

2.3 水分為泛堿物質(zhì)的遷移提供了載體

堿性物質(zhì)只有溶解于水中，才能伴隨水分的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。水分通過蒸騰作用和毛細(xì)作用，將堿性物質(zhì)攜帶至石材表面而形成泛堿[3]。水分的來源又包括直接來源和間接來源。直接來源是指拌和水泥砂漿時(shí)水灰比過高產(chǎn)生的過量的水分。間接來源是指石材鋪裝完成后，當(dāng)雨水或者其他外來水滲入石材底下的砂漿，從而形成的水分。

3 防治措施研究

石材泛堿的防治不僅是一個(gè)技術(shù)問題，需要采用技術(shù)手段進(jìn)行防治，同時(shí)它也是一個(gè)工程管理問題，涉及到設(shè)計(jì)、施工及管養(yǎng)的多個(gè)階段綜合防控，才能有效保證減少泛堿問題發(fā)生。

3.1 設(shè)計(jì)防控

進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，能夠在源頭有效減少石材泛堿的發(fā)生，在工程投資控制允許的情況下，可按如下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

⑴室外部位選擇吸水率低且物理性能更有利于防泛堿的石材。

⑵室外非地面部位石材鋪貼形式宜設(shè)計(jì)為干掛。

⑶水景中的面層石材宜設(shè)計(jì)為大板（異型石材按實(shí)際需要），減少石材拼縫。

⑷石材濕貼時(shí)，無論是水景、室外建（構(gòu)）筑物、室外地面，基面均宜設(shè)計(jì)防水層，阻斷基層水分進(jìn)出通道，減少析出泛堿物質(zhì)機(jī)會(huì)。

3.2 施工管控

石材泛堿不僅是技術(shù)問題，同樣屬于工程質(zhì)量問題。施工階段，不僅要從技術(shù)手段或方案方面防治泛堿的產(chǎn)生，施工管理也同等重要，從施工管理層面也能盡可能減少泛堿的發(fā)生。

3.2.1 泛堿防治技術(shù)手段

根據(jù)石材泛堿的產(chǎn)生機(jī)理，分別從泛堿通道、材料以及水分載體三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)處理，從技術(shù)層面采取有效措施防止泛堿產(chǎn)生。

⑴阻斷石材泛堿通道

①背涂防護(hù)：即在石材背面和側(cè)面背涂專用防護(hù)劑，該溶劑滲透到石材結(jié)構(gòu)的微細(xì)孔隙中，形成一層致密的涂層，使水、Ca(OH)2、鹽等其他物質(zhì)無法侵入，切斷了泛堿通道。

②外露表面防護(hù)：根據(jù)石材的使用部位選用防水型、防污型、防油型專用防護(hù)劑進(jìn)行涂刷，其作用是密封石材結(jié)構(gòu)之間的空隙，從而達(dá)到防水、防污染、防侵蝕的目的。

③背膠防護(hù)：石材做好防護(hù)層后，在鋪貼前應(yīng)在石材背面涂刷樹脂膠，再貼玻纖網(wǎng)格布，形成抗拉防水層，既可起到防水加強(qiáng)作用，也增加了石材背面粘結(jié)力[7]。

⑵選擇低鹽堿材料

當(dāng)材料中含有堿性物質(zhì)以及這些物質(zhì)由內(nèi)向外擴(kuò)散的通道，都會(huì)引起泛堿，因而合理選材，從源頭上切除泛堿根源顯得尤為必要：

①可采用石材化學(xué)膠粘劑，減少水泥堿性材料用量[8]。

②室外石材鑲貼宜采用水泥基商品膠粘劑（干混料）等專用低堿粘結(jié)劑，能大大減輕水泥凝結(jié)泌水，大幅減少Ca(OH)2、鹽等物質(zhì)生成。

③室外臺(tái)階、水景及其他長(zhǎng)年流水面不得采用水泥砂漿作粘結(jié)材料。

④當(dāng)采用水泥砂漿作粘結(jié)材料時(shí)，盡量使用高標(biāo)號(hào)水泥及淡水河沙，以減少含堿物質(zhì)[9]。如受條件所限只能采用海砂時(shí)，海沙氯離子含量必須小于0.6‰。

⑤填縫劑材料盡量采用硅酮密封膠或低堿填縫劑。

⑶防水處理

①找平層

盡量使用低堿性的水泥砂漿找平，只預(yù)留規(guī)范允許的最薄粘結(jié)層厚度，減少進(jìn)水藏水隱患。

②防水層和保護(hù)層

水景、室外建（構(gòu)）筑物、室外地面在找平層完全干燥后，做好完整嚴(yán)密的防水層和低堿性的保護(hù)層，既避免雨水、地表水滲入基層，也阻斷基層毛細(xì)水上返通道。

如防水層采用水泥基聚合物防水涂膜時(shí)，在嚴(yán)格采取施工保護(hù)措施保證防水層不被后續(xù)工序施工破壞的前提下，可以不再設(shè)保護(hù)層，直接鑲貼石材，以減少泛堿源。

③減水添加劑

研究表明，采用硫鋁酸鹽水泥，并添加硅粉、減水劑、憎水劑、HPMC 等添加劑可顯著降低泛堿現(xiàn)象[10]。

3.2.2 施工管理把控

⑴施工前管控

①石材防護(hù)前，必須保證完全干凈干透，不要?dú)埩羲钟谑膬?nèi)。

②大規(guī)模施作石材防護(hù)劑前，應(yīng)先對(duì)樣板進(jìn)行水滲漏試驗(yàn)，達(dá)到要求后再規(guī)模實(shí)施。

⑵施工中管控

①石材涂刷防護(hù)劑時(shí)，每道涂刷層之間的涂刷方向應(yīng)相互垂直，讓防護(hù)劑充分滲入石材堵塞孔隙。涂刷防護(hù)劑期間要避免雨水或嚴(yán)重潮氣侵蝕石材。

②石材涂刷或浸泡防護(hù)劑時(shí)一定要均勻飽和，石材吸水率不同確定不同的防護(hù)劑用量；

③石材涂刷每道防護(hù)劑要保證科學(xué)架空陰干養(yǎng)生足夠長(zhǎng)的時(shí)間，切忌烘干搶時(shí)。

④確保粘結(jié)層材料擠壓密實(shí)，降低水分滲入機(jī)率，阻斷泛堿物質(zhì)析出通道。

⑤采用水泥砂漿材料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制水泥砂漿用水量并摻入減水劑，并在鑲貼過程中敲振密實(shí)，不留孔隙。

⑥室外立面石材灌漿鑲貼法時(shí)，應(yīng)在石材板立好后灌漿前，對(duì)石材拼縫進(jìn)行嚴(yán)格密封填縫。

⑦石材鑲貼完成后，板縫應(yīng)盡快清理干凈，采用密封膠或?qū)Ｓ玫蛪A填縫劑勾縫。

⑶施工期保護(hù)措施

①室外石材鑲貼完成及勾縫后，應(yīng)及時(shí)將石材清理干凈，然后全面積噴涂或涂刷適宜石材外露表面使用的專用防護(hù)劑。

②施工過程加強(qiáng)石材材料、成品保護(hù)工作，防止石材表面防護(hù)層被破壞，避免被鐵質(zhì)材料、含堿成分的土壤或者水污染。

③在石材鑲貼施工過程中應(yīng)注意防止被雨水或施工用水淋刷，下雨時(shí)要用防雨布（彩條布）覆蓋。發(fā)現(xiàn)有進(jìn)水、積水時(shí)，應(yīng)徹底將積水排除后方可繼續(xù)鑲貼。

3.3 養(yǎng)護(hù)期管控

對(duì)于泛堿這一問題，應(yīng)本著“提前預(yù)防為主，事后處理為輔”的原則，維護(hù)管養(yǎng)過程及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，防止病害擴(kuò)大，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

⑴室外地面、石材道路在投入使用期間，石材表面防護(hù)劑不可避免地會(huì)被磨損、破壞，宜每隔半年將石材徹底清洗干凈，修補(bǔ)勾縫，并涂刷適宜石材外露表面的專用防護(hù)劑。

⑵在發(fā)現(xiàn)石材出現(xiàn)泛堿時(shí)，分析發(fā)生泛堿現(xiàn)象的所有可能原因，確定原因后制訂相應(yīng)的泛堿處理方案。

⑶如需對(duì)石材進(jìn)行更換，應(yīng)嚴(yán)格按施工期間石材鑲貼防泛堿工藝進(jìn)行施工。

⑷如需對(duì)石材進(jìn)行切割、打磨，應(yīng)在切割、打磨完畢后，及時(shí)噴涂或涂刷適宜石材外露表面使用的專用防護(hù)劑，噴涂或涂刷時(shí)注意要與未打磨石材防護(hù)層保持一定的搭接寬度。

⑸對(duì)已污染和病變的石材，應(yīng)分清石材種類和性能，選用合適且優(yōu)質(zhì)的清洗劑，避免處理無效或加重石材污染甚至腐蝕石材。

4 結(jié)語

天然石材具有泛堿的天然內(nèi)因。但從其產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，通過技術(shù)手段可以解決石材泛堿的技術(shù)難題。天然石材泛堿病害的防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，技術(shù)手段是前提，但為了有效減少泛堿的發(fā)生，還需從設(shè)計(jì)、施工管理以及養(yǎng)護(hù)階段等多個(gè)階段共同努力，以設(shè)計(jì)手段為先導(dǎo)，加強(qiáng)施工階段的質(zhì)量管理，以及養(yǎng)護(hù)階段的有效保養(yǎng)措施，真正綜合保障泛堿措施的落實(shí)生效。