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石材为什么会风化?石材风化的原因


2020-08-05

石材为什么会风化?石材风化的原因。石材风化是指石材受到自然环境中各种因素的侵蚀而导致石材的分崩离析,这种现象称为石材的风化。根据作用力的不同,我们可以把石材风化分为物理性风化和化学性风化两种。


化学作用导致岩石材风化的因素如下


1、氧化反应:石材中的矿物元素被氧化,导致石材变软,体积增大,失去原有光泽和弹性。例如:锈斑。


2、溶解作用:通常以水为溶剂,当它含有碳酸盐离子、硫酸盐离子或硝酸盐离子和有机物时,溶解力更大。尤其对于石灰岩含量高的石材,这种石材容易溶解而风化。如:化学腐蚀。


3、水化、水解作用:石材吸水后与水化合发生变化,体积增大,释放大量热能,使石材硬度降低、光泽受损,弹性减弱,这就是水化作用的破坏。同时,水也会使石材中的矿物质变成水。因此,石材水解后,其基本形态发生变化,氢氧化物在水中沉淀。这是水解作用的分解。常见的风化的石材有正长石。如:水渍。


4、石材的碱-硅膨胀反应和碱-矿物反应的风化作用(其原理可参考水斑的成因)如:锈斑、水斑、白桦。


石材风化的物理因素有


1、热能的作用:石材白天受热膨胀,夜晚受冷收缩,产生热胀冷缩现象,且石材中含有多种不同的矿物,其膨胀系数不同,会发生粒状剥蚀或块状崩解。


石材为什么会风化?石材风化的原因


2、水的冻融也会使石材风化:温度低于零摄氏度时,水变成冰,使石材吸水后结冰急剧膨胀,使石材解体断裂。


3、低等植物的作用:条件下的水,温度适宜,苔藓,霉菌和其他有机物孢子囊附在石材表面,开始生长,使石材表面形成各种有机色斑,这些有机物为了生存,和空气相材料,如二氧化碳,二氧化硫,二氧化氮,改变石材表面的纹理结构。此外,这些植物死后会与水形成有机酸,加速石材老化、石材腐蚀等现象。


4、紫外线的照射:石材本身有很多毛细孔,而且毛细管作用越小越明显的现象。因此,石材吸水后,在阳光的辐射(紫外线)下,水在石材的毛细孔蒸发速率随之加快,水分中所含的石材物质对石材的腐蚀也会加剧,从而造成石材的老化。


5、粘裂作用:胶粘是石材安装方法之一。由于老化作用,石材表面残留的粘胶会使胶结矿物松弛,使石材内部松弛,表面容易脱落,从而加速石材的老化。


石材风化的处理和防护


化学石材风化的处理和防护包括锈斑、水斑、白桦和化学腐蚀。


对石材风化的治理可采用清洁、修补、加固、色调、磨抛(光面)等方法进行处理。但最终还是要靠加强石材的防护措施来保证其长期效果,所以必须在石材安装前或处理后选用优质的防护剂对石材进行防护,以确保石材使用寿命的延长。


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