石材作為自古以來就被廣泛應用的建筑材料,現(xiàn)仍在廣泛的應用,但應用的特點有所不同。在古代,石材主要用作結構材料;而現(xiàn)在,石材主要用作裝飾材料。裝飾材料的作用是美觀,但有不少采用石材的工程,因石材病變反而顯得不美觀,失去了應有的效果。因此,低成本、高可靠地預防石材病變,保證石材的裝飾效果,對石材裝飾行業(yè)非常重要。
一、石材常見病變的現(xiàn)象
石材常見病變現(xiàn)象主要有開裂、脫落、水斑、泛堿等。
二、產(chǎn)生病變的主要原因
對石材發(fā)生病變情況進行分析,找到主要原因,從預防入手,在石材施工前提出相應方案,是高可靠地解決石材病變的關鍵。
1、水斑、泛堿的原因分析
在石材的形成過程中,因不同的化學成分和礦物組成、不同的形成環(huán)境、不同的外界影響,使得石材有不同的形態(tài)和內(nèi)部結構。許多石材是不致密的,存在孔洞、縫隙、毛細孔、解理縫等缺陷,這些缺陷給水的進入提供了通道。
水斑:當水通過石材的缺陷進入石材內(nèi)部后存在其中,或與石材中某些成分反應生成凝膠存于石材中,形成水斑,并可引起含鐵成分氧化而出現(xiàn)銹斑。
泛堿:水將粘結材料中水溶性材料溶解成溶液,進入石材,水蒸發(fā)后溶液中的溶質(zhì)留于石材表面。
2、起殼、脫落的原因分析
石材濕貼后起殼、脫落的原因主要從受力情況入手分析。當強度≥應力時,系統(tǒng)穩(wěn)定;當強度<應力時,系統(tǒng)破壞,發(fā)生起殼、脫落。
(1)應力分析
① 墻面上貼石材時,G:重力,石材的重量,20mm厚石材50~60kg/㎡,相對于基層,力的形式為剪力。N:拉力,由與石材平面平行方向的風引起,稱作負風壓。
在室內(nèi)可不考慮,如在室外,隨著所處位置的不同,高度的不同而有所不同,一般在十幾至幾十kg/㎡。風速越大,負風壓越大。力的形式為拉力。
② 溫度應力
溫度應力為由溫度變化引起尺寸變化產(chǎn)生的應力。溫度升高,石材發(fā)生膨脹,產(chǎn)生應變。
溫度應力=彈性模量×應變=彈性模量×原長度×熱膨脹系數(shù)×溫度變化
即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,溫度變化越大,應力越大,石材越大,應力越大。應力的形式為剪力。
③ 濕度應力
濕度應力是由濕度變化引起的應力。
濕度變化時,石材會顯濕脹干縮現(xiàn)象,產(chǎn)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(nèi)側(cè)干燥速度慢,石材會發(fā)生彎曲,產(chǎn)生剝離力。
(2)強度分析
石材粘貼在基層上,形成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)中有3個強度:
① 在基層與粘結材料之間的界面強度;
② 在石材與粘結材料之間的界面強度;
③ 粘結材料本體強度。
系統(tǒng)的強度由系統(tǒng)內(nèi)最低強度決定。一般情況下,抗拉強度≥1.0MPa,抗剪強度≥2.0MPa,系統(tǒng)穩(wěn)定。
(3)粘結模型
粘結是物理力與少量化學鍵力的結合。粘結材料滲入石材粘結面的縫隙,溝槽,粘結材料干固后形成“釘楔作用”,產(chǎn)生主要強度;石材為無機材料,與水泥結合有一定的水化活性,產(chǎn)生一定的化學鍵力。
要保證石材有較高的粘結強度,要求石材表面粗糙,與水泥相溶,粘結材料本身強度高,收縮小。
三、解決方案
根據(jù)前述石材病變的原因分析,在石材背面涂上一層既能防水,又能與石材粘結,并可與水泥基粘結材料很好的粘結,同時有一定柔性的背膠層,就可將許多石材病變預防。上海愛迪技術發(fā)展有限公司開發(fā)的石材防水背膠就是一種具有上述性能要求的材料。
1、石材防水背膠
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,干固后進行粘貼施工。
特點:防水、粘結、柔性
主要性能:檢驗項目
性能指標
拉伸粘結強度(標準條件),MPa≥1.0
拉伸粘結強度(浸水后),MPa≥1.0
抗?jié)B性
500mm水柱24h無滲水
石材防水背膠的粘結強度決定了石材的粘結強度,石材是否會起殼、脫落;抗?jié)B性決定了石材是否會發(fā)生泛堿和水斑。
2、對于花崗巖等不易碎的石材
用石材防水背膠涂刷在石材背面,形成的背膠層,具有很好的防水、增粘效果,并有一定的柔性,降低應力;可解決石材水斑、泛堿、泛漿、脫落等問題。
3、對于山東銹石等需做背網(wǎng)的易碎石材
用石材防水背膠取代傳統(tǒng)的樹脂膠背網(wǎng),石材防水背膠與玻璃纖維網(wǎng)格布組成的背網(wǎng)層具有防水、增強、柔性的特點,并且施工時不需鏟網(wǎng),避免施工時石材損壞,使用于網(wǎng)格布有增強作用,石材不易開裂,可很好解決石材常見問題。
對于普通情況,采用石材防水背膠與普通粘貼方法即可預防石材病變的發(fā)生;對于鋪貼人造崗石、石英石,在地鐵站、地暖、輕板上鋪貼石材,需根據(jù)具體情況確定具體方案。
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