| 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和城市建設(shè)的加快，使得眾多大型公共建筑和標(biāo)志性建筑應(yīng)用石質(zhì)材料作為建筑物的裝飾材料和主體材料，從高樓大廈的內(nèi)外裝飾到室外公共場所園林造景、藝術(shù)雕塑無處不見使用石材裝飾和點(diǎn)綴的豐富多彩的景觀，這些成功的石材應(yīng)用既美化了環(huán)境，同時(shí)也提高了人類生活質(zhì)量。
石材應(yīng)用有著悠久的歷史，人類幾千年的文明史幾乎都是由石材記載的，從舊石器時(shí)代開始，直到發(fā)展到現(xiàn)代文明的今天，人類一直延續(xù)著利用石材書寫著人類歷史的發(fā)展和文明的進(jìn)程。分布世界各處數(shù)不勝數(shù)的石質(zhì)文物是人類祖先聰明才智有形的體現(xiàn)，為我們研究人類文明史提供了有力的佐證。
在我們挖掘祖先文明的同時(shí)，也會(huì)發(fā)現(xiàn)祖先留下的文化遺產(chǎn)-石質(zhì)文物正在經(jīng)受歷史變遷、氣候和環(huán)境以及人類活動(dòng)形成的影響破壞；在我們使用大量石材裝飾各種建筑物的同時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)由于材料和施工、自然環(huán)境和人為污染生成的各種石材病變，文物逐漸被風(fēng)化破壞的面目全非，石材裝飾的建筑物美觀效果大打折扣，甚至成為建筑物裝飾的污點(diǎn)。
為了挽救和保護(hù)石質(zhì)文物，文保部門和科研院所、大專院校進(jìn)行了大量的研究，針對不同的現(xiàn)象和原因，進(jìn)行了不同清洗和保護(hù)材料的試驗(yàn)，獲得了一些有效的成果。對于現(xiàn)代石材應(yīng)用所出現(xiàn)的各種問題，同樣引起了業(yè)內(nèi)外的重視，專家們從不同的角度對石材應(yīng)用產(chǎn)生的各種負(fù)面的現(xiàn)象加以分析，一方面通過物理和化學(xué)的方法進(jìn)行消除或稱治理，另一方面從預(yù)防的角度出發(fā)，研制一些防護(hù)劑對可能出現(xiàn)的病癥加以預(yù)防。上述兩個(gè)方面都屬于石材護(hù)理的范疇，但后者是我們石材應(yīng)用護(hù)理的當(dāng)前最主要工作內(nèi)容。
結(jié)合我國石材應(yīng)用護(hù)理行業(yè)所涉及范疇、從業(yè)狀況、以及遇到的實(shí)際問題，我認(rèn)為石材的病癥治理與養(yǎng)護(hù)應(yīng)從分析入手，就像醫(yī)生診斷病情一樣，通過各種手段分析出石材出現(xiàn)風(fēng)化腐蝕、石材出現(xiàn)各種污染的原因，石材結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生的變化，石材出現(xiàn)各種污染的污染物來源、生成的污染物成分等，使用防護(hù)劑的主要物質(zhì)成分，防護(hù)劑作用于石材的機(jī)理和形成的物質(zhì)狀態(tài)，最終確定正確的醫(yī)治和護(hù)理方案，從而做到對癥下藥、藥到病除，預(yù)防有效的結(jié)果。
分析要從以下幾個(gè)方面入手：
一、分析了解石材本身的巖性和物理特征
護(hù)理的對象是各種各樣的石材，每種石材都有自己的巖礦特征，化學(xué)和物理特征。石材的巖石屬性不外乎火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。以化學(xué)成分特征劃分為碳酸鹽類和硅酸鹽類兩大類別。
硅酸鹽類巖石如花崗巖、輝綠巖（輝長巖）、正長巖、角巖等，碳酸鹽類巖石如大理巖、石灰?guī)r、石灰華等。了解石材的巖石屬性可以掌握巖石的礦物成分和化學(xué)成分，從而判定該類石材抗化學(xué)風(fēng)化能力和容易出現(xiàn)的病癥。掌握巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和物理性能，可以判定石材的抗物理風(fēng)化能力，從而指導(dǎo)正確應(yīng)用石材。
二、分析各種病癥的現(xiàn)象和形成機(jī)理
石材出現(xiàn)的病癥可以歸納為以下幾個(gè)方面：
1.由于風(fēng)化作用形成的石材表面粗糙，失去光澤，石質(zhì)變得疏松，石材表層出現(xiàn)粒狀脫落（粉化），石材內(nèi)部的節(jié)理裂隙擴(kuò)張加大等。風(fēng)化作用包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。風(fēng)化作用發(fā)生的過程緩慢，時(shí)間較長，歷史留下的石質(zhì)文物受風(fēng)化作用影響最為突出，文物遭受的破壞嚴(yán)重。因此，對于石質(zhì)文物的保護(hù)要從分析研究文物的風(fēng)化形態(tài)和風(fēng)化程度入手。
物理風(fēng)化表現(xiàn)方式主要為：
�、棚L(fēng)沙擊打石材的表面，使得石材表面粗糙，失去光澤，嚴(yán)重者破壞石材，尤其是石質(zhì)文物的造型輪廓，使得文物面目全非。
�、茰囟茸兓彩俏锢盹L(fēng)化的另一重要條件，自然狀態(tài)下的巖石受溫度冷熱交替變化的影響，會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮，造成表面崩裂瓦解。
⑶凍融風(fēng)化是石材內(nèi)部的水分受低溫影響，結(jié)冰后產(chǎn)生膨脹力，造成巖石結(jié)構(gòu)松散，逐漸發(fā)展到表層粒狀脫落。
物理風(fēng)化是一種機(jī)械風(fēng)化，巖石的化學(xué)成分沒有得到改變，也沒有形成新的礦物。紫外線對石材的顏色直接影響是使石材褪色，顏色鮮艷的石材會(huì)變得暗淡或者失去原有顏色。紫外線對石材的影響還沒有系統(tǒng)的文獻(xiàn)記載，我們將紫外線對石材的老化作用也歸類到物理風(fēng)化范疇。
化學(xué)風(fēng)化是指自然界發(fā)生的使得巖石化學(xué)成分發(fā)生改變的作用。表現(xiàn)方式有氧化作用、溶解作用、水解作用、水化作用�；瘜W(xué)風(fēng)化來自于原巖以外的物質(zhì)如氧氣、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，以空氣或水作為介質(zhì)，與巖石中的活躍化學(xué)成分發(fā)生反應(yīng)，生成新的礦物成分。
生物風(fēng)化作用是指生物活動(dòng)對巖石的破壞作用，一方面引起巖石的機(jī)械破壞，如樹根生長對于巖石的壓力可達(dá)10kg／cm2～15kg／cm2，這能使根深入巖石裂縫，劈開巖石；另一方面植物根分泌出的有機(jī)酸，也可以使巖石分解破壞。這一現(xiàn)象多發(fā)生在露天大型的石質(zhì)文物上。此外，植物、藻類的生活和死亡分解可以形成腐殖酸，這種酸分解巖石的能力也很強(qiáng)。
上述三種風(fēng)化作用之間的關(guān)系很密切，它們往往同時(shí)進(jìn)行，互相影響，互相促進(jìn)，是一個(gè)復(fù)雜的統(tǒng)一過程。
研究石質(zhì)文物的風(fēng)化形態(tài)，進(jìn)行風(fēng)化成因分類，然后據(jù)氣象要素、水害及潮濕環(huán)境的長期觀測與記錄，按石質(zhì)風(fēng)化的深度系統(tǒng)取樣，并進(jìn)行巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、巖石氧化物的化學(xué)分析、薄片鑒定及風(fēng)化產(chǎn)物的差熱分析、X射線衍射分析、光譜分析、掃描電鏡觀察等工作，找出石雕風(fēng)化的主要病因后，采用點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)及超聲波試驗(yàn)，檢測石雕風(fēng)化的程度，再根據(jù)巖石化學(xué)成分隨深度的變化，用物探電法及巖相鑒定等手段檢測石質(zhì)文物的風(fēng)化深度。按照分析結(jié)果，制定合理的保護(hù)方案，實(shí)施正確的保護(hù)方法。
2.現(xiàn)代石材應(yīng)用中的化學(xué)污染主要表現(xiàn)為水斑、銹斑、泛堿、變色、有機(jī)質(zhì)污染等。
出現(xiàn)水斑的原因很復(fù)雜，有學(xué)者認(rèn)為石材的吸水率較高，石材防護(hù)沒做好，大氣降水或者是建筑物滲水浸入到石材內(nèi)部，造成石材處于水飽和狀態(tài)，從而形成水斑。具體問題要具體對待，如果在建筑物某些部位如長期水浸的廁所或水房，管道漏水或者是雨水管部位出現(xiàn)水斑，符合上述觀點(diǎn)。問題是在不是富水的環(huán)境的建筑物的墻面或者是高層建筑物的地板普遍出現(xiàn)水斑，用上述觀點(diǎn)解釋不了這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，這就需要采用一些手段加以分析，對水斑成分進(jìn)行分析，在對成分來源進(jìn)行分析，找到形成水斑的根本原因，有針對性地加以治理�？梢哉f水斑是我們石材應(yīng)用護(hù)理行業(yè)遇到的石材最普遍的病癥，也是形成原因最復(fù)雜、治理難度最大、未來需要下大力量解決的難題。
銹斑的出現(xiàn)實(shí)際就是巖石中鐵的成分氧化作用的結(jié)果。巖石中的鐵一般都是以二價(jià)鐵存在，但二價(jià)鐵是不穩(wěn)定的，與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，變?yōu)槿齼r(jià)鐵，形成三氧化二鐵。外來鐵物質(zhì)污染在石材中少見，不具有普遍性。
泛堿的現(xiàn)象在石材采用濕貼安裝后出現(xiàn)較多。實(shí)際上堿性物質(zhì)來源多來自粘結(jié)材料，如果采用干掛施工的工藝就不會(huì)出現(xiàn)泛堿，同樣，干掛工藝也不會(huì)出現(xiàn)水斑。
石材變色主要出現(xiàn)在化學(xué)穩(wěn)定性差的石材品種上，這里討論的是室內(nèi)不受紫外線照射的地方，石材干掛工藝淺色石材顏色變深。典型案例是米白色的洞石（石灰華）在安裝過程中就出現(xiàn)石材墻面由上至下逐漸變黃，隨時(shí)間推移，整個(gè)墻面完全變黃。石灰華本身化學(xué)穩(wěn)定性就差，空氣中的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物都會(huì)與石灰華中的氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，尤其是生成的硫化物必然是白色的石材變黃。再有，施工過程中涂料和粘結(jié)劑都含有大量的揮發(fā)分，這些揮發(fā)組分也會(huì)與石材發(fā)生反應(yīng)，對這類化學(xué)穩(wěn)定性差的石材產(chǎn)生影響。
石材受到有機(jī)質(zhì)的污染后會(huì)使得受污染部位顏色加深，長期不褪，吸附灰塵。有機(jī)污染物主要來源于油污和動(dòng)物接觸，尤其是人類經(jīng)常用手觸摸的地方更容易受到該類污染。實(shí)際上，往往在最顯眼的地方，裝飾石材最精細(xì)的地方，也是人類接觸最緊密的地方。如樓梯扶手，一般都采用異形高檔大理石裝飾。最不適合的是在公共場所采用漢白玉雕塑制品作為裝飾，這種材料在這樣的環(huán)境遭受污染后的狀況可想而知。
劣質(zhì)有機(jī)質(zhì)填縫膠也會(huì)造成干掛石材幕墻的污染，一方面對石材規(guī)格板材的邊緣有浸染，另一方面對空氣中的灰塵形成吸附，這一問題應(yīng)該在粘結(jié)材料選擇上加以重視。
三、借助科學(xué)的手段進(jìn)行分析
前面提到的對于石質(zhì)文物風(fēng)化狀況分析中，采用對樣品進(jìn)行巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、巖石氧化物的化學(xué)分析、薄片鑒定及風(fēng)化產(chǎn)物的差熱分析、X射線衍射分析、光譜分析、掃描電鏡觀察等工作，找出文物風(fēng)化的主要病因后，采用點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)及超聲波試驗(yàn)，檢測文物風(fēng)化的程度，再根據(jù)巖石化學(xué)成分隨深度的變化，用物探電法及巖相鑒定等手段檢測石質(zhì)文物的風(fēng)化深度等，這些都是對是石質(zhì)文物進(jìn)行不同目的、不同內(nèi)容的分析手段，這些手段同樣可以用來對現(xiàn)代石材應(yīng)用出現(xiàn)的各種癥狀分析。
國內(nèi)石材護(hù)理業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，還處在原始發(fā)展階段。目前，大家對石材護(hù)理劑的應(yīng)用和研發(fā)最為重視，而對應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提--石材病癥的分析相對重視程度不夠，這與短視的急功近利思想主導(dǎo)分不開，對行業(yè)的發(fā)展不利。
醫(yī)治石材病癥，分析是醫(yī)，翻新護(hù)理是治，各種清洗材料和養(yǎng)護(hù)材料是藥。合理利用分析手段，正確判斷病因，針對性制定實(shí)施方案是我們石材應(yīng)用護(hù)理界必備的行業(yè)規(guī)范。全面透徹的分析，是解釋解決各種問題的關(guān)鍵。只有對現(xiàn)象進(jìn)行全面的分析，才能根據(jù)分析的結(jié)果，反推現(xiàn)象的形成過程，最終找到現(xiàn)象的發(fā)生條件和基本因子。
四、護(hù)理結(jié)果的檢測分析
為了消除石材出現(xiàn)的各種癥狀，科研院所和專業(yè)廠家生產(chǎn)出了不同性質(zhì)的清洗液和護(hù)理液。這些產(chǎn)品都具有特殊的化學(xué)特性和應(yīng)用對象，同時(shí)也限定了使用條件，具有特定的效果。
護(hù)理效果的優(yōu)劣，需要進(jìn)行試驗(yàn)并檢測分析，以便正確選擇和使用。
石質(zhì)文物風(fēng)化深度是不同的，由表及里分為強(qiáng)風(fēng)化層、弱風(fēng)化層和新鮮巖石。透過強(qiáng)風(fēng)化層和弱風(fēng)化層，讓保護(hù)材料深入到新鮮巖石內(nèi)部才能達(dá)到保護(hù)文物的效果。如果不考慮材料的滲透性，保護(hù)材料不能穿透風(fēng)化層，深入不到新鮮巖石中就會(huì)造成更壞的結(jié)果，石質(zhì)文物由粉化變?yōu)槊搲K，更加重對文物的破壞。所以，在分析確定石材風(fēng)化深度的前提下，選擇保護(hù)材料進(jìn)行試驗(yàn)可檢測是非常必要的。
我們常用的地面晶硬處理工藝，首先必須了解晶硬材料是什么，晶硬過程是一種什么樣的化學(xué)反應(yīng)，晶硬的最終物質(zhì)是什么，這些都需要我們?nèi)シ治隽私�，這樣會(huì)有助于對此類材料的研發(fā)和完善。
護(hù)理結(jié)果的檢測分析是檢驗(yàn)護(hù)理劑和施工質(zhì)量的最后的成績單，也是積累和完善石材護(hù)理理論的重要途徑，是指導(dǎo)正確應(yīng)用和施工的基本依據(jù)。運(yùn)用這些成果可以在建筑裝飾設(shè)計(jì)階段提出建設(shè)性的建議。
以上是對石材病癥治理與養(yǎng)護(hù)的粗淺認(rèn)識(shí)，重視對材料的分析、對病癥的分析、對成因和影響因素的分析、對護(hù)理成果的檢測分析，從中總結(jié)出失敗的教訓(xùn)和成功的經(jīng)驗(yàn)，對行業(yè)的發(fā)展是十分重要的。通過分析可以增加我們從業(yè)者對地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、礦物結(jié)晶學(xué)、巖石化學(xué)的了解，使石材化學(xué)與巖石學(xué)得到有機(jī)結(jié)合，從而使石材化學(xué)步入健康發(fā)展的軌道。 |
