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石材表面污染源的分类及发生原因
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第一节 水斑
水斑是石材表面湿润含水，使得石材表面产生整体或部分暗沉的现象，影响石材的美丽。
石材发生水斑的原因，大部份分为两类，第一类属于中性水分的吸收，其原因如下：由于石材是多孔性的物质，当雨水、清洗地面的水以毛细原理从石材正面渗入，会使得石材表面产生暗沉的现象。这种水斑通常是暂时性，只要保持干燥，水分就能自然的挥发排除，恢复石材原有的外观。
另一种可能造成石材病变的水斑，则有可能造成石材具体的伤害，其成因与石材以湿式施工法或湿式加强施工法安装时的不当施工有关，其原因如下：水泥是石材湿式安装最常用的黏结材料，其含有大量的氧化钙、氧化铝及氧化铁，其中氧化钙约占水泥产物总体积的20%，它易溶于水。在湿式安装黏结石材时，若水泥中的氧化钙未完全水溶，则强碱性的氧化钙会残留在石材背填的砂浆中，若石材安装于靠近水源之处或是施工时水泥沙浆水灰比过高（易造成氧化钙反应不完全），过量的水将氢氧化钙溶解出来，以毛细原理渗透到石材表面，随后再与空气中的二氧化钙反应形成碳酸钙，此时，由于碳酸钙易潮解而吸附大量的结晶水，将造成石材表面湿润含水，使得石材表面整体或部份产生暗沉的现象。
一般而言，石材表面如果没有使用养护剂，发生上述的施工不当所造成的水斑现象是全面性的，即水斑会均匀分布在石材的所有表面。若养护剂品质不佳或不按照正确的施工方法进行石材养护工程，安装后所造成水斑现象是不均匀的分布，碱性水分会从养护品质较差处渗透上来，而造成局部的水斑现象（我们在发生水斑的石材表面测其表面的PH值，发现PH值可达13以上，属于强碱性）。上述因施工方法不良所造成的水斑除了不美观外，长期处于强碱的环境下的石材有可能发生石材品质的损坏，尤其对二氧化矽含量较高的花岗石，破坏性更大，严重时会造成结晶颗粒的剥落。
由于造成水斑的因素，是因为背填水泥沙浆中的氢氧化钙或其它碱性金属离子被多余水分溶解后，渗透石材内部并逐步渗出石材表面，进一步与空气中二氧化钙、水气反应形成含易潮解的碳酸钙或碳酸盐（该种盐类会从空气中持续吸收水分而生成结晶水），而使石材表面湿润含水的现象。因此，要避免水分渗透至石材内部及表面即可避免水斑的发生，其预防措施可朝两个方向思考：一、对石材进行防水处理，防止水分进入石材；二、在背填水泥浆中进行减水或防水，以防水分渗出浆体进入石板。
以下就上述两方向说明实际解决水斑病变的方法：
一、石材养护以防止发生石材碱性水斑的方法
（一）使用正面型养护剂进行正面养护措施，使由背填砂浆中所渗入石材的高性水分，被阻挡在进行养护的渗透层之下，让透出的碱性水分不会透出可见的石材表面，本方法的优点是仅对石材进行正面养护，使用的物料及人工成本较低，但缺点是：正面养护因施工方法及药剂使用不当造成的操作失败状态，不易补救（养护操作失败后出现的水斑，不易处理且呈局部分布状态，极不美观）。
（二）养护方式则是采取石材六面的养护方式，其做法是在石材粗糙（底面及四周）使用背面型养护型，并在光面使用正面养护，其优点是石材被完善养护，养护失败的机会不大；缺点是工料成本较高，一般不容易被接受。
（三）石材在安装前应使用养护剂。养护剂的品质及使用方法，对养护效果有很大影响。因此，要慎重选择养护剂及使用正确的施工方法。养护剂品质优劣判断及正确的施工方法将在第五章详细介绍。
二、背填水泥砂浆防水及减水的方法
（一）水泥砂浆在调配时，使用低水灰比或是加入减水剂。减水剂是一种界面活性剂，加入水泥混凝土拌合物中，能使水泥颗粒产生分散作用，把水泥浆空间网架结构束缚的水释放出来，降低混凝土拌合水量，促使水泥充分水化，从而提高混凝土的密实度。
（二）在水泥砂浆中加入防水剂。防水剂是一种树脂，它可与钙或其他金属离子形成错化物，可避免金属离子被大量水分溶离渗出石材表面，形成水斑。
（三）选用无污染的骨材，如钙、镁、钠等离子较多的海砂，及避免使用矿物质较多的地下水为拌合水，减少金属离子的来源，降低水斑发生的机率。
第二节 白华
白华就是在石材表面或是填缝处有白色粉末析出的现象，常发生于户外或水源丰沛之处，如花台、户外阶梯、外墙填缝之处等。
当石材以湿式施工法安装时，其背填水泥沙浆中的氢氧化钙等碱性物质，被大量的水分溶离出来渗透至石材表面或填缝不实的地方，氢氧化钙再与空气中的二氧化钙或酸雨中的SO2硫酸化合物反应，形成碳酸钙或硫酸钙，当水分蒸发时，碳酸钙或硫酸钙就结晶析出形成白华。
白华，根据水泥中碱性物质被溶解时的水分来源，可区分为一次白华与二次白华。当拌合水泥水浆时水灰比过高，过量的水分将氢氧化钙或碱性金属离子溶离出石材表面或填缝不实的地方，所形成的白华因为其水源直接来自水泥的拌合水，因此称为一次白华。当雨水渗入石材底下的水泥沙浆，或是地下水将氢氧化下或碱性金属离子溶离出来，渗透到石材表面或填缝不实的地方，累积成白色半固体粉末，所形成的白华因为是间接由外来水分溶出背填水泥碱物质所致，故称为二次白华。
预防白华形成的措施如下：
一、石材在安装前应进行养护工程（正面、五面或六面、取决于工程需求），防止石材吸入过多水分，防止来自石材正面透水或是地下水源渗入石材底下的水泥砂浆，以避免水泥砂浆的碱性金属离子渗入石材，造成白华。
二、选用适应于石材的填缝材料，并按正确的施工方法来施工。品质好的填缝材料及正确的施工方法，可以防止填缝处白华的发生。
三、在调配水泥砂浆时，使用低水灰配比或额外添加减水剂。降低过量的水分，可避免一次白华的发生。
四、在水泥砂浆中加入防水剂，可避免金属离子被大量水分溶离渗出石材表面形成白华。
五、选用无污染的骨材，如钙、镁、钠等离子较多的海砂，及避免使用矿物质较多的地下水为拌合水，减少金属离子的来源，降低水斑发生的机率。
第三节 锈黄
通常锈黄发生的成因可从三方面探讨，一、原始材料（即石材生成阶段），本身含不稳定铁矿物所发生的基材性锈黄；二、石材加工过程中处理不当所产生的锈黄；三、安装后配件生锈的污染。以下即从上述三方面着手逐一说明。
原发性锈黄
大理石内部多存在有含铁矿物，如碳酸铁、硫化铁、铁矽酸盐矿物等，这在前面章节已详述，通常含铁矿物以铁矽酸盐矿物较稳定，硫化铁最不稳定，因此，不稳定的硫化铁可以说是石材表面锈黄污染最大的成因。此外，黑云母虽较硫化铁稳定，但长期在酸与水的作用下，亦可能发生氧化生锈而成褐铁矿（Fe2O3、nH2O），污染石材形成锈黄，甚至因生锈后体积膨胀而层层剥落，因而在石材表面形成小坑洞。
石材加工程序不当所引发的锈黄
一、原石以钢砂拉锯加工切割时，石材表面可能因残余钢砂未清洗干净，水气作用后，形成锈斑。一般而言，石材经研磨抛光后，锈斑的情形通常不会再发生。
二、石材经切割后酸洗，残留酸物质造成石材含铁矿物加速氧化所致。
石材吊挂配件污染
石材以湿式加强方法或干式方法安装时，其铁配件生锈而扩散至石材表面形成锈黄。由于造成锈黄的因素，是因为石材本身含有不稳定的含铁矿物，或是外来的铁锈因为水分而渗透至石材表面造成锈黄。
因此，降低石材的含水率，就可避免石材锈黄的发生，其预防措施如下：
一、石材在安装前，进行养护工作，预防水分侵入石板，以避免含铁矿物与水分、空气中的氧气进行氧化反应而造成锈黄。
二、石材在清洗时，避免使用含酸性的清洁剂清洗，因为酸性物质易溶解石材含铁矿物，再进一步与水分、空气中氧气反应而造成锈黄。
三、石材以干式方法安装时，要慎选不锈钢挂件，避免挂件因生锈而扩散至石材表面形成锈黄。
四、石材表面再装修时，避免使用易污染石材的材质及配件，如未经防锈处理的灯具、出风口导风板、固定螺件等。且装修后的石材切锯磨耗处，应再养护剂涂一次，以避免锈黄扩散至表面，形成污染。
第四节 污斑
石材是多孔性的物质，对于茶、咖啡、酱油、墨水长时间滞留在石材表面，很容易就会渗入石材内部造成污染，影响石材外观。此外，石材在施工安装时，使用不当的施工材料或不良工法，亦可能造成污染，如残余水泥粉、胶布的黏着剂、填缝剂选用不当等（如使用Silicon系填缝时，常常发生淡黑色的污染，这种污染是沿着缝边的带状污染，宽度可达数公分以上，这是因为Silicon是填缝剂里含有少量未硬化低分子量Silicon渗透到石材所造成的）。
避免污斑形成的预防措施：
一、石材在安装前，宜先使用养护剂，特别是安装于高污染的环境，如厨房、餐桌等，预作性养护工作更重要。品质好的养护剂具有拔水拔油的特性，因此可以防止大部份的污染源渗入石材内部。
二、石材在安装时要非常细心，避免施工人员将槟榔汁、茶水等污染源污染石材，或是其他施工机具因为漏油而造成石材的污染。
三、当石材受到槟榔汁、茶水、油脂等的污染，要立刻清洗，除去污染。因为污染时间越久，污染范围越深越扩大，越难清除。
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