石材病癥的外因主要來(lái)自以下三個(gè)方面：

　　(1)大氣、水或其中所含的某些物質(zhì)與石材內(nèi)部的一些成份發(fā)生化學(xué)或物理作用；

　　(2)周?chē)h(huán)境某些污物的滲A或侵蝕，其中環(huán)境污染和酸雨的影響不可小視；

　　(3)開(kāi)采、切鋸、磨拋、搬運(yùn)、安裝和維護(hù)等施工措施或使用不當(dāng)而造成。

　　下面我們將結(jié)合具體病癥，說(shuō)明經(jīng)常見(jiàn)到的石材病癥，主要有：

　　(1)銹黃斑

　　銹斑的形成主要由于以下兩個(gè)方面：一是自然反應(yīng)生成，因?yàn)槭牡某煞葜谢蚨嗷蛏俣己谐噼F礦或硫鐵礦，這些物質(zhì)在潮濕環(huán)境下與空氣接觸很容易被氧化而生成三氧化二鐵(鐵銹)．典型的例子是，“美國(guó)白麻”花崗石；二是石材在切鋸、磨拋、搬運(yùn)、安裝、清理和使用時(shí)有含鐵物質(zhì)殘留、吸附和攫人石材的表面層，以后逐漸擴(kuò)散和氧化，產(chǎn)生銹黃斑。最典型的例子，如用強(qiáng)酸清洗水泥斑會(huì)將碰到的鐵質(zhì)溶解帶人石材微L；又如與石材接觸的生銹的鐵器會(huì)因雨水等的傳遞將石材染成銹黃色；

　　(2)有機(jī)色斑

　　其它的含色素的物質(zhì)也會(huì)污染石材，典型的如捆綁和包裝石材的草繩、紙板箱等，受潮或打濕以后黃色素溶出滲人石材微孔形成黃斑。其他如萘和咖啡溶液、動(dòng)物的排泄物、生物腐爛液、微生物的繁殖等都可使石材產(chǎn)生色斑。

　　(3)水斑與水跡

　　水斑是指濕痕不干的水斑，主要有兩種：一種是石材直接或問(wèn)接地與潮濕或水源相連的情況，例如南方一些濕貼的墻面，尤其是內(nèi)部填土的較潮濕的部位，或是上下方經(jīng)常有水滲人的部位，經(jīng)常可以看到水濕印。二是因?yàn)槭牡奈⒖紫吨泻心承┮壮苯獾柠}或堿。

　　鹽堿的來(lái)源有：濕法粘貼時(shí)的水泥或添加劑，酸雨作用的產(chǎn)物，切鋸和拋光的冷卻液，以及安裝的清洗液和護(hù)理液等等的帶人。易潮解的鹽或堿具有較低的水蒸汽壓，它們將吸附水份直至達(dá)到與外界水蒸汽壓的平衡，麗石材微孔隙產(chǎn)生的附加壓力(微孔毛細(xì)現(xiàn)象)使平衡更加有利于吸附更多的水分，因此不論外界天氣如何，石材表面的水總是干不了。水跡這里指已經(jīng)干了的類(lèi)似于水斑的印跡產(chǎn)生的原因或是濕法粘貼，或是曾經(jīng)滲水，或是其他潮濕粘液體浸人等原因使石材表面某一區(qū)域較長(zhǎng)時(shí)間處于濕潤(rùn)狀態(tài)，濕潤(rùn)的表面更容易吸附灰塵，吸附的污物會(huì)滲人石材微孔隙，即使后來(lái)整個(gè)石材裝飾面干了，明顯的水斑印跡也會(huì)留下。

　　(4)失光、溶蝕、起殼剝落、孔洞和吐粉

　　大理石、石灰石和白云石等含鈣石材，其主要化學(xué)成分為碳酸鈣。我國(guó)是一個(gè)煤炭生產(chǎn)和消耗的大國(guó)。煤炭里所含的硫化物隨著煤炭的燃燒，生成二氧化硫或三氧化硫．二氧化硫在塵埃中微量重金屬離子的催化下也會(huì)進(jìn)一步氧化成為三氧化硫。三氧化硫溶于雨露即為硫酸。酸雨、酸霧和酸氣會(huì)與碳酸鈣反應(yīng)生成較酥松的硫酸鈣(csso^0)，俗稱(chēng)石膏。酸性霧氣是使含鈣石材表面失光的主要原因。石膏是一種水合結(jié)晶膨脹物，在雨水經(jīng)常沖刷到的部位，硫酸鈣膨脹物等被溶解沖掉，形成溶蝕。在雨水難以沖刷到的部位，酥松地硫酸鈣易吸附灰塵形成黑垢層，當(dāng)垢層增厚到一定程度，形成皰狀或片狀突起，甚至剝落。若石材中含有較多的碳酸鎂，常使碳酸巖石麗形成一些小孔洞。另外，某些含鈣石材術(shù)身的化學(xué)成分就不太穩(wěn)定，在空氣中二氧化碳和其它酸性氣體以及潮氣的作用下，與上述過(guò)程類(lèi)似的結(jié)晶和水合現(xiàn)象會(huì)在石材內(nèi)部發(fā)生。當(dāng)石材孔徑較大時(shí)，膨脹的白色固體會(huì)從石材板面的孔隙中被擠出，形成“吐粉”現(xiàn)象。

　　(5)鹽堿斑、白華與粉化

　　鹽堿斑是鹽類(lèi)或堿類(lèi)在石材微孔隙中形成白色固體而在石材表面呈現(xiàn)的斑痕。石材的微孔有較強(qiáng)的毛細(xì)作用，這使許多化學(xué)物質(zhì)能夠借助于水和潮氣向材中滲透并在石材中擴(kuò)散，隨著石材表面水的蒸發(fā)或與空氣中某些成分接觸反應(yīng)，鹽堿結(jié)晶便析出。最常見(jiàn)的是濕貼時(shí)水泥中的鹽類(lèi)或堿類(lèi)，沿海建筑石材裝飾面上海鹽的析出，鹽堿地區(qū)墻基角石面鹽堿的析出等等。

　　白華是從石材的接縫中流出來(lái)的白色物質(zhì)，是鹽堿斑的一種。來(lái)源是水泥砂漿的鈣、鎂等的氫氧化物從接縫或孔隙里滲出來(lái)，與空氣中二氧化碳反應(yīng)形成白色的碳酸鈣或碳酸鎂等的結(jié)晶，即所謂“一次性白華。酸性水滲人水泥砂漿和灰泥等粘摟填縫材料，與其中弱酸的鹽，如碳酸鈣、碳酸鎂等反應(yīng)，形成新的鹽類(lèi)，如硫酸鈣、氯鈣和硝酸鈣等。鹽溶液滲出或擴(kuò)散到石材表面，隨著水份的蒸發(fā)在石材析出．形成“二次性白華”。

　　鹽溶液在巖石微孔隙中結(jié)晶或形成鹽的水臺(tái)物時(shí)，由于固體體積的長(zhǎng)犬，會(huì)產(chǎn)生很大的結(jié)晶或水合壓力f如CaSOHO的結(jié)晶壓力可達(dá)100—200MN／)．反復(fù)的溶解和結(jié)晶足以脹破石材微孔，形成石面的‘粉化’現(xiàn)象。

　　(6)裂紋與凍損

　　前面所述的各類(lèi)鹽的結(jié)晶或水合膨脹可以造成石材裂紋，而水結(jié)冰是造成石材裂紋的另一個(gè)重要原因。由物理化學(xué)原理知道：微L隨著微孔孔徑的減小，孔內(nèi)水的蒸汽壓相應(yīng)降低，凝固點(diǎn)下降。對(duì)一些極細(xì)的微孔，水的凝固點(diǎn)可以下降數(shù)十度。因此微孔孔徑較小的石材不易受到冰凍的破壞，只有孔徑大的裂隙處易遭到到冰凍的加速破壞。

　　(7)油斑和油污斑

　　油斑形成的主要原因有以下三種：

　　一是由有關(guān)器物上的油脂，如機(jī)油、潤(rùn)滑油等擴(kuò)散、泄露等滲入石材微孔；

　　二是由于人類(lèi)菜食等的食用油污染，例如餐廳、過(guò)道和房間中的油跡；

　　三是由于地面和墻面打蠟、上保護(hù)油等不均勻所致。石材上的油斑有自動(dòng)吸附和溶解灰塵的能力，形成油污斑。由于石材微孔具有很強(qiáng)的吸附性，要將油污吸出是比較難的。

　　石材的清洗與翻新?

　　石材的病癥基本上可分為兩大類(lèi)：

　　一類(lèi)是石材微孔被異物占據(jù)，而石材本身微結(jié)構(gòu)還未受到明顯破壞，例如，多數(shù)銹黃斑、有機(jī)色斑、鹽斑與白華、水跡和水斑、油斑和油污斑等等。對(duì)于這類(lèi)病癥，專(zhuān)業(yè)清洗是首選方法。

　　另一類(lèi)是石材微結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到一定程度的破壞，例如表面失光、粉化、起殼剝落、孔洞、裂紋等。對(duì)于第二類(lèi)病癥，一般使用翻新方法。

　　1、清洗

　　專(zhuān)業(yè)清洗是針對(duì)石材病不同成因和不同對(duì)象進(jìn)行清洗的方法。我們已經(jīng)多次論述石材或石質(zhì)文物的清洗技術(shù)。這里主要集中于裝飾石材的已深^石材微孔的污跡的清洗，我們稱(chēng)之為石材‘深層清洗’一般講，石材深層清洗至少應(yīng)包括以下三個(gè)步驟：

　　(1)清洗劑經(jīng)過(guò)滲透過(guò)程進(jìn)入石材的微孔隙；

　　(2)清洗劑在石材微L隙中與污垢分子發(fā)生物理的或化學(xué)的作用；

　　(3)通過(guò)吸出或稀釋等步驟清除清洗作用后的殘留物。這里第一項(xiàng)和第三項(xiàng)是完成深層清洗所必要的基本操作步驟，而第二項(xiàng)步驟，即能與污垢分子發(fā)生作用的清洗劑需要根據(jù)污垢的性質(zhì)、石材的材質(zhì)及處理過(guò)程的方便而精心設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。

　　在這里化學(xué)方法有著獨(dú)特的效果，目前我們已經(jīng)有清洗銹黃斑、有機(jī)色斑、鹽斑與白華、部分水跡和水斑等等的清洗荊，并在繼續(xù)改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新的清洗劑。除了常見(jiàn)的化學(xué)清洗法以外，我們也在想試驗(yàn)一些更安全的物理清洗法，例如采用蒸汽流、粒子流、電化學(xué)、超聲波或激光等清洗方法。

　　石材深層清洗中值得注意的問(wèn)題有：

　　(1)應(yīng)先作試驗(yàn)。

　　石材的“病癥”千差萬(wàn)別，例如形成水斑的易潮解鹽類(lèi)可以有多種。因此，在不了解污跡具體成因的情況下，我們提倡先作小試驗(yàn)；

　　(2)謹(jǐn)慎選擇清洗劑。

　　劣質(zhì)清洗劑往往就是一些強(qiáng)酸，它們很可能引發(fā)更嚴(yán)重的石材病，例如，表面失光和粉化、水斑和鹽堿斑、疏松溶蝕和泛黃等等。因此建議使用者首先應(yīng)選擇可靠廠家的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；其次在清洗處理前應(yīng)保護(hù)好不準(zhǔn)備清洗的部分，在清洗處理完畢后應(yīng)清除殘留的化學(xué)品；另外，對(duì)石質(zhì)文物的清洗應(yīng)請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家論證。

　　2、翻新

　　翻新是針對(duì)石材病引起的表面或表層微結(jié)構(gòu)破壞而進(jìn)行處理的方法。磨拋、噴沙和涂層是最基本的翻新操作手法。

　　最簡(jiǎn)單的翻新方法是再拋光一下或涂上一一層掩飾遮蔽材料。磨拋可以使表面失光、表層粉化剝落、表面溶蝕的石材光面恢復(fù)原有的天然外觀。一些新的磨具、磨料和化學(xué)助劑的結(jié)合可以使翻新后的石面達(dá)到9O度以上的鏡面光澤度。

　　目前國(guó)內(nèi)地面的翻新磨拋技術(shù)已較為成熟．而對(duì)墻面的施工還有一定技術(shù)難度，我們正向這方面發(fā)展；噴沙也稱(chēng)粒子噴射，可使毛面和不規(guī)則表面的石材恢復(fù)原有的天然外觀，例如對(duì)毛板、火燒板和雕塑都有較好效果?，F(xiàn)代粒子或微粒子噴射采用的氣流壓力為10j～106Pa左右，精心設(shè)計(jì)的便攜式噴射機(jī)械可以自動(dòng)回收和分離工作粒子并能吸掉飄塵。粒子材料有：石英粉、天然細(xì)沙、剛玉粉、方艇石粉、玻璃微珠、鼓風(fēng)爐渣粒、塑料粒子等．這些粒子按直徑大小可分為一般粒子(0．1～0．5ram)和微粒子(0．05—01mm)，可根據(jù)情況選擇。

　　國(guó)外噴沙翻新方法已較為普遍，但國(guó)內(nèi)目前還未見(jiàn)到類(lèi)似的高品質(zhì)的粒子噴射機(jī)械產(chǎn)品。涂層只是一種掩飾遮蔽方法。但將滲透增強(qiáng)劑與磨拋和噴沙相結(jié)合具有很好的效果。

　　例如對(duì)一些侵蝕較嚴(yán)重的石材、有孔洞或裂隙的石材、一些較疏松的含鈣石材等．一般應(yīng)先填充孔洞和裂隙，用石材增強(qiáng)劑滲透加固，再進(jìn)行磨拋和噴沙。我們生產(chǎn)的石材增強(qiáng)劑就常用于石材的翻新工程。

　　對(duì)于一些難以用清洗方法解決的污跡滲入又較淺的石材病，例如有機(jī)色斑、鹽斑與白華、水跡和水斑等，磨拋和噴沙方法也有效果，只是成本較高而已。

　　3、清洗與翻新后的防護(hù)

　　清洗和翻新處理以后石材微孔隙應(yīng)盡早作防護(hù)處理，由于石材微孔隙在清洗和翻新后被打開(kāi)，增大了比表面積，加大了對(duì)灰塵和污液的吸附和擴(kuò)散的能力．若不及時(shí)作防護(hù)處理很容易再次被污染對(duì)于=材表面防護(hù)劑我們已有許多論述，這里只提幾點(diǎn)基本要求：

　　(1)應(yīng)具有較好的防護(hù)性，即能夠緩解或阻擋固圍環(huán)境的侵蝕、破壞和污損，例如抗酸雨，抗捋染，耐堿洗，拒油等；

　　(2)防護(hù)劑與石材應(yīng)具有較好的相容性，即防護(hù)劑本身及其作用過(guò)程不能對(duì)石材產(chǎn)生負(fù)作用，例如變黃，產(chǎn)生膨脹壓力，阻礙石材呼吸等：

　　(3)防護(hù)劑應(yīng)具有較好耐候性和重涂性，凼為石材的正常有效壽命遠(yuǎn)長(zhǎng)于普通有機(jī)防護(hù)劑的壽命，防護(hù)劑的耐候性越好重涂的次數(shù)越少，重涂性越好說(shuō)明防護(hù)失效后對(duì)石材的負(fù)影響越小。一般講使用有呼吸功能的滲透型有機(jī)硅防護(hù)劑效果較好。例如，浙大產(chǎn)有機(jī)硅石材防護(hù)劑乳液和防護(hù)增光劑都有較好的防護(hù)效果，雙層防護(hù)效果更佳。