一、石材基本知识

1、石材的含义和分类

石材是以地球岩石为原料经过开采和加工而成的材料。自开天辟地以来，石材就与人类文明紧密相连，石材的博大精深在人类文明的发展过程中得到淋漓尽致的体现。石材的功能主要体现在建筑装饰材料的使用上，伴随着大量建筑的建造和城市的兴起，石材成为记载建筑文化的载体，更是充分体现现代城市风貌的名片。

目前石材的主要品种有：大理石、花岗石、板石、砂岩等。

大理石：主要成分是石灰石和白云石。就地质而言，被称为再结晶石灰岩，是碳酸盐类矿物质经压力及热力所引发的再结晶作用而形成。该名称由大理岩引伸过来，在我国古籍中又有点苍石、榆石、天竺石、文玉石、屏石、贡石、凤凰石、云石等雅称。大理岩得名于云南省大理市，该市广泛分布此类岩石，应用较早。

岩石学中，大理岩是一种含碳酸盐矿物大于50%的变质岩。其原岩主要为碳酸根（CO3）2-和金属阳离子钙离子、Mg2+。。。等。化合而成的盐类矿物（如方解石、白云石、文石、菱镁矿、 菱铁矿）所组成的岩石。

花岗石一词来自花岗岩，是花岗岩的俗称，因其最早由花岗岩加工而成。花岗岩是岩桨中最坚固、最稳定、具性能非旦优于大理石，且优于其它岩石。目前作为饰面石材的岩桨岩，有80%左右来自花岗岩类，10%左右为辉长岩类，其它岩石为数不多。凡具有良好的裂变性及一定的板状结构，沿解里面可剥成片，且经过轻微变质作用的浅变质岩，统称为板岩。这是一商业名称，又称石板、片石，学名为瓦板石，这是由于这种岩石最早被人们用作建房代瓦而得名。

砂石，又称砂岩，且称岩较多。砂岩由石英，长石等碎屑组织构成，由氧化矽，粘土，方解石，板石组成、故此处称为砂石。

主要岩种可为砂岩（包括：石英砂岩、长石砂岩、石英粉砂岩等）、砂板岩等等。

2、矿山的分布

在国际上，花岗石主要产地：中国、印度、巴西、美国、加拿大、挪威、芬兰等国。大理石主要产地：中国、意大利、西班牙、希腊、土耳其、乱及、伊朗等国。我国的石材资源：截止到2007年底，全国已发现和利用的石材品种约1500种，其中花岗岩800多种，大理石近700种，而1998年由国家技术监督总局颁布的《天然石材统一编号》标准收纳了花岗石240个品种，大理石58个品种、板石8个品种。

我国大理石、花岗石、板石资源品种丰富，分布也很普遍，大理石主要集中在云南、四川、广西、贵州、江苏、山东、北京等省、市。花岗石主要集中在福建、广东、山东、河北、山西、广西、黑龙江、新疆等省。板石主要产于北京、河北、河南、湖北、江西、陕西、山西等省、直辖市。近些年，我国加强了对砂岩矿产的开发利用，山东、山西、黑龙江、河北、河南、福建、云南、四川、重庆等省、市发现砂岩石材有10多种，较大开采规模的为云南、四川、山东和山西。

3、 石材的开采与加工

石材是和其他矿产资源不同的一种矿种，目前我国开采的其他的矿种，几乎都是把岩矿爆破以后，从矿床中拿出来的矿产资源。只有装饰石材，要求的是尽可能完整地从岩体里面把它取出来，这是石材的一个特点。所以在石材的开采中，特别要控制爆破法开采。目前花岗岩一般使用火焰喷射切岩法开采，大理石一般使用金刚绳锯开采。石材的加工大体有以下三种情况：石材锯割加工、饰面板材切割（切断）加工、异型石材加工。石材锯割加工就是将石材（花岗岩、大理石）荒料，根据不同要求用砂锯、金刚石框锯、双向切割机、金刚石圆盘锯等加工设备，锯割成一片一片的毛板，然后在将其表面加工成镜面、亚光面、粗面（拉毛、凿毛、烧毛、剁斧）喷砂面等大板。饰面板材切割加工，就是将表面已经加工好的板材根据顾客及工程项目的要求，切割加工成品板（工程规格板）。

异型石材加工，一般是指除加工矩形、方型板材外、加工成其他形状石材制品的总称。如弧形板、三角形、曲边形板、花线、顶角线及各种墙体的勒脚线条、窗套及门框石、扶手、栏杆石、花坛石、牌坊石、石凉亭、工艺雕刻品、截面柱、多面体、罗马柱、圆柱、空心大圆柱、弧面板及柱座、柱帽、窗台板、卫生间台面等等。

4、石材的工程应用

石材在建筑工程中的应用历史悠久，主要应用在建筑结构材料和建筑装饰材料上。石材在建筑上的应用可谓是全能的。古代著名的石建筑所有使用的结构材料和装饰材料都是石材。现代，钢材和混凝土材料在建筑结构材料上的性能超越了石材，所以现在石材主要作为建筑装饰应用在工程上。

石材建筑装饰中可以应用的范围非常广泛，主要有建筑室内、室外地坪铺贴，建筑物内墙和外墙装修，建筑物窗台、窗框、门框、室内各种台面板，墙角线等等。石材雕刻更是室内外装饰的首选。

5、石材养护

天然石材、人造石、混乱凝土、砖瓦和陶瓷等材料，绝大数具有微孔渗水结构，由于存在着许多难以看见的微小空隙，如通道、水泡和孔穴，使石材本身具有“毛细管”现象。一方面能吸水和透气，有了一定的“呼吸”功能，在某种程度上可以调节和适应环境的变化，另一方面又易成为水和污染物进出的通道和寄居的场所，堵塞微小空隙，降低隔热性质，使各种类型的污染和损害发生。石材工程在施工的过程中因管理不当或竣工后受到当地环境与人为作用，而在视线所及的石材表面产生改变，影响石材原有颜色及光泽的化学或物理现象，为防止或改善此现象，所采取的处理方法，称为石材养护。

二、石材应用优点


1、取之天然


天然石材分布广泛，蕴藏丰富，并且其中蕴含的文化底蕴堪称博大精深。从距今万年基础前的古老的岩画，西汉霍去病墓石群雕。举世闻名的“敦煌、云岗、龙门石窟”等地的石雕造像，唐、宋的陵墓石雕，中国历代帝王的宫苑建筑以及首都天安门前的华表与石狮，这无一不是取用了天然石材而建造的，现今都成为了我国的瑰宝，同时也是一个民族文化发展的历史缩影。

2、经久耐用

天然石材结构致密，抗压强度高，大部分石材的抗压强度可达100Mpa以上。耐水性好、耐磨性好。从古至今，从万里长城到敦煌石窟，从十三陵到中山陵建筑，从故宫、颐和园到人民大会堂、上海外滩建筑，人皇宫庙宇雕刻到民间石艺。。。。。这些如今还屹立着的石材建筑物都表现出了天然石材的经久耐用这个优点。

三、 石材保养及病变的实例探讨及处理对策

黄化现象可能发生的原因

1、 石材表面沉积的磺铁矿（F2S）或云母中的铁质，发生铁质氧化现象，氧化后的铁锈随外来侵入由发生氧化的中心点向外扩散，通常此类的石板表面黄化病变，其外观为中心点颜色最浓，向外逐向变淡。

2、 石材风化层结晶内（是指矿体接触大气风雨效应影响较显著的石材表层），金属被大气风化效应影响，而进行化学反应，进一步发生色泽的现象。

3、 二液型填缝材配比不正确造成的反应不完全，或因日光照射发生劣化，污染石材表面造成黄化，特别是PS（聚硫醇类最应注意该类状况）材质最容易发生该类现象。

4、 铁配件氧化发生锈污染。

5、 固定用黏结剂劣化或操作不当，胶体硬化不良部分污染。

6、 养护剂劣化污染（易发生在具不饱和键化合物的基材的养护剂，其主要原因是不饱和键未反应完全，

7、 因日照及氧化而发生黄化的现象）。

8、 工地施工的管制不当，造成外在污染石材表面（如槟榔汁、酒、黄油等污染）

案例探讨

一、 病变情形

石材经日照后基本有颜色变淡现象，少部分石材发生色泽变淡且深色的黄斑显露，黄斑发生状态属均匀散步，非点状扩散。发生地点无规则可循，一部分黄斑发生在石板表面中央，一部分则发生在石材边缘。

二、 病变地点环境状态：某工地高层建筑的外挂面墙，不造海边及山边。

三、 石材种类及颜色：绿色花岗岩

四、 使用方法：全干式铁件系挂

五、 现场实地勘察、采样及可能的推论

1、矿铁矿或石材切割用钢砂造成的黄斑：本工地的黄化区域呈现均匀面状平静分布，经判断并非

2、石材表面磺铁矿聚集处或切割时残留钢砂氧化的现象。其论点为：一般磺铁矿或钢砂在石材表面发生氧化现象时，因铁成分在中心点的浓度较高，因此在氧化现象发生时，扩散的黄斑多因水分扩散的因素而呈现圆形状态，发生黄化的色泽也由中心点逐而变淡，此与现场发现的状态有极大的差异。