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含铁物质影响五莲灰路沿石的安全性

更新时间:2019-09-02

五莲灰路沿石中的含铁物质对石材有哪些影响呢?五莲灰路沿石是一种天然石材,其实暴露在空气中是很容易受到雨水的袭击的,尤其是冬季天气比较寒冷,被雨雪冲刷之后是很难干的,大家也知道五莲灰路沿石是有细孔的,而且内部有一定的铁的成分,当水分进入后,就会导致体积增大,最后使石材发生病变。

  铁只有以化合物(含铁矿物)的形态出现,才得以在自然界中保存下来。铁的化合物有氧化物、硫化物、硅酸铁、碳酸铁、硼酸铁、钨酸铁、硫酸铁等数百种,但以下列四种化合物为主要类别:

  一、氧化铁:含铁氧化物的矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿等。

  二、硫化铁:含铁硫化物的矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜砂、黄锡矿等。

  三、含铁硅酸盐矿物:有橄榄石、黑榴石、十字石、黑柱石、普通辉石等。

  四、含铁碳酸盐矿物:有菱铁矿及铁白云石等。

  由于石材本身含有赤铁矿或硫铁矿等上述的含铁矿物,此类铁矿物本身极易氧化而锈蚀,造成石材表面变色、变黄以及锈斑等缺陷,严重者甚至因铁质锈蚀后膨胀而产生结晶颗粒爆裂与孔洞。就含铁矿物对各石材的影响逐项说明:

  一、含铁矿物对花岗石石材的影响除了含铁硫酸盐矿物外,大部分的含铁矿物都有可能存在花岗石中,属硅酸铁矿物的数量及分布最广,其次是氧化铁或硫化铁矿物。一般含铁矿物的颜色深暗,对花岗石的装饰美观价值有关键性的影响。花岗石中暗色矿物集中者,石材常呈黑色、绿色系,如摩卡绿(含FeO+Fe2O3:6.43%)、印度黑(含FeO+Fe2O3:13.2%)、南非深黑(含FeO+Fe2O3:20.5%),辛巴威黑(含FeO+Fe2O3:11.5%)等。黄铁矿、白铁矿等含铁矿物嵌入辉长岩中,因而形成了闪烁金光的黑金石材,印度黑金砂即为最显著的例子。含铁矿物在石材中的排列组合,丰富并美化了石材的装饰美观效果,使天然石材色彩变化绚丽,如孔雀绿(含FeO+Fe2O3:6.21%)、森林绿(含FeO+Fe2O3:5.31%)、豹皮花(含FeO+Fe2O3:3.40%)等。

  二、硫化铁是花岗石遭受锈黄污染的主要原因之一,它在常温常压下易风化水解,生成氧化铁,再进一步水化成褐铁矿。硫化铁分解后,有时会留下立方体黄铁矿假象,有的溶蚀成许多孔洞。若氧化铁溶液沿着裂隙渗透浸染,从而形成铁质薄膜,使石材遭受污染,形成色差,降低石材/装饰效果。花岗石中遭受破坏的第二主要原因为黑云母,片状组织极容易沿此面剥离且易风化,风化层脱落后在石材表面形成小坑。另外,黑云母常遭水溶液作用而产生释放Fe3+作用,而锈染其他矿物,产生严重锈斑。含铁镏石即绿泥石类矿物是花岗石遭受破坏的第三主因,它们风化后易形成土状物,经风吹水冲后,造成石材表面产生孔洞和凹坑。

  三、含铁矿物对大理石石材的影响,大理石中含铁矿物有碳酸铁、硫化铁、氧化铁及含铁硅酸盐矿物等。存在于大理石中的含铁矿物,因成分不同,对大理石的作用差别很大。铁白云石能使大理石变成灰色、菱铁矿变成褐色、角闪石类矿物则呈现绿色—墨绿色—黑色,呈点状、线状分布时,形成一定的图案,产生自有的丰富色彩变化;另外,绿泥石、石镏石会使大理石呈绿色或黄绿色。大理石石材遭受表面锈黄的主要原因为黄铁矿,其次是磁黄铁矿、镍黄铁矿等硫化铁矿物,其污染原因与花岗石相同,硫化铁分解后,有时会留下立方体黄铁矿假象,有的溶蚀成许多孔洞(如新米黄大理石板材中常见1~3mm孔径空洞)。铁铝镏石、绿泥石类矿物及含铁泥质矿物的抗风化能力较差,时间久了也会形成凹坑及空洞。

  四、含铁成分对石材安全的影响,石材化学成分内,含铁成分的高低虽不完全决定石材安全性的高低,但却是石材本身发生病变(锈斑)的主要原因,对石材安全性的影响相当大。它是所有含铁矿物及附著在石材表面氧化铁含铁量的总和,一般以FeO和Fe2O3百分比(%)含量表示,因此反应不出原矿物成分中各含多少,也难以确定它抗风化的能力。前面已叙述过,不论是花岗石或大理石石材中,若内含有铁矿物以比较稳定的含铁矽酸盐矿物为主,而不是硫化铁、黑云母及铁质薄膜,石材/即具备较强之抗风化性;反之,若石材中含铁矿物大多为不稳定的硫化铁、黑云母等,尽管含铁量低,石材抗风化的能力也有可能变得较差。


    五莲灰路沿石的内部含有一定铁的成份,所以说刷防水剂前,需刷防水处理的表面应是清洁而干燥的,条件许可的话,可将需作防水处理的五莲灰路沿石,放在阳光下铺开暴晒几个小时。需作防水处理的石材应无任何涂层。这是相当重要的。如遇到阴雨天气,可用液化气烘烤枪或太阳灯将石材的板面烤干。




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