介紹了一種新型的無機(jī)材料，可通過表面成膜對(duì)石材進(jìn)行改性，達(dá)到防護(hù)石材、改進(jìn)其物理性能的目的；此技術(shù)工藝簡單、操作方便、且成本低，有廣闊的應(yīng)用前景。
1引言
自古以來，天然石材在建筑裝飾上都有較高的應(yīng)用價(jià)值，為人類環(huán)境增添了許多壯麗的景觀。然而石材的病變卻是一個(gè)不容回避的問題，在對(duì)青島市做的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，用石材做外墻裝飾的建筑物中有80％在使用了3～18個(gè)月后出現(xiàn)不同程度的病變。石材病變影響了石材的美觀和價(jià)值。因此，機(jī)械加工石材后對(duì)其表面進(jìn)行防護(hù)劑處理十分必要。
石材防護(hù)劑 在國外發(fā)展已經(jīng)有30多年的歷史，中國、日本、歐美等一些國家的石材防護(hù)研究處于世界領(lǐng)先水平，已經(jīng)逐漸從溶劑型產(chǎn)品過渡到水性產(chǎn)品——即環(huán)保型產(chǎn)品。石材防護(hù)劑有涂膜型和滲透固結(jié)型兩種，國內(nèi)采用較多的是涂蠟保護(hù)法。由于蠟是一種不透氣材料，極可能阻塞石材毛細(xì)孔而導(dǎo)致石材的病變，從而縮短石材的使用壽命，而滲透性防護(hù)劑不只限于表面保護(hù)，而是進(jìn)人石材表層進(jìn)行深層防護(hù)，這樣不僅能夠很好的保護(hù)石材的天然質(zhì)感，而且還能保持石材的透氣性。因此，滲透性防護(hù)劑更具有優(yōu)勢。
SG、ET是兩種綜合使用的無機(jī)滲透性防護(hù)劑，可以深人滲透石材表層。石材經(jīng)此防護(hù)劑處理后，一方面能夠很好的保持其天然質(zhì)感、色彩和透氣性；另一方面能夠顯著提高其光澤度、抗壓強(qiáng)度、硬度等性能指標(biāo)，而且能夠改善其防水、防酸堿、防老化性能。作者重點(diǎn)以大理巖類中的白云巖為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，獲得了較理想的效果。
2實(shí)驗(yàn)部分
2．1防護(hù)劑的配制
室溫下，用水作溶劑，將原料以不同比例的用量配置溶液，通過正交實(shí)驗(yàn)，得到最佳原料配比。
2．2實(shí)驗(yàn)原理及工藝
根據(jù)表面界面原理，防護(hù)劑SE、ET中的有效物質(zhì)滲透進(jìn)人石材表層，其中的硅酸鹽成分在一定條件下轉(zhuǎn)化成正硅酸填充于巖石晶體縫隙內(nèi)，和表層晶體結(jié)合，最后逐漸轉(zhuǎn)化成二氧化硅晶體，由此在石材表面形成一層堅(jiān)韌透明的晶體防護(hù)膜，從而使得石材結(jié)構(gòu)致密。改性后，在保護(hù)石材正常的透氣性的基礎(chǔ)上，一方面提高了石材的物理性能，另一方面不僅可以阻止外來的污染滲人，也可以防止石材內(nèi)部及底層的污染滲出。其具體工藝操作如下：
（1）、預(yù)處理石樣。用清水洗凈，用5％的OP一10表面活性基溶液涂刷，使其表層浸潤。
（2）、SG改性。在常溫常壓下，將石樣浸于SG溶液中使其迅速滲透或在石樣表面均勻涂刷（可根據(jù)對(duì)象改性要求的不同而靈活選擇滲透操作方式及操作時(shí)間），取出石樣，用清水洗凈。
（3）、ET改性。再將石樣浸于ET溶液中或者在石樣表面均勻涂刷（不同的樣品滲透時(shí)間不同，可采取不同的操作方式）。
（4）、取出石樣，常溫下放置5小時(shí)。3儀器分析及性能測試
用光澤度儀（KGZ一1A）檢測石材改性前后光澤度的變化；用肖氏硬度計(jì)檢測石材改性后硬度的變化；用液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)（WE一50X）檢測石材改性后抗壓強(qiáng)度的提高；用偏光顯微鏡（OLMPUSB×60）觀察改性后石材的微觀組織，計(jì)算確定其滲透程度；用紅光譜儀（IR一400）測定改性前后石材的化學(xué)成分變化。
3．1切面微觀形態(tài)分析
室溫下，將天然白云石用表面活性劑OP一10預(yù)處理，再分別用SG溶液浸泡6h，ET溶液浸泡1h，自然放置5h。然后將改性后的白云巖石樣制作成巖石薄片，在顯微鏡下觀察改性石材的切面微觀組織，確定防護(hù)劑的滲透性情況。觀察此種白云巖的天然微觀形貌，其結(jié)構(gòu)非常松散，無紋理，極易碎裂，即使巖石表面經(jīng)過機(jī)械拋光，除了光澤度得到一定改善外，其他各項(xiàng)物理性能均不能得到廣泛的提高。然而，當(dāng)我們對(duì)巖石表層經(jīng)過防護(hù)劑處理以后，再對(duì)比觀察其微觀形貌，則發(fā)現(xiàn)了條理清晰深刻的且規(guī)則的巖石紋路；這說明物質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加致密。又經(jīng)過一系列測試后，證明其某些物理性能確實(shí)得到大幅度提高，從而能夠達(dá)到改性目的。從圖1一C、d可以清晰觀察到防護(hù)劑的滲透改性情況，防護(hù)劑從石材表面向內(nèi)滲透，改性界面分明、效果明顯。經(jīng)過拋光的平面，其結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，滲透較淺，厚度約達(dá)1—2．5ram；未經(jīng)拋光的平面，其結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，易于滲透，厚度約達(dá)3－6mm。
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