石材表面锈斑成因及处理

尚国强

（中铁建工集团，北京100160）

1 引言

建筑饰面天然石材，尤其是室外饰面石材，由于各种因素的影响，易出现锈斑、水斑、油斑、反碱等缺陷，影响建筑外观效果。本文结合坦桑尼亚通讯大楼外墙干挂石材反锈处理实例，尝试分析石材在开采、加工、运输及施工过程中易引起斑锈的因素及处理方法。

2 天然石材材质及特性

1）石材天然存在的微小孔隙。例如，花岗石一种深成酸性火成岩。二氧化硅含量在70%以上及石英、长石和云母组成，岩浆冷却凝固成岩石时，它们分别结晶，形成自然孔隙。孔隙越小，毛细作用和表面吸附作用越强。石材加工过程中，其表面及内部空隙不能被封闭。石材中有些成分容易与外界环境发生作用，产生侵蚀或变异现象。天然石材的含铁量大概在0.2%～0.9%。锈黄斑的产生与铁元素有直接关系，这些铁质会与空气中的水分和氧气产生氧化反应而生成氧化铁，即人们所说的铁锈。

预防措施：锈斑的预防主要是对其形成的3要素：水、氧、铁质进行有效控制。（1）石材在出厂以前，一定要根据所用石材的特性，有针对性地选用养护材料对石材进行六面防护处理，封闭石材表面的微小空隙，阻断石材表面铁质与水的接触；（2）水泥属于碱性材料，碱性成分在水的作用下与石材中的铁质发生反应，形成氢氧化铁即铁锈斑，因此，要尽量避免采用碱性水泥进行石材的湿贴施工，减少水泥中碱质与石材中铁质发生反应的机会；（3）沿海地区，由于空气中盐分较大，空气中氯离子含量高，氯与石材中铁元素发生化学反应形成氯化铁即锈斑。所以，石材饰面完工后必须做防水处理，以断绝空气中氯离子，氧与石材中铁元素的反应。

2）第二类是加工、运输、施工过程中的铁质污染，如加工时残留的钢砂、安装施工时的铁质工具对石材的磕碰造成铁离子吸附并浸入石材的表面层，在水元素的作用下会逐渐扩散和氧化，产生锈黄斑。

预防措施：石材加工后要清理干净，涂刷养护剂，避免铁元素产生锈蚀。运输过程中，使用木制品包装。进入施工现场，一定要按规矩码放，并加以苫盖。施工时随用随搬，码放在木制或非金属支撑上。在施工方法方面尽可能采用干挂方式，避免使用湿贴施工方法。做到文明施工，做好成品保护。

3）石材饰面施工完毕后，清理不当也会造成锈斑，如饰面施工完毕直接用酸性材料清洗石材表面的水泥等污物，造成石材内铁原子的不稳定，从而出现锈斑。

预防措施：石材饰面完成后，严禁使用酸性材料清洗石材。因为它们只能将石材表面的污渍暂时溶解，随着酸液的流淌，只会加速与石材表面铁元素的化学反应，形成更大面积的锈斑，另外，简单的酸性物质还会腐蚀石材的表面，使其失去光泽，因此，必须采用专用的石材清洗剂进行清洗。

3 石材表面锈斑的处理

锈斑的处理方法主要是使用除锈剂及覆膜吸附的原理进行处理。石材除锈剂须具备以下2个条件：首先是除锈后的石材内部元素稳定，不会再次出现反锈现象；其次，要求除锈剂材质与石材材质相互融合，不影响石材表面光泽度。但是由于除锈剂属于酸性，因此，除锈前，要做试验。在除锈后，用清水彻底清洗，待石材干燥后再做一层石材防护，以达到长久装饰维护的功能。建筑用天然石材分花岗岩跟大理石，其组成成分不同，选用防护剂也不同。步骤如下。

1）首先，要将石材表面清洁干净，保持干燥。施工前用清水带压冲洗墙地面，去除尘土等污物。

2）石材干燥后，在石材锈斑处均匀涂刷除锈剂，墙面施工时要划分施工段。将往下流淌的液体及时擦洗干净。

3）贴纸。再覆膜处理，四周密封。石材被除锈剂湿润后将特制专用宽幅卫生纸紧贴清洗处，四周用塑料布透明胶带密闭，以提供化学反应所需相对稳定的环境（卫生纸的作用是柔软吸附力强）。

4）视气候，12～24h后，去除所覆的膜及卫生纸，检查石材表面，若锈渍没去除干净，再重复操作几次，直到将锈渍清除。

5）用清水带压将板面清洗干净使其自然干燥。外墙面施工时，要合理划分施工段及施工班组人员，避免出现 清洗上面污染下面的情况。

在进行除锈处理时，应注意以下几点：要根据不同石材材质选用相对应的除锈剂。因为不同的石材，其组成成分稍有不同，相对应的除锈剂也要选用有针对性的。施工前要做试验检测加以确定。

6）养护剂涂刷。石材干燥后，涂刷养护剂。它的作用是，防酸雨,防污染,防水等；防护剂与石材应具有较好的相容性,即防护剂本身及其作用过程不能对石材产生副作用，如变黄等；防护剂应具有较好耐候性和重涂性,。

4 工程实例

坦桑尼亚通讯大楼（TCRA）建成于2009年，建筑面积14 000m2。外墙为磨毛樱花红花岗岩，共8 000m2。采用湿贴工艺施工。由于施工管理人员没有严格按要求施工，犯了几个错误：

1）过于注重成本控制，石材出场时未要求供货商做防水处理；

2）没有采用石材干挂工艺，选用了石材湿贴工艺；

3）石材作业完成后，直接用草酸兑水清洗石材表面，造成外立面大面积反锈。业主咨询强烈要求外墙面返工重做，并要求赔偿。后经再三协商，保证采用以上所述石材除锈工艺，完美解决问题，得到业主咨询的认可，大楼外立面没有再出锈斑。避免了石材拆除返工材料费人工费等费用的重大损失。避免了工期的延误。同时避免了对企业荣誉造成损失。

作为建筑施工单位，一定要做好以上所述的几个方面：（1）石材出厂前做好石材各个面的封闭防护；（2）合理的施工工艺；（3）文明施工；（4）专业的清理。

5 结语

近年来，石材已成为最时尚的建筑装饰材料之一，广泛应用在施工项目中。但是，由于种种原因，石材的各种瑕疵也越来越多地显现出来。如上文提到的石材锈斑等问题。这些瑕疵破坏了石材原有的装饰效果，而清除他们具有相当的难度。因此，必要的投入、规范的加工运输、合理的施工方法、正确的材料选择，可为建筑石材的使用，提供保障。