洞石虽美,这些缺点要注意

学术   2024-12-19 18:36   福建  

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洞石广受中国人民的喜爱,笔者在深圳一家大型石材企业从业时,有2年几乎月月有洞石工程的订单,从南到北的洞石工程应接不暇,而且项目的数量不小。在洞石流行的那些年大家都在盲目跟风,由于缺乏对洞石特性的理解、了解,不分场合、不分环境都使用洞石,酿成了许多不该用洞石的场所用了洞石,适得其反,不但没有收到好的装饰效果,反而对装饰环境起到了破坏作用,花去了大价钱去处理发生了病变的洞石洞石装饰效果再好,但它有两个致命的弱点,一是表面的孔洞对装饰效果的影响;二是洞石的强度较低,多数的洞石强度达不到建筑装饰强度对材料的要求。但是,在洞石流行的疯狂的年代里,似乎很少人关注这两点,以致在中国出现了许多的洞石垃圾工程。


图1东莞行政中心大楼,洞石一次用量达70000㎡;图2为河北博物馆,洞石用量达20000㎡。

图1

图2

要了解洞石的这两个弱点要知道洞石的基本知识。
洞石是因为石材的表面有许多孔洞而得名,其石材的学名是凝灰石或石灰华,商业上,将其归为大理石类型。洞石一般有白洞石和米黄洞石之分,颜色有深浅两种,有的称黄窿石、白窿石,英文名称为travertine,直接翻译为凝灰石或石灰华。洞石是碳酸盐矿物在沉积过程中有气体存在,形成了很多孔洞而得名。

洞石是在大气条件下从含碳酸盐泉水(通常是热泉)中沉淀成的一种钙质材料。具体的形成是含有二氧化碳的循环地下水带走了溶液中的大量的钙质碳酸盐,当地下水到达泉水表面时,一些二氧化碳释放出来并凝聚在钙质碳酸盐的沉积层中,形成了少见的气泡(孔洞),从而有了洞石。和海洋中的石灰石沉淀不同的是,凝灰石大多在河流或湖泊、池塘里快速沉积而成,这一快速的沉积使有机物和气体不能释放,从而出现美丽的纹理。但不利的是洞石也会产生内部裂隙的分层,使它在与纹理方向一致的强度削弱。凝灰石因为有孔洞,它的单位密度并不大,适合作覆盖材料,而不适合作建筑的结构材料、基础材料。洞石一般有罗马洞石、伊朗洞石和土耳其洞石。罗马洞石为洞石中较高端者,颜色较深,纹理较明显,材质较好,该类石材可以被抛光,具有明显的纹理特征,弯曲强度呈各向异性,垂直纹理方向(强向)的弯曲强度在6MPa左右,部分超过7MPa;平行纹理方向(弱向)的弯曲强度为4MPa左右,材质和花纹不同有时在5MPa左右,有时有极低的不超过1MPa。

洞石除了有黄色的外,还有绿色、白色、紫色、红色、银灰色、粉色、咖啡色、金黄色等多种。我国河南也产洞。

洞石材料的劣势:

(1)洞石普遍存在裂纹

洞石顺纹是洞石的薄弱之处,顺纹处多有裂纹,易从纹理处断裂。
从图3、图4两张图片看出来洞石表面有许多孔洞、裂纹来。这些裂纹、孔洞对洞石材的理化性质影响很大,甚至可以是说洞石的硬伤,加工时对孔洞处理不好既影响洞石表面的外观,又影响洞石的强度,从而影响洞石有应用前景。

图3

图4

(2)洞石表面孔洞的不利影响

易藏污纳垢,用于做地面石材时,孔洞内脏物易进入,水份易渗入,导致洞石容易病变,影响石材外观质量。
正是洞石这个特点制约了洞石最好不要用地面的装饰,如果洞石必须用于地面装饰的时候,需要对洞石做封洞处理,将表面的孔洞修补到几乎没孔洞。但这是很难实现的,即使做到了,洞石使用一段时间后,洞石磨损了,表面的胶脱落了,洞石的孔洞又会暴露出来,从而影响表面的质量。图5洞石表面水泥补孔,图6洞石表面石粉、胶补孔。

图5

图6

(3)洞石的抗折强度普遍偏低

多数洞石的抗折强度远低于建筑装饰对抗折强度的要求。因此洞石材料在用于外墙装饰时要特别加固,增加洞石的抗折强度。因此,石材企业在推荐洞石作为外墙的装饰材料时要特别慎重,确保本企业加工的洞抗折强度达到国家建筑外墙相关标准的要求,不然出了问题企业的麻烦就大了。

(4)表面的孔洞增加了洞石的吸水率

因为这个特点,北方使用洞石作外墙装饰要慎重。因为孔洞内在冬藏水后容易结冰,结冰后致使洞石从孔洞开始膨胀,导致洞石胀裂,这是洞石安全性能的弱点。洞石大量孔洞的存在不仅造成吸水率上升、强度下降,更重要的是造成这种材料的耐候性能差,冻融试验中样品被冻裂的现象常有,按美国标准在-20℃~70℃温度条件下经过150个循环后洞石将变得面目全非。因此,在室外使用洞石时必须要选择合适的胶对洞石补洞,同时选择较好的防护剂做好洞石表面的防护,才能有效地缓解恶劣气候造成的影响。洞石本身所含的孔洞大的有十几厘米,小的只有不到1毫米,石材加工企业在毛板补胶时要对大的孔洞用石块、石粉和胶修补洞,对背面的小洞补胶,再用纤维网对洞石加固。至于洞石侧面的小孔同样要进行封洞补胶。外墙干挂时要特别注意在干挂槽和背栓孔附近不得有较大的孔洞,有较大孔洞的地方必须用胶补好。

(5)洞石易风化

洞石材料成分为碳酸钙,做外墙石材长期的日晒雨淋,容易风化,洞石的强度随着时间的流逝,变得更加脆弱。洞石表面的补胶对外墙来说要求更高,通过良好的补胶来防止外界因素对其理化性质的影响。

图7
洞石表面无孔处理后的规格板

图8、图9黄洞石装饰的郑州大唐电力办公大楼

图10、图11黄洞石毛面板装饰的深圳新世界中心大厦

图12、图13米兰灰洞石装饰的深圳华润万象天地。

图14
用意大利灰洞石装饰的江苏省美术馆。

作者 | 晏辉

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