常見的石材病變之風化

風化是指石材在大氣、水和生物等外力的長期聯合作用下發生破壞或化學分解的現象。

按作用性質的不同可分為物理風化、化學風化和生物風化，總稱風化作用。風化作用的直接結果是石材表面失光、粉化和剝落。粉化和剝落是石材風化作用的嚴重后果。

(一）物理風化

1.冰凍作用

溫度下降到0t以下時，石材中吸收水分凍結成冰而膨脹，使石材發生破損。

凍損現象主要發生在北方等天氣比較寒冷的地方。當石材毛細孔吸收足夠的水分后，

一旦氣溫降到0丈以下.，石材中的水分就開始結冰，體積發生膨脹。當冰塊的膨脹力大于石材的結構力時，石材就會產生損壞,這就是凍損現象。

一般來說，物質都是遵守“熱脹冷縮”規律的，而水恰恰相反。當1m3的水結成冰后，其體積會增加至1.11m3,因此當水進入石材毛孔或縫隙后遇冷結冰，體積增大，從而增大石材的內部應力，經反復冰凍，石材的內部結構便受到破壞，當冰的膨賬力大于石材結構應力時，石材就會破碎。

2.紫外線照射

石材本身具有許多毛細孔，且毛細管越小毛細現象越顯著。因此，石材吸水后，在陽光(紫外線）的輻射下，水分在石材的毛細孔中的蒸發速度隨之加快，水分中帶有對石材有侵燭作用的物質對石材的侵燭速度也會加劇，從而引起石材的老化。

3.風沙粉塵侵蝕

風沙的吹打會造成石材表面的失光和磨損，細小的粉塵滲人到石材的毛孔會污染石材。

(二）化學風化

1.氧化作用

石材中的礦物質元素在自然界發生氧化反應，造成石材損傷。

2.酸雨作用

空氣中的二氧化碳、二氧化硫等氧化物和雨水結合形成酸雨，對石材造成腐燭而使其表面失光或損壞。

3.水解作用

石材中的某些礦物鹽通過水解作用從石材中滲出，使石材遭到破壞。

4.水合作用

.有些大理石中所含的結晶水合物在干燥的空氣中失去一部分或全部結晶水，其原有結晶形態被轉變或破壞，使石材表面出現粉末狀覆蓋層(粉化現象）；而有些大理石中的吸濕性鹽堿成分比較高，在潮濕的環境下發生水合反應而膨賬，

滲出石材的表面而產生粉末狀覆蓋層（粉化現象），或當水合膨脹力大于石材的結構力時，引起石材的表面部分脹裂而剝落（見圖3-14)。

(三}生物風化

圖344石材的粉化剝落

1.生物繁殖

在有水和溫度適宜的條件下，自然界中某些生物,如菌類(見圖3-15)、苔蘚(見圖3-16)、爬山虎(見圖3-17)、樹木(見圖3-18)等植物附著于石材的表面生長發育，從而使石材表面遭到破壞。

2.有機質腐蝕

有些微生物和植物在生長繁殖的過程中能分泌出一些有機酸，另外，.有些微生物死后也會腐爛分解出有機酸，這些有機酸會使石材產生剝燭的現象。

各種風化過程往往并非獨立發生，而是多種風化過程同時進行（見圖349)。