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      1. 石材養護劑的分類及特性探討

        第一節.養護劑的種類和發展
        隨著建筑養護的發展歷史,廣義的建筑石材養護劑電經歷了一個從單一到復雜、從通用到專用的發展過程:
        最早的養護劑一石蠟,僅在被養護物表面形成致密的臘膜,阻隔水、油等的侵入,對石材起到養護作用。但石蠟將石材的微孔完全堵塞,妨礙了石材的透氣性。聚集在石材內部的濕氣無法排除,導致石材病變,從另一角度又破壞了對石材的養護。
        石臘膜易污染,形成臘垢,不易清洗;石臘膜易揮發、易磨損,需要經常要打蠟,勞動強度大。如果打蠟次數增多,還會加深石材面的顏色,造成石材表層的損害。石蠟養護只局限于地面,根本談不上高空作業來養護建筑物立面。因此石蠟被稱作“暫時性”的養護劑。
        第2代養護劑一非滲透性涂料又可分無色系列和帶顏料系列,它們在石材表面形成了密致養護膜,具有和石蠟相比,具有較好的耐污性、較長的使用壽命和較廣的使用范圍,是一種“永久性”的養護劑。
        盡管這種膜層防水性能較好,可以阻擋外界的污染,但透氣性差,使石材內部的濕氣難以排除,易導致石材病變。涂料表面膜層會改變石材的表面的風貌:抗紫外線、耐老化性和持久性差。容易磨損、時常要修補;由于采用的溶劑易揮發、易燃、有毒性,在施工時可能造成對人體的傷害或環境污染,因此不是一種理想的建筑養護劑。
        第3代養護劑一滲透性涂料,其養護原理是基于對石材的滲透作用,在被養護物的表層和內部微孔表層形成養護膜,既能出色地防止多種污染物的進入,又不大影響石材的透氣性,可以避免石材內部濕氣滯留而造成的石材病變;灰塵和污染只能浮于石材表面,清洗方便,用清水擦洗即可??棺贤饩€、耐老化性和持久性較第2代養護劑要好。
        但在被養護物表面成膜,不同程度上會產生一定的遮蓋力,可能會改變建筑物表面原有的風貌和特色,限制了在紋理豐富、色澤多彩的石村上的應用。這種養護劑有溶劑型、水性和乳液型等三種?;旧闲纬闪私ㄖ镳B護劑區別與其他油漆或涂料的獨特性能。  第4代養護劑一浸漬性養護劑,是一種含固量10~30%的液體,完全不同于第3代的滲透性油漆,其養護原理是利用其強有力的滲透作用,不在被養護物表層成膜,滲入被養護物的內部微孔,形成納米級球狀結晶養護層,既能出色地防止多種污染物的進入,又不影響石材的透氣性,完全避免了石材內部濕氣滯留造成的石材病變;灰塵和污染只能浮于石材表面。清洗方便,用清水擦洗即可。
        它具有極佳的抗紫外線能力、耐老化性和持久性,使養護時間更長,可達30-50年。由于在對被養護物表面不成膜,對被養護物沒有遮蓋性,不改變建筑物表面原有的風貌和特色。這種養護劑可分為溶劑型、水乳液型兩種。
        國際上風行的第5代產品一環保型浸漬性養護劑,和第4代產品相比,它遵循了環保和衛生防疫的要求,更重視對周圍環境的影響。具有施工養護簡便、不易燃、安全、使用前后石材的變色系數小等特性。從真正意義上達到了既養護了原有的被養護物、又不產生新污染的境界,為養護環境增添了新的途徑,因而被稱為“綠色環保型建筑養護劑”。形成了區別于其他油漆或涂料、具有獨特性能的建筑物養護劑。
        這種養護劑也可分為溶劑型、水乳液型等兩種類型。水乳液型以其無毒和不燃的性能取信于用戶:但溶劑型產品在符合有關環保標準的前提下,采用了低揮發性的溶劑,具有良好的滲透性能和對施工環境的適應能力,不用表面活性劑,抗紫外線能力、耐老化性和持久性更強,也是水乳液型產品難以相提并論的。
        第二節.產品的養護原理、特點
        環保型浸漬性養護劑涂刷于被養護物材料表面上,依次經歷了如下三個階段:
        第1階段是滲透過程,即按照“毛細孔原理”,通過表面的微小氣孔,滲透進入材料內部的表層。該階段的表象是養護劑被材料“吸附”。
        第2階段是填充過程,‘已是滲透過程的深化,即因產品具有足夠的柔順度,將沿著材料內部的毛細氣孔主脈,滲透進入支脈,在材料內部具有—定深度的表層范圍內均勻分布,漸漸充滿整個被滲透區域的微小毛細氣孔,并貼附在孔內。該階段的表象是“浸潤”,一般通過涂刷2遍,可以使材料的浸潤達到飽和。需要指出的是,因材料表面性能各異,各種材料的吸附能力也不同,甚至同種材料,因產地不同,所具有的吸附能力也大為不同。這其中石材最為復雜,須通過反復實驗才能確定針對該特定材料的用量,而磚的吸附能力最強,有的能達到(深度)1]厘米。
        第3階段是結晶過程,即充分浸潤材料內部的液體,沿著微小毛細氣孔開始結晶成直徑約為10-6mm的微細結晶球體,并逐漸充滿被浸潤的毛細氣孔主脈和支脈。微細結晶球體之間有“氣路”。其大小約為水珠直徑的千分之一,從而使水珠難以通過材料表面的微孔進入材料內部,亦即具有防水功能;同時,因其大小又為空氣分子的100倍,從而能使材料內部原有水汽的蒸發,能順利地沿著“氣路”,運行到材料表面,并徹底排出,亦即具有不妨礙材料“自由呼吸”的功能。該階段的表象是材料的多孔隙間形成一道致密的養護層,在養護材質正常透氣性的同時,出色地防止多種污染物的進入。
        目前,優良的環保型浸漬性養護劑大都以硅氧烷聚合物、硅—丙共聚物或氟硅氧烷聚合物為基礎料,加上固化劑、催化劑等助劑配制而咸。為了增加流動性和滲透性,又必須以溶劑或水作為載體,制成含固量10-30%的液體,形成溶劑型、水乳液型等2大系列產品。因大部分聚合物—基礎料不溶于水,故水乳液型產品還要加入表面活性劑作為分散劑,大多數表面活性劑是長碳鏈的有機物質,它的存在要影響產品的抗老化性能。
        經環保型浸漬性養護劑產品處理后的石材,通過對比性試驗可歸納為相當低的水吸收率、保持對水蒸汽的滲透性、深的浸漬性、耐久性、無遮蓋、無光澤、抗老化、不泛黃色、無污垢附著等共同特點。
        環保型浸漬性養護劑產品一個更深層的優勢在于:絕好的多功能性,可用于浸漬一個寬廣種類的建筑材料如天然的石料(用硅酸鹽或碳酸鹽作粘合劑)、陶器、屋頂、水泥黏結材料(混凝土、石棉水泥、水泥黏結的灰泥)、石灰黏結材料(充氣混凝土、石灰沙巖、石灰灰泥)。
        環保型浸漬性養護劑產品的應用范圍也極其廣泛,可以包括:建筑材料、文物和涂料的浸漬和養護;建筑立面注入和修補(靠注入、涂刷、噴徐);墻壁的防濕氣—滲透(依靠注射);天然石的保存和修補;建筑材料在設備里的注入;礦物和石膏的添加劑;底漆和顏料的添加劑等。
        在石材的(干掛/濕貼)施工工藝中,或采用金屬固定件,或采用水泥砂漿作黏合劑,加劇了石材的污染,因此在石材的背面和接縫(共五個面)處涂刷養護劑,形成了一層良好的憎水、透氣和耐酸堿的浸漬層,清除石材表面的養護劑浮粉后,既不影響水泥的粘結力、又能抗擊水泥和金屬鐵對石材的侵蝕和污染,可有效地防止各種“石材病”。經實踐證明在“干掛/濕貼的施工工藝”中,預先用浸漬性養護劑劉石材加以養護,效果十分明顯。

        第三節.產品的選擇和比較
        目前養護劑市場處于上述5代產品并存、良莠難分、無序競爭的格局。判定一種石材養護劑的好壞,主要從產品的使用性能、施工性能、環境評價、產品穩定性、品牌信譽和價格等諸多方面加以評價。
        —般可以通過下面三種方法判定:技術資料(包括產品說明、注冊商標、中外權威檢測機構的認證、檢驗報告或質保書、產地證明、報關單等);感官測試(如目測是否無色透明?搖動液體是否有不均一現象?是否有刺激性嗅味?對于無色、無刺激性嗅味和均一的產品,可能是較為上乘的產品);實驗判定(被涂材料表面的涂刷實驗:進行防水、防油,防墨水,用濕的水泥沙漿做防污實驗;餐巾紙的涂刷實驗:更迅速判定其防水(防污)、透氣、變色、防酸堿,柔順、無毒性等特點。在涂刷晾干后,用滴水成珠和是否浸潤透水,來判定其防水性:用折疊和揉搓,判定其是否具有優良柔順度;蒙于鼻孔附近的面部,是否能舒暢地呼吸,判定其透氣性:在條件需要及允許的情況下,在涂刷過產品的容器內還能養魚,說明其無毒性。通過實驗.加深對產品的直觀印象)。通過上述三步判定,基本可以從眾多養護劑產品中找到優質的產品,如要進一步判定產品的技術性能和指標,可找專業機構分析、出具綜合檢驗報告,更有權威性。
        現在,市面上對環保型浸漬性養護劑的爭議,集中在溶劑型和水乳液型產品的比較上
        為了有可比性和說服力,以法國的某公司的養護劑產品PELICOAT PRO WALL研制過程為例加以說明。
        該公司用同一種硅氧烷共聚物作為基礎料,分別用水和礦物油作為載體,配制成溶劑型試樣PRO WALL #1和水乳液型試樣PRO WALL #2進行比較。
        經過綜合評價和市場試銷后,該公司還是以選用了溶劑型PRO WALL #1的試樣作為養護劑的定型產品。盡管水乳液型產品無嗅、無毒、不然,環境評價較高。但在使用性能、施工性能上與溶劑型產品,相比,總要遜色一些。因此,更今溶劑型產品在符合環境養護標準的前提下,以其優良的技術指標和施工性能繼續稱雄于市場上。據說養護劑PRO WALL對建筑物養護的持久性,按法國的環境狀況預期持續有效期可達50年。
        由此可見,目前對于環保型浸漬性養護劑而言,溶劑則和水乳液型產品只能處于并駕齊驅、旗鼓相當的局面。
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