常見的石材病變(3)

常見的石材病變

  • 大理石蠶蝕 (鹼-矽反應)
    如果岩石成分為含有硬砂岩、粘板岩、千層岩、泥岩,以上含有大量粘土礦物的沉積岩大理石,顯然會遭受鹼─矽反應的侵害(粘土為片狀的矽酸鹽),導致粘土礦物的剝落。由於粘土礦物,大部份為扁平、平板狀的顆粒,經壓密作用後凝聚為一塊大理石,剝落作用會使其顆粒分離,這種反應速度雖然緩慢,但經過約二年的時間後,鹼矽反應的影響會著漸的明顯,它所造成的膨脹量,為一不定數,此外另一種鹼─骨材反應,也必然同時進行,因為在這些岩石中,通常也含有矽(骨材)的微小晶體,在使用石材特效水泥與白砂是很重要的。

 

  • 大理石侵蝕(碳酸鹽反應)
    白雲石+水泥砂漿(提供氫氣化鈉、鉀) -→ 氫氧鎂石+方解石+可溶性碳酸鹽,此反應具膨脹性,其進行的速率,視晶體大小及所生成方解石的濃度而定,當碳酸鹽中含有大約50%方解石,且顆粒小於40mm時,白雲石的分解速率最快,其中粘土所扮演的角色未知,也許它在白雲石分解過程中,造成碳酸鹽晶體格子結構的弱化,因而產生膨脹及內部破裂現象,導致石材產生吐黃、鈣粉、水斑、龜裂…等現象。另一種說法是:白雲石的分解使得粘土暴露,使其處於一種特殊的活化狀態能與鹼金屬離子反應,形成一種回脹性粘土。然而,也可能是粘土扮演半滲透膜的角色,形成一種內含白雲石所分解形成的可溶性碳酸鹽的滲透性細胞,至於粘土的臨界含量,則視白雲石中碳酸鹽類的含量而定。

    鹼─碳酸鹽的反應,須藉著保持水泥中的低含鹼量以較不敏感材料稀釋化性骨材,來加以控制。與鹼─骨材反應不同的是,具化性骨材中,並不含鉀,且為了確保足夠的安全起見,水泥中鹼質的含量應低於0.40%。