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关于石材地面的耐久性研究
作者:荣盛石材  来源:www.stone77.com   更新时间:2012-07-28  阅读数:1744
 
一、天然石材地面的耐久性
1.耐久性和预期使用年限和其他地面材料相比,天然石材地面使用年限长久且优雅美丽。据专家估计,天然石材地面的使用年限会有50年,而如果经过适当的保养,天然石材地面,特别是花岗石、大理石和斑岩铺装的地面,使用年限大约可延续上百年。为促进天然石材在铺地面方面的使用,美国田纳西州大学对建筑物中高密度行走的地方使用天然石材铺装地面进行了专题研究。虽然天然石材地面可以耐用到和建筑物一样长久,但它的使用年限并不需要和建筑物的同时完结。
天然石材的耐久性使得这种材料可以成为理想的回收和再利用材料而用于其他各种领域。这种特性不仅可以节约铺装成本,也可以降低环保支出。在评估石材的耐久性,即使是再利用时,也必须考虑进开采和加工过程中必要的能耗、水耗等消耗。美国田纳西州大学在这方面的研究结果列于表1(但其中没有列出从开采矿山到加工地点的运输费用)。
 所列出的数值是按矿山开采作业开采出的和加工作业生产出的每立方英尺(ft )石材的数值,花岗石、石灰石和砂岩平均密度数值分别为169磅/ (ft )、151磅/(ft 3)和l50磅/(FT3 )。精确的消耗根据设施和产品(例如荒料,毛板,光板、方板等)的不同而不同。
2.保养和修补
和乙烯基复合地面板、涂敷层混凝土,或陶瓷面砖相反,天然石材有着连续性色彩和贯穿性结构。这种整体终加工性降低了擦伤或损坏表面的可视性。具有整体终加工性的材料是很容易修补的,并且比表面终加工材料的使用年限要长。再加上它的耐久性,这一性能就会使产品在保养和修补方面的费用都很低。然而,天然石材铺装在高密度行走地段,由于不断被行走脚步的摩擦和灰尘,就有可能逐渐失去光泽,变得发暗。
因此天然石材地面就需要定期清扫和真空吸尘,以便清除掉引起发暗的磨擦因素。在建筑物人口铺上脚垫以防止磨削颗粒进入建筑物这种方法也是可取的。当然在必要时,石材地面也可以用化学溶剂进行彻底清洗。
 
3.使用年限成本
石材地面的相对高档的材料和高安装成本可能会妨碍设计师斟酌考虑选择使用天然石材。然而,但由于它的长久和有益的使用年限以及保养成本低,天然石材是经济的和先进的。使用年限成本研究计算出,尽管高质量的石材,即大理石和土耳其石灰华,其铺装成本分别是21美元/平方英尺和12.50美元/平方英尺(很多其他产品低于10美元/平方英尺),而它们的年费用低于其他一些竞争材料的年费。实际上乙烯基片和乙烯基复合铺地板的年费用比石灰华和大理石年费用要多两倍以上。其调研结果列于表2。

(1)预期使用年限为5O年; (2)预期使用年限为10年; (3)硅酸盐水磨石,预期使用年限为30年; (4)树脂水磨石,预期使用年限为15年。
表2表明,和其他材料相比,石材在它的预期使用年限期间的使用成本,是实实在在可承受得起的。
由于石材地面的经济和物理方面的益处,这种材料是在高密度行走地段地面的最佳选择。在这方面,天然石材的益处是数不清的。实际上,天然石材还有第三个优点,就是可保持室内空气质量。
 
4.保持室内空气质量
有些地面所产生的物质会降低室内空气质量,如灰尘、过敏源和挥发性有机化合物。灰尘和过敏源会造成呼吸道、皮肤的和眼睛上的痛苦,由于人会呼进挥发性有机化合物,人就会头痛恶心,呼吸困难,健康受到损害,甚至会致癌。地面产生的挥发性有机化合物,和地面材料本身结合在一起的量很少,主要是和制造、铺装和保养或再磨光时使用的产品结合在一起。这些产品包括粘接剂,如在地毯填料和地砖上使用的;以及化学制剂,如用于硬木地板的聚氨酯。通常用于生产地毯中使用的粘接剂也会散发出挥发性有机化合物,甚至进行正常的清洗,地毯里也隐藏着会成为过敏源或可能携带细菌的微粒。
而使用天然石材则可以避免上述两种情况:即避免微粒聚集和挥发性有机化合物的产生。石材表面不会生成灰尘和过敏源,特别是在按部就班进行清洗时。相对小面积的密封石材地面还会阻止这种情况的发生。可以使用(非酸性)淡肥皂和水溶液进行清洗。进一步说,天然石材表面的处理只需要研磨以达到抛光的效果, 而石材本身也不含挥发性有机化合物。至于说需要用薄泥浆和砂浆固定石材,也不会降低室内空气质量。而石材密封剂,按常规讲是富含挥发性有机化合物的,通常是需要用来防止污染和摩损的,但少量使用则毫无妨碍。
总之和其他地面材料相比,天然石材地面的好处多多。维护保养费用少,寿命长并可以再利用。更重要的是,如果少量使用石材密封剂的话,天然石材地面不会降低室内空气质量。正是这些优点使人们愿意在高密度行走地段选择使用天然石材地面。
 
二、水泥基水磨石的耐久性
1.测试研究目的
加拿大全国研究委员会建筑研究部对水磨石地面耐久性进行了测试研究。这一工作的目的就是观察使用清洁剂清洗对水磨石和其他水泥质地面材料产生的影响。为此项工作,专门设计了一台名为Floorometer的装置,以用来制造包括使用清洗液清洗、再用水冲洗,随后又进行部分烘干测试条件在内的一个完整测试周期。
盐在水磨石表面的裂隙中以及在大理石碎石与基体界面上的结晶造成了对这类地面的损坏。磷酸三钠和碳酸钠的碱性盐是清洗液中最常用的成分,也是造成水磨石损坏的主因。这种损坏开始是缓慢的,然后是越来越快直至发生裂隙,并且损坏程度取决于表面烘干的速度和广度。因而,在适当致密的并耐用的材料,特别是如果材料是被部分烘干的情况下发现这种损坏状况之前,就要多次重复这些测试周期。为生成严重表面毁坏所要求的测试周期次数,要根据在同样条件下指定材料和类似材料进行相关耐久性对比的需要来确定。这一测试和这种装置只适用于鉴定具有相似性能的材料:它可以用来对比各种密封胶对指定水磨石地面表面的作用,或对比各种大理石骨料在指定水磨石基体中的耐久性。
2.Floorometer~l试装置
装置的基本构件是一个盛放样品的直径为2英尺圆托盘。圆托盘安装在一件用1/4马力电机驱动的减速齿轮箱上。这一圆托盘每小时旋转1/2转。
按照圆托盘上的样品架子将样品切割成同样的长宽和厚度。 所有的样品都要刚好适合圆托盘上安排的空问并是宽松的,以便样品能被抬起进行观察。每一样品周围所具有宽松空间都为l/8英寸。样品的空间分成两种扇格,一个扇格约为90。,一扇格约为270。。在90。的扇格中,相关臂上装两块海绵,第一块海绵要浸透0.5%浓度的磷酸三钠溶液,另一块则是浸透蒸馏水。液体按每分钟3cc的速率被泵到海绵上,这样当样品在海绵之下经过时,会共有15cc的液体被送到每块样品上。
在270。的扇格中安放有灯架,架上装有6个同样间距的红外线灯,当样品经过灯下时会部分烘干这些样品。
 
3.测试结论
在F1oorometer~,lJ试装置上,对一批水磨石样品总共进行了4500个周期的测试。干态测试周期中,样品表面温度不得超过160。F。所测试的样品的成份情况详见表3。各种条件下测试后样品的含水率详见表4。样品在这台装置上进行了4500个周期的测试后,都出现了明显的损坏。但各个样品上形成损坏的程度是不同的。损坏的特征,就是第一眼就可以看到基体和大理石碎石的界面上出现了裂纹。当裂纹发展超过某一点时,就会出现基体脱离碎石的趋势,以至末端效果就成了在碎石水平线之下的基体的移动。还有一些例子,是碎石上出现了一些裂缝脉。这是那些由于盐结晶使表层明显膨胀的表面上出现起鼓形态的样品的总的倾向。