石材防护剂在石材研磨与结晶硬化中的应用

        石材防护剂在国内经过多年的推广和使用，目前石材的化学防护已经被广泛应用于石材的铺装施工前,以预防石材在铺装中、使用中出现石材病症。
        随着人们对石材装饰效果的要求不断提高，对于铺装后的石材地面平整、光洁、完美、的要求也在不断提高。因此石材的整体研磨并配合结晶硬化处理的工作，在大部分地面石材铺装后已成为一项必不可少的项目。正是在这项工作中石材防护剂的应用还未得到普遍认知，大多数甲方单位、总包单位、施工单位、认为石材在铺装前已经做过防护，在整体化处理中是可有可无的。也就是说石材化学防护在石材整体研磨并配合再结晶硬化处理中的重要性、必要性没有得到充分且足够的认识。加之石材防护剂的生产商、经销商的宣传都是针对石材加工、石材铺装而言的，因此也就给石材整体研磨并配合再结晶硬化处理的从业者造成了一定的错觉，使许多从业者误认为石材化学防护是甲方或石材供应商以及装饰公司的事情，与自己无关。在这种错误思想的指导下，经石材整体研磨并配合再结晶硬化处理后的地面，水斑、黄斑、泛碱等现象比比皆是，用户不满意，自己也无法交工。长此以往势必给用户造成一种不良的影响，认为石材整体研磨并配合再结晶硬化处理的必然结果就是如此。严重地影响了整个行业的发展。
        而实际情况不是那样的。石材用于地面湿法铺装前所做的防护，注重于背面的防护要大于表面的防护，以预防水泥浆反渗。而整体化处理的研磨过程中，用水量非常大，可以说石材表面几乎是浸泡在水中的。由于机器在研磨过程中产生的压力巨大，研磨用的水一定会被挤压到石材内部，造成石材含水量大大增加。有时因施工人员拖延吸水时间，甚至会产生饱和状态，并渗入到石材下面的水泥中。在水溶解了石材内各种可溶物后，会产生不同的化学变化和物理现象，如产生水斑物质、黄斑、自然蒸发中生成的白华等现象。
        另外，结晶硬化技术的应用前提之一，是要有干燥的石材表面，才可以进行结晶硬化，含有大量水分的石材不适合马上进行结晶硬化工作。而往往因为工期的要求，不能等到石材干燥后再进行这项工作。在含有大量水分的石材地面做结晶硬化，必然使结晶药剂溶解到石材内部的水中；由于这些药剂大多是酸性物质，与石材中的水融合后会对石材产生腐蚀，尽管很少的一点点，已经足够使结晶硬化后的石材在干燥过程中产生表面白华现象。
        正是由于这些在地面石材整体化处理并配合结晶硬化后，产生出的诸多问题，使我们意识到在这项工作中，防止石材由表面吸收过多水分的重要性。合理的使用具有针对性的石材防护剂，对于阻止石材吸水、防止病症发生、甚至对于已经产生的一些石材病症能起到治理的功效。
        下面，我们就一些具体案例来分析和阐述一下，石材防护剂在石材整体化处理并配合结晶硬化项目中的功效。
        1、金线米黄地面石材整体化处理并配合结晶硬化：铺装前石材做过防护，铺装后未作任何处理，需要做石材整体化处理并配合结晶硬化。我们在石材铺装后25天至30天左右时使用石材渗透防护剂进行全面再次防护，该防护剂是高渗透可叠加型，可以很好的渗入石材内部。因工期不紧张允许自然养护时间较长，大约10~20天后，进行整体化处理的各项其他工作。
        在整体打磨过程中，我们注意到石材吸水现象大大降低，在用吸水机吸水后石材几分钟时间就干燥了，但为了再结晶加硬时取得更好的效果，我们在1000目研磨时，使用硅氧水性防护剂作为研磨用水，在以后的研磨中吸水后，石材基本是干燥的。在最后的结晶硬化工序中，没有出现因石材含水量高而造成的各种问题，虽然施工时间是在夏季，天气潮湿闷热，施工后的石材没有一块出现返碱、返白华的现象。
        2、石灰岩木纹石：铺装前防护不到位，出现局部严重水斑、色斑、锈斑现象，面积1000平方米，施工时间在铺装后约20天、秋季。
        在这个项目中，我们使用了复合防护剂预分散液，该防护剂是利用了纳米技术,不同于普通甲基硅酸盐水性防护剂,是硅烷与硅氧烷的复合制品。并且有非常强的在水中分散的能力和渗透能力，能与石灰钙产生持久作用，生成硅树脂和硅凝胶。
        我们是这样考虑的：由于该复合防护剂预分散液是可以在水中分散的浓缩液，可以有效地利用石材中原有的水分，将有可能产生各种病症的多余的水利用起来，使之成为防护剂的一部分分散水。待地面逐渐干燥时这些防护剂将还原为有机硅树脂并生成硅凝胶，起到使石材干燥、防水、防污。以及消除病变因素的作用。
        在打磨前，我们先用大理石深层除锈剂对局部的色斑、锈斑、水斑进行了处理。然后将复合防护剂预分散液按1:13的比例用水稀释后，作为打磨用水使用。
        打磨第一遍50目时使用分散的防护剂作为研磨用水；在研磨100目时，因为石灰岩木纹石的吸水率非常高，大量的防护剂不能及时干燥和经历完养护期，为了使石材不再进入过多的防护剂，我们采用干磨工艺，即在100目研磨时不再用水。因研磨过程所需要的时间，也是防护剂干燥和养护的时间，100目研磨以后石材的吸水率大大降低。以后的研磨过程中800目使用了分散的防护剂作为研磨用水，吸收的量明显减少。结晶硬化过程进行的非常顺利，整体效果超出了原来的预想，所有水斑、锈斑、色斑都没有再出现，达到了完美交工的目的。
        石材整体化处理并配合结晶硬化后，我们尝试着由防护剂的防护机理上去理解以上的效果：
        1、渗透型有机硅防护剂使用溶剂做分散剂，可以有效地渗入到石材的深层。足量的防护剂会生成足够的有机硅树脂，由始至终的保护石材，使石材在研磨中尽量减少水分的吸入，也避免了石材在结晶硬化时吸收酸性物质，由里到外都是干燥的石材产生病症的机会就极少了。但是使用这种防护剂要有两个先决条件，一是：石材必须是干燥、干净的；这是与防护剂的使用原则一致的,只有干燥的、干净的石材，才可以吸收足够量的不被污染的防护剂。如果工程现场不具备这个条件，就要考虑其他方法。二是：必须要有足量的防护剂和足够的养护时间，因为是在研磨前使用防护剂，所以必须要在防护剂的化学反应过程充分完成，也就是说，真正起到防护作用以后才能进行用水研磨的下面工序。
        2、复合防护剂预分散液是可以在水中分散的防护剂，在石材内部存在一些多余的水分时，可以利用其与水的亲和性，将防护剂中的有效物硅烷分散到石材中已经存在的水分中，也就是说将石材里的水改造成防护剂。这样一来，石材里多余的水就无法与其他水斑物质结合而生成水斑，另外，一些不稳定的结晶水也会被复合防护剂预分散液吸收和利用，对原有的水斑有一定的治理作用。但是要注意的是:防护剂在没有完成化学变化前,是不会起到防护效果的。因此使用复合防护剂预分散液兑制的研磨水后，一定要保证干燥和养护时间（这个过程在第二个案例中，我们采用了间隙干磨的方法，即节约了时间，又保证了防护剂养护时间），要等到防护剂真正起到防护作用后，才可以进行带水研磨的工序。
        3、石材防护剂在石材整体化处理并配合结晶硬化工程中的应用，不仅可以抑制水斑的生成，防止出现返碱等现象，还可以使结晶硬化工序在研磨后得以及时进行，并取得最佳效果。我们在目前见到的所有的石材结晶硬化剂都是酸性的（单纯的研磨剂除外），结晶是在物理与化学双重作用下完成的，我们理解为：微蚀--摩擦--产热--结晶--干燥--硬化，这样一个过程。这个过程要求被结晶的石材基本干燥，含水量越低越好。因为石材内的水分会稀释并吸收结晶硬化剂，使石材内的水分呈酸性，这对石材是非常不利的，即达不到硬化的目的（石材表面不干燥、硬化过程不能完成）又会使后期产生白华。以前，我们在做结晶硬化剂工序前，都要有一个等待石材干燥的过程，一般要三天以上，使用了石材防护剂后，结晶硬化工序可以在几十分钟，甚至几分钟后就可以进行，并不出现打磨不干的现象。
        综上所述，石材防护剂的应用，扩展到地面石材整体化处理并配合结晶硬化的工程中，可以提高功效、提高整体工程质量、防止工程后期出现石材病变，起到了积极作用。