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大理石也叫變質(zhì)或重新結(jié)晶的石灰石。真正的大理石是一種方解石質(zhì)的變質(zhì)巖石,且具有晶體結(jié)構(gòu)。大理石是根據(jù)地區(qū)性石材的變質(zhì)作用由石灰石衍生而來,一般含有大塊的、質(zhì)地粗糙的結(jié)晶體,其中方解石的成分占99%以上。結(jié)晶體用肉眼可見,尤其是在其斷面上。
大多數(shù)典型的石灰石孔隙密度小于1%,大理石與之相比,密度要大的多。由于其具有晶體結(jié)構(gòu),許多大理石是半透明的,一般可視厚度超過30厘米,而非結(jié)晶狀的石灰石則是不透明的。由于大理石產(chǎn)地及內(nèi)部成分不同,天然石材的顏色各異。而在建筑業(yè),人們談及的大理石通常是指包括石灰石、白云石和蛇紋石在內(nèi)的多種石材。美國大理石協(xié)會規(guī)定:用于商業(yè)的所有具有天然石灰質(zhì)且能拋光出亮度的巖石都稱為大理石,包括白云石和蛇紋石。

石灰石也叫方解石、碳酸鈣,其摩氏硬度值(MOH)為3。
石灰石是一種含有單個方解石礦物成分的巖石,方解石成分占95%,其含有的另外少量礦物質(zhì)有白云石、菱鐵礦、石英、長石、云母以及能夠體現(xiàn)石材顏色的粘土礦物質(zhì)。成分純凈的石灰石是白色的。褐鐵礦和菱鐵礦使石灰石產(chǎn)生黃褐色的圖案和顏色,如血紅色、海綠色、亞氯酸鹽綠、瀝青灰直至黑色。
產(chǎn)自海水中的石灰石由動植物的骨骼碎片、石灰質(zhì)泥的物理變化以及海水中的有機物等多種成分構(gòu)成。這些有機物死后,碳酸鹽在海水中被溶解,堆積在海底,逐漸形成碳酸鈣及貝殼質(zhì)組織。通常石灰石被切割后,會發(fā)現(xiàn)在石材內(nèi)部存在完整無缺或被破壞了的生物化石。除非石灰石形成暗礁,一般來說,產(chǎn)自海中的石灰石都有層狀結(jié)構(gòu)。其組織結(jié)構(gòu)或許致密,或許有顆粒狀的孔隙。

白云石的主要成分為碳酸鎂鈣,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。
白云石礦主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂。這種石材在外觀上看來非常接近石灰石,事實上,在發(fā)現(xiàn)石灰石沉積物的地區(qū),也會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)白云石。大多數(shù)白云石的沉積物含有一定比例的石灰石。區(qū)別白云石的重要依據(jù)是巖石中白云石礦物質(zhì)的含量不少于50%。另外,白云石是多孔性石材。因構(gòu)成白云石的化學成分對酸性物質(zhì)不敏感,白云石具有更佳的耐候性。
一般說來,人們通常用硬度測試法和酸性測試法這兩種方法來區(qū)別石灰石和白云石。

摩氏硬度測試法(MOH)是一種簡單的機械測試法,即用另外一種已知硬度的金屬來刮擦這種石材。由此測得白云石的硬度值介于3到4之間。而酸性測試法則是將稀釋后的鹽酸涂布到石材表面,石灰石反應(yīng)強烈,而白云石反應(yīng)不太明顯,表面會形成粉狀物。如果以上測試效果不明顯,則需要做實驗室分析。若能知道石材的來源礦,則礦物質(zhì)種類和成分就會一清二楚了。

總的來講,大理石、石灰石和白云石這三種石材可以作為建筑材料交替使用。但即使是屬于同一類別的石材,其物理屬性也各不相同。在決定哪一種石材最適合使用前,要將石材的吸收性、密度和結(jié)構(gòu)上的完整性等因素全部考慮在內(nèi)?？梢越梃b其他建筑物的石材使用情況。比如,一座有100年歷史的建筑物的外墻就可以作為我們外墻工程的參考。

石灰石的吸收性較強,鑒于這一特點,我們在用石灰石鋪設(shè)地面等區(qū)域時,要將亂涂亂寫等日后易出現(xiàn)的污染考慮在內(nèi)。在易受環(huán)境損壞、受重壓的區(qū)域要使用密度大且吸收性小的石材。
從歷史上的建筑物來看,白云石用作外墻表面,經(jīng)受風化或侵蝕的能力比大理石和石灰石要強。因為其方解石含量少,所以對大氣的污染(主要以酸為主)耐候性較強。
總的來說,大理石、白云石和石灰石都屬于材質(zhì)較軟的石材。因此在施工過程中以及日后的使用過程中都極易受到外界的污染,暴露出其耐污性差的弱點,如易受雨水、污垢等污染。較花崗石而言,這三種石材透水性高,更容易受到污染。為解決這一問題,最好的辦法就是對其進行防護處理。

現(xiàn)在國際上普遍使用的是石材專用滲透性防護劑,其防護原理是防護劑滲透到天然石材的內(nèi)部,沉積于石材毛細孔內(nèi)部的微小顆粒之間,或附著于石材表面下的個體礦物分子上,以此來阻止水、油和污物進入石材。滲透性防護劑可為水性和溶劑型,并且通常都含有硅、矽利康、甲基矽酸鹽或其他類似的硅化合物。滲透性防護劑也可分為兩類:防水型和防油型。防水型主要用來阻擋水和水劑的化學物品,像果汁飲料、咖啡、茶和蘇打水等。而防油型滲透性防護劑用來阻止水和油基液體滲入石材,如食用油、油脂和其它油類。防油型的滲透性防護劑同時具有防水功能,但防水性的產(chǎn)品則不一定能夠防止油性污染。

在用滲透性防護劑作防護處理時,需要考慮的一個因素是適選用了何種石材及其鋪設(shè)的位置。針對大理石、石灰石和白云石不同的性質(zhì)特點,我們應(yīng)根據(jù)情況采用不同的處理方法。比如說,日常使用的廚房大理石地面,選擇的防護劑一定要具有防油特性。而對于繁忙的酒店大堂地面,來往行人會留下許多腳印,很容易摩擦地面,這時為了保護表面的光澤度,除了需使用滲透性防護劑處理外,必要時還需涂布一層表面型的保護劑,甚至用拋光產(chǎn)品進行地面的拋光。

此外,另一個需考慮的因素則是保養(yǎng)方式。如果白云石或大理石地面每日擦洗,受酸性化學物質(zhì)腐蝕損壞的可能性就較大。如果忽略了對地面的保養(yǎng),污垢就會堵塞在石材的毛細孔中。若石材本身具有很高的亮度則光澤度有可能受到磨損。這樣,不管石材表面的防護處理效果多好,表面也會變臟、變暗。舉例來說,較繁忙的酒店大廳地面每天都定期打掃灰塵并用水擦洗,也許只需用一種可以被清除掉的表面型保護劑來處理即可。但如換成家中的客廳,則完全不需每天用清洗劑清洗,用防水性較好的滲透性防護劑作防護就可以了。

最后需要強調(diào)的是任何一種滲透性防護劑都不能在石材的最表面形成防護層,所以滲透性防護劑防護過的石材最好再進行一次表面防護處理,即需要使用表面性保護劑,這樣石材才可真正算得上是得到了"雙層保護"。因為任何一種石材的優(yōu)秀養(yǎng)護方式是不需要打蠟的,蠟質(zhì)層既不透氣,又容易發(fā)黏,容易使石材表面顏色變黃,而使用透氣性且不含蠟性物質(zhì)的表面型保護劑,即可使石材和防護層得到進一步保護,又使石材保持天然的亮麗色澤,真可謂一舉三得。
在選擇石材前,其天然的亮麗表面也是一個不可忽視的因素。

但是,一定要確保石材的物理屬性才是其使用的最大價值所在。只有將石材的全部特性考慮周全,您選擇的石材才能最大限度地發(fā)揮它們的裝飾實用性和美觀性。