石材是由多種礦物質(zhì)組成的。大理石的成分相對(duì)簡(jiǎn)單些，它主要是由方解石（CaCO3）、白云石（MgCaCO3）組成，花崗巖則復(fù)雜得多，所以說(shuō)構(gòu)成花崗巖的多種礦物所表現(xiàn)出來(lái)的光澤也是礦物集合體的平均光澤度。

石材的光澤度有理論光澤度、可拋光光澤度和實(shí)際拋光光澤度。

全文涵蓋知識(shí)點(diǎn)：
石材的礦物結(jié)構(gòu)
石材的風(fēng)化
石材的節(jié)理、縫合線(xiàn)、色斑、色線(xiàn)、雞爪紋、砂眼、孔洞、掃帚花
石材的物理性能（石材的體積密度、石材的吸水率）
石材的化學(xué)成分（Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO的含量）

石材的礦物結(jié)構(gòu)

石材是由多種礦物質(zhì)組成的。大理石的成分相對(duì)簡(jiǎn)單些，它主要是由方解石（CaCO3）、白云石（MgCaCO3）組成，花崗巖則復(fù)雜得多，所以說(shuō)構(gòu)成花崗巖的多種礦物所表現(xiàn)出來(lái)的光澤也是礦物集合體的平均光澤度。石材的光澤度有理論光澤度、可拋光光澤度和實(shí)際拋光光澤度。

原則上講，理論光澤度可以通過(guò)礦物對(duì)光的吸收、反射、折射通過(guò)計(jì)算求得；可拋光澤度是考慮石材的風(fēng)化、組織結(jié)構(gòu)的疏密、色變、云母不順解理的破碎等等影響石材光澤度的因數(shù)計(jì)算求得的。

而實(shí)際拋光光澤度是通過(guò)實(shí)際操作所得出光澤度，其中除了石材的天然因素以外，可以說(shuō)人為的因素很大。

如施工研磨的方法、施工研磨的結(jié)果、石材再結(jié)晶硬化板材的干燥程度、石材再結(jié)晶硬化的環(huán)境溫度、石材再結(jié)晶硬化的方法和結(jié)晶硬化劑的選擇等等。

這些所有不確定的因素的存在或多或少都會(huì)不同程度上影響石材的再結(jié)晶硬化處理的結(jié)果。所以說(shuō)，一般石材的理論光澤度＞石材的可拋光光澤度，石材的可拋光澤度＞石材的實(shí)際拋光光澤度。

石材的理論光澤度

石材的理論光澤度是根據(jù)石材各組成礦物的理論光澤度以及各礦物在某石材中所占的百分比而計(jì)算出來(lái)的。



石材的可拋光光澤度

石材的可拋光光澤度可根據(jù)石材的理論光澤度G、次生變化和風(fēng)化程度X1及巖石中的黑云母的百分含量X2依公式G0＝G－9.022840099X1－39.5580585X2－2.246338073 求出。



從石材的礦物結(jié)構(gòu)來(lái)講晶粒的大小會(huì)影響到石材的光澤度，晶體顆粒尺寸越大，得到的光澤度越低，拋光性能越差。晶體顆粒越均勻的石材拋光性能越好。

石材拋光表面不同測(cè)量方向上光澤度的差異也是存在的，即光澤度具有方向性，中、細(xì)晶粒石材的拋光表面不同方向的一致性較好，且隨著石材的拋光表面光澤度的提高不同方向的差異性在減小。

實(shí)際工作中，中、細(xì)粒等粒結(jié)構(gòu)的石材比粗粒結(jié)構(gòu)的石材的研磨、再結(jié)晶硬化處理的速度快。

按照礦物粒度的大小可將巖石結(jié)構(gòu)分為巨晶(顆粒>10mm)、粗粒(顆粒>5mm)、中粒(5—2mm)、細(xì)粒(顆粒<0.2mm)、隱晶(顆粒<0.01mm)五種。

硬度越高的石材，石材研磨、石材再結(jié)晶硬化的速度越慢。

所謂的速度越慢我們應(yīng)該從兩個(gè)方面來(lái)理解：

1、要求石材研磨的磨料號(hào)數(shù)越高，石材再結(jié)晶硬化的遍數(shù)越多；2.要求實(shí)際操作中，我們掌握的機(jī)器左右擺動(dòng)的速度要慢。

在實(shí)踐中大家都可能有過(guò)這樣的感受，一般的大理石研磨至1000目就可以?huà)伖?，而花崗巖要研磨到2000目—3000目，拋光磚（玻化磚）、微晶石、人造合成石的人造石英石要研磨到3000目。

這一切從理論上講，是石材何時(shí)完成塑性流變所決定的。實(shí)驗(yàn)證明：大理石在150目開(kāi)始就會(huì)有塑性流變的產(chǎn)生，而硬度高的石材是不會(huì)的。

楊中喜先生在研究花崗巖拋光時(shí)提出，50單位光澤度下，花崗巖才可進(jìn)行拋光的說(shuō)法（北京地標(biāo)應(yīng)該就是根據(jù)這個(gè)說(shuō)法來(lái)的）。

我們認(rèn)為有一定的參考意義，但在我們的實(shí)踐中，花崗巖24單位光澤度就完全可以出光，這是由于我們現(xiàn)在的拋光材料的革命為我們提供了新型的石材再結(jié)晶硬化處理的武器。

2、石材的硬度是決定石材研磨、石材再結(jié)晶硬化處理速度的主要因素。石材的硬度取決于組成石材的礦物硬度，并受石材的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造等因素的影響。

組成花崗巖的絕大多數(shù)硅酸鹽礦物的硬度都比較高（莫氏硬度6以上），少數(shù)礦物如白云母、黑云母的硬度較低（莫氏硬度為2.5），而組成大理石、石灰?guī)r、板巖的碳酸鹽礦物及粘土礦物硬度都比較低。

所以花崗巖的硬度相對(duì)于大理石、石灰?guī)r、板巖的硬度大，花崗巖的研磨、再結(jié)晶硬化處理的速度相對(duì)于大理石、石灰?guī)r、板巖慢。

體積密度越大的石材，石材再結(jié)晶硬化的效果越好。當(dāng)石材的體積密度﹥2.65g/cm3時(shí)，石材的可拋性都非常好，反之石材體積密度小的石材則可拋性就差。

我們可以通過(guò)石材批刮樹(shù)脂的辦法來(lái)解決問(wèn)題，但在現(xiàn)實(shí)施工當(dāng)中，我們不贊成這樣的做法。因?yàn)橐粊?lái)會(huì)增加成本，二來(lái)受制約的因素太多（如施工工期、材料選擇、樹(shù)脂的氧化黃變、施工現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)，等等）。

我們一般采用的方法是選擇石材防護(hù)劑來(lái)增加石材的體積密度。

體積密度大的石材的吸水率小于體積密度小的石材的吸水率，吸水率小的石材石材晶硬劑與石材表面的反應(yīng)時(shí)間夠長(zhǎng)，利于石材再結(jié)晶硬化的完成。吸水率大的石材，石材晶硬劑與石材表面的反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，不利于石材拋光層的生成。水磨石、混凝土的拋光就是典型的例子。

結(jié)論
石材的再硬化處理的結(jié)果受石材的可拋光光澤度的限制；
石材的再結(jié)晶硬化的結(jié)果受石材的晶體晶粒影響；
石材的再結(jié)晶硬化的結(jié)果受石材的硬度影響；
石材的再結(jié)晶硬化的結(jié)果受石材的體積密度影響，涂刷石材防護(hù)劑可以增加石材密度，以提高石材的再結(jié)晶硬化效果。

石材的風(fēng)化

石材風(fēng)化的概念：石材在太陽(yáng)輻射、大氣、水和生物作用下出現(xiàn)破碎、疏松及礦物成分次生變化的現(xiàn)象。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的作用稱(chēng)風(fēng)化作用。

分為：

1、物理風(fēng)化作用。主要包括溫度變化引起的石材脹縮、石材裂隙中水引起的凍融和堿、鹽類(lèi)結(jié)晶引起的翹皮、石材因荷載解除引起的膨脹、因地震引起的破損和斷裂等。

2、化學(xué)風(fēng)化作用。包括：水對(duì)巖石的溶解作用；礦物吸收水分形成新的含水礦物，從而引起巖石膨脹崩解的水化作用；礦物與水反應(yīng)分解為新礦物的水解作用；巖石因受空氣或水中游離氧作用而致破壞的氧化作用。

3、生物風(fēng)化作用。包括動(dòng)物和植物對(duì)石材的破壞，其對(duì)石材的機(jī)械破壞亦屬物理風(fēng)化作用，其尸體分解對(duì)石材的侵蝕亦屬化學(xué)風(fēng)化作用。

4、人為破壞（包括石材日常維護(hù)不當(dāng)或不維護(hù)）也是石材風(fēng)化的重要原因。

石材自暴露于地表始至石材加工成成品的使用中，無(wú)不處于風(fēng)化場(chǎng)中，接受風(fēng)化作用的改造，特別是室外的石材。

如外墻飾面板、外廣場(chǎng)地面、地鐵站臺(tái)、圍墻、人行道、石雕、花壇、墓碑等，均因處于有利的風(fēng)化環(huán)境中而加快風(fēng)化進(jìn)程。這種風(fēng)化作用雖然速度緩慢卻是有目共睹的。

研究表明，石材的風(fēng)化與風(fēng)化作用的時(shí)間和風(fēng)化作用的強(qiáng)度成正比，石材的風(fēng)化與人們?nèi)粘Ｕ_維護(hù)的頻度成反比。

石材的風(fēng)化受石材巖性特征、石材所處的環(huán)境、石材中節(jié)理的發(fā)育特征以及人們?nèi)粘Ｕ_維護(hù)的頻度等因素的控制和影響。

石材的風(fēng)化不僅是石材色澤與光澤的變化，它還常常伴有石材病變的出現(xiàn)。

如污染、污垢（主要指TSP造成的）、褪色、失光、磨損、針孔、劃傷、龜裂、破損、粉化、脫膠、黑縫、色斑、霉斑、膠斑、油斑、黃斑、銹斑、水斑、凍融、凸翹、喬曲、翹皮、剝落、吐堿、泛堿、白華、防護(hù)劑污染，等等。

以上列舉的任何一種石材的病變，對(duì)石材的再結(jié)晶硬化處理來(lái)說(shuō)都是有害的。對(duì)于石材病變較輕的褪色、失光、磨損，即使是能夠通過(guò)石材再結(jié)晶硬化處理的，處理后的效果也是不一定能盡如人意。

像針孔、劃傷、龜裂、破損、粉化、脫膠、黑縫，即使修補(bǔ)研磨后做再結(jié)晶硬化處理，其效果也會(huì)大打折扣，就像補(bǔ)過(guò)的衣服難有新的好一樣。

剩余的石材病變治理都有不同的難度，就目前全國(guó)石材護(hù)理企業(yè)來(lái)說(shuō)，能治理好以上所列病變的企業(yè)不會(huì)超過(guò)1%。

所以，對(duì)于我們已經(jīng)進(jìn)行日常維護(hù)的場(chǎng)所，一定要采用正確地維護(hù)方式，掌握好維護(hù)頻度，使石材煥發(fā)出絢麗奪目的光彩，充分體現(xiàn)出石材應(yīng)有的美學(xué)價(jià)值。

結(jié)論

石材一定要在未風(fēng)化前或風(fēng)化不嚴(yán)重的情況下，做石材的日常維護(hù)。

補(bǔ)膠、刮批樹(shù)脂、涂刷石材防護(hù)劑可以減輕石材風(fēng)化，作用對(duì)石材再結(jié)晶硬化效果的影響。

石材的節(jié)理、縫合線(xiàn)、色斑、色線(xiàn)
雞爪紋、砂眼、孔洞、掃帚花


節(jié)理：節(jié)理（joint）即巖石中的裂隙（fissure or fracture），是指沒(méi)有明顯
位移的斷裂。斷裂包含節(jié)理（無(wú)顯著位移者）和斷層（fault）（有顯著位移者）。

縫合線(xiàn)：巖石中一般不造成破壞性的、呈鋸齒狀的曲線(xiàn)。

其特點(diǎn)如下：
不純灰?guī)r中的與節(jié)理類(lèi)似的小構(gòu)造；
多鋸齒狀，總體順巖層層面發(fā)育；
先有裂縫，而后壓溶形成。

色斑：又稱(chēng)石膽，是指石材中出現(xiàn)的與飾面石材的基本色調(diào)、花紋不協(xié)調(diào)的斑狀物質(zhì)，一般指巖石中的析離體、殘留體、俘虜體或不同成分的集合體而言。

色線(xiàn)：又稱(chēng)水線(xiàn)，與飾面石材基本顏色、花紋不協(xié)調(diào)的條紋或條紋狀物質(zhì)，一般指后期貫入的巖脈。

雞爪紋：花崗石中特有的，因節(jié)理、熱脹冷縮等因素，經(jīng)風(fēng)化作用或解體作用導(dǎo)致花崗石局部受壓而產(chǎn)生的微裂。

雞爪紋會(huì)引起石材微細(xì)管發(fā)育，導(dǎo)致石材變色、褪色進(jìn)而形成粗糙面，降低石材的美觀性和光澤度。

砂眼：天然形成的或研磨造成的、具有一定深度、直徑在2mm以下的凹坑。

孔洞：天然形成的或研磨造成的、具有一定深度、直徑在2mm以上的凹坑。

掃帚花：指石材表面出現(xiàn)的礦物顆粒不均的現(xiàn)象，一般在帶有山水畫(huà)圖案的石材中常見(jiàn)。

以上所列舉的各項(xiàng)都會(huì)給石材的再結(jié)晶硬化處理帶來(lái)不良的影響。

結(jié)論
為了彌補(bǔ)石材的缺陷可以通過(guò)挖補(bǔ)的方式修補(bǔ)石材；
對(duì)于細(xì)小的線(xiàn)紋、砂眼可以通過(guò)加入納米材料拋磨彌合；
涂刷或拋磨溶劑型石材防護(hù)劑可以提高石材再結(jié)晶硬化的效果。

石材的物理性能

石材的物理性能指標(biāo)很多，與我們有關(guān)的應(yīng)該說(shuō)僅三項(xiàng)而已。石材的硬度、體積密度在第一節(jié)已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，這里不再贅述。這節(jié)單列的目的就是講石材的吸水率——石材的孔隙與吸水率的關(guān)系。

應(yīng)該說(shuō)，因?yàn)槭牡目?、孔隙、孔洞、吸水率已?jīng)給我們的石材整體研磨和石材的再結(jié)晶硬化處理帶來(lái)了極大的麻煩，80%以上的返工來(lái)源于此。

孔隙的分類(lèi)

按孔隙的大小，可將孔隙分為微細(xì)孔隙（膠體孔隙）、細(xì)小孔隙（毛細(xì)孔）、較粗孔隙（氣孔系）、粗大孔隙等。

按孔隙的形狀，可將孔分為球形孔隙、片狀孔隙（即裂紋）、管狀孔隙、墨水瓶狀孔隙、帶尖角的孔隙等。

按常壓下水能否進(jìn)入孔隙中，將常壓下水可以進(jìn)入的孔隙稱(chēng)為開(kāi)口孔隙（或稱(chēng)連孔隙），而將常壓下水不能進(jìn)入的孔隙稱(chēng)為閉口孔隙（或封閉孔隙）。



為什么大理石易返堿而花崗巖出水斑？

這不但與石材的性質(zhì)有關(guān)，還與石材的孔、孔隙、孔的構(gòu)造有關(guān)。

石材的吸水機(jī)制與石材的孔隙密切相關(guān)，石材孔隙的直徑?jīng)Q定了石材的吸水機(jī)制（見(jiàn)表3）。

石材液態(tài)水的吸收機(jī)制是主動(dòng)式充填孔隙毛細(xì)水和被動(dòng)式充填孔隙滲流水，而石材氣態(tài)水的吸收機(jī)制是當(dāng)空氣相對(duì)濕度為100%時(shí)的凝結(jié)作用、空氣相對(duì)濕度小于100%時(shí)的毛細(xì)凝結(jié)作用、空氣相對(duì)濕度大于50%時(shí)的吸濕作用（與石材鹽、堿含量有關(guān)）。

由于石材存在著多種孔隙，會(huì)吸收多種狀態(tài)的水，如液態(tài)水和氣態(tài)水，而且會(huì)以不同形式吸收，如主動(dòng)式的和被動(dòng)式的。



石材吸水是隨著石材的孔徑由小變大而由兩種模式變?yōu)樗姆N模式、六種模式或更多種模式，石材吸水難易程度由難而易。

影響石材的吸水多少即石材的吸水率。在我們的石材護(hù)理工作中，石材的吸水率不僅與石材的孔隙率、孔徑的大小、孔隙的形態(tài)和構(gòu)造等因素有關(guān)，而且還與水在石材表面存留的時(shí)間、石材防護(hù)劑的選擇、涂刷、養(yǎng)生以及我們施工的工藝方法等因素有關(guān)。

結(jié)論

石材的吸水率與水作用在石材上的時(shí)間的平方根成正比。這就要求我們?cè)谑淖o(hù)理工作中，一定要想方設(shè)法杜絕水對(duì)石材的滲入。

比如石材鋪貼前的六面防護(hù)，石材整體研磨前的干磨刷防護(hù)，石材再結(jié)晶硬化處理前的石材防護(hù)，等等；

要根據(jù)石材的品種、施工的需要、石材以后使用的環(huán)境選擇石材防護(hù)劑，目的是：提高石材再結(jié)晶硬化的可行性和石材的實(shí)用性。

石材的化學(xué)成分

對(duì)碳酸鹽石材來(lái)講，含鈣量高的石材易出光，含鎂量高的石材難出光，含鋁高的石材更難出光。

對(duì)硅酸鹽石材來(lái)說(shuō)，花崗石拋光的難易程度與花崗石的礦物組成密切相關(guān)?；◢徥饕V物和次要礦物、是否轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)變生成次生礦物數(shù)量的多少、云母含量的多少，對(duì)花崗石光澤度和花崗石拋光的難易程度有直接影響。

1、花崗石中主要的礦物為斜長(zhǎng)石輝石、斜長(zhǎng)石、角閃石，其余為黑云母和副礦物，而斜長(zhǎng)石、角閃石，自形程度較好，次生礦物很少，則花崗石容易拋光。如蒙陰黑、濟(jì)南青；

2、花崗石中主要礦物為石英、長(zhǎng)石和少量云母，其余為副礦物。長(zhǎng)石的次生礦物高嶺土、綠簾石和絹云母等較少，則花崗石較易拋光。如柳埠紅、泰山紅、將軍紅、平度白；

3、花崗石中主要礦物為石英、長(zhǎng)石，次要礦物為角閃石和少量的黑云母，其余為副礦物。長(zhǎng)石次生礦物高嶺土大量、普遍生成，以及少量的絹云母等。角閃石、黑云母也轉(zhuǎn)變生成少量綠泥等次生礦物，則花崗石較難拋光。如魯青紅、中國(guó)灰、五蓮花、嶗山灰；

4、花崗石中主要礦物為石英、長(zhǎng)石，次要礦物為黑云母或角閃石，其余為副礦物。長(zhǎng)石的次生礦物綠簾石等大量的普遍的生成和大面積的、多的高嶺土等。

黑云母或角閃石也轉(zhuǎn)變生成較多的綠泥石、綠簾石等次生礦物，則花崗石難拋光。如芙蓉綠、孔雀綠。

對(duì)含硅石材的石材再結(jié)晶硬化的工作機(jī)理與含鈣石材不同。我們應(yīng)根據(jù)碳酸鹽石材或硅酸鹽石材來(lái)選擇石材結(jié)晶硬化材料（而不是根據(jù)大理石、花崗巖來(lái)選擇石材再結(jié)晶硬化材料）。比如：大花綠、砂巖、黑金沙等。

結(jié)論

大理石的再結(jié)晶硬化比花崗石簡(jiǎn)單，生成的一般產(chǎn)物是鈣質(zhì)層（如草酸鈣、氟硅化鈣、丙稀酸鈣，等等）。

花崗石的拋光層的物質(zhì)比較復(fù)雜，要具體問(wèn)題具體對(duì)待，一般只有取樣分析，才能夠清楚，但可以肯定地說(shuō)它的生物是復(fù)合鹽類(lèi)及硅質(zhì)層。