熊顺生
摘 要：广州某生产科研综合基地生产办公楼一楼展示前厅地面约3000平方米，设计使用山东白麻花岗岩铺贴。为解决石材水渍、泛碱、锈斑、大面积铺贴整体平整度、因面积大和热胀冷缩造成石材变形松脱的难题，我们采取对石材进行六面防护处理、做“硬底”基层、基层设置变形缝、用高分子聚合物瓷砖胶作为粘结层、“井”字标筋铺贴、加强过程控制等方法加以解决，效果良好。
关键词：石材防护；瓷砖胶粘结层；变形缝；“井”字标筋铺贴；过程控制
中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-61-3
1 工程概况
广州某生产科研综合基地生产办公楼，为框架剪力墙结构，地下2层，地上7层，装修面积54300平方米。展示前厅位于一层中央，用做展示和大堂的双重用途。展示前厅地面约3000平方米，设计采用25mm厚525mm*1050mm的60度光面长方形山东白麻花岗岩，干练水泥砂浆基层，用素水泥浆密缝铺贴。针对该设计方案，我们根据山东白麻花岗岩容易产生水渍、泛碱、锈斑、结晶颗粒大、脆性大易崩边掉角的特点，以及本工程地面面积大、对铺贴质量要求高的具体情况，有针对性地先做样板实验，逐项分析，采取相应措施，在此基础上优选总结，形成本工程室内地面大面积铺贴山东白麻石的施工工艺。
2 施工技术重点难点
我们本着“预防为主、防治结合”的指导思想，在施工前充分分析相关质量问题的成因，有针对性地事先调整设计、改变施工工艺加以预防，而不是等出现了质量问题再去整改。根据山东白麻石的特点、以往施工经验和本项目现场情况，其重点难点如下：
①石材容易产生水渍、泛碱、锈斑；
②石材脆性大、易崩边掉角；
③铺贴面积大，平整度控制难度大；
④铺贴面积大，容易因热胀冷缩产生变形、松脱。
3 原因分析及解决方案
3.1 石材容易产生水渍、泛碱、锈斑
3.1.1 成因分析
天然石材存在许多肉眼看不到的毛细管孔、晶体间隙，10-1000μm范围内的溶液、胶体溶液都能渗透进入，而且山东白麻石的结晶颗粒、颗粒间隙比一般石材大。当石材没有做六面防护且采用湿贴法时，水泥砂浆中的液态水携带水泥砂浆中胶体、金属盐沿着石材的毛细管渗透到石材内部。同一板块的天然石材不同部位的密实度也不完全相同，胶体、金属盐、水入侵石材的程度也不同，石材板块会出现深浅不一的斑块，即“水渍”（见照片1）。硅酸盐水泥水化过程中，水与水泥反应生成水合硅酸钙、铝酸钙，同时生成氢氧化钙和其他可溶性金属盐。液态水携带水泥砂浆中的氢氧化钙、可溶性盐从石材的毛细管孔进入石材内部。随着时间推移，氢氧化钙、可溶性盐从石材的毛细管孔析出，与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，水分蒸发后在石材表面、板缝间就出现白色的碳酸钙和盐的结晶体，即“泛碱”（见照片1）。
Ca（0H）2+CO2=CaCO3↓+H2O，由于天然石材中含有铁、镁、锌、锰等金属元素，特别是山东白麻石富含铁元素，在水和空气中氧的作用下会发生氧化反应生成氧化铁，即“锈斑”（见照片2）。锈斑分深层锈斑和表层锈斑两类。
①深层锈斑：石材内部的铁质成分与水和氧发生氧化反应，在石材内生成氧化铁，即深层锈斑。水泥中的碱元素在水的作用下与石材中的铁质发生反应，也会产生深层锈斑。石材在漫长的形成过程中内部就已经含有氧化铁等金属氧化物颗粒或晶体，即锈斑。
②表层锈斑：石材在开采、加工、运输、安装的过程中，表面与铁质物体接触后留下少量铁质残留物，这些铁质残留物与水、氧气发生氧化反应，生成锈斑。
3.1.2 解决方案
通过以上分析，发生水渍、泛碱、锈斑的内因有两个即：①石材有毛细管孔、晶体间隙；②石材含有铁、镁、锌、锰等金属元素或金属氧化物。外因：①液态水；②空气（氧气、二氧化碳）；③水泥水化后形成的盐、Ca（0H）2等物质；④铁质接触石材表面。
根据成因，相应的治理思路是：
①改善石材内部结构，防止液态水的侵入，选择没有金属氧化物颗粒（锈斑）的石材。
②切断液态水、水泥中碱性物质进入石材的路径，或者选用不含金属盐、碱性物质的粘结材料。据此，我们采取以下具体方法：a石材在施工以前，采用优质白麻专用防护剂对石材进行六面防护，切断液态水携带水泥中的胶体、盐、碱进入石材的路径。开始我们选用氟化硅型石材防护剂做实验，六面防水效果很好，但是防护成本较高。后来用白麻专用防护剂，经泡水、泡碱实验也能达到很好的防护效果。b采用抗渗防霉的环氧基填缝剂勾缝，避免使用白水泥等矿物质材料勾缝造成日后勾缝处泛碱。
③锈斑预防是对其形成的三要素水、氧、铁质等金属元素的有效控制来进行的：a尽量不用水泥作为石材粘结材料，降低水泥中碱质与石材中铁质发生反应的机会。在征得业主同意后，将原设计的“素水泥浆粘结层”改为高分子聚合物瓷砖胶，水泥就不与石材直接接触，能大大降低水、氢氧化钙、胶体、盐等物质进入石材形成水渍、泛碱的概率，也降低了水分子进入石材内与铁、镁、锌、锰等金属元素发生反应生成锈斑的概率。使用瓷砖胶粘贴，也解决了因石材做了防护不易与水泥浆粘结的问题，瓷砖胶固化后其塑性和粘结牢度都优于素水泥浆，石材不易脱落。b做好地面防水，保持地面石材使用环境干燥。经多次做样板实验，与设计方一起充分论证，征得业主同意后，将原设计的“干练水泥砂浆基层”改成防水抗渗的“硬底”基层：用掺抗渗剂和3642乳胶（厂家代号）的水泥砂浆层替代原“干练水泥砂浆基层”，平整度良好的抗渗砂浆基层充分干透后再在上面满涂9237防水剂（厂家代号），解决原“干练水泥砂浆基层”不密实易渗水、水泥没有充分水化在后续缓慢水化过程中析出氢氧化钙和盐等物质的问题，也起到了加强防水层的作用，见附图1《展示前厅地面石材间缝隙及变形缝大样图》。c避免铁器（质）、酸碱性物质、脱色物品与石材直接接触。d尽量选用干净无锈斑的石材大板。
3.2 石材脆性大、易崩边掉角
山东白麻石属花岗岩石材系列，它的结晶颗粒较大、晶体间隙也较大，所以脆性大，受外力作用易崩边掉角。业主选定的石材品种不能改，我们只有在选料、加工、运输、铺贴各环节想办法：
①选用性能稳定的“老坑荒料”，尽量保证石材性能稳定；
②石材加工机器选择高转速、低速进刀，防止石材在加工过程中崩边掉角；
③石材侧立于木箱内，打包运输，避免碰撞和压断；
④现场采用铺橡胶垫的专用小车、侧立搬运石材，避免与坚硬的钢铁直接接触造成崩边；
⑤现场靠墙和地面均垫置木方，以小于15°角侧立于木方架上放置，避免与坚硬的水泥地面直接接触造成崩边；
⑥在铺贴环节做好技术交底，用橡胶锤轻轻敲击，铺贴场地做临时围闭，铺贴完做好成品保护。
3.3 铺贴面积大，平整度控制难度大
展示前厅地面连续铺贴面积较大，为保证石材铺贴的整体平整度、对缝直线度，采取先“井”字标筋铺贴、后在“井”格内填充铺贴这种“分而治之”的方法。在南北方向的1-H轴和 1-K轴上设置标筋石材，在东西方向的1-4轴、 1-6轴、1-8轴、1-10轴、1-12轴、1-14轴上设置标筋石材，“井”字标筋铺贴部位石材的高度、平整度很容易用仪器测量和控制，先精确放线铺贴“井”字标筋位置的石材。把“井”字标筋铺贴的高度、平整度、直线度控制好了，就把整个大厅的总体平整度、对缝直线度控制住了。在“井”字格内以标筋石材为基准，按标筋高度和板缝对缝填充铺贴。见附图2《展示前厅地面石材标筋铺贴示意图》。
3.4 铺贴面积大，容易因热胀冷缩产生变形、松脱
原设计是：石材板块间密拼。因连续铺贴面积太大，板块间又没有间隙，石材受热膨胀变形会引起石材间相互推挤，造成石材松脱。经与设计方分析研究，征得业主同意，在铺贴基层设置变形缝，石材板块间留2mm缝隙：石材基层变形缝设置于框架梁（轴线）上与土建变形缝重合呈网格状，将20mm厚的软木板或聚苯板根据石材铺贴基层厚度切割成长条，侧立于“变形缝线”上，见附图1《展示前厅地面石材间缝隙及变形缝大样图》、附图3《展示前厅地面石材铺贴及变形缝设置示意图》。石材基层变形缝与该处的石材板块间的缝隙重合，以保证建筑结构有微量变形时，让变形发生在石材基层变形缝和石材板块间的拼缝处，不至于拉脱、挤坏面层的石材。
4 施工过程控制
4.1 深化设计环节
①在综合考虑地面与墙面、天花对缝、业主意愿的前提下，合理规划石材板块尺寸；
②精确测量现场尺寸，进行电脑CAD准确排版；
③调整设计方案：
A将原设计的“素水泥浆粘结层”改为高分子聚合物瓷砖胶；
B将原设计的“干练水泥砂浆基层”改成防水抗渗的“硬底”基层；
C将原设计的“密拼”改成板块之间设置2mm缝隙，用环氧基填缝剂勾缝；
D在石材铺贴基层中设置20mm宽的变形缝。
4.2 下料环节
①根据石材排版图，设定本项目石材编号规则给每块石材编号，确保每块石材的编号是唯一的；
②根据石材排版图和石材编号，编制《石材下料单》。
4.3 选材和石材厂加工环节
①选用性能稳定的“老坑荒料”开大板，对大板比色挑选，剔除翘曲、暗裂、水渍、泛碱、色斑的大板，同一空间使用的石材不能有明显色差、色花；
②石材加工机器调整到适配状态，切割好的规格板不得缺边掉角和见光面崩边；
③石材必须做好六面防护，不得漏涂，防护质量必须符合规范要求。
4.4 石材包装运输、搬运环节
①按下料清单的号码在规格板侧面编号，按编号顺序侧立装入有木托的木箱，用包装带捆扎牢固，每箱附《装箱单》；
②用叉车装卸石材，小心谨慎操作，避免损伤石材；
③进行石材和成品保护技术交底，采用铺有橡胶垫的专用小车二次搬运；
④石材搬运、施工中轻拿轻放，防止磕碰、造成暗伤。
4.5 石材验收、保管环节
①对照《装箱单》和《下料单》开箱，与业主、监理联合检验，特别注意六面防护、色差、锈斑、平整度、崩边、掉角；
②石材卸货后用雨布覆盖，不得淋雨、水泡及长期日晒，设围栏封闭保护；
③石材拆包装运至施工现场，靠墙和地面均垫置木方，以小于15°角、光面相对侧立于木方上。
4.6 石材铺贴环节
①样板先行，大面积铺贴前做工艺样板段；
②核对图纸，对现场精确测量、定位、放线；
③进行施工技术交底、严格执行施工工艺，在铺贴施工现场设移动防护浸泡池，现场局部切割的石材必须补做防护；
④每个石材铺贴工人配备一个轻便的木制操作台，在石材背面涂刮瓷砖胶时，将石材平置于木制操作台上，避免坚硬的操作台划伤石材见光面；
⑤用抹布把石材表面的灰尘擦干净，石材背面朝上，用镘刀的平口将调制好的瓷砖胶平铺在石材背面，用镘刀的锯齿在石材背面纵横梳刮、镘刀与石材成45度夹角，使瓷砖胶与石材背面充分结合，避免因粘结不充分造成空鼓；
⑥边铺贴边清缝，瓷砖胶凝固后很难清理，铺贴48小时后，用调配与白麻石相近颜色的环氧基填缝剂灌浆勾缝；
⑦铺贴施工场地应围闭，做好成品保护。
5 优化总结、形成施工工艺（表1）
优化总结，形成白麻石 “硬底”基层加瓷砖胶粘结的施工工艺：测量、排版、下单→放线、设置变形缝、混凝土找平层→“硬底”水泥砂浆基层→防水层→第二次放线→“井”字标筋铺贴→“井”字格内填充铺贴→灌缝、擦缝→全过程成品保护→清洁、晶面处理。
6 结论
按此方法进行施工和控制，有效地防止了石材水渍、泛碱、锈斑的发生，地面坚实、平整度和对缝直线度良好，地面石材粘贴牢固无松脱。
