石材养护剂的分类及特性探讨

　　第一节．养护剂的种类和发展


　　随着建筑养护的发展历史，广义的建筑石材养护剂电经历了一个从单一到复杂、从通用到专用的发展过程：

　　最早的养护剂一石蜡，仅在被养护物表面形成致密的腊膜，阻隔水、油等的侵入，对石材起到养护作用。但石蜡将石材的微孔完全堵塞，妨碍了石材的透气性。聚集在石材内部的湿气无法排除，导致石材病变，从另一角度又破坏了对石材的养护。

　　石腊膜易污染，形成腊垢，不易清洗；石腊膜易挥发、易磨损，需要经常要打蜡，劳动强度大。如果打蜡次数增多，还会加深石材表面的颜色，造成石材表层的损害。石蜡养护只局限于地面，根本谈不上高空作业来养护建筑物立面。因此石蜡被称作“暂时性”的养护剂。

　　第2代养护剂一非渗透性涂料又可分无色系列和带颜料系列，它们在石材表面形成了密致养护膜，具有和石蜡相比，具有较好的耐污性、较长的使用寿命和较广的使用范围，是一种“永久性”的养护剂。

　　尽管这种膜层防水性能较好，可以阻挡外界的污染，但透气性差，使石材内部的湿气难以排除，易导致石材病变。涂料表面膜层会改变石材的表面的风貌：抗紫外线、耐老化性和持久性差。容易磨损、时常要修补；由于采用的溶剂易挥发、易燃、有毒性，在施工时可能造成对人体的伤害或环境污染，因此不是一种理想的建筑养护剂。

　　第3代养护剂一渗透性涂料，其养护原理是基于对石材的渗透作用，在被养护物的表层和内部微孔表层形成养护膜，既能出色地防止多种污染物的进入，又不大影响石材的透气性，可以避免石材内部湿气滞留而造成的石材病变；灰尘和污染只能浮于石材表面，清洗方便，用清水擦洗即可。抗紫外线、耐老化性和持久性较第2代养护剂要好。

　　但在被养护物表面成膜，不同程度上会产生一定的遮盖力，可能会改变建筑物表面原有的风貌和特色，限制了在纹理丰富、色泽多彩的石村上的应用。这种养护剂有溶剂型、水性和乳液型等三种。基本上形成了建筑物养护剂区别与其他油漆或涂料的独特性能。

　　第4代养护剂一浸渍性养护剂，是一种含固量10～30％的液体，完全不同于第3代的渗透性油漆，其养护原理是利用其强有力的渗透作用，不在被养护物表层成膜，渗入被养护物的内部微孔，形成纳米级球状结晶养护层，既能出色地防止多种污染物的进入，又不影响石材的透气性，完全避免了石材内部湿气滞留造成的石材病变；灰尘和污染只能浮于石材表面。清洗方便，用清水擦洗即可。

　　它具有极佳的抗紫外线能力、耐老化性和持久性，使养护时间更长，可达30－50年。由于在对被养护物表面不成膜，对被养护物没有遮盖性，不改变建筑物表面原有的风貌和特色。这种养护剂可分为溶剂型、水乳液型两种。

　　国际上风行的第5代产品一环保型浸渍性养护剂，和第4代产品相比，它遵循了环保和卫生防疫的要求，更重视对周围环境的影响。具有施工养护简便、不易燃、安全、使用前后石材的变色系数小等特性。从真正意义上达到了既养护了原有的被养护物、又不产生新污染的境界，为养护环境增添了新的途径，因而被称为“绿色环保型建筑养护剂”。形成了区别于其他油漆或涂料、具有独特性能的建筑物养护剂。

　　这种养护剂也可分为溶剂型、水乳液型等两种类型。水乳液型以其无毒和不燃的性能取信于用户：但溶剂型产品在符合有关环保标准的前提下，采用了低挥发性的溶剂，具有良好的渗透性能和对施工环境的适应能力，不用表面活性剂，抗紫外线能力、耐老化性和持久性更强，也是水乳液型产品难以相提并论的。

　　第二节．产品的养护原理、特点

　　环保型浸渍性养护剂涂刷于被养护物材料表面上，依次经历了如下三个阶段：

　　第1阶段是渗透过程，即按照“毛细孔原理”，通过表面的微小气孔，渗透进入材料内部的表层。该阶段的表象是养护剂被材料“吸附”。

　　第2阶段是填充过程，‘已是渗透过程的深化，即因产品具有足够的柔顺度，将沿着材料内部的毛细气孔主脉，渗透进入支脉，在材料内部具有—定深度的表层范围内均匀分布，渐渐充满整个被渗透区域的微小毛细气孔，并贴附在孔内。该阶段的表象是“浸润”，一般通过涂刷2遍，可以使材料的浸润达到饱和。需要指出的是，因材料表面性能各异，各种材料的吸附能力也不同，甚至同种材料，因产地不同，所具有的吸附能力也大为不同。这其中石材最为复杂，须通过反复实验才能确定针对该特定材料的用量，而砖的吸附能力最强，有的能达到(深度)1]厘米。

　　第3阶段是结晶过程，即充分浸润材料内部的液体，沿着微小毛细气孔开始结晶成直径约为10-6mm的微细结晶球体，并逐渐充满被浸润的毛细气孔主脉和支脉。微细结晶球体之间有“气路”。其大小约为水珠直径的千分之一，从而使水珠难以通过材料表面的微孔进入材料内部，亦即具有防水功能；同时，因其大小又为空气分子的100倍，从而能使材料内部原有水汽的蒸发，能顺利地沿着“气路”，运行到材料表面，并彻底排出，亦即具有不妨碍材料“自由呼吸”的功能。该阶段的表象是材料的多孔隙间形成一道致密的养护层，在养护材质正常透气性的同时，出色地防止多种污染物的进入。

　　目前，优良的环保型浸渍性养护剂大都以硅氧烷聚合物、硅—丙共聚物或氟硅氧烷聚合物为基础料，加上固化剂、催化剂等助剂配制而咸。为了增加流动性和渗透性，又必须以溶剂或水作为载体，制成含固量10-30％的液体，形成溶剂型、水乳液型等2大系列产品。因大部分聚合物—基础料不溶于水，故水乳液型产品还要加入表面活性剂作为分散剂，大多数表面活性剂是长碳链的有机物质，它的存在要影响产品的抗老化性能。

　　经环保型浸渍性养护剂产品处理后的石材，通过对比性试验可归纳为相当低的水吸收率、保持对水蒸汽的渗透性、深的浸渍性、耐久性、无遮盖、无光泽、抗老化、不泛黄色、无污垢附着等共同特点。

　　环保型浸渍性养护剂产品一个更深层的优势在于：绝好的多功能性，可用于浸渍一个宽广种类的建筑材料如天然的石料(用硅酸盐或碳酸盐作粘合剂)、陶器、屋顶、水泥黏结材料(混凝土、石棉水泥、水泥黏结的灰泥)、石灰黏结材料(充气混凝土、石灰沙岩、石灰灰泥)。

　　 环保型浸渍性养护剂产品的应用范围也极其广泛，可以包括：建筑材料、文物和涂料的浸渍和养护；建筑立面注入和修补（靠注入、涂刷、喷徐）；墙壁的防湿气—渗透(依靠注射)；天然石的保存和修补；建筑材料在设备里的注入；矿物和石膏的添加剂；底漆和颜料的添加剂等。

　　在石材的(干挂／湿贴)施工工艺中，或采用金属固定件，或采用水泥砂浆作黏合剂，加剧了石材的污染，因此在石材的背面和接缝(共五个面)处涂刷养护剂，形成了一层良好的憎水、透气和耐酸碱的浸渍层，清除石材表面的养护剂浮粉后，既不影响水泥的粘结力、又能抗击水泥和金属铁对石材的侵蚀和污染，可有效地防止各种“石材病”。经实践证明在“干挂／湿贴的施工工艺”中，预先用浸渍性养护剂刘石材加以养护，效果十分明显。

第三节．产品的选择和比较


　　目前养护剂市场处于上述5代产品并存、良莠难分、无序竞争的格局。判定一种石材养护剂的好坏，主要从产品的使用性能、施工性能、环境评价、产品稳定性、品牌信誉和价格等诸多方面加以评价。

　　—般可以通过下面三种方法判定：技术资料（包括产品说明、注册商标、中外权威检测机构的认证、检验报告或质保书、产地证明、报关单等）；感官测试（如目测是否无色透明？摇动液体是否有不均一现象?是否有刺激性嗅味?对于无色、无刺激性嗅味和均一的产品，可能是较为上乘的产品）；实验判定（被涂材料表面的涂刷实验：进行防水、防油，防墨水，用湿的水泥沙浆做防污实验；餐巾纸的涂刷实验：更迅速判定其防水(防污)、透气、变色、防酸碱，柔顺、无毒性等特点。在涂刷晾干后，用滴水成珠和是否浸润透水，来判定其防水性：用折叠和揉搓，判定其是否具有优良柔顺度；蒙于鼻孔附近的面部，是否能舒畅地呼吸，判定其透气性：在条件需要及允许的情况下，在涂刷过产品的容器内还能养鱼，说明其无毒性。通过实验．加深对产品的直观印象）。通过上述三步判定，基本可以从众多养护剂产品中找到优质的产品，如要进一步判定产品的技术性能和指标，可找专业机构分析、出具综合检验报告，更有权威性。

　　现在，市面上对环保型浸渍性养护剂的争议，集中在溶剂型和水乳液型产品的比较上

　　为了有可比性和说服力，以法国的某公司的养护剂产品PELICOAT PRO WALL研制过程为例加以说明。

　　该公司用同一种硅氧烷共聚物作为基础料，分别用水和矿物油作为载体，配制成溶剂型试样PRO WALL #1和水乳液型试样PRO WALL #2进行比较。

　　经过综合评价和市场试销后，该公司还是以选用了溶剂型PRO WALL #1的试样作为养护剂的定型产品。尽管水乳液型产品无嗅、无毒、不然，环境评价较高。但在使用性能、施工性能上与溶剂型产品，相比，总要逊色一些。因此，更今溶剂型产品在符合环境养护标准的前提下，以其优良的技术指标和施工性能继续称雄于市场上。据说养护剂PRO WALL对建筑物养护的持久性，按法国的环境状况预期持续有效期可达50年。

　　由此可见，目前对于环保型浸渍性养护剂而言，溶剂则和水乳液型产品只能处于并驾齐驱、旗鼓相当的局面。