室內(nèi)大面積鋪貼白麻石施工技術(shù)及過程控制

熊順生

摘 要：廣州某生產(chǎn)科研綜合基地生產(chǎn)辦公樓一樓展示前廳地面約3000平方米，設(shè)計使用山東白麻花崗巖鋪貼。為解決石材水漬、泛堿、銹斑、大面積鋪貼整體平整度、因面積大和熱脹冷縮造成石材變形松脫的難題，我們采取對石材進行六面防護處理、做“硬底”基層、基層設(shè)置變形縫、用高分子聚合物瓷磚膠作為粘結(jié)層、“井”字標(biāo)筋鋪貼、加強過程控制等方法加以解決，效果良好。

關(guān)鍵詞：石材防護；瓷磚膠粘結(jié)層；變形縫；“井”字標(biāo)筋鋪貼；過程控制

中圖分類號： TU7 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-61-3

1 工程概況

廣州某生產(chǎn)科研綜合基地生產(chǎn)辦公樓，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層，地上7層，裝修面積54300平方米。展示前廳位于一層中央，用做展示和大堂的雙重用途。展示前廳地面約3000平方米，設(shè)計采用25mm厚525mm*1050mm的60度光面長方形山東白麻花崗巖，干練水泥砂漿基層，用素水泥漿密縫鋪貼。針對該設(shè)計方案，我們根據(jù)山東白麻花崗巖容易產(chǎn)生水漬、泛堿、銹斑、結(jié)晶顆粒大、脆性大易崩邊掉角的特點，以及本工程地面面積大、對鋪貼質(zhì)量要求高的具體情況，有針對性地先做樣板實驗，逐項分析，采取相應(yīng)措施，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選總結(jié)，形成本工程室內(nèi)地面大面積鋪貼山東白麻石的施工工藝。

2 施工技術(shù)重點難點

我們本著“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的指導(dǎo)思想，在施工前充分分析相關(guān)質(zhì)量問題的成因，有針對性地事先調(diào)整設(shè)計、改變施工工藝加以預(yù)防，而不是等出現(xiàn)了質(zhì)量問題再去整改。根據(jù)山東白麻石的特點、以往施工經(jīng)驗和本項目現(xiàn)場情況，其重點難點如下：

①石材容易產(chǎn)生水漬、泛堿、銹斑；

②石材脆性大、易崩邊掉角；

③鋪貼面積大，平整度控制難度大；

④鋪貼面積大，容易因熱脹冷縮產(chǎn)生變形、松脫。

3 原因分析及解決方案

3.1 石材容易產(chǎn)生水漬、泛堿、銹斑

3.1.1 成因分析

天然石材存在許多肉眼看不到的毛細(xì)管孔、晶體間隙，10-1000μm范圍內(nèi)的溶液、膠體溶液都能滲透進入，而且山東白麻石的結(jié)晶顆粒、顆粒間隙比一般石材大。當(dāng)石材沒有做六面防護且采用濕貼法時，水泥砂漿中的液態(tài)水?dāng)y帶水泥砂漿中膠體、金屬鹽沿著石材的毛細(xì)管滲透到石材內(nèi)部。同一板塊的天然石材不同部位的密實度也不完全相同，膠體、金屬鹽、水入侵石材的程度也不同，石材板塊會出現(xiàn)深淺不一的斑塊，即“水漬”（見照片1）。硅酸鹽水泥水化過程中，水與水泥反應(yīng)生成水合硅酸鈣、鋁酸鈣，同時生成氫氧化鈣和其他可溶性金屬鹽。液態(tài)水?dāng)y帶水泥砂漿中的氫氧化鈣、可溶性鹽從石材的毛細(xì)管孔進入石材內(nèi)部。隨著時間推移，氫氧化鈣、可溶性鹽從石材的毛細(xì)管孔析出，與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，水分蒸發(fā)后在石材表面、板縫間就出現(xiàn)白色的碳酸鈣和鹽的結(jié)晶體，即“泛堿”（見照片1）。

Ca（0H）2+CO2=CaCO3↓+H2O，由于天然石材中含有鐵、鎂、鋅、錳等金屬元素，特別是山東白麻石富含鐵元素，在水和空氣中氧的作用下會發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化鐵，即“銹斑”（見照片2）。銹斑分深層銹斑和表層銹斑兩類。

①深層銹斑：石材內(nèi)部的鐵質(zhì)成分與水和氧發(fā)生氧化反應(yīng)，在石材內(nèi)生成氧化鐵，即深層銹斑。水泥中的堿元素在水的作用下與石材中的鐵質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，也會產(chǎn)生深層銹斑。石材在漫長的形成過程中內(nèi)部就已經(jīng)含有氧化鐵等金屬氧化物顆?；蚓w，即銹斑。

②表層銹斑：石材在開采、加工、運輸、安裝的過程中，表面與鐵質(zhì)物體接觸后留下少量鐵質(zhì)殘留物，這些鐵質(zhì)殘留物與水、氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成銹斑。

3.1.2 解決方案

通過以上分析，發(fā)生水漬、泛堿、銹斑的內(nèi)因有兩個即：①石材有毛細(xì)管孔、晶體間隙；②石材含有鐵、鎂、鋅、錳等金屬元素或金屬氧化物。外因：①液態(tài)水；②空氣（氧氣、二氧化碳）；③水泥水化后形成的鹽、Ca（0H）2等物質(zhì)；④鐵質(zhì)接觸石材表面。

根據(jù)成因，相應(yīng)的治理思路是：

①改善石材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止液態(tài)水的侵入，選擇沒有金屬氧化物顆粒（銹斑）的石材。

②切斷液態(tài)水、水泥中堿性物質(zhì)進入石材的路徑，或者選用不含金屬鹽、堿性物質(zhì)的粘結(jié)材料。據(jù)此，我們采取以下具體方法：a石材在施工以前，采用優(yōu)質(zhì)白麻專用防護劑對石材進行六面防護，切斷液態(tài)水?dāng)y帶水泥中的膠體、鹽、堿進入石材的路徑。開始我們選用氟化硅型石材防護劑做實驗，六面防水效果很好，但是防護成本較高。后來用白麻專用防護劑，經(jīng)泡水、泡堿實驗也能達到很好的防護效果。b采用抗?jié)B防霉的環(huán)氧基填縫劑勾縫，避免使用白水泥等礦物質(zhì)材料勾縫造成日后勾縫處泛堿。

③銹斑預(yù)防是對其形成的三要素水、氧、鐵質(zhì)等金屬元素的有效控制來進行的：a盡量不用水泥作為石材粘結(jié)材料，降低水泥中堿質(zhì)與石材中鐵質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的機會。在征得業(yè)主同意后，將原設(shè)計的“素水泥漿粘結(jié)層”改為高分子聚合物瓷磚膠，水泥就不與石材直接接觸，能大大降低水、氫氧化鈣、膠體、鹽等物質(zhì)進入石材形成水漬、泛堿的概率，也降低了水分子進入石材內(nèi)與鐵、鎂、鋅、錳等金屬元素發(fā)生反應(yīng)生成銹斑的概率。使用瓷磚膠粘貼，也解決了因石材做了防護不易與水泥漿粘結(jié)的問題，瓷磚膠固化后其塑性和粘結(jié)牢度都優(yōu)于素水泥漿，石材不易脫落。b做好地面防水，保持地面石材使用環(huán)境干燥。經(jīng)多次做樣板實驗，與設(shè)計方一起充分論證，征得業(yè)主同意后，將原設(shè)計的“干練水泥砂漿基層”改成防水抗?jié)B的“硬底”基層：用摻抗?jié)B劑和3642乳膠（廠家代號）的水泥砂漿層替代原“干練水泥砂漿基層”，平整度良好的抗?jié)B砂漿基層充分干透后再在上面滿涂9237防水劑（廠家代號），解決原“干練水泥砂漿基層”不密實易滲水、水泥沒有充分水化在后續(xù)緩慢水化過程中析出氫氧化鈣和鹽等物質(zhì)的問題，也起到了加強防水層的作用，見附圖1《展示前廳地面石材間縫隙及變形縫大樣圖》。c避免鐵器（質(zhì)）、酸堿性物質(zhì)、脫色物品與石材直接接觸。d盡量選用干凈無銹斑的石材大板。

3.2 石材脆性大、易崩邊掉角

山東白麻石屬花崗巖石材系列，它的結(jié)晶顆粒較大、晶體間隙也較大，所以脆性大，受外力作用易崩邊掉角。業(yè)主選定的石材品種不能改，我們只有在選料、加工、運輸、鋪貼各環(huán)節(jié)想辦法：

①選用性能穩(wěn)定的“老坑荒料”，盡量保證石材性能穩(wěn)定；

②石材加工機器選擇高轉(zhuǎn)速、低速進刀，防止石材在加工過程中崩邊掉角；

③石材側(cè)立于木箱內(nèi)，打包運輸，避免碰撞和壓斷；

④現(xiàn)場采用鋪橡膠墊的專用小車、側(cè)立搬運石材，避免與堅硬的鋼鐵直接接觸造成崩邊；

⑤現(xiàn)場靠墻和地面均墊置木方，以小于15°角側(cè)立于木方架上放置，避免與堅硬的水泥地面直接接觸造成崩邊；

⑥在鋪貼環(huán)節(jié)做好技術(shù)交底，用橡膠錘輕輕敲擊，鋪貼場地做臨時圍閉，鋪貼完做好成品保護。

3.3 鋪貼面積大，平整度控制難度大

展示前廳地面連續(xù)鋪貼面積較大，為保證石材鋪貼的整體平整度、對縫直線度，采取先“井”字標(biāo)筋鋪貼、后在“井”格內(nèi)填充鋪貼這種“分而治之”的方法。在南北方向的1-H軸和 1-K軸上設(shè)置標(biāo)筋石材，在東西方向的1-4軸、 1-6軸、1-8軸、1-10軸、1-12軸、1-14軸上設(shè)置標(biāo)筋石材，“井”字標(biāo)筋鋪貼部位石材的高度、平整度很容易用儀器測量和控制，先精確放線鋪貼“井”字標(biāo)筋位置的石材。把“井”字標(biāo)筋鋪貼的高度、平整度、直線度控制好了，就把整個大廳的總體平整度、對縫直線度控制住了。在“井”字格內(nèi)以標(biāo)筋石材為基準(zhǔn)，按標(biāo)筋高度和板縫對縫填充鋪貼。見附圖2《展示前廳地面石材標(biāo)筋鋪貼示意圖》。

3.4 鋪貼面積大，容易因熱脹冷縮產(chǎn)生變形、松脫

原設(shè)計是：石材板塊間密拼。因連續(xù)鋪貼面積太大，板塊間又沒有間隙，石材受熱膨脹變形會引起石材間相互推擠，造成石材松脫。經(jīng)與設(shè)計方分析研究，征得業(yè)主同意，在鋪貼基層設(shè)置變形縫，石材板塊間留2mm縫隙：石材基層變形縫設(shè)置于框架梁（軸線）上與土建變形縫重合呈網(wǎng)格狀，將20mm厚的軟木板或聚苯板根據(jù)石材鋪貼基層厚度切割成長條，側(cè)立于“變形縫線”上，見附圖1《展示前廳地面石材間縫隙及變形縫大樣圖》、附圖3《展示前廳地面石材鋪貼及變形縫設(shè)置示意圖》。石材基層變形縫與該處的石材板塊間的縫隙重合，以保證建筑結(jié)構(gòu)有微量變形時，讓變形發(fā)生在石材基層變形縫和石材板塊間的拼縫處，不至于拉脫、擠壞面層的石材。

4 施工過程控制

4.1 深化設(shè)計環(huán)節(jié)

①在綜合考慮地面與墻面、天花對縫、業(yè)主意愿的前提下，合理規(guī)劃石材板塊尺寸；

②精確測量現(xiàn)場尺寸，進行電腦CAD準(zhǔn)確排版；

③調(diào)整設(shè)計方案：

A將原設(shè)計的“素水泥漿粘結(jié)層”改為高分子聚合物瓷磚膠；

B將原設(shè)計的“干練水泥砂漿基層”改成防水抗?jié)B的“硬底”基層；

C將原設(shè)計的“密拼”改成板塊之間設(shè)置2mm縫隙，用環(huán)氧基填縫劑勾縫；

D在石材鋪貼基層中設(shè)置20mm寬的變形縫。

4.2 下料環(huán)節(jié)

①根據(jù)石材排版圖，設(shè)定本項目石材編號規(guī)則給每塊石材編號，確保每塊石材的編號是唯一的；

②根據(jù)石材排版圖和石材編號，編制《石材下料單》。

4.3 選材和石材廠加工環(huán)節(jié)

①選用性能穩(wěn)定的“老坑荒料”開大板，對大板比色挑選，剔除翹曲、暗裂、水漬、泛堿、色斑的大板，同一空間使用的石材不能有明顯色差、色花；

②石材加工機器調(diào)整到適配狀態(tài)，切割好的規(guī)格板不得缺邊掉角和見光面崩邊；

③石材必須做好六面防護，不得漏涂，防護質(zhì)量必須符合規(guī)范要求。

4.4 石材包裝運輸、搬運環(huán)節(jié)

①按下料清單的號碼在規(guī)格板側(cè)面編號，按編號順序側(cè)立裝入有木托的木箱，用包裝帶捆扎牢固，每箱附《裝箱單》；

②用叉車裝卸石材，小心謹(jǐn)慎操作，避免損傷石材；

③進行石材和成品保護技術(shù)交底，采用鋪有橡膠墊的專用小車二次搬運；

④石材搬運、施工中輕拿輕放，防止磕碰、造成暗傷。

4.5 石材驗收、保管環(huán)節(jié)

①對照《裝箱單》和《下料單》開箱，與業(yè)主、監(jiān)理聯(lián)合檢驗，特別注意六面防護、色差、銹斑、平整度、崩邊、掉角；

②石材卸貨后用雨布覆蓋，不得淋雨、水泡及長期日曬，設(shè)圍欄封閉保護；

③石材拆包裝運至施工現(xiàn)場，靠墻和地面均墊置木方，以小于15°角、光面相對側(cè)立于木方上。

4.6 石材鋪貼環(huán)節(jié)

①樣板先行，大面積鋪貼前做工藝樣板段；

②核對圖紙，對現(xiàn)場精確測量、定位、放線；

③進行施工技術(shù)交底、嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，在鋪貼施工現(xiàn)場設(shè)移動防護浸泡池，現(xiàn)場局部切割的石材必須補做防護；

④每個石材鋪貼工人配備一個輕便的木制操作臺，在石材背面涂刮瓷磚膠時，將石材平置于木制操作臺上，避免堅硬的操作臺劃傷石材見光面；

⑤用抹布把石材表面的灰塵擦干凈，石材背面朝上，用鏝刀的平口將調(diào)制好的瓷磚膠平鋪在石材背面，用鏝刀的鋸齒在石材背面縱橫梳刮、鏝刀與石材成45度夾角，使瓷磚膠與石材背面充分結(jié)合，避免因粘結(jié)不充分造成空鼓；

⑥邊鋪貼邊清縫，瓷磚膠凝固后很難清理，鋪貼48小時后，用調(diào)配與白麻石相近顏色的環(huán)氧基填縫劑灌漿勾縫；

⑦鋪貼施工場地應(yīng)圍閉，做好成品保護。

5 優(yōu)化總結(jié)、形成施工工藝（表1）

優(yōu)化總結(jié)，形成白麻石 “硬底”基層加瓷磚膠粘結(jié)的施工工藝：測量、排版、下單→放線、設(shè)置變形縫、混凝土找平層→“硬底”水泥砂漿基層→防水層→第二次放線→“井”字標(biāo)筋鋪貼→“井”字格內(nèi)填充鋪貼→灌縫、擦縫→全過程成品保護→清潔、晶面處理。

6 結(jié)論

按此方法進行施工和控制，有效地防止了石材水漬、泛堿、銹斑的發(fā)生，地面堅實、平整度和對縫直線度良好，地面石材粘貼牢固無松脫。