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三哥家政:含铁物质对石材的影响
发表日期:2021-04-09 18:30    文章编辑:三哥   
石材是岩石经加工后所产生的成品,岩石是由矿物构成的,个中含铁矿物是石材中铁质的来源.铁元素在天然界平分布甚广,但大多以化合物之方法出现,因为铁元素属中等活泼性的金属,在高温下易和氧、硫、氯等元素产生强烈反响,并易溶于无机稀酸和浓盐酸的溶液中,同时浓碱溶液也易侵蚀铁。是以铁只有以化合物(含铁矿物)的形态出现,才得以在天然界中保存下来。铁的化合物有氧化物、硫化物、硅酸铁、碳酸铁、硼酸铁、钨酸铁、硫酸铁等数百种,但以下列四种化合物为重要类别:
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一、氧化铁:含铁氧化物的矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿等。
二、硫化铁:含铁硫化物的矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜砂、黄锡矿等。
三、含铁硅酸盐矿物:有橄榄石、黑榴石、十字石、黑柱石、通俗辉石等。四、含铁碳酸盐矿物:有菱铁矿及铁白云石等。
因为石材本身含有赤铁矿或硫铁矿等上述的含铁矿物,此类铁矿物本身极易氧化而锈蚀,造成石材外面变色、变黄以及锈斑等缺点,严重者甚至因铁质锈蚀后膨胀而产生结晶颗粒爆裂与孔洞。兹就含铁矿物对各石材的影响逐项解释:
1、含铁矿物对花岗石石材的影响除了含铁硫酸盐矿物外,大部份的含铁矿物都有可能存在花岗石中,属硅酸铁矿物的数量及分布最广,其次是氧化铁或硫化铁矿物。一般含铁矿物的色彩深暗,对花岗石的装潢美不雅价值有关键性的影响。花岗石中暗色矿物集中者,石材常呈黑色、绿色系,如摩卡绿(含FeO+Fe2O3:6.43%)、印度黑(含FeO+Fe2O3:13.2%)、南非深黑(含FeO+Fe2O3:20.5%),辛巴威黑(含FeO+Fe2O3:11.5%)等。黄铁矿、白铁矿等含铁矿物嵌入辉长岩中,因而形成了闪烁金光的黑金石材,印度黑金即为最明显的例子。含铁矿物在石材中的分列组合,丰富并美化了石材的装潢美不雅后果,使天然石材色彩变更绚丽,如孔雀绿(含FeO+Fe2O3:6.21%)、丛林绿(含FeO+Fe2O3:5.31%)、豹皮花(含FeO+Fe2O3:3.40%)等。
2、硫化铁是花岗石遭受锈黄污染的重要原因之一,它在常温常压下易风化水解,生成氧化铁,再进一步水化成褐铁矿。硫化铁分化后,有时会留下立方体黄铁矿假象,有的溶蚀成很多孔洞。若氧化铁溶液沿着节理裂隙面渗入渗出侵染,从而形成铁质薄膜,使石材遭受污染,形成色差,降低石材装潢后果。花岗石中遭受破坏的第二主因为黑云母,片状组织极轻易沿此面剥离且易风化,风化层脱落后在石材外面形成小坑。别的,黑云母(K(Mg,Fe3(Alsi3O10)(OH)2)常遭水溶液感化而产生释放Fe3+感化,而锈染其他矿物,产生严重锈斑。含铁榴石即绿泥石类矿物是花岗石遭受破坏的第三主因,它们风化后易形成土状物,经风吹水冲后,造成石材外面产生孔洞和凹坑。
3、含铁矿物对大理石石材的影响,大理石中含铁矿物有碳酸铁、硫化铁、氧化铁及含铁硅酸盐矿物等。存在于大理石中的含铁矿物,因成分不合,对大理石的感化差别很大。铁白云石能使大理石变成灰色、菱铁矿变成褐色、角闪石类矿物则出现绿色—茶青色—黑色,呈点状、线状分布时,形成必定的图案,产生自有的丰富色彩变更;别的,绿泥石、石榴石会使大理石呈绿色或黄绿色。大理石石材遭受外面锈黄的主因为黄铁矿,其次是磁黄铁矿、镍黄铁矿等硫化铁矿物,其污染原因与花岗石雷同,硫化铁分化后,有时会留下立方体黄铁矿假象,有的溶蚀成很多孔洞(如新米黄大理石板材中常见1~3mm孔径空洞)。铁铝榴石、绿泥石类矿物及含铁泥质矿物的抗风化才能较差,时光久了也会形成凹坑及空洞。
4、含铁成分对石材安然的影响,石材化学成分内,含铁成分的高低虽不完全决定石材安然性的高低,但倒是石材本身产生病变(锈斑)的重要原因,对石材安然性的影响相当大。它是所有含铁矿物及附著在石材外面氧化铁含铁量的总和,一般以FeO和Fe2O3百分比(%)含量表示,是以反响不出原矿物成分中各含若干,也难以肯定它抗风化的才能。前面已论述过,不论是花岗石或大理石石材中,若内含之铁矿物以比较稳定的含铁矽酸盐矿物为主,而不是硫化铁、黑云母及铁质薄膜,石材即具备较强之抗风化性;反之,若石材中含铁矿物大多为不稳定的硫化铁、黑云母等,尽管含铁量低,石材抗风化的才能也有可能变得较差。
总而言之,不管是大理石或花岗石石材,含铁矿物的稳定性决定著石材的抗风化性,浩瀚含铁矿物中,硫化铁为最不稳定的成分,黑云母次之,再者为含铁石榴石和绿泥石类矿物。是以,在选择石材或剖断石材病变时,应留意这些有害矿物的分布、含量及含铁矿物的耐风化性,以确保石材的安然性
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