一、天然石材地面的耐久性

1．耐久性和預期使用年限和其他地面材料相比，天然石材地面使用年限長久且優雅美麗。據專家估計，天然石材地面的使用年限會有50年，而如果經過適當的保養，天然石材地面，特別是花崗石、大理石和斑巖鋪裝的地面，使用年限大約可延續上百年。為促進天然石材在鋪地面方面的使用，美國田納西州大學對建筑物中高密度行走的地方使用天然石材鋪裝地面進行了專題研究。雖然天然石材地面可以耐用到和建筑物一樣長久，但它的使用年限并不需要和建筑物的同時完結。

天然石材的耐久性使得這種材料可以成為理想的回收和再利用材料而用于其他各種領域。這種特性不僅可以節約鋪裝成本，也可以降低環保支出。在評估石材的耐久性，即使是再利用時，也必須考慮進開采和加工過程中必要的能耗、水耗等消耗。美國田納西州大學在這方面的研究結果列于表1(但其中沒有列出從開采礦山到加工地點的運輸費用)。

 所列出的數值是按礦山開采作業開采出的和加工作業生產出的每立方英尺(ft )石材的數值，花崗石、石灰石和砂巖平均密度數值分別為169磅／ (ft )、151磅／(ft 3)和l50磅／(FT3 )。精確的消耗根據設施和產品(例如荒料，毛板，光板、方板等)的不同而不同。

2．保養和修補

和乙烯基復合地面板、涂敷層混凝土，或陶瓷面磚相反，天然石材有著連續性色彩和貫穿性結構。這種整體終加工性降低了擦傷或損壞表面的可視性。具有整體終加工性的材料是很容易修補的，并且比表面終加工材料的使用年限要長。再加上它的耐久性，這一性能就會使產品在保養和修補方面的費用都很低。然而，天然石材鋪裝在高密度行走地段，由于不斷被行走腳步的摩擦和灰塵，就有可能逐漸失去光澤，變得發暗。

因此天然石材地面就需要定期清掃和真空吸塵，以便清除掉引起發暗的磨擦因素。在建筑物人口鋪上腳墊以防止磨削顆粒進入建筑物這種方法也是可取的。當然在必要時，石材地面也可以用化學溶劑進行徹底清洗。

 

3．使用年限成本

石材地面的相對高檔的材料和高安裝成本可能會妨礙設計師斟酌考慮選擇使用天然石材。然而，但由于它的長久和有益的使用年限以及保養成本低，天然石材是經濟的和先進的。使用年限成本研究計算出，盡管高質量的石材，即大理石和土耳其石灰華，其鋪裝成本分別是21美元／平方英尺和12．50美元／平方英尺(很多其他產品低于10美元／平方英尺)，而它們的年費用低于其他一些競爭材料的年費。實際上乙烯基片和乙烯基復合鋪地板的年費用比石灰華和大理石年費用要多兩倍以上。其調研結果列于表2。

(1)預期使用年限為5O年； (2)預期使用年限為10年； (3)硅酸鹽水磨石，預期使用年限為30年； (4)樹脂水磨石，預期使用年限為15年。

表2表明，和其他材料相比，石材在它的預期使用年限期間的使用成本，是實實在在可承受得起的。

由于石材地面的經濟和物理方面的益處，這種材料是在高密度行走地段地面的最佳選擇。在這方面，天然石材的益處是數不清的。實際上，天然石材還有第三個優點，就是可保持室內空氣質量。

 

4．保持室內空氣質量

有些地面所產生的物質會降低室內空氣質量，如灰塵、過敏源和揮發性有機化合物。灰塵和過敏源會造成呼吸道、皮膚的和眼睛上的痛苦，由于人會呼進揮發性有機化合物，人就會頭痛惡心，呼吸困難，健康受到損害，甚至會致癌。地面產生的揮發性有機化合物，和地面材料本身結合在一起的量很少，主要是和制造、鋪裝和保養或再磨光時使用的產品結合在一起。這些產品包括粘接劑，如在地毯填料和地磚上使用的；以及化學制劑，如用于硬木地板的聚氨酯。通常用于生產地毯中使用的粘接劑也會散發出揮發性有機化合物，甚至進行正常的清洗，地毯里也隱藏著會成為過敏源或可能攜帶細菌的微粒。

而使用天然石材則可以避免上述兩種情況：即避免微粒聚集和揮發性有機化合物的產生。石材表面不會生成灰塵和過敏源，特別是在按部就班進行清洗時。相對小面積的密封石材地面還會阻止這種情況的發生。可以使用(非酸性)淡肥皂和水溶液進行清洗。進一步說，天然石材表面的處理只需要研磨以達到拋光的效果， 而石材本身也不含揮發性有機化合物。至于說需要用薄泥漿和砂漿固定石材，也不會降低室內空氣質量。而石材密封劑，按常規講是富含揮發性有機化合物的，通常是需要用來防止污染和摩損的，但少量使用則毫無妨礙。

總之和其他地面材料相比，天然石材地面的好處多多。維護保養費用少，壽命長并可以再利用。更重要的是，如果少量使用石材密封劑的話，天然石材地面不會降低室內空氣質量。正是這些優點使人們愿意在高密度行走地段選擇使用天然石材地面。

 

二、水泥基水磨石的耐久性

1．測試研究目的

加拿大全國研究委員會建筑研究部對水磨石地面耐久性進行了測試研究。這一工作的目的就是觀察使用清潔劑清洗對水磨石和其他水泥質地面材料產生的影響。為此項工作，專門設計了一臺名為Floorometer的裝置，以用來制造包括使用清洗液清洗、再用水沖洗，隨后又進行部分烘干測試條件在內的一個完整測試周期。

鹽在水磨石表面的裂隙中以及在大理石碎石與基體界面上的結晶造成了對這類地面的損壞。磷酸三鈉和碳酸鈉的堿性鹽是清洗液中最常用的成分，也是造成水磨石損壞的主因。這種損壞開始是緩慢的，然后是越來越快直至發生裂隙，并且損壞程度取決于表面烘干的速度和廣度。因而，在適當致密的并耐用的材料，特別是如果材料是被部分烘干的情況下發現這種損壞狀況之前，就要多次重復這些測試周期。為生成嚴重表面毀壞所要求的測試周期次數，要根據在同樣條件下指定材料和類似材料進行相關耐久性對比的需要來確定。這一測試和這種裝置只適用于鑒定具有相似性能的材料：它可以用來對比各種密封膠對指定水磨石地面表面的作用，或對比各種大理石骨料在指定水磨石基體中的耐久性。

2．Floorometer~l試裝置

裝置的基本構件是一個盛放樣品的直徑為2英尺圓托盤。圓托盤安裝在一件用1／4馬力電機驅動的減速齒輪箱上。這一圓托盤每小時旋轉1／2轉。

按照圓托盤上的樣品架子將樣品切割成同樣的長寬和厚度。 所有的樣品都要剛好適合圓托盤上安排的空問并是寬松的，以便樣品能被抬起進行觀察。每一樣品周圍所具有寬松空間都為l／8英寸。樣品的空間分成兩種扇格，一個扇格約為90。，一扇格約為270。。在90。的扇格中，相關臂上裝兩塊海綿，第一塊海綿要浸透0．5％濃度的磷酸三鈉溶液，另一塊則是浸透蒸餾水。液體按每分鐘3cc的速率被泵到海綿上，這樣當樣品在海綿之下經過時，會共有15cc的液體被送到每塊樣品上。

在270。的扇格中安放有燈架，架上裝有6個同樣間距的紅外線燈，當樣品經過燈下時會部分烘干這些樣品。
 

3．測試結論

在F1oorometer~,lJ試裝置上，對一批水磨石樣品總共進行了4500個周期的測試。干態測試周期中，樣品表面溫度不得超過160。F。所測試的樣品的成份情況詳見表3。各種條件下測試后樣品的含水率詳見表4。樣品在這臺裝置上進行了4500個周期的測試后，都出現了明顯的損壞。但各個樣品上形成損壞的程度是不同的。損壞的特征，就是第一眼就可以看到基體和大理石碎石的界面上出現了裂紋。當裂紋發展超過某一點時，就會出現基體脫離碎石的趨勢，以至末端效果就成了在碎石水平線之下的基體的移動。還有一些例子，是碎石上出現了一些裂縫脈。這是那些由于鹽結晶使表層明顯膨脹的表面上出現起鼓形態的樣品的總的傾向。