水磨石地坪傳統(tǒng)工藝及修繕技術(shù)的研究與分析

王利雄

上海市建筑裝飾工程集團有限公司 上海 200072

20世紀80年代中后期，水磨石作為“國民材料”開始被廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、圖書館等公共場所，特別是在優(yōu)秀歷史建筑中，水磨石出現(xiàn)的概率極高。傳統(tǒng)水磨石地坪也稱磨石子地坪，是以彩色石子、玻璃、石英石等細骨料拌入水泥，金屬、玻璃等材料作為分格嵌條，形成花紋、圖案后，表面經(jīng)打磨使用的一種裝飾地坪。其色彩多樣、構(gòu)圖精美、堅固且耐磨，被大量應(yīng)用于我國歷史保護建筑和公共建筑的地面工程。如今，無論是既有建筑的修繕，還是新建建筑中都可以看到水磨石的影子，研究與傳承水磨石的傳統(tǒng)工藝和修復(fù)技術(shù)對建筑修繕與工藝改進都十分必要。

1 水磨石地坪的歷史追溯

15世紀初，歐洲建筑業(yè)興起，石材因其堅韌的品格、華麗的外表而備受貴族們的青睞，石材裝飾飾面也被認為是地位與權(quán)力的象征。為了讓老百姓可以用上石材，威尼斯工匠們把豪宅裝修剩余的大理石邊角料帶回家中，隨意鑲嵌在院子里，簡單打磨后變成了結(jié)實的石材地面，這就是水磨石的雛形。

20世紀40年代初，上海被英租界和法租界占據(jù)，留下了外灘萬國建筑博覽群、多倫路文化街、北外灘建筑群等古典與現(xiàn)代主義并存的優(yōu)秀歷史保護建筑。其室內(nèi)地面很多都選用了水磨石，工藝非常精致，采用銅、鋁、鐵等金屬嵌條勾畫出不同曲線的輪廓，再用不同色彩的石子、玻璃、石英石等配色，勾勒出一幅幅精美絕倫的“水彩畫”，這就是高于建筑標準的藝術(shù)水磨石地坪，其人文、藝術(shù)價值不可估量。

改革開放之后，我國工程建設(shè)發(fā)展迅速，水磨石地坪開始盛行，主要工藝是將碎石骨料、石英石、玻璃等骨料與水泥混合后鋪設(shè)，再將表面打磨使用，其成本低廉且工藝簡單，市場占有率達70%以上，這類地坪被稱為普通水磨石地坪。普通水磨石地坪表面粗糙、不易清潔，長期使用后表面污損痕跡較多，因此被逐漸淘汰。

現(xiàn)代水磨石對骨料、黏結(jié)料及工藝進行了改良，骨料為彩色石子、石英砂等，黏結(jié)料為水泥或環(huán)氧黏結(jié)料，加工工藝則分為現(xiàn)場預(yù)拌、表面研磨、拋光使用以及工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼接使用兩類，接縫處則采用密拼或金屬嵌條保證其表面平整度。在大型商場及有設(shè)計效果要求的公共建筑中被廣泛使用。

同時，20世紀建設(shè)的保護類建筑歷經(jīng)歲月，已逐現(xiàn)滄桑，室內(nèi)水磨石地坪出現(xiàn)了風(fēng)化、磨損、污染、開裂、缺失等現(xiàn)象，若不及時修復(fù)，其歷史、藝術(shù)、人文價值也將隨之流逝。因此，筆者從傳統(tǒng)水磨石工藝入手，對水磨石地坪修復(fù)技術(shù)做了研究與應(yīng)用分析。

2 水磨石地坪傳統(tǒng)工藝施工原則

傳統(tǒng)水磨石由于其特殊的制作工藝，成品效果更具個性化與藝術(shù)化，我們需要對傳統(tǒng)水磨石施工工藝有充分的理解，才能傳承這些古法手作，為現(xiàn)代建筑增添色彩。筆者通過多年的項目實踐與經(jīng)驗，總結(jié)了傳統(tǒng)水磨石的材料及工藝特色。

2.1 材料分析

水磨石的主要黏結(jié)材料為硅酸鹽水泥，骨料為石粒，采用白云石、大理石等巖石加工而成。傳統(tǒng)水磨石石粒的大小為大八厘（8 mm）、中八厘（6 mm）、小八厘（4 mm）這3種，為了增加藝術(shù)性，水磨石中也會采用彩色石子、礦物顏料來豐富地面色彩。另一種主要材料是嵌條，它不僅提升了地面的美觀性，也通過分格來保證水磨石的平整度，避免出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。常用的有銅條、鋁條和玻璃條，普通水磨石地面一般采用玻璃條嵌縫，但不適用于帶有曲線形的復(fù)雜圖案，藝術(shù)水磨石則采用銅條作為分格條。

2.2 基層施工原則

當基層是素土?xí)r，需要2道墊層作為緩沖過渡。第1道用灰土鋪設(shè)，第2道用C15混凝土加強。找平層采用1∶3水泥砂漿，表層刷一遍素水泥漿，最后進行水磨石面層施工（圖1）。

當基層為預(yù)制混凝土樓板時，基層強度已經(jīng)足夠，可直接采用C10混凝土作為墊層，其余工藝同素土基層一樣（圖2）。

圖1 素土基層的處理方法

圖2 預(yù)制混凝土樓板基層的處理方法

2.3 分格條施工原則

分格線是分格條的定位線。面層施工之前，需根據(jù)設(shè)計預(yù)設(shè)的分格尺寸彈線。安裝分格條時，需將水泥涂抹在分格條兩側(cè)，以固定分格條（圖3）。

圖3 分隔條示意

采用鋁分格條時，由于鋁不耐堿、鋁條強度小且摩擦因數(shù)比玻璃條和銅條大，容易出現(xiàn)分格條拔出、松動以及兩側(cè)面層破邊等現(xiàn)象，因此，鋁條必須采取隔離措施，比如在鋁條表面滿涂光油2道，或者滿涂白色調(diào)和漆1道后再使用。

2.4 面層施工原則

水磨石地坪面層施工時要遵循先四周再中間的鋪設(shè)順序，石子高度要高于分格條3 mm左右，最后打磨平整。不同顏色的水磨石要先鋪抹深顏色的，后鋪抹淺顏色的，且要待前一種達到施工允許強度后，再鋪后一種。

水磨石正式開磨前要試磨，并且以不掉石渣為準。正式打磨的第1遍用60#～90#粗砂輪石粗磨，邊磨邊加水；第2遍用90#～120#金剛石磨精磨，后用清水沖凈；第3遍用180#～200#金剛石磨光，并且以平整、光滑、無孔隙為度。最后表面采用10%濃度的草酸清洗后打蠟，直到光滑潔亮為止。

3 水磨石修繕施工原則

水磨石的劣化情況分析：

1）表面污染。產(chǎn)生原因：長期使用過程中表面形成的污漬。

2）空鼓、開裂。產(chǎn)生原因：主要是環(huán)境溫度、材料差異、不均勻沉降等影響造成[1]。

3）缺損。產(chǎn)生原因：長期使用過程中由人為造成的損壞。

4）附加埋件。產(chǎn)生原因：扶手、支架等安裝殘留。

水磨石的修繕要根據(jù)不同的劣化情況進行區(qū)分，采用相應(yīng)的修繕工藝。筆者通過多項項目實踐與分析，整理了水磨石地坪修繕的施工流程，如圖4所示。

3.1 表面清洗原則

輕度污染的表面，采用清水碳硅尼龍刷清洗；頑固污垢污染的表面，需采用手持打磨機進行輕微打磨，打磨厚度不能超過0.5 mm。

3.2 裂縫處理原則

圖4 水磨石地坪修繕施工流程

寬度小于2 mm的裂縫，需用素水泥漿或水泥基增固、防水乳膠注入。寬度大于2 mm的裂縫，需分析原水磨石地坪的水泥配比、標號及石子粒徑范圍，并選擇與原地坪相同的水泥、石子，由淺到深制作若干小樣。沿裂縫的方向需形成V字槽，后將水磨石原料進行嵌縫并確保新材料與原地坪牢固地黏結(jié)。

3.3 空鼓處理原則

使用空鼓錘輕擊飾面確認空鼓部位，凡有空鼓回聲的部位即為影響使用的空鼓部位，應(yīng)根據(jù)實際面積進行鑿除修補。需要注意的是，裂縫和空鼓情況往往是相伴的，在確定需要鑿除范圍時要畫定記號和做好書面記錄。

3.4 缺損處理原則

缺損部位水磨石應(yīng)進行修補。素水泥漿要含801膠水，水泥石子漿中的石子粒徑、顏色、配合比需參照原始水磨石的粒徑、顏色進行調(diào)配，水泥石子漿抹平高度應(yīng)高于原水磨石面3～5 mm，之后進行打磨。

3.5 附加埋件處理原則

外露部分用氧氣乙炔割除，對留在地坪里的木楔、螺栓，可采用鉗子或套鉆拔出。取出附加埋件后，參照裂縫處理進行孔洞修補。

3.6 水磨石整體打磨原則

1）修補處打平：先對修補處進行打磨，待修補的石子漿具有相當?shù)膹姸群螅褂媒饎偸チ闲奁酱蚰?。該道的打磨原則是修補處與原飾面完全平整。

2）整體打磨：使用60目磨料，把因行走造成的磨損和污垢吸附層磨去；然后使用150目磨料，修正前道的打磨痕跡；再依次選用320目、500目、800目、1 500目磨料，按序修整前道，把毛面磨細。打磨完成后，用輕型擦地機配羊毛拉空墊進行清洗，清洗要進行3遍。

3.7 補色處理原則

機械磨光后，用草酸進行清洗。觀察地坪飾面色差情況，如果色差較大，要進行調(diào)色修補，縮小色差程度。

3.8 養(yǎng)護保養(yǎng)原則

蠟產(chǎn)品需要采用強力封地劑、面蠟、保養(yǎng)蠟。在上蠟前，要保持水泥層絕對的干燥、干凈。上臘期間，絕對不準許有任何人員的進出。修補水磨石上蠟最少需要三度底蠟，三度面蠟，兩度保養(yǎng)蠟。第一度底蠟要完全滲進飾面，待蠟層完全干涸后，方可上第二度蠟，以后每道工序都按這個程序。原水磨石可在面蠟施工時與修補部位整體一起施工。

4 應(yīng)用案例成果

應(yīng)用水磨石地坪傳統(tǒng)工藝及修繕技術(shù)進行地坪的施工，在多項具體的工程中取得了理想的效果，獲得了良好的社會反響，如圖5所示。

圖5 水磨石地坪應(yīng)用案例

5 結(jié)語

水磨石代表了一個時代的發(fā)展，見證了半個世紀的建筑歷程，對老工藝的傳承與守護是我們這代建筑人的使命和責(zé)任。特別是上海這座城市，既包容了西方文化建筑也融合了現(xiàn)代科技建筑，正是無數(shù)工匠們的辛勤努力與呵護，才有了包羅萬象的繁榮。滄桑巨變，我們需要將這些修繕工藝代代相傳，讓這些優(yōu)秀歷史保護建筑呈現(xiàn)昔日光彩，繼續(xù)成為這個時代的見證者！

水磨石獨特的藝術(shù)效果與美感不會被人們遺忘。近年來，復(fù)古潮流不斷興起，水磨石又開始在新建建筑中嶄露頭角，筆者希望通過對傳統(tǒng)水磨石地坪工藝與修繕工藝的研究與分析，為保護性建筑與新建建筑水磨石施工帶來些許新的啟迪與感悟。