Trong số rất nhiều loại đá cẩm thạch, đá cẩm thạch trắng thì chắc chắn có một loại được sử dụng rộng rãi nhất. Đá cẩm thạch trắng được ứng dụng cho các bức tường, sàn nhà, vách nền, cầu thang, mặt bàn và nhiều vị trí cao cấp, sang trọng khác. Thậm chí, một số người còn dùng đá cẩm thạch trắng theo nhiều cách khác nhau, như làm quần áo, bóng đèn, đĩa đựng trái cây, loa phóng thanh, và cả bồn cầu.
Đá cẩm thạch Volakas, đá cẩm thạch trắng Hy Lạp, tấm đá ốp tường mặt chẻ rãnh màu trắng, đá trang trí văn hóa, vật liệu ốp tường, tấm ốp bề mặt bằng đá, trang trí tường bằng đá
Sự tao nhã đơn giản, khí chất quý phái, cùng với vẻ mềm mại, tinh tế của đá cẩm thạch trắng thực sự khiến người ta say mê; hiệu quả trang trí thậm chí còn vượt trội hơn nữa, thật đáng kinh ngạc. Những gam màu dịu nhẹ, sắc trắng tuyết cùng vẻ đẹp thuần khiết tựa bông tuyết đã giúp nhiều nhà thiết kế khai thác triệt để và phô diễn tối đa vẻ đẹp của nó.
Tuy nhiên, đây cũng là loại đá được yêu thích nhưng đồng thời cũng gây e ngại; bởi tính chất dễ bị ố vàng, mỏng manh và khó bảo dưỡng của đá cẩm thạch trắng khiến không ít người phải hối tiếc, đặc biệt là hiện tượng đá cẩm thạch trắng dễ chuyển màu vàng khiến nhiều người yêu thích loại đá này phải dè chừng.
Nếu muốn giải quyết các vấn đề về chất lượng như hiện tượng ố vàng trên đá cẩm thạch trắng, chúng ta cần phân tích kỹ lưỡng các yếu tố bên trong lẫn bên ngoài, hiểu rõ bản chất của đá cẩm thạch cũng như nguyên nhân gốc rễ của những vấn đề chất lượng, từ đó mới có thể xử lý tận gốc. Vậy điều gì khiến đá cẩm thạch trắng bị ố vàng? Làm thế nào để giữ gìn vẻ đẹp ban đầu của đá cẩm thạch trắng? Dưới đây là một số mẹo hữu ích!
Cấu trúc và thành phần của đá cẩm thạch trắng
Một nghiên cứu về loại đá cẩm thạch trắng phổ biến nhất marble Thông qua kính hiển vi điện tử quét, người ta phát hiện trên bề mặt và các đường vân của đá cẩm thạch trắng chứa các khoáng chất sắt với kích thước hạt từ 2 micron đến vài trăm micron; một phần nằm rải rác trên bề mặt tấm đá, phần khác tập trung ở các đường vân.
Quá trình oxy hóa của các khoáng chất sắt trong đá cẩm thạch trắng được xem là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng ố vàng. Do hầu hết các loại đá cẩm thạch đều có màu sắc tương đối đồng nhất, trừ các đường vân; khi những khoáng chất chứa sắt phân bố ngẫu nhiên trong đá bị oxy hóa, tạo thành các oxit sắt ngậm nước màu vàng hoặc nâu, sẽ xuất hiện những vết loang trên bề mặt tấm đá, gây mất thẩm mỹ, đặc biệt rõ ràng ở đá cẩm thạch trắng.
Sắt trong đá cẩm thạch trắng chủ yếu tồn tại dưới dạng sắt sunfua, sắt cacbonat và magie sắt silicat, chúng phân tán trong ma trận đá hoặc tập trung ở các đường vân.
Khi các khoáng chất sắt hai hóa trị trên bề mặt đá bị oxy hóa thành sắt ba hóa trị bởi oxy trong không khí, rồi kết hợp với nước tạo thành hydroxit sắt ngậm nước, hiện tượng ố vàng sẽ xuất hiện; nếu không có biện pháp bảo vệ, hiện tượng này thường xảy ra sau 8–12 tháng kể từ khi đá được đưa vào sử dụng.
Một hiện tượng thú vị là hiện tượng ố vàng không xảy ra khi đá cẩm thạch được đặt cạnh nguồn nhiệt, chẳng hạn như ống dẫn nước nóng, điều này cho thấy hiện tượng ố vàng của đá cẩm thạch trắng có liên hệ chặt chẽ với nước. Tuy nhiên, tiếp xúc với nước không nhất thiết dẫn đến hiện tượng ố vàng.
Thử nghiệm sốc nhiệt đối với đá cẩm thạch trắng cho thấy mẫu đá được ngâm trong nước khử ion ở nhiệt độ 15–25℃ trong 6 giờ, sau đó được đưa vào lò nướng ở nhiệt độ 100–110℃ trong 18 giờ. Sau 20 chu kỳ như vậy, chỉ có mẫu đá có hàm lượng sắt cao trên bề mặt xuất hiện hiện tượng ố vàng nhẹ, và mức độ ố vàng thấp hơn nhiều so với hiện tượng ố vàng tự nhiên.
Hiện tượng thí nghiệm này cho thấy do độ dẫn điện rất thấp của nước khử ion, phản ứng oxi hóa – khử, tức là quá trình sắt hai hóa trị bị oxy hóa thành sắt ba hóa trị, diễn ra vô cùng chậm. Vì vậy, dù mẫu đá đã được ngâm trong nước lâu ngày và trải qua nhiều chu kỳ, vẫn không xuất hiện hiện tượng ố vàng rõ rệt.
Kết quả thử nghiệm này cho thấy hiện tượng ố vàng của đá cẩm thạch trắng là kết quả của quá trình oxy hóa và ngậm nước tác động lên các khoáng chất sắt hai hóa trị trên bề mặt đá; cả hai yếu tố này đều không thể thiếu. Khác với việc ngâm trong nước ion, đá cẩm thạch trắng rất dễ bị ố vàng khi ngâm trong dung dịch kiềm.
Cùng một mẫu đá được ngâm trong nước kiềm ở nhiệt độ 15–25℃ trong 6 giờ, sau đó được nướng trong lò ở nhiệt độ 50–60℃ trong 18 giờ. Sau 20 chu kỳ như vậy, kết quả kiểm tra cho thấy tất cả các mẫu đá cẩm thạch trắng được chọn để thí nghiệm đều bị ố vàng, trong đó đá cẩm thạch trắng Carrara bị ố nặng nhất.
Dung dịch kiềm dễ làm đá cẩm thạch trắng bị ố vàng vì trong môi trường kiềm, thế oxi hóa – khử của sắt hai hóa trị bị giảm khi nó bị oxy hóa thành sắt ba hóa trị, đồng thời dễ dàng bị oxy hóa thành sắt ba hóa trị bởi oxy trong không khí. Sắt ba hóa trị kết hợp với nước tạo thành lớp ô nhiễm màu vàng trên bề mặt tấm đá.
Sắt hai hóa trị trên bề mặt đá bị oxy hóa thành sắt ba hóa trị bởi oxy trong không khí, rồi kết hợp với nước tạo thành hydroxit sắt ngậm nước, vốn có độ tan cực kỳ thấp. Do đó, lớp ô nhiễm ố vàng trên bề mặt do sắt gây ra rất khó tẩy rửa. Loại ô nhiễm ố vàng thứ hai trên bề mặt đá cẩm thạch trắng lại bắt nguồn từ các chất hữu cơ bên trong đá. Những chất hữu cơ này tồn tại trong quá trình hình thành đá cẩm thạch, có cấu trúc tương tự như mùn đất.
Những chất hữu cơ tan trong nước có trong đá cẩm thạch thường xuất hiện màu nâu vàng khi phản ứng với nước kiềm. Do sự tồn tại của các chất hữu cơ này bên trong đá, khi sàn hoặc tấm ốp tường bằng đá cẩm thạch chưa được xử lý chống thấm ở mặt sau được thi công ướt, nước kiềm trong vữa xi măng sẽ thấm vào đá và phản ứng với các chất hữu cơ trong đá, tạo thành những sản phẩm có màu. Khi những sản phẩm màu này được nước đưa lên bề mặt đá, hiện tượng ô nhiễm thứ hai trên bề mặt đá sẽ hình thành.
Ngay cả trong thời gian sử dụng sau khi đá đã được lắp đặt, do điều kiện khí hậu, mỗi khi nước thấm vào bê tông xi măng rồi lại thấm ra khỏi bề mặt đá, nó sẽ luôn mang theo các chất ô nhiễm hữu cơ có màu lên bề mặt đá.
Nguyên nhân bên ngoài
Hai loại ô nhiễm nói trên của đá cẩm thạch trắng xuất phát từ thành phần và cấu trúc bên trong đá, đồng thời xảy ra dưới tác động của các điều kiện bên ngoài. Ngoài hai loại ô nhiễm liên quan đến thành phần và cấu trúc của đá này, còn có một số nguồn ô nhiễm ngoại lai khác:
1. Hiện tượng ố vàng do mài mòn
Khi bề mặt đá cẩm thạch được đánh bóng bị mài mòn, bụi bẩn theo từng bước chân lọt vào các lỗ rỗng trên bề mặt đá, khiến bề mặt đá cẩm thạch trắng trở nên vàng.
2. Hiện tượng ố vàng do chăm sóc không đúng cách
Cách chăm sóc không đúng phổ biến nhất là dùng giẻ lau bẩn để lau ướt sàn. Bụi bẩn từ giẻ bẩn tích tụ trong đá, làm cho bề mặt đá bị ô nhiễm và chuyển sang màu vàng.
3. Hiện tượng ố vàng do phủ sáp
Khi sáp thường được sử dụng để đánh bóng bề mặt đá cẩm thạch, lớp sáp dày sẽ bị vàng do quá trình lão hóa tự nhiên.
4. Hiện tượng ố vàng do xử lý bề mặt bằng phương pháp tinh thể
Bông thép dùng trong xử lý bề mặt pha lê, với lượng bột mịn li ti còn sót lại trong các lỗ nhỏ trên bề mặt tấm đá cẩm thạch đã được đánh bóng, trở thành nguyên nhân gây ố vàng; đặc biệt khi đá được xử lý bề mặt pha lê trong trạng thái ướt, hiện tượng ố vàng càng dễ xảy ra.
5. Hiện tượng ố vàng do quá trình lắp đặt
Hiện tượng ố vàng do quá trình lắp đặt thường dễ bị bỏ qua, nhưng lại rất phổ biến.
Trước khi lắp đặt sàn hoặc tường bằng đá cẩm thạch, tấm đá tiêu chuẩn được xử lý chống thấm theo phương pháp “sáu mặt”: mặt dưới được phủ lớp chống thấm và keo dán, còn bốn cạnh và mặt trước được xử lý bằng chất chống thấm thẩm thấu.
Nếu việc chống thấm sáu mặt được thực hiện rất tốt, chất lượng của các vật liệu chống thấm được lựa chọn cũng được đảm bảo, thì về lý thuyết, hiện tượng ố vàng do nước gây ra đáng lẽ không còn xảy ra nữa. Tuy nhiên, thực tế cho thấy ngay cả khi bề mặt tấm đá đã được chống thấm sáu mặt kỹ lưỡng trước khi lắp đặt, hiện tượng ố vàng trên bề mặt tấm vẫn thỉnh thoảng xuất hiện sau khi thi công.
6. Ố vàng liên quan đến việc lắp đặt đá
Điều này chủ yếu xuất phát từ hai nguyên nhân. Một là do yêu cầu kích thước lắp đặt, việc cắt tại công trường làm phá hủy lớp chống thấm ban đầu ở một mặt; tình huống khác có thể xảy ra là môi trường thi công bẩn, vữa xi măng rơi vương vãi trên bề mặt tấm trong quá trình xây dựng. Để tránh vữa xi măng rơi khô lại trên bề mặt, người ta thường lau sạch vữa bằng khăn ướt. Lúc này, rất dễ xảy ra tình trạng nước xi măng có tính kiềm mạnh bị bôi trét vào các khe nứt tối màu trên bề mặt tấm, bởi dù bề mặt đã được xử lý chống thấm thẩm thấu, các phân tử chất chống thấm siêu nhỏ vẫn không thể tạo thành một lớp màng bảo vệ bao phủ toàn bộ các khe nứt, nhằm che chắn và bảo vệ chúng.
Đá cẩm thạch trắng phổ biến, tấm lát sàn đá cẩm thạch trắng Columbia với giá tốt
Do đó, độ bao phủ của chất chống thấm trong các khe nứt rất hạn chế. Khi lắp đặt, việc dùng bay trát vuốt đi vuốt lại hai bên cạnh tấm đá tiêu chuẩn bằng vữa xi măng cũng sẽ làm hỏng lớp chống thấm đã được thực hiện. Nếu chẳng may nước xi măng lọt vào các khe nứt trên bề mặt tấm khi lau chùi, thì hiện tượng ố vàng trên bề mặt tấm chỉ là chuyện sớm muộn, chứ không phải vấn đề có hay không.
