建筑材料-2.天然石材.

《建筑材料-2.天然石材.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑材料-2.天然石材.（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二章:天然石材 掌握建筑工程中常用石材的品种和应用范 围。了解常用岩石的形成、分类及其结构、构 造、技术性质和主要用途。懂得根据工程需要 进行石材类型选用的基本原则。 本章提要: 本 章 内 容 2.1 建筑中常用的岩石 2.2 石材 2.1 建筑中常用的岩石 岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然 固态矿物的集合体，具有一定的化学成分、矿物 成分、结构和构造。 由单一矿物组成的岩石叫单矿岩。如石灰岩 主要是由方解石(结晶CaCO3)组成的单矿岩。 由两种或多种矿物组成的岩石叫多矿岩。如 花岗岩是由长石、石英、云母等矿物组成的多矿 岩。 岩石的性质是由矿物的特性、结构、构造等 因素决定的。

2、所谓岩石的结构，是指矿物的结晶程度、结 晶大小、形态及相互排列关系，如玻璃状、细晶 状、粗晶状、斑状、纤维状等。 岩石的构造是指矿物在岩石中的排列及相互 配置关系，如致密状、层状、片状、流纹状等。 天然岩石按地质岩浆岩、沉积岩、变质岩三 大类。成因可分为 2.1.1 火成岩 岩浆岩也称火成岩，由地壳深处熔融岩浆上 升冷却而成，具有结晶结构而没有层理。根据生 成条件的不同，岩浆岩可分为以下三类。 2.1.1.1 深成岩 深成岩是岩浆在地表深处受上部覆盖层的压 力作用，缓慢冷却而形成的岩石。 其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、构造致 密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻 及耐久性好。 喷出岩是

3、岩浆喷出地表冷凝而成。 由于冷却较快，大部分结晶不完全呈细小结 晶状。岩浆中所含气体在压力骤减时会在岩石中 形成多孔构造。 建筑中用到的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安 山岩等。玄武岩和辉绿岩可作为耐酸和耐热材料 ，还是生产铸石和岩棉的原料。 2.1.1.2 喷出岩 火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速 冷却而形成的多孔散粒状岩石，多呈玻璃质结构 ，有较高的化学活性。如火山灰、火山渣、浮石 等。 火山凝灰岩是由散粒状岩石层受到覆盖层压 力作用胶结成的岩石。 火山灰可用作生产水泥时的混合材料。浮石 是配制轻混凝土的一种天然轻骨料。火山凝灰岩 容易分割，可用于砌筑基础、墙体等。 2.1.1.3 火山岩

4、 沉积岩也称水成岩，是各种岩石经风化、搬 运、沉积和再造岩作用而形成的岩石。 沉积岩呈层状构造，孔隙率和吸水率大，强 度和耐久性较火成岩低。但因沉积岩分布广容易 加工，在建筑上应用广泛。 沉积岩按照生成条件分为三类。 2.1.2 沉积岩 机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨 、河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作 用，在地表或距地表不太深处形成的岩石，主要 有砂岩、砾岩、角砾岩和页岩等。 砂岩是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和 致密程度的不同，性能差别很大。 砾岩和角砾岩的构成和性能与砂岩相似。 页岩由粘土沉积而成，呈页片状，强度低、 耐水性差，不能直接用作建筑材料。 2.1.2.1 机

5、械沉积岩 化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后，经富 集、沉积而成的岩石，如石膏、白云岩、菱镁矿 等。 石膏的化学成分为CaSO42H2O，是烧制建筑 石膏和生产水泥的原料。白云岩的主要成分是白 云石CaCO3MgCO3，其性能接近于石灰岩。菱镁 矿的化学成分为MgCO3，是生产耐火材料的原料 。 2.1.2.2 化学沉积岩 生物沉积岩是海生动植物的遗骸，经分解、 分选、沉积而成的岩石。如石灰岩、硅藻土等。 石灰岩的主要成分为方解石(CaCO3)，常含 有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和 粘土等。 硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含无 定形SiO2、浅黄色或浅灰色、质软而轻，多孔， 易磨

6、成粉末，有极强的吸水性。 2.1.2.3 生物沉积岩 变质岩是地壳中原有的岩石在地质运动过程 中受到高温、高压的作用，在固态下发生矿物成 分、结构构造和化学成分变化形成的新岩石。 建筑中常用的变质岩有大理岩、蛇纹岩、石 英岩、片麻岩、板岩等。 2.1.3 变质岩 大理岩也称大理石，是由石灰岩、白云岩经 变质而成的具有细晶结构的致密岩石。 大理岩在我国分布广泛，而以云南大理最负 盛名。大理岩表观密度为26002700kg/m3，抗压 强度较高，达100300MPa。大理岩质地密实但 硬度不高，易于加工，可用于石雕或磨光成镜面 。纯大理岩为白色，若含有不同杂质呈灰色、黄 色、玫瑰色、粉红色、红色、

7、绿色、黑色等多种 色彩和花纹，是高级装饰材料。 2.1.3.1 大理岩 蛇纹岩是由岩浆岩变质而成的岩石，呈绿、 暗灰绿、黄等色。 结构致密，硬度不大，易于加工，有树脂或 蜡状光泽。岩脉中成纤维状者称蛇纹石棉或温石 棉，是常用的绝热材料。 2.1.3.2 蛇纹岩 石英岩是由硅质砂岩变质而成，质地均匀致 密，硬度大，抗压强度高达250400MPa，加工 困难，但耐久性强。 石英岩板材可用作重要建筑的饰面材料或地 面、踏步、耐酸衬板等。 2.1.3.3 石英岩 片麻岩是由花岗岩等火成岩变质而成。其矿 物成分与花岗石相近，具有片麻状构造。垂直于 片理方向抗压强度为120200MPa，沿片理方向 易于开

8、采加工。 吸水性高，抗冻性差，通常加工成毛石或碎 石，用于不重要的工程。 2.1.3.4 片麻岩 板岩是由页岩或凝灰岩变质而成。板岩构造 细密呈片状，易于剥裂成坚硬的薄片状。 其强度、耐水性、抗冻性均高，是一种天然 的屋面材料，可用于园林建筑。 2.1.3.5 板岩 2.2 石材 石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率等因 素有关。表观密度大的石材孔隙率小、抗压强度 高、耐久性好。 按照表观密度的大小可将石材分为： 重质石材 表观密度1800kg/m3； 轻质石材 表观密度1800kg/m3。 2.2.1 石材的主要技术性质 2.2.1.1 表观密度 石材的强度等级分为9个：MU100、MU80、

9、 MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15 和MU10。 它是以3个边长为70mm的立方体试块的抗压 强度平均值确定划分的。 2.2.1.2 强度等级 石材的硬度取决于组成矿物的硬度和构造， 硬度影响石材的易加工性和耐磨性。石材的硬度 常用莫氏硬度表示，它是一种刻划硬度。 各莫氏硬度级的标准矿物如表2.1所列。 2.2.1.3 硬度 表2.1 矿物的莫氏硬度表 硬度 12345678910 矿物滑石石膏方解 石 萤石磷灰 石 长石石英英玉刚玉金刚 石 毛石也称片石，是采石场由爆破直接获得的 形状不规则的石块。根据平整程度又将其分为乱 毛石和平毛石两类。 (1)乱毛石 形状不规

10、则，一般高度不小于 150mm，一个方向长度达300400mm，重为 2030kg。 (2)平毛石 是由乱毛石略经加工而成。基本 上有6个面，但表面粗糙。 2.2.2 石材的品种与应用 2.2.2.1 毛石 料石是由人工或机械开采出的较规则的六面 体石块，再略经凿琢而成。 根据表面加工的平整程度分为毛料石、粗料 石、半细料石和细料石四种。 (1)毛料石 外形大致方正，一般不加工或 稍加修整，高度不小于200mm，长度为高度的 1.53倍。叠砌面凹凸深度不大于25mm。 2.2.2.2 料石 (2)粗料石 高度和厚度都不小于200mm， 且不小于长度的1/4，叠砌面凹凸深度不大于 20mm。 (

11、3)半细料石 规格尺寸同上，叠砌面凹凸 深度不大于15mm。 (4)细料石 规格尺寸同上，叠砌面凹凸深 度不大于10mm。 用于建筑物内外墙面、柱面、地面、栏杆、 台阶等处装修用的石材称为饰面石材。 饰面石材从岩石种类分主要有大理石和花岗 石两大类。 所谓大理石是指变质或沉积的碳酸盐类岩石 ，有大理岩、白云岩、石英岩、蛇纹岩等。 所谓花岗石是指可开采为石材的各类火成岩 ，有花岗岩、安山岩、辉绿岩、辉长岩、玄武岩 等。 2.2.2.3 饰面石材 饰面石材的外形有加工成平面的板材，或者 加工成曲面的各种定型件。 大理石饰面材料因主要成分碳酸钙不耐大气 中酸雨的腐蚀，所以除了少数几个含杂质少、质 地

12、较纯的品种，如汉白玉、艾叶青等外，不宜用 于室外装修工程，否则面层会很快失去光泽，并 且耐久性会变差。而花岗石饰面石材抗压强度高 ，耐磨性、耐久性均高，不论用于室内或室外使 用年限都很长。 色石渣也称色石子，是由天然大理石、白云 石、方解石或花岗岩等石材经破碎筛选加工而成 ，作为骨料主要用于人造大理石、水磨石、水刷 石、干粘石、斩假石等建筑物面层的装饰工程。 其规格品种和质量要求见表2.2。 2.2.2.4 色石渣 表2.2 色石渣的规格、品种及质量要求 规格俗称 平均粒径 (mm) 常用品种质量要求 大二分 一分半 大八厘 中八厘 小八厘 米粒石 20 15 8 6 4 0.31.2 白石渣、房山白、 奶油白、湖北黄、易县 黄、松香石、东北红、 盖平红、桃红、东北绿 、丹东绿、玉泉灰、墨 王、苏州黑等 颗粒坚固，无杂 色，有棱角，洁净， 不含有风化颗粒，使 用时须冲洗干净