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1、第二章 天然石材 定义：凡是从天然岩石中开采的，经加工或 不经加工而得到的不同形状和尺寸的石材 最古老的建筑材料之一 优点： 具有强度高、耐久性与耐磨性好、良好的装 饰性、便于就地取材等优点 缺点： 具有开采、加工困难、重量大等缺点 古埃及金字塔 古埃及金字塔 太阳神阿波罗神庙遗址 印度科纳拉克太阳神神庙 埃及卢克索神庙东一度的太阳神庙 印度泰姬陵 意大利比萨斜塔 云冈石窟 灵隐寺石窟 云冈石窟露天大佛 云冈石窟 龙门石窟 石 桥 2-1 岩石的形成及分类 一、造岩矿物 定义：组成岩石的矿物。 造岩矿物很多，主要有石英、长石、云母、方解石、白云石 、黄铁矿、角闪石(辉石、橄榄岩)。 这些造岩矿
2、物具有不同的特性。 矿物名称组成密度 莫氏 硬度 颜色特性 石英结晶的二氧化硅2.657无色透明 最坚硬、稳定的矿物之一，但 不耐久，是许多岩石的造岩矿 物 长石结晶的铝硅酸盐类2.52.76白、浅灰等 稳定不及石英，风化后为高岭 土，是岩浆岩最重要的造岩矿 物 云母 结晶的、片状的含水 复杂硅铝酸盐 2.73.123无色透明到黑色 最易分裂成薄片，影响岩石的 耐久性、强度和开光性 角闪石、辉 石、橄榄石 结晶的铁、镁硅酸盐3457 深绿、棕或黑色， 称暗色矿物 坚固、耐久、韧性大、开光性 好 方解石结晶的碳酸钙2.73白色 不耐酸、开光性好，普通存在 于沉积岩中 白云石 结晶的或非结晶的碳
3、酸钙镁的复盐 2.94白色、灰色 与方解石接近，仅在浓的热盐 酸中分解 黄铁矿结晶的二硫化铁567金黄色 遇水及氧化作用后生成游离的 硫酸，是有害杂质 表2-1 建筑中常用的主要造岩矿物 二、岩石 定义：是由各种不同的地质作用所形成的天然矿 物的集合体。 岩石的性能除决定于所含矿物成分外，地质条件 也有很大影响。按岩石的形成条件可分为火沉岩、 沉积岩和变质岩。 火成岩又称岩浆岩，由地壳内部熔岩浆上升冷却而成。 根据冷却复印件不同，又可分为深成岩、喷出岩和火山岩 三种。 深成岩：岩浆在地表深处，受上部覆盖层的压力作用， 缓慢冷却而成的岩石。 喷出岩：岩浆喷出地表时，在压力急剧降低和迅速冷却 的条
4、件下形成的。 火山岩：是火山喷发时，岩浆被喷到空中，急速冷却后 形成的岩石。 岩类 常用岩石 种类 结构构造特点用途 深成 岩 花岗岩、 闪长岩、 辉长岩 结晶 块状致密 结构 表观密度大、吸 水率小、抗压强 度高、抗冻性 好、耐久性好 结构材料、 饰面材料 喷出 岩 玄武岩、 安山岩、 辉绿岩 结晶不完全、多呈 细小结晶(隐晶质) 或玻璃体结构 气孔状、 斑状或块 装结构 抗压强度较高、 不易磨损 一般建筑工 程，耐酸或 耐热材料 火山 岩 火山凝灰 岩、火山 灰、浮 石、火山 砂等 非晶结构，玻璃体 结构 多孔 表观密度小，孔 隙率大，具有化 学活性 水泥原料， 混凝土骨料 表2-2 火成
5、岩的特性 2.沉积岩 沉积岩又称水成岩，是母岩风化后，经过搬运、沉积和再造 岩作用形成的岩石。根据沉积方式，又可以分为机械沉积岩、 化学沉积岩和生物沉积岩三类。 机械沉积岩：是岩石碎屑经流水、冰川或风力作用搬运，逐 渐沉积而成。 化学沉积岩：是由岩石风化而得的溶液或含水胶体经沉淀形 成的。 生物沉积岩：是由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。 岩类 常用岩石 种类 结构构造特点用途 机械 沉积 岩 砂岩、页 岩、砂等 石英晶屑层状结构 表观密度小、孔 隙率大、具有化 学活性 水泥原料、 骨料 化学 沉积 岩 石膏岩、 白云岩、 菱镁矿等 结晶结构层状结构 表观密度小，孔 隙率和吸水率较 大，强度和
6、耐久 性较低 一般建筑材 料原料 生物 沉积 岩 白灰岩、 硅藻土、 白垩 粒状结晶，隐晶 质，介壳质结构 层状结构 一般建筑工 程，建筑材 料原料 表2-3 沉积岩的特性 3.变质岩 变质岩是原生的火成岩或沉积岩经过地质上的变质作用而形成的岩石 。 常用岩石 种类 结构构造特点用途 片麻岩( 花岗岩变 质而来) 等粒或斑晶结构层片状吸水率强、抗冻性差 一般建筑工 程、骨料 大理岩( 石灰岩变 质而成) 致密结晶结构块状 强度较高、硬度不大 ，有美丽纹理，易加 工，抗风性差 装饰材料 石英岩( 硅质砂岩 变质) 等粒结晶结构块状强度高，耐久性好 饰面工程， 建筑材料原 料 表2-4 沉积岩的特
7、性 2-2 建筑石材的技术性能 1.密度和表观密度 各种岩石的密度及其相似。 岩石材料的表观密度与其矿物组成、孔隙率有关。 致密岩石的表观密度在2.53.1g/cm3之间，而孔隙 率大的岩石的表观密度为0.51.7g/cm3。 在一般情况下，同一种类石材，其表观密度越大， 则抗压强度越高，吸水率越小，抗冻性和耐久性越好 ，导热性越高。 2.吸水性 深成岩和许多变质岩，孔隙率较小，吸水率也小 。沉积岩由于形成条件不同，孔隙率和孔隙特征变 化较大，吸水率也变化较大。 一般吸水率低于1.5%的岩石称为低吸水性岩石， 1.5%3%为中吸水性岩石，高于3%为高吸水性岩 石。 石材吸水后，其强度下降低，软
8、化系数降低，抗 冻性变差，导热性增大。 3.导热性 石材的导热性与表观密度和结构状态有关 。相同成分的石材，玻璃态比结晶态导热系 数小，具有封闭孔隙的石材导热系数小。 二、力学性质 1.抗压强度 石材的抗压强度主要取决于矿物组成、结 构和构造特征、胶结材的种类及均匀性。 石材的强度等级是按抗压强度来划分的， 分为MU100MU10等9个等级。 2.硬度 用莫氏硬度或肖氏硬度表示。 石材的硬度取决于矿物组成的硬度和构造。 凡含致密、坚硬的矿物组成的石材，其硬度 较高，结晶质的一般高于玻璃质的硬度高于玻 璃质。石材的抗压强度越高，硬度越大，其耐 磨性和抗刻划性越好，但表面加工越困难。 2-3 建筑
9、上常用岩石 一、花岗岩 花岗岩属于深成岩，是火成岩中分布最 广的一种岩石。 主要矿物成分为石英、长石及少量暗色 矿物和云母。 技术性质：表观密度大，抗压强度高， 孔隙率小，吸水率低，材质坚硬，耐磨性 好，耐久性好，耐酸。可用于室外装饰。 二、砂岩 砂岩是母岩碎屑沉积物被天然胶结物 胶结而成。 主要矿物成分为石英，还少量其它矿 物。 性质：质量波动大。常用作基础，墙 体等。 三、石灰岩 主要成分为方解石，还含有少量粘土 、二氧化硅等。 技术性质：质量波动大，如粘土含量 大，则耐久性差。 主要用作混凝土骨料。 四、大理岩 俗称大理石。是由石灰岩或白云岩变质而 成。 主要成分为方解石或白云石。 技术
10、性质：抗压强度高，质地致密而硬度 不大。易被酸腐蚀。 常用作室内装饰。 2-4 石材的加工类型及选用 一、石材的加工类型 1.毛石 毛石是在采石场爆破后直接得到的形状不 规则的石块，分乱毛石和平毛石两种。 毛石用作基础、勒脚、墙体和挡土墙 等。 2.料石及荒料 人工或机械开采出较规则的六面体石块，经 人工略加凿琢而成。按其平整度分为毛料石、粗 料石、半细料石和细料石。 料石一般由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗岩 开凿而成，用于建筑物基础、勒脚和墙体等部 位。 大理石、花岗岩矿体开采出来，具有直角六面 体形状，用于加工制成建筑饰面用的块材。 3.板材 用致密岩石凿平或锯解而成的厚度不大的石 材。 常用的饰面板材一般采用花岗岩和大理石制 成。 二、石材的选用原则 适用性 经济性 安全性
