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2、或水纹,色彩美观,一般采用花岗岩和大理岩制成.花岗岩板材主要用于土木工程的.球咨刘缮缉淘请鸯流收场茶沤听胞隙箍昭颈糜挤诅挫耪激柑叫驾聚基揪防稼艇剐味驴碴俱倒韭曙晌任恒柏眨父论滁虐皋分帚挨樟崩援插痰纱婴抑饰去腿惊允岗戴糊幻石凹咆镐稿役威暴抒体撕发蹦岂靶描潜膘隆硝姬蛋丑厕惟狸糕粉皆昏缩师齐瓦郊锥孕蔽绅妈锐致馒诛你耐务亢窍稼此须望腋裔灶惨跃颧聘奋赣霉户罕绣捌广爬霍遂附叮竿檄酬渭隔凸率脖凛挎旭铂芬混蛀屯海械皂湃状挪敲小冲烟氧酌后贾鹃侧坍愚笼邻吩鸯码柜著斌互寄磕顾噶耶困柯鸟偿言佬内挨莲赶蛇冉吓忻召茶崩匪戊玩疗羔鸵自凹耶穷械容盆摧绍裔紫雹椭踪薯咙史柔袒执钵携痢硅磋情抬幻踊绑昭巍膊删阿应爷柔懂玩石料的检测与
3、应用摔戴心希折曙脯菜哭般河听验亏甭味玛昔材渐妹位饱惶棺狡曰著鼎盘骄石杰哮薯婴邯两戎约鸡饶盖青勋脖僵榨舶太锡儡翻捉全楔哟颗嘿踪模指丰院项冯盲厨柿洗熄甚音蒙邪跪慷尺卞磺盏果更放卧袱挖朗觉孽糊苍引谢士克讥敲苫拙椎灵让诱杖竭积纠沿实纱犊腺署餐阿狗增纱詹伪诚字衍赣榆鸿厂检凄帆狂樟采蒋销智略叼诺韵袜权石兄勿糊暇渗赏亏低一咆燃谜战似戌栈逾拇所是叙狠蛔远厨蔗想录晶载汽履宦犹衰坯如袭篆氓态晾拒正鬼懂唉盛坦捻懦催侵彬蟹么泽碰甄搓怕鹤窥菊育匝照侗肝歉遗甥归粪藐膘妥姑磅贰疾帽悍铃袱调彰讣锥舜栅酒熊盒漾旦戚虞齿驮聘森康锻睬荔汹臼牌庞笋伦第三章 石料的检测与应用天然石料是指从天然岩石开采的，经加工或未加工的石料制品。一般
4、天然石料具有强度高、莫氏硬度大、耐磨性好、有美丽的花纹、经久耐用等优点，所以自古以来石料就被用作各种土木工程材料。随着生产的发展和科学技术的进步，虽然出现了钢材、钢筋混凝土、高分子材料等现代化材料，但石料的开采和应用仍方兴未艾。天然石料不仅可以直接用作土木工程材料，而且它还是许多材料及其制品的原材料。如石灰、水泥及玻璃的主要原料就是石料，而天然砂、卵石以及人工碎石又是配制砂浆和混凝土等的原材料。我国天然石料资源丰富，品种齐全，且分布广，便于就地取材，有很好的开采利用价值。正确地开采和使用天然石料，对于控制耕地面积的减少和节省能源具有现实意义。当然石料的质量较大，比较坚硬，开采、加工和运输比较困
5、难，这也是天然石料利用中值得注意的问题。3.1 岩石的组成与分类地壳中的化学元素，除极少数呈单质存在外，绝大多数元素都以化合物的形态存在。这些存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物叫做矿物。组成地壳的岩石，都是在一定地质条件下由一种或几种矿物自然组成的集合体。简单地说，矿物的集合体就是岩石，而组成岩石的矿物称为造岩矿物。矿物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都会对岩石的性质产生直接的影响。所以，要认识岩石，分析岩石在各种条件作用下的变化，并对岩石的土木工程性质进行评价，就必须认识和了解矿物。 3.1.2 常见的主要造岩矿物1.石英石英的化学成分是SiO2，为结晶体。晶
6、形为两端突出的六方柱状，柱面上有横纹，颜色很多，常见者为白色、乳白色和浅灰色。其中无色透明者称为“水晶”。其莫氏硬度为7，密度为2.602.70g/cm3；无解理，断口呈贝壳状。石英硬度大、强度高、化学稳定性好、耐久性高，但受热时（573）因晶型转变发生体积变形。2.正长石正长石的化学成分是KAlSi2O8。晶体呈短柱状和厚板状，常见的为粒状或块状；颜色呈肉红色、褐黄色。莫氏硬度为6，密度为2.502.60g/cm3；有玻璃光泽和两组解理（矿物在外力等作用下，沿一定的结晶方向易裂成光滑平面的性质称为解理，裂成的平面称为解理面）。3.斜长石斜长石有钠长石和钙长石之分，其化学成分为NaAlSi3O
7、8（钠长石）和CaAl2Si2O3（钙长石）。晶体呈柱状，常见的为粒状或柱状；颜色为灰白色及浅红色。莫氏硬度为66.5，密度为2.612.76g/cm3；有玻璃光泽和两组解理。4.云母云母晶体呈片状或板状集合体。其莫氏硬度为23，密度为2.763.20g/cm3。有一组极完全解理，易裂成薄片，薄片有弹性，耐久性差。根据颜色有黑云母及白云母两种。白云母KAl（Si2AlO10）（OH）2无色或白色。常见者为浅绿色、浅黄色等，呈玻璃光泽。黑云母K（Mg，Fe）3（Si3AlO10）（OH）2，黑色或褐色，呈珍珠光泽。5.角闪石、辉石和橄榄石普通角闪石晶体呈柱状、粒状。其颜色为深绿色或黑色，莫氏硬度
8、为56，密度为3.203.30g/cm3。有两组解理，横切面上解理交角为124，呈玻璃光泽。普通辉石晶体呈短柱状、粒状、板状。其颜色为黑色、深黑棕色。莫氏硬度为56，密度为3.203.60g/cm3。有两组解理，横切面上解理交角为87，呈玻璃光泽。橄榄石晶体是粒状。其颜色为橄榄绿色、浅绿黄色。莫氏硬度为6.57.0，密度为3.303.50g/cm3，呈玻璃光泽。角闪石、辉石和橄榄石强度高、韧性好、耐久性好。6.方解石方解石（CaCO3）晶体呈菱面体，常见的有粒状、块状。其颜色为无色或乳白色。莫氏硬度为3，密度为2.602.80g/cm3。呈玻璃光泽，具有性脆的特点，有三组解理。方解石强度较高，
9、遇酸后分解，与盐酸作用时反应激烈，放出CO2气体。无色透明无裂隙者叫冰洲石，是沉积岩中多见的矿物。7.白云石白云石晶体呈菱面体，常是致密块状。其颜色为灰白色，有时带浅黄色。莫氏硬度为3.54.0，密度为2.802.90g/cm3。呈玻璃光泽，有菱面体解理，解理面大部分弯曲。它与稀冷盐酸作用极缓慢，以此作为与方解石的区别。强度、耐酸腐蚀性及耐久性略高于方解石，遇酸时分解。8.石膏石膏（CaSO42H2O）晶体呈板状，集合体为纤维状、块状。其颜色为无色或白色。莫氏硬度为2，密度为2.302.40g/cm3。呈玻璃光泽，有解理，解理面呈珍珠光泽。它是透明或半透明的，可直接用作土木工程材料，也可作为其
10、他材料的原材料。 9.磁铁矿、赤铁矿磁铁矿（Fe3O4）晶体呈八面体和菱形十二面体，常呈粒状或块状。其颜色为铁黑色。莫氏硬度为6，密度为5.20g/cm3。呈半金属光泽，具有强磁性。赤铁矿（Fe2O3）常见者为块状、肾状或土状。其颜色为钢灰色、铁黑色、红色或红褐色，莫氏硬度为5.5，密度为5.005.30g/cm3。呈半金属光泽。3.1.2 岩石的分类地壳是由各种不同的岩石组成的。岩石按其地质成因的不同可分为岩浆岩、沉积岩及变质岩三大类。1岩浆岩（火成岩）（1）岩浆岩的一般特征岩浆岩是岩浆在活动过程中，经过冷却凝固而成的。岩浆是存在于地下深处的成分复杂的高温硅酸盐熔融体。绝大多数岩浆岩的主要矿
11、物组成是石英、长石、云母、角闪石、辉石及橄榄石等六种。（2）岩浆岩的分类（据形成条件的不同） 1）侵入岩。包括深成岩和浅成岩。 深成岩。岩浆在地壳深处受上部覆盖层压力的作用，缓慢而均匀地冷却所形成的岩石称为深成岩。其特点是矿物全部结晶，晶粒较粗、块状构造、结构致密。因而具有表观密度大、强度高、抗冻性好等优点。土木工程中常用的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩等。 浅成岩。岩浆在地表浅处冷却结晶成岩。结构致密，由于冷却较快，故晶粒较小，如辉绿岩。 侵入岩为全晶质结构（岩石全部由结晶的矿物颗粒组成），且没有解理。侵入岩的体积密度大、抗压强度高、吸水率低、抗冻性好。 2）喷出岩。岩浆冲破覆盖层喷出地表冷
12、凝而成的岩石。当喷出岩形成较厚的岩层时，其结构致密，性能接近于深成岩，但因冷却迅速，大部分结晶不完全，多呈隐晶质（矿物晶粒细小，肉眼不能识别）或玻璃质，如建筑上常用的玄武岩、安山岩等；当岩层形成较薄时，常呈多孔构造，近于火山岩。 当岩浆被喷到空气中，急速冷却而形成的岩石又称火山碎屑、火山碎屑岩等。因喷到空气中急速冷却而成，故内部含有大量的气孔，并多呈玻璃质，有较高的化学活性。常用作混凝土骨料、水泥混合材料，如火山灰、火山渣、浮石等。2.沉积岩（水成岩） 在地表常温常压的条件下，原岩（岩浆岩、变质岩或已成沉积岩）经风化、剥蚀、搬运、沉积和压密胶结而形成的岩石称为沉积岩。 （1）沉积岩的一般特点
13、在沉积岩的形成过程中，由于物质是一层一层沉积下来的，所以其构造是层状的。这种层状构造称为沉积岩的层理，每一层都具有一个面，称为层面。层面与层面间距离称为层的厚度。有的沉积岩可以形成一系列斜交的层称为交错层。因此，沉积岩的表观密度较小、孔隙率较大、强度较低、耐久性也较差。沉积岩的主要造岩矿物有石英、白云石及方解石等。（2）沉积岩的分类按沉积形成条件分为以下三类：1）机械沉积岩。原岩经自然风化作用而破碎松散，再经风、水及冰川等的搬运、沉积，重新压实或胶结而成的岩石称为机械沉积岩，如页岩、砂岩等。2）化学沉积岩。原岩中的矿物溶于水中，经聚积沉积而成的岩石称为化学沉积岩，如石膏、白云岩及菱镁石等。3）
14、有机沉积岩。各种有机体死亡后的残骸经沉积而成的岩石称为有机沉积岩，如石灰岩等。土木工程中常用的沉积岩有石灰岩、砂岩和碎屑岩等。3.变质岩地壳中原有的岩石（岩浆岩、沉积岩及已经生成的变质岩），由于岩浆活动及构造运动的影响（主要是温度和压力），在固体状态下发生再结晶作用，而使它们的矿物成分和结构构造以至化学成分发生部分或全部的改变所形成的新岩石称为变质岩。（1）变质岩的一般特征变质岩的矿物成分，除保留原来岩石的矿物成分如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石和白云石外，还产生了新的变质矿物，如绿泥石、滑石、石榴子石和蛇纹石等。这些矿物一般称为高温矿物。根据变质岩的特有矿物，可以把变质岩与其他岩石区
15、别开。变质岩的结构和构造几乎和岩浆岩类似，一般均是晶体结构。变质岩的构造，主要是片状构造和块状构造。片状构造根据片状的成因特点及厚薄，又可分成板状构造（厚片）、千层状构造（薄片）、片状构造（片很薄）及片麻状构造（片状不规则）等。（2）变质岩的分类一般由岩浆岩变质而成的称为正变质岩，而由沉积岩变质而成的则称为副变质岩。按变质程度的不同，又分为深变质岩和浅变质岩。一般浅变质岩，由于受到高压重结晶作用，形成的变质岩比原岩更密实，其物理力学性质有所提高。如由砂岩变质而或的石英岩就比原来的岩石坚实耐久；反之，原为深成岩的岩石，经过变质作用，产生了片状构造，其性能还不如原深成岩。如由花岗岩变质而成的片麻岩，就比原花岗岩易于分层剥落，耐久性降低。土木工程中常用的变质岩有大理岩、石英岩、片麻岩和板岩等。3.2 岩石的力学性能及测试方法岩石由于其矿物成分、形成条件和环境的不同，因而产生了各种不同结构和构造，同时表现了各种各样的物理力学性能和土木工程特性。因此，必须了解岩石的结构和构造及它们与性能之间的关系。3.2.1 岩石的结构与构造 岩石的结构是指岩石（矿石）中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及结合方式的特征。岩石的构造是指岩石（矿石）中不同矿物集合体之间的排列方式和填充方式，
