1、第三章 石材,绪 3.1 天然岩石的分类 3.2 天然石材的技术性质 3.3 建筑中常用岩石的特性与应用 3.4 石材的加工类型与选用原则 3.5 人造石材,绪,1. 建筑用石材分为天然石材和人造石材两类。2. 天然石材是古老的建筑材料之一。由于资源丰富、抗压强度高、耐久性、耐磨性及装饰性好，被广泛用于建筑装饰材料、基础和墙身等砌筑材料以及混凝土的骨料。3. 人造石材是一种应用广泛的装饰材料。,3.1 天然岩石的分类,各种造岩矿物在不同的地质条件下，形成不同类型的天然岩石，通常可分为： 一、岩浆岩 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
2、浆岩可分为以下三类。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。 建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩、辉长岩 、橄榄岩、闪长岩等。,2. 喷出岩喷出岩是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。,3.火山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
3、较高的化学活性。如火山灰、火山渣、浮石和凝灰岩等。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。,二、 沉积岩沉积岩也称水成岩，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。,1.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
4、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. 化学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。,3. 有机沉积岩有机沉积岩是由各种有机体的残骸沉积而成的岩石。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
5、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，易磨成粉末，有极强的吸水性。,三、变质岩,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。,3.2 天然石材的技术性质,1. 表观密度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、导热性好。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。
6、,2. 强度,石材的强度等级分为9个：MU100、MU80、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。,3.硬度,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。,3.3 建筑中常用岩石的特性与应用,一、岩石的结构与性质1. 岩石大多数属于结晶晶体，少数属于玻璃质结构两者相比结晶质的较玻璃的强度高，化学稳定性及耐久性好。2. 岩石的孔隙率越大，则岩石的强度，抗冻性，耐水性及耐久性等越差。,（二）大理岩,由石灰岩或白云岩变质而成，主要矿物
7、组成为方解石和白云石。 大理岩主要用于室内的装修，如墙面，柱面及磨埙较小的地面，踏步。,二、常用建筑石材 （一）花岗岩它属于深成岩，是岩浆岩中分布最广的岩石，其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。花岗岩主要用于基础，挡土墙，勒脚，踏步地面，外墙饰面雕塑。,（四）砂岩,它属于沉积岩，主要造岩矿物有石英及少数长石、方解石和白云石等，呈层状结构。 主要用于基础、墙身、人行道、踏步等。,（三）石灰岩,它属于沉积岩，主要由方解石组成石灰岩可用于基础，墙体，挡土墙等砌体。,3.4 石材的加工类型与选用原则,一、石材的加工类型建筑上使用的石材，按加工后的外形规
8、则程度，分为 块状石材、板状石材、散粒石材、各种石制品等。1.块状石材多为砌筑石材。分为毛石和料石两类。(1) 毛石毛石也称片石，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。a.乱毛石 形状不规则，一般高度不小于150mm，一个方向长度达300400mm，重为2030kg。b.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) 料石,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
9、度的1.53倍。叠砌面凹凸深度不大于25mm。(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。(3)半细料石 规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大15mm。(4)细料石 规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于10mm。,3. 散粒石料,建筑工程中的散粒石料主要指碎石、卵石和色石渣 三种。,2. 板材,板材是用致密的岩石经凿平、锯段、磨光等各种加工方法制作而成的厚度一般为20mm的块状石材。如，花岗石板材、大理石板材等。,二、石材的选用原则,1. 力学指标,2. 耐久性,4. 经济性,5. 环保性,3. 质感与色彩,3.5 人造石材,人造石材是指用人工方法
10、加工制造的具有天然 石材的花纹和纹理的合成石。,一、人造石材的类型,1. 树脂型人造石材,2. 水泥型人造石材,3. 复合型人造石材,4. 烧结型人造石材,二、树脂型人造石材的性能,树脂型人造石材是目前国内外使用较多的一种 人造石材。,其主要性能如下：,1.色彩花纹仿真性强，其质感和效果可与天然石材相媲美。 2.重量轻，强度高，不易碎，便于粘贴施工和降低建筑物的自重。 3.具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性和抗污染性。 4.可加工性好，比天然石材易于锯切、钻孔，便于安装施工。 5.易老化。,本章小结,通过本章的学习，主要了解天然石材按 地质成因的分类法，熟悉建筑中常用天然石 材的品种，并掌握其技术性质及选用原则。 了解建筑中常用人造石材的分类。,
