建筑材料石材

第三章石材天然石材：天然岩石开采，经加工或不加工而制得。资源丰富，历史悠久。人工石材：由合成高分子或砼胶结；烧结型石材。建筑石材天然石材优点：抗压强度高；耐久性、耐磨性及装饰性好。3.1天然岩石的分类名称成岩情况主要品种岩浆岩（火成岩）熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。花岗岩、玄武岩辉绿岩沉积岩岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。石灰岩砂岩变质岩岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成岩大理岩片麻岩岩石是由各种不同地质作用形成的天然矿物的集合体。大部分由几种造岩矿物组成，少数由单矿物组成。3.2天然石材的技术性质岩石性质物理性质力学性质化学性质热工性质表观密度吸水性耐水性抗冻性抗压强度耐磨性硬度抗风化性耐热性导热性放射性1.表观密度岩石的矿物组成和致密程度决定表观密度。轻质石材：﹤1800kg/m3重质石材：≥1800kg/m3石材表观密度与其矿物组成和孔隙率有关，能间接反映石材的致密程度和孔隙多少。通常情况下，同种石材的表观密度愈大，抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性、导热性愈好。2.吸水性石材的吸水性主要与孔隙率和孔隙特征有关。吸水率一般较小，但波动较大。花岗岩小于0.5%，而贝类石灰岩可达15%。吸水后强度降低，抗冻性、耐久性下降。3.耐水性以软化系数表示：≥0.9高耐水性0.7－0.9中耐水性0.6-0.7低耐水性一般小于0.8的石材不允许用于重要建筑。4.抗冻性在规定的冻融循环次数内，无贯穿裂缝，重量损失不超过5%、强度下降不大于25%，则抗冻性合格。石材的抗冻标号分为D10、D15、D25、D50、D100、D200等。石材的抗冻性与矿物组成、晶粒大小及分布均匀性、胶结物的胶结性质等有关。一般室外工程饰面石材，抗冻次数应大于25次。5.耐热性石材的耐热性与其化学成分及矿物组成有关。含有石膏的石材，在100℃以上时开始破坏；含有碳酸钙的石材，当温度达到827℃时开始破坏；由石英与其他矿物所组成的结晶石材，如花岗岩等，温度高于700℃以上时，由于石英受热晶型转变发生膨胀，强度迅速下降。6.强度砌筑用石材的抗压强度是以边长为70mm的立方体抗压强度值来表示。饰面石材干燥、水饱和的抗压强度是以边长为50mm的立方体或Φ50mm×50mm的圆柱体抗压强度值来表示。根据抗压强度值的大小，天然石材强度等级分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10等9个等级，不同尺寸的石材尺寸换算系数见表2-1-2。表2-1-2石材的尺寸换算系数立方体边长(mm)2001501007050换算系数1.431.281.1410.867.硬度石材的硬度以莫氏硬度表示。石材的硬度取决于矿物的硬度与构造。致密、坚硬矿物组成，其硬度较高。石材的硬度与抗压强度具有良好的相关性，一般抗压强度越高，其硬度也越高。硬度越高，其耐磨性和抗刻划性越好，但表面加工越困难。8.耐磨性耐磨性是指石材抵抗摩擦、边缘剪切以及冲击等复杂作用的性质。耐磨损性(受摩擦作用)：单位面积的质量损失来表示。耐磨耗性(受摩擦冲击作用)：单位摩擦质量所产生的质量损失的大小来表示。石材的耐磨性与其矿物的硬度、结构、构造特征以及石材的抗压强度和冲击韧性等有关。矿物愈坚硬、构造愈致密以及石材的抗压强度和冲击韧性愈高，石材的耐磨性愈好。9.抗风化性由化学水、冰等因素造成岩石开裂或剥落的过程，称为风化。对石材进行磨光、喷涂处理可防止。10.放射性含有某些放射性元素。超过国家标准(《天然石材产品放射防护分类控制标准》规定，对人体有害，不能使用。A类不受限制、B类可用于居室的内饰面、C类只用于外饰面。3.4建筑中常用岩石的特性与应用1.花岗岩花岗岩是指石英、长石及少量云母和暗色矿物组成全晶质的岩石。建筑工程上通常所说的花岗石是广义的，是指具有装饰功能，可锯切、研磨、抛光的各种岩浆岩及少数其他类岩石，主要是岩浆岩中的深成岩和部分喷出岩及变质岩。属深成岩的有：花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩；属喷出岩的有：辉绿岩、玄武岩、安山岩；属变质岩的有片麻岩。花岗岩构造非常致密，矿物全部结晶且晶粒粗大，块状构造或粗晶嵌入玻璃质结构中呈斑状构造。特性：致密的晶体结构，耐磨、耐压、耐酸、耐风化、耐腐蚀，具有良好的耐水性和耐久性。耐火性差，某些花岗岩含有微量放射性元素。（1）花岗石板材的产品分类及等级根据GB/T18601-2001《天然花岗石建筑板材》规定，花岗石板材按形状可分为普型板（PX）、圆弧板（HM）和异型板（YX）三种。按表面加工程度又分为：亚光板（YG）（表面平整光滑，能使光线产生漫反射现象）、镜面板材（JM）（表面平整，具有镜面光泽）、粗面板（CM）（表面粗糙规则有序，端面锯切整齐）。普通板和圆弧板又可按质量分为优等品（A）、一等品（B）及合格品（C）3个等级。晶白玉花岗岩孔雀绿花岗岩莱州红花岗岩（2）花岗石板材的技术要求（GB/T18601-2001）（a）外观质量同一批板材的色调应基本调和，花纹应基本一致。板材正面的外观缺陷（缺棱、缺角、裂纹、色斑、色线）应符合GB/T18601-2001的规定。（b）镜面光泽度镜面板材的正面应具有镜面光泽度，能清晰反映出景物，其镜面光泽度值应不低于80光泽单位或按供需双方协调确定。（c）表观密度不小于2560kg/m3。（d）吸水率不大于0.60%。（e）干燥抗压强度不小于100.0MPa。（f）抗弯强度不小于8.0MPa。由于花岗石板材质感丰富，具有华丽高贵的装饰效果，且质地坚硬、耐久性好，所以是室内外高级装饰材料。主要用于建筑物的墙、柱、地、楼梯、台阶、栏杆等表面装饰及服务台、展示台等。2.大理石大理岩是由石灰岩或白云岩变质而成的变质岩，主要矿物成分是方解石或白云石，主要化学成分为碳酸盐类（碳酸钙或碳酸镁）。建筑工程上通常所说的大理石是广义的，指具有装饰功能，可锯切、研磨、抛光的各种沉积岩和变质岩，属沉积岩的大致有：致密石灰岩、砂岩、白云岩等；属变质岩的大致有：大理岩、石英岩、蛇纹岩等。特性：变晶结构，较致密，易于切割、磨光等加工，富有装饰性。易风化，硬度不大，易磨损。梅花雨大理石——辽宁平花米黄大理石——贵州（1）大理石板材的产品分类及等级按JC79—2001《天然大理石建筑板材》规定，其板材根据形状可分为普型板（PX）、圆弧板（HM）和异型板（YX）三类。普型板为正方形或长方形；圆弧板为装饰面轮廓线的曲率半径处处相同的石棉板材；其他形状的板材为异型板。普通板和圆弧板按质量又分为优等品（A）一等品（B）和合格品（C）3个等级。（2）大理石板材的技术要求(JC79—2001)（a）外观质量同一批板材的花纹色调应基本调和，花纹应基本一致。板材正面的外观缺陷（裂纹、缺棱、缺角、色斑、砂眼）的质量要求应符合JC79—2001的规定。（b）镜面有光泽度物体表面反射光线能力的强弱程度称为镜面光泽度。理石板材的抛光面应具有镜面光泽，能清晰反映出景物，其镜面光泽度应不低于70光泽单位或由供需双方确定。（c）表观密度不小于2600kg/m3。（d）吸水率不大于0.50%。（e）干燥压缩强度不小于50.0MPa。（f）弯曲强度不小于7.0MPa。大理石板材用于装饰等级要求较高的建筑物饰面，主要用于室内饰面，如墙面、地面、柱面、台面、栏杆、踏步等。当用于室外时，因大理石抗风化能力差，易受空气中二氧化硫的腐蚀而使表层失去光泽、变色并逐渐破损，通常只有白色大理石（汉白玉）等少数致密、质纯的品种可用于室外。3.石灰岩(俗称青石)石灰岩属于沉积岩类,主要成分为石灰石、白云石。随着岩石埋深条件的不同和其他杂质如铜、铁、锰等金属氧化物的混入，形成多种色彩。常用的青石板的色泽为豆青色和深豆青色以及青色带灰白结晶颗粒。青石板的主要产地有台州、江苏吴县、北京石化区等。特点晶质构造、层状结构、也有松散状或多孔状。分布广，开采加工方便。用途基础、桥墩、台阶、骨料等墙面装饰：利用层状构造、劈裂后自然形状和色彩其它建材(水泥、玻璃、陶瓷)的主要原料装饰用石材品种性能应用天然大理石板材耐化学腐蚀和抗风化性能较差主要应用于室内装饰天然花岗石板材强度高、耐磨、抗风化、耐腐蚀性能好用于室内、室外装饰细面板材镜面板材粗面板材青石装饰板材属于砂岩具有古建筑的独特风格常用装饰用石材的品种、性能及应用3.4石材的加工类型与选用原则一.石材的加工类型工程上使用的天然石材常加工成块状、板状、散粒材料。(一)块状石材：毛石与料石。1、毛石即形状不规则的块石，根据其外形又分为乱毛石（各个面的形状均不规则）和平毛石（对乱毛石略经加工，形状较整齐，但表面粗糙）两种。毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤坝等。2、料石即经人工凿琢或机械加工而成的规则六面体块石。毛料石表面不经加工或稍加修整的料石。粗料石表面加工成凹凸深度不大于20mm的料石。半细料石表面加工成凹凸深度不大于10mm的料石。细料石表面加工成凹凸深度不大于2mm的料石。料石常用致密的砂岩、石灰岩、花岗岩等开凿而成，常用于砌筑墙身、地坪、踏步、柱、拱和纪念碑等；形状复杂的料石制品也可用于柱头，柱基、窗台板、栏杆和其他装饰等。(二)板材主要有天然花岗岩和天然大理石板材(前面已讲解)(三)散粒材料碎石、卵石、色石渣：混凝土骨料、铺砌材料、人造石材、饰面骨料。建筑中常用石材品种砌筑用石材拌合混凝土用石材装饰用石材二.石材的选用原则建筑工程选用天然石料时，应根据建筑物的类型、使用要求和环境条件等，综合考虑适用、经济和美观等方面的要求。1．适用性选定主要技术性质能满足要求的石材。如承重用石材，主要应考虑强度、耐水性、抗冻性等技术性能；地面用石材应考虑硬度和耐磨性；饰面用石材，主要考虑表面平整度、光泽度、色彩与环境的协调、尺寸公差、外观缺陷及加工性等技术要求。根据建筑物使用环境和重要性，还要考虑耐久性良好。选用石材应考虑环保性，即注意放射性指标。2．经济性由于天然石材表观密度大，不宜长途运输，应综合考虑地方资源，尽可能做到就地取材，降低成本。天然岩石一般质地坚硬，雕琢加工困难，加工费工耗时，成本高。一些名贵石材，价格昂贵。因此，选择石材时必须予以慎重考虑。3．色彩石材装饰必须要与建筑环境相协调，其中色彩相融尤其重要。因此，选用天然石材时，必须认真考虑所选石材的颜色与纹理。天然石材的应用实例天然花岗石、大理石装饰板（室内）天然花岗石装饰板3.5人造石材用人工方法加工制造的具有天然石材的花纹和纹理的合成石，称为人工石材。以大理石、花岗岩碎料、石英砂、石渣等作为骨料，以树脂或水泥作为胶结料，经拌和、成型、聚合或养护后，研磨抛光、切割而成的一种石材。以人造花岗岩、人造大理石和水磨石用得最多。人造石材具有质轻、强度高、耐腐蚀、施工方便等优点。人造石材类型树脂型人造石材水泥型人造石材复合型人造石材烧结型人造石材本章小结本章内容以建筑中常用的天然石材为重点，掌握建筑工程中常用天然石材的种类及其应用。在建筑工程中，天然石材因其可以就地取材应用较广。为减轻建筑物的自重和保护环境，天然石材正逐渐更多的被人造石材所取代。