装饰石材

建筑装饰石材本章内容石材概述石材的基本知识建筑装饰常用天然石材人造石材石材的应用历史国外部分古代英国巨石阵——爱尔兰纽格莱奇陵墓——古希腊巴特神庙——古罗马竞技场——古埃及的人造金字塔、巨石像——玛雅人大循环天文台——米开朗基罗雕塑国内部分长城——汉代陵墓——佛教石雕——赵州桥——双石塔——卢沟桥——金水门、华表——圆明园建筑装饰石材装饰石材包括天然石材和人工石材两类。天然石材作为结构材料来说，具有较高的强度、硬度和耐磨、耐久等优良性能天然石材经表面处理可以获得优良的装饰性，对建筑物起保护和装饰作用。以结构与装饰两方面相比，天然石材作为装饰材料的发展前景更好。近年来发展起来的人造石材无论在材料加工生产、装饰效果和产品价格等方面都显示了其优越性，成为一种有发展前途的建筑装饰材料。建筑石材天然石材人造石材沉积岩变质岩岩浆岩水泥型人造石材聚酯型人造石材复合型人造石材烧结型人造石材从天然岩体中开采出来的毛料，或经过加工成为板状或块状的饰面材料。用各种方法加工制造的具有类似天然石材性质、纹理和质感的合成材料。花岗岩花岗岩大理石大理石石材概述两种石材优点：天然石材人造石材石材概述强度高、硬度高，耐磨、耐久具有天然纹理美观自然质量轻、强度高，耐污染，耐磨损，造价低Q1：自由女神像在什么地方，是哪国造的，用了多少时间？屹立在美国纽约港入口处自由岛上的自由女神像，工程在1874年才开始动工，经历10年，于1884年完工。神像底座奠基工程开始，基座高约27米，由花岗石、混凝土制成。基座下面是打入弗特伍德古堡中心部位6米深处的混凝土巨柱。该古堡是一座军用炮台，呈八角星状。思考题1岩石的形成岩石俗称石头，其形成的科学原理比较复杂，主要原因是地壳蜕变产生的大量高热高压，在一定温度和压力条件下，不同元素按照一定的比例结合，处于融浆的物质冷却后变成岩石，构成地球坚硬的外壳—地壳。地壳的厚度不均衡。其中海洋最薄。地壳以下到2900km的部分称呼地幔，其中富含金属元素矿物和硅酸盐。2900km以下为地核，主要是铁、镍等成分，物质状态和地表物质不同。岩石是有几种矿物或天然玻璃组成的固态物质。是地质作用的产物。石材概述§1石材的基本知识矿物是具有一定化学成分和一定结构特征的天然化合物和单质的总称。岩石是矿物的集合体，组成岩石的矿物称为造岩矿物。由单矿物组成的岩石叫单矿岩，如白色大理石，它是由方解石或白云石组成。一、造岩矿物由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩（又称复矿岩），如花岗岩，它是由长石、石英、云母及某些暗色矿物组成。自然界中的岩石大多以多矿岩形式存在。岩石的性质由组成岩石各矿物的特性、结构、构造等因素决定。建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表1.1所示。表1.1主要造岩矿物的组成与特征矿物组成密度(g/cm3)莫氏硬度颜色其他特性石英结晶SiO22.657无色透明至乳白等色坚硬、耐久、具有贝状断口，玻璃光泽长石铝硅酸盐2.5~2.76白、灰、红青等色耐久性不如石英，在大气中长期风化后成为高岭土，解理完全，性脆云母含水的钾镁铁铝硅酸盐2.7~3.12~3无色透明至黑色解理极完全，易分裂成薄片，影响岩石的耐久性和磨光性，黑云母风化后形成蛭石矿物组成密度(g/cm3)莫氏硬度颜色其他特性角闪石辉石橄榄石铁镁硅酸盐3~45~7色暗，统称暗色矿物坚硬、强度高，韧性大，耐久方解石结晶CaCO32.73通常呈白色硬度不大，强度高，遇酸分解，晶形呈菱面体，解理完全白云石CaCO3MgCO32.94通常呈白色至灰色与方解石相似，遇热、酸分解黄铁矿FeS256~6.5黄条痕呈黑色，无解理，在空气中氧化铁和硫酸污染岩石是岩石中的有害物质二、石材的来源与特点石材来自岩石，岩石按形成条件可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。（一）岩浆岩（火成岩）岩浆岩是地壳内部岩浆冷却凝固而成的岩石，是组成地壳的主要岩石。根据岩浆冷却条件，岩浆岩分为三类：深成岩、喷出岩和火山岩。深成岩深成岩是岩浆在地壳深处凝成的岩石。特点：抗压强度高，吸水率小，表观密度及导热性大；由于孔隙率小，因此可以磨光，但坚硬难以加工。建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩和橄榄岩等。喷出岩喷出岩是岩浆在喷出地表时，经受了急剧降低的压力和快速冷却而形成的。当喷出岩形成很厚时，则其结构与性质接近深成岩；当形成较薄的岩层时，由于冷却快，多数形成玻璃质结构及多孔结构。工程中常用的喷出岩有辉绿岩、玄武岩及安山岩等。火山岩火山爆发时岩浆喷入空气中，由于冷却极快，压力急剧降低，落下时形成的具有松散多孔，表观密度小的玻璃质物质称为散粒火山岩当散粒火山岩堆积在一起，受到覆盖层压力作用及岩石中的天然胶结物质的胶结，即形成胶结的火山岩，如浮石。（二）沉积岩（水成岩）沉积岩是由原来的母岩风化后，经过搬运、沉积等作用形成的岩石。其主要特征是呈层状，外观多层理和含有动、植物化石。沉积岩仅占地壳质量的5%，但其分布极广，约占地壳表面积的75%，因此，它是一种重要的岩石。建筑中常用的沉积岩有石灰岩、砂岩和碎屑石等。（三）变质岩变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石。沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久；而岩浆岩变质后，性质反而变差。建筑中常用的变质岩有大理岩、石英岩和片麻岩等。1.表观密度天然石材按其表观密度大小分为重石和轻石两类。表观密度大于1800kg/m3的为重石，主要用于建筑的基础、贴面、地面、路面、房屋外墙、挡土墙、桥梁以及水工构筑物等；表观密度小于1800kg/m3的为轻石，主要用作墙体材料，如采暖房屋外墙等。三、建筑石材的质量指标天然岩石是以100mm×100mm×100mm的正方体试件，用标准试验方法测得的抗压强度值作为评定石材强度等级标准。根据《砌体结构设计》规定，天然石材的强度等级为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九个等级。2.抗压强度石材吸水性的大小用吸水率表示，其大小主要与石材的化学成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有关。酸性岩石比碱性岩石的吸水性强。常用岩石的吸水率：花岗岩小于0.5%；致密石灰岩一般小于1%；多孔的贝壳石灰岩约为15%。石材吸水后，降低了矿物的粘结力，破坏了岩石的结构，从而降低石材的强度和耐水性。3.吸水性石材的抗冻性用冻融循环次数表示，一般有F10、F15、F25、F100、F200。致密石材的吸水率小、抗冻性好。吸水率小于0.5%的石材，认为是抗冻的，可不进行抗冻试验。4.抗冻性石材的耐水性用软化系数K表示。按K值的大小，石材的耐水性可分为高、中、低三等，K＞0.90的石材为高耐水性石材，K＝0.70~0.90的石材为中耐水性石材，K＝0.60~0.70的石材为低耐水性石材。一般K＜0.80的石材，不允许用在重要建筑中。5.耐水性思考题2Q1：对于不同形成原因的岩石，他们的性质又有哪些不同？Q2:建筑物的外墙应该使用哪种石材饰面材料？室内人流量大的地方（地面）使用大理石合理吗？为什么？A:外墙应该使用花岗岩，因为花岗岩硬度大，更加耐磨。人流量多的地方也应该用花岗岩，因为既要耐磨，又要强度大。Tips花岗岩和大理石分别是岩浆岩和变质岩的代表。也就是说所有岩浆岩类都和花岗岩的性质类似。变质岩类性质都同大理石类似。外墙多用火成岩及变质岩。内墙多用大理岩、石灰岩、石膏。沉积岩变质岩岩浆岩花岗岩花岗岩大理石大理石§2建筑装饰常用天然石材饰面石材是指用于建筑物表面装饰的石材。饰面板材是指用饰面石材加工成的板材，用作建筑物的内外墙面、地面、柱面、台面等。饰面石材分天然饰面石材和人造饰面石材。天然饰面石材主要有大理石、花岗石、青石、岩板等。一、大理石（一）天然大理石的组成与化学成分天然装饰石材中应用最多的是大理石。大理石是由石灰岩和白云岩在高温、高压下矿物重新结晶变质而成。主要矿物为方解石和白云石。纯大理石为白色，称汉白玉，如在变质过程中混进其它杂质，就会出现不同的颜色与花纹、斑点。大理石的主要成分为碳酸钙，空气和雨中所含酸性物质及盐类对它有腐蚀作用。除个别品种（如汉白玉、艾叶青等）外，它一般只用于室内。(1)天然大理石的加工工艺开采→整形→磨切→抛光→打蜡→包装出厂同一种加工，石材种类不同，效果存在差异；同一种石材，加工方法不同，观感颜色也各异。研磨工序一般为粗磨、细磨、半细磨、精磨、抛光等五道工序。石材加工分为三种加工深度，多用于装饰石材。抛光是石材研磨加工的最后一道工序，进行这道工序的结果，将使石材表面具有最大的反射光线的能力以及良好的光滑度，并使石材固有的花纹色泽最大限度地显示出来，使石材不仅具有硬度感，更表现石材细腻的内涵。（二）天然大理石的加工工艺、规格和品种A天然石材的加工加工种类方法切割用爆破等办法取得荒料运至加工场切割后形成加工原料敲击用铁锤敲击表面形成凹凸状，根据其大小分成大中小三档。雕凿100mm范围内根据凿的痕迹分类：大凿（5个）、中凿（25个）、小凿（40个）。仅限手工加工击打用小锤击打凿出的表面，做成较平的粗糙面，根据敲击的个数分为粗纹（16以下、细纹25以下）轻打将敲击面再用锉、小凿子凿刻出平行线，制成细小的凹凸表面。烧毛烧毛加工是将锯切后的花岗石板材，利用火焰喷射器进行表面烧毛，使其恢复天然表面。烧毛后的石板先用钢丝刷刷掉岩石碎片，再用玻璃渣和水的混合液高压喷吹或者用尼龙纤维团的手动研磨，以使表面色彩和触感都满足要求。粗磨花岗岩用#24~#80的，大理石用#100~#300金刚砂磨石，或类似加工钻石用的磨石研磨出的状态水磨用#400~#800的金钢砂磨石，或相当于加工钻石用的磨石研磨出的状态打磨用#800~#1500的金钢砂磨石，或相当于加工钻石用的磨石研磨，再用发光粉用小型工具加工其它如打孔、切边、倒角等，一般以加工个数或长度计价B园林石料的加工园林石材常用于石柱、梁、枋；石门框、窗框；踏步、阶沿石、侧石、地坪；花坛石、石栏干、坐凳、须弥座；石桥等部位。其表面的加工等级分七级其中2.3为粗加工，4.5.6为细加工:1.打荒把表面突出部分以铁锤凿打掉；2.一步錾凿以铁锤凿对表面粗略打一遍，要求凿痕深浅均匀，又称”做糙”3.二步錾凿再以铁锤钢凿对表面细打一遍，使表面凹凸变浅；4.一遍剁斧以铁斧对表面剁打一遍，使表面凹凸平整，斧口痕迹的间距≤3MM；5.二遍剁斧以铁斧对表面再剁打一遍，使斧口痕迹的间距≤1MM；6.三遍剁斧对表面再次精细剁打一遍，使斧口痕迹的间距≤0.5MM；7.扁光在此基础上以水加砂石磨去剁纹，达到平整光滑。对于石浮雕如人物山水其表面的加工等级可分：1.素平表面须达扁光要求，其雕刻凹线深0.2-0.3MM。2.平浮雕表面须达扁光要求，被雕物体雕刻线凸出平面≤6MM。3.浅浮雕表面的深浅达二遍剁斧要求，被雕物体凸出平面6-20MM。4.高浮雕表面有明显凸出达一遍剁斧要求，被雕物体凸出平面≥20MM。天然石材的表面自细至粗的排列B01-镜面B02-自然光面青石B01-做铭牌使用的石材B02-亮面花岗岩板材B03-机切自然面B04-喷沙面B04-水洗面B03-天青石机切面B05-(荔枝面)火烧面B05-火烧面细部B06-拉丝面(剁斧)B06-剁斧面B07-机丝面B08-荔枝面B08-荔枝面石墙B07-拉出防滑线条B08-荔枝面B08-此状有称龙眼面的B09-蘑菇面B09-蘑菇面墙地B09-蘑菇面(切边)B09-蘑菇面墙B10-自然面墙面B10-自然面局部B10-自然面细部B11-细凿面B12-自然边初凿面B11-去棱锋锐角后石块B12-块石砌墙以上几种表面情况简要介绍:（1）镜面：为石材加工中最光洁要达到玻璃镜面光洁度的95%以上。（2）哑光面：将石材表面研磨，使石材具有良好的光滑度、有细微光泽但反射光线较少。要达到玻璃镜面光洁度的70-95%。（3）机切面：石材机切后待加工的原料。（4.5）水洗面和喷砂面：用砂和水的高压射流喷到石材上，形成有光泽但不光滑的表面。其中用水