第二章-装饰石材

第二章装饰石材目录CONTENTS123岩石与石材天然花岗岩天然大理石45天然文化石人造石材PART1岩石与石材岩石是天然产出的具有稳定外形的矿物或玻璃集合体，按照一定的方式结合而成，是构成地壳和上地幔（地幔位于地壳下面，是地球的中间层）的物质基础。石材是在天然岩石中开采得到的，是人类历史上应用最早的建筑装饰材料之一，欧洲许多以石材为主要建筑材料的优秀建筑物虽然历经千百年的风吹雨淋，至今仍然屹立不倒，是人类历史不朽的杰作。岩石与石材（一）岩石的类别岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩，其特点如下。1、岩浆岩岩浆岩又称火成岩，是指由地壳深处或地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地壳内或由火山通道喷出地表冷凝而形成的岩石。（1）岩浆岩的主要成分是，我们将岩浆岩中的质量百分比称为岩石的酸度。根据岩浆岩的酸度不同，可以把岩浆岩分成超基性岩（含量45%）、基性岩（含量在45%～52%之间）、中性岩（含量在52%～66%之间）和酸性岩（含量66%）四个大类。（2）超基性岩、基性岩、中性岩等又包含若干小类岩石。（3）岩浆岩体大部分为块状结晶岩石，部分为玻璃质（一种未结晶的，状态十分不稳定的固态物质）结构岩石。岩浆岩一般无纹理，不含任何生物遗迹，其构造特征通常呈孔状、杏仁状（气孔被其他物质填充）、流纹状等。岩石与石材常见的岩浆岩主要有以下几种。（1）花岗岩：是分布最广的深成侵入岩。花岗岩主要矿物成分是石英、长石和云母，浅灰色和肉红色最为常见，具有等粒状结构和块状构造。按次要矿物成分的不同，花岗岩可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。花岗岩既美观，抗压强度又高，是一种优质的建筑材料。岩石与石材常见的岩浆岩主要有以下几种。（2）橄榄岩：侵入岩的一种。它的主要矿物成分为橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，相对密度较大，粒状结构。岩石与石材常见的岩浆岩主要有以下几种。（3）玄武岩：一种分布最广地喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，呈黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，斑状结构。根据次要矿物成分不同，玄武岩可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。玄武岩本身可用作耐磨耐酸的铸石原料。岩石与石材常见的岩浆岩主要有以下几种。（4）安山岩：喷出岩之一，分布很广，仅次于玄武岩。安山岩主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色，具有斑状的结构。岩石与石材常见的岩浆岩主要有以下几种。（5）流纹岩：流纹岩是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。它一般色浅，多为浅红、灰白或灰红色，具有斑状结构、流纹构造。流纹岩性质坚硬致密，可作为建筑材料。岩石与石材（一）岩石的类别2、沉积岩沉积岩也称水成岩，它是在地表常温、常压条件下，由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用而形成的层状岩石。常见的沉积岩有砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、黏土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩等。沉积岩有两个突出特征：一是层理构造，通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老；二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹——化石，它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料，被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字”。岩石与石材常见的沉积岩主要有以下4种。（1）页岩：是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理。页岩主要是由黏土沉积经压力和温度作用后而形成的岩石，其中混杂有石英、长石的碎屑及其他化学物质。页岩用硬物击打易裂成碎片。页岩抵抗风化的能力较弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。岩石与石材常见的沉积岩主要有以下几种。（2）砂岩：由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂粒含量要大于50%。砂岩是使用最广泛的一种建筑石材，几百年前用砂岩装饰而成的建筑至今仍保存完整，如巴黎圣母院、罗浮宫、英伦皇宫、美国国会、哈佛大学等。砂岩高贵典雅的气质及其坚硬的质地成就了世界建筑史上一朵朵奇葩。岩石与石材常见的沉积岩主要有以下几种。（3）石灰岩：简称灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩，有时含有白云石、黏土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等颜色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。石灰岩具有良好的导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、胶结性及可加工性等，既可直接利用其原矿，也可深加工后再使用。石灰岩在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其他特殊工业部门都是重要的工业原料。岩石与石材常见的沉积岩主要有以下几种。（4）砾岩：砾岩是指粒径大于2mm的圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。砾岩中的碎屑主要是岩屑，只有少量矿物碎屑，填隙物为砂、粉砂、黏土物质和化学沉淀物质。岩石与石材（一）岩石的类别3、变质岩变质岩是原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同，可将变质岩分为动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩五类。常见的变质岩有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、角闪岩、石英岩、大理岩等。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（1）板岩：具有板状构造的变质岩。板岩由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来，它属于区域变质作用中轻度变质的岩石。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（2）千枚岩：具有千枚状构造的变质岩，原岩类型与板岩相似，在其片理面上闪耀着强烈的丝绢光泽，并往往有变质斑晶出现。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（3）片岩：具有片理构造的变质岩，原岩已全部重新结晶，由片状、柱状、粒状矿物组成，具鳞片、纤维、斑状变晶结构，常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。粒状矿物以石英为主，长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（4）片麻岩：具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类，有黏土岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。它具有粗粒的鳞片状变晶结构，其主要矿物成分是长石、石英和黑云母、角闪石等，次要矿物成分则视原岩的化学成分而定，如红柱石、蓝晶石、阳起石、堇青石等。片麻岩的进一步命名取决于其矿物成分，如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（5）角闪岩：主要由斜长石和角闪石组成的变质岩，其原岩是基性火成岩和富铁白云质泥岩。角闪岩具粒状变晶结构，块状微显片理构造。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（6）石英岩：几乎整个岩石均由石英组成，其为浅色、粒状。一般为块状构造，粒状变晶结构。它是由较纯的砂岩或硅质岩类经区域变质作用、重新结晶而形成。岩石与石材常见的变质岩主要有以下几种。（7）大理岩：大理岩是碳酸盐岩石经重结晶作用变质而形成，具有粒状变晶结构，块状或条带状构造。由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质，因而在不同条件下，形成不同特征的变质矿物，如蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等。因而大理石就成为高级的建筑石材，或成为高级家具的具有装饰性的镶嵌材料。而洁白细粒状的大理石，俗称汉白玉，也是工艺雕刻的建筑材料。大理岩常见于区域变质的岩系中，也有不少常见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。岩石与石材（二）装饰石材的开采与加工1、装饰石材的开采（2）穿着工作服，佩戴工作牌。1）人工开采法2）火烧凿岩开采法人工开采法是花岗岩开采的传统方法，目前国内外许多矿山仍在使用这种方法开采石材。这种方法非常适用于劈裂性好、矿体完整的花岗岩矿山。其工艺流程为：使用手持式凿岩机（见上图）钻凿排孔，结合导爆索或其他火工材料控制爆破，将分离体与矿体分离→分离体的位移或翻倒→分离体的解体和整形→荒料的吊运。火烧凿岩开采法是目前国内花岗岩矿山开采的基本方法，也是花岗岩开采使用最多的方法。火烧凿岩开采法的主要工艺流程与人工开采法相似，但是，为了使分离体与矿体的分离更加容易和可靠，增加了一道工序：即使用石材火焰切割机（见下图）将分离体与矿体的一个连接面切割分离，使分离体与矿体只有一个垂直面和一个水平底面连接。岩石与石材（二）装饰石材的开采与加工1、装饰石材的开采（2）穿着工作服，佩戴工作牌。3）人工凿岩串珠锯开采法4）金刚石串珠锯全锯切开采法人工凿岩串珠锯开采法是替代火烧凿岩开采法开采花岗岩的先进方法。除了分离体的分离切割工序外，开采工艺流程中的后续工序与火烧凿岩开采法相同。例如，我们可以首先使用金刚石串珠锯（见图）切割分离体的垂直端面，然后人工操作手持式凿岩机在分离体的垂直背面和水平底面上钻凿排孔，结合导爆索双面控制爆破，将分离体从矿体上分离。金刚石串珠锯全锯切开采法是指分离体与矿体分离、分离体解体、荒料整形全部由串珠锯切割完成。只要开采成本可以接受，金刚石串珠锯全锯切是目前机械化开采石材的最好方法。采用此方法时，首先采用金刚石串珠锯分离切割分离体与矿体连接的全部三个连接面，然后使用能够插入串珠绳锯缝中的专用气压顶推袋，将分离体顶离矿体，接下来在挖掘机、装载机或慢动卷扬机的协助下，将分离体翻倒；最后，仍使用串珠锯对分离体进行解体锯切，并对荒料的六个面进行整形切割。岩石与石材（二）装饰石材的开采与加工1、装饰石材的开采（2）穿着工作服，佩戴工作牌。5）圆盘锯串珠锯组合开采法6）台架凿岩机串珠锯开采法圆盘锯串珠锯组合开采法的主要工序是，采用金刚石串珠锯分离切割分离体的水平底面，圆盘锯荒料切石机在分离体石料上按照荒料的规格，在回避裂隙的条件下，将分离体锯切成荒料。后续的设备位移吊装，荒料的位移、吊装和运输与前面介绍的几种开采方法相同。台架凿岩机串珠锯开采法的开采工艺与人工凿岩串珠锯开采法相同，只是使用台架式凿岩机代替人工操作的手持式凿岩机钻凿排孔，其余全部相同。岩石与石材（二）装饰石材的开采与加工2、装饰石材的加工（2）穿着工作服，佩戴工作牌。磨切加工凿切加工磨切加工是最具现代化，也是目前最常采用的一种加工方法。它根据石材的硬度特点，采用不同的锯、磨、切割刀具及机械完成饰面石材的加工，其特点是自动化、机械化程度高，生产效率高，材料利用率高。凿切加工是古老的石材加工方法，这种方法简单、灵活、方便，适用于外形复杂或表面精度要求不高的制品，如石雕制品，形状复杂的建筑构件，以及岩礁面、隆凸面、网纹面、锤纹面等粗饰面装饰石材。常用的手工工具有锤子、剁斧、錾子、凿子等；有些加工可用气动凿岩机、劈石机、刨石机、喷砂机等。岩石与石材（三）装饰天然石材的选用原则（2）穿着工作服，佩戴工作牌。（1）适用性在装饰工程中，用于不同部位的装饰石材，对其性能和装饰效果有不同的要求。应用于地面的石材，主要考虑其耐磨性和防滑性；用于室外的饰面石材，应选择耐风雨侵蚀能力强，经久耐用的；用于室内的饰面石材，主要考虑其光泽、花纹和色调等美观性。（2）经济性天然石材的密度大、运输不便、运费高，应综合考虑地方资源，尽可能做到就地取材。（3）安全性由于天然石材是构成地壳的基本物质，因此可能存在含有放射性的物质。研究表明，红色的花岗岩的放射性指标都偏高，并且颜色越红紫，放射性越高。花岗岩放射性的一般规律为：红色＞肉红色＞灰白色＞白色＞黑色。PART2天然大理石天然大理石（一）天然大理石的成分与特点1、大理石的成分天然大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩。天然大理石属于中硬石材，主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。天然大理石的主要成分是碳酸钙，约占其总量的50%以上，此外还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等成分。天然大理石（一）天然大理石的成分与特点2、大理石的主要特点天然大理石具有质地细密、坚实，抛光后光洁如镜，纹理舒展、美观，抗压强度较高（仅次于花岗岩），吸水率小、耐久性高、耐磨不变形等特点。大理石家具对板材的坚固性、环保性和放射性都有极高的要求。长期以来，人们误以为大理石家具都会有辐射，购买时难免有一些顾虑。事实上，天然大理石的放射性很低，基本不会对人体造成伤害，而放射性比较高的都是人造大理石家具。天然大理石（二）常见的天然大理石品种2、大理石的主要特点天然大理石具有质地细