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1、§3石材簡(jiǎn)要介紹了巖石的分類與性質(zhì)、建筑石材的技術(shù)性能,天然石材的選用。此外,還簡(jiǎn)要介紹了人造石材的分類、特點(diǎn)與用途。應(yīng)重點(diǎn)掌握天然大理石和天然花崗石的組成、品種、技術(shù)要求、性能與特點(diǎn)以及在建筑裝飾工程中的應(yīng)用。本章提要石材分天然石材和人造石材。具有一定物理、化學(xué)性能,可用作建筑材料的巖石稱建筑石材。具有裝飾性能的建筑石材,加工后可供建筑裝飾用的稱裝飾石材。本章內(nèi)容3.1巖石的基本知識(shí)3.2建筑裝飾常用石材3.3人造石材3.1巖石的基本知識(shí)礦物是具有一定化學(xué)成分和一定結(jié)構(gòu)特征的天然化合物和單質(zhì)的總稱。巖石是礦物的集合體,組成巖石的礦物稱為造巖礦物。由單礦物組成的巖石叫單礦巖
2、,如白色大理石,它是由方解石或白云石組成。3.1.1巖石的分類和性質(zhì)3.1.1.1造巖礦物了由兩種或兩種以上的礦物組成的巖石叫多礦巖(又稱復(fù)礦巖),如花崗巖,它是由長(zhǎng)石、石英、云母及某些暗色礦物組成。自然界中的巖石大多以多礦巖形式存在。巖石的性質(zhì)由組成巖石各礦物的特性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等因素決定。建筑工程中常用巖石的主要造巖礦物見(jiàn)表2.1所示。表2.1主要造巖礦物的組成與特征礦物組成密度(g/cm3)莫氏硬度顏色其他特性石英結(jié)晶SiO22.657無(wú)色透明至乳白等色堅(jiān)硬、耐久、具有貝狀斷口,玻璃光澤長(zhǎng)石鋁硅酸鹽2.5~2.76白、灰、紅青等色耐久性不如石英,在大氣中長(zhǎng)期風(fēng)化后成為高
3、嶺土,解理完全,性脆云母含水的鉀鎂鐵鋁硅酸鹽2.7~3.12~3無(wú)色透明至黑色解理極完全,易分裂成薄片,影響巖石的耐久性和磨光性,黑云母風(fēng)化后形成蛭石礦物組成密度(g/cm3)莫氏硬度顏色其他特性角閃石輝石橄欖石鐵鎂硅酸鹽3~45~7色暗,統(tǒng)稱暗色礦物堅(jiān)硬、強(qiáng)度高,韌性大,耐久方解石結(jié)晶CaCO32.73通常呈白色硬度不大,強(qiáng)度高,遇酸分解,晶形呈菱面體,解理完全白云石CaCO3MgCO32.94通常呈白色至灰色與方解石相似,遇熱酸分解黃鐵礦FeS256~6.5黃條痕呈黑色,無(wú)解理,在空氣中氧化鐵和硫酸污染巖石是巖石中的有害物質(zhì)巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石的原子、分子、離子層次的微觀
4、構(gòu)成形式。根據(jù)微觀粒子在空間分布狀態(tài)的不同,可分為結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)和玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖石構(gòu)造是指用放大鏡或肉眼宏觀可分辨的巖石構(gòu)成形式,通常根據(jù)巖石的孔隙特征和構(gòu)成形態(tài)分為致密狀、多孔狀、片狀、斑狀、礫狀等。分類和性質(zhì)巖石按地質(zhì)形成條件不同,通??煞譃槿箢悾磶r漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。(1)巖漿巖巖漿巖又稱火成巖,它是因地殼變動(dòng),熔融的巖漿由地殼內(nèi)部上升后冷卻而成。巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同,又分為深成巖、淺成巖、噴出巖和火山巖。(2)沉積巖沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來(lái)的母巖風(fēng)化后,經(jīng)過(guò)搬運(yùn)、沉積等作用形成的巖石。與火成巖相比,其特性是:結(jié)構(gòu)致密性較差,密度較小,孔隙率及吸水
5、率均較大,強(qiáng)度較低,耐久性也較差。根據(jù)生成條件,沉積巖分為以下三類:機(jī)械沉積巖、化學(xué)沉積巖和生物沉積巖。(3)變質(zhì)巖變質(zhì)巖是由原生的巖漿巖或沉積巖,經(jīng)過(guò)地殼內(nèi)部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。沉積巖變質(zhì)后,性能變好,結(jié)構(gòu)變得致密,堅(jiān)實(shí)耐久;而巖漿巖變質(zhì)后,性質(zhì)反而變差。其碎塊可用于道路或作混凝土的集料。天然石材按其表觀密度大小分為重石和輕石兩類。表觀密度大于1800kg/m3的為重石,主要用于建筑的基礎(chǔ)、貼面、地面、路面、房屋外墻、擋土墻、橋梁以及水工構(gòu)筑物等;表觀密度小于1800kg/m3的為輕石,主要用作墻體材料,如采暖房屋外墻等。建筑石材的技術(shù)指標(biāo)1.表觀密度天然
6、巖石是以100mm×100mm×100mm的正方體試件,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值作為評(píng)定石材強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(GBJ3)規(guī)定,天然石材的強(qiáng)度等級(jí)為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九個(gè)等級(jí)。2.抗壓強(qiáng)度石材吸水性的大小用吸水率表示,其大小主要與石材的化學(xué)成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有關(guān)。酸性巖石比堿性巖石的吸水性強(qiáng)。常用巖石的吸水率:花崗巖小于0.5%;致密石灰?guī)r一般小于1%;貝殼石灰?guī)r約為15%。石材吸水后,降低了礦物的粘結(jié)力,破壞了巖石的結(jié)構(gòu),從而降低石材的強(qiáng)度和耐水性。3.吸水性石材的
7、抗凍性用凍融循環(huán)次數(shù)表示,一般有F10、F15、F25、F100、F200。致密石材的吸水率小、抗凍性好。吸水率小于0.5%的石材,認(rèn)為是抗凍的,可不進(jìn)行抗凍試驗(yàn)。4.抗凍性石材的耐水性用軟化系數(shù)K表示。按K值的大小,石材的耐水性可分為高、中、低三等,K>0.90的石材為高耐水性石材,K=0.70~0.90的石材為中耐水性石材,K=0.60~0.70的石材為低耐水性石材。一般K<0.80的石材,不允許用在重要建筑中。5.耐水性石材的多變性石材的裝飾性石材的適用性石材的經(jīng)濟(jì)性石材的工藝性能石材的安全性天然石材的選用建