11第二章第六节.doc

第六节 石材 石材幕墙用天然石板材有天然大理石建筑板材、天然花岗石建筑板材和天然凝灰石（砂岩）建筑板材以及建筑装饰用微晶玻璃和建筑幕墙用瓷板。 石材科学分类方法应该是根据石材的地质组成来划分其种类，从地质学的角度来看，地壳土层中的岩石分为下列三种类： 火成岩 这些岩石从热的熔化的材料中形成，花岗石和玄武岩是火成岩中的两种。 沉积岩 这些岩石起源于其他岩石的碎片和残骸，这些碎片在水、风、重力及冰等各种因素的作用下 移动到一个由沉积物形成的盆地中沉积，沉积物压缩和胶结后形成坚硬的沉积岩。沉积岩由其他岩石中丰富的物质所组成，石灰岩、砂岩以及凝灰岩是沉积岩中的三类型。 变质岩 这些岩石形成于其他已经存在的岩石在受热或压力作用下进行了结晶或重结晶。大理石、板 页岩和石英岩是变质岩中的三种。 从以上可以看出，凝灰岩、花岗岩、大理石的区别是明显的，它们分别属于石材的三大种类，凝灰石是沉积岩，花岗石是火成岩，而大理石是变质岩，因此凝灰石不是大理石，根据美国规范ASTM C119—“规格石材相关的标准术语”，凝灰石是“可通过分层结构来划分的结晶的或微结晶的石灰石的一个变种”。 花岗石原指花岗岩加工的石材，而现在所称的花岗石是一个商品名称，它包括所有可作为饰面石材，并以硅酸盐矿物为主的火成岩，花岗石以氧化硅为主，含有氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁等成分，因其形成温度高，各种矿石晶体镶嵌严密，质地坚硬，耐酸、碱、盐的腐蚀，化学稳定性好，但因其中含有石英，在高温下会膨胀碎裂，此外氧化铁含量高时，石材表面会出现锈斑。花岗石多数结构紧密，呈现出美丽的自然构造纹理，具有很强的装饰性。 凝灰石是在大气条件下从含碳酸盐的泉水（通常是热泉）中沉淀而成的一种钙质材料。含有二氧化碳的循环地下水带走了溶液中大量的钙质碳酸盐，当地下水到达泉水表面时，一些二氧化碳释放出来就导致了一些钙质碳酸盐沉淀而成为凝灰石（通常在浅池塘的底部）。与在远古的海洋中形成的石灰石不同的是，凝灰石是从河流或池塘里富含石灰的饱和水中通过碳酸盐的快速沉淀而形成的。这一快速沉淀限制了有机物和气体，在凝灰石中产生了孔隙及明显的基床平面特征，这就形成了凝灰石的美丽纹理。与此同时不利的一面上，这些孔隙及基床平面特征使得凝灰石在气候中暴露时会产生内部的裂缝和分层，发生沿基床平面的腐蚀和恶化，进一步降低了石材弱方向的强度。但是如果凝灰石得到很好的加固，它在尺寸稳定性、抗冻融能力、压缩强度等方面的物理性能就可以被认为与大理石类似。而且除了孔隙以外，凝灰石自身通常是密实和不透水的。 凝灰岩(洞石)本身的真密度是比较高的，但是由于存在大量孔洞使得体积密度偏低、吸水率升高、强度下降，因此物理性能指标是低于正常的大理石标准的。由于同时还存在大量的纹理、泥质线、泥质带、裂纹等天然缺陷，使得这种材料的性能均匀性很差。尤其是弯曲强度的分散性非常大，弯曲强度大的可以到十几兆帕，小的不到1兆帕，有的在搬运过程中就会发生断裂，易造成工伤事故。天然缺陷也是造成这种材料的抗冻性能差的主要原因，许多样品在25个冻融循环性能试验还未结束时就已经冻裂成了一堆碎石。该类石材属于碳酸盐结构的灰岩，耐酸性较差，用在亚洲这类污染较重的地区，酸雨浸蚀会很严重，更会加速石材的破坏。诸多原因使得这种材料使用在墙面，尤其是干挂方法大面积用在外墙，具有极高的风险。试想上万块重达几十公斤到上百公斤的存在各种缺陷的石块高高地悬在半空，难免会有个别未被发现而有问题的板材，在酸雨浸蚀、风吹日晒、寒暑交替等恶劣的气候条件下，随时都会有坠落的可能，石材工程也就存在极大的安全隐患。因此这类工程需要从生产企业、施工企业、监理单位到工程甲方通力合作，严格把关，增加防范措施，以确保工程万无一失。 凝灰岩(洞石)吸引建筑师和使用者的地方除了其颜色和孔洞特征外，更大程度是其纹理性特征。该石材若整面墙进行追纹排板，使其整体颜色调和、花纹过渡自然，并且安装时保证按排板顺序安装，则会有一种活动画的艺术装饰效果，会使人有种越看越爱看的感觉，这也正是凝灰岩(洞石)独特的迷人之处。因此，在凝灰岩(洞石)工程中保证装饰效果最根本的一点就是整面排板，若面积过大，则可采用分段排板，但必须保证各段之间也有很好的花纹颜色衔接，同时要求安装必须按照排板图纸和编号对号入座，保证完全按照排板顺序安装在建筑物上。一个装饰面如果出现纹理混乱和颜色差异明显时，凝灰岩(洞石)石材的装饰效果会大打折扣。 从装饰效果方面考虑凝灰岩(洞石)应选择带有花纹的板材，但从安全角度是应选择没纹或乱纹的材料。凝灰岩(洞石)最大的安全问题是一些泥质线和泥质带，是弯曲强度最薄弱的环节。漂亮的花纹后面往往是强度最低的地方是最容易出现断裂的部位。对这类问题是通过抽样进行大量试