第二章 天然石材 建筑材料.ppt

第二章 天然石材 主要内容: 第一节　岩石的形成及分类 第二节　建筑石材的技术性能 第三节 建筑上常用岩石 第四节 石材的加工类型及选用 定义：石材是指从天然岩石体中开采未经加工或经加工制成块状、板状或特定形状的石材的总称。 石材是使用历史最悠久的建筑材料之一。由于其具有相当高的强度、良好的耐磨性和耐久性、较强的装饰性，并且资源丰富，易于就地取材 ，所以在现代建筑中应用仍十分广泛: （1）未加工的毛石可以用来砌筑基础、桥涵、挡土墙、堤岸、护坡及隧道衬砌等 ； （2）粗略加工后的石材，朴实自然，坚固而稳定，可以用作衬面材料、台阶、栏杆和纪念碑等 ； （3）经精细加工后的石材制品色泽润滑，美观而豪华 ，是良好的建筑装饰材料； （4）散粒状石材可以用作混凝土和砂浆的骨料以及筑路材料 特定种类的岩石是生产石膏、石灰和水泥的原材料。 赵州桥是我国现存最早的大型石拱桥，也是世界上现存最古老、跨度最长的圆弧拱桥。 石材的应用历史 “谁扰乱了这位法老的安宁； 展翅的死神将降临他头上。” 什 么 是 岩 石 ？ 材的形成及种类 地壳化学组成 第一节 岩石的形成及分类 岩石是构成地壳的主要物质，是由各种不同的地质作用所形成的天然固态矿物的集合体，具有一定的化学成分、矿物成分、结构和构造。 一、造岩矿物　　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。 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2-1所示。 表2-1　建筑中常用岩石的主要造岩矿物 5.方解石 方解石是一种碳酸钙矿物，天然碳酸钙中最常见的就是它。因此，方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样，它们的集合体可以是一簇簇的晶体，也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块，故名方解石。 二、岩石 按地质形成条件不同，通常可分为三大类，即（火成岩）岩浆岩、沉积岩和变质岩。 1.火成岩 （岩浆岩 ） 　火成岩又称岩浆岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。 岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为: 深成岩、喷出岩和火山岩 如花岗岩属于深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。  (1)机械沉积岩 是岩石经自然风化而松散破碎后，经风力，水流，冰川等的搬运，沉积，重新压实而成的岩石，砂岩和页岩等属于这一类。 (2)化学沉积岩 是岩石中易溶于水的矿物，经聚集沉积而成的岩石，有石膏，白云岩和菱镁石等。 (3)生物沉积岩 是各种生物死亡后的残骸沉积而成的岩石，有白垩，硅藻土等。 2） 分类：按其表观密度大小可分： 重质石材：表观密度≥1800kg/m3， 轻质石材：表观密度≤1800kg/m3，常用于墙体材料 表观密度大于1800kg/m3为重石??主要用于建筑物的基础、 墙体、地面、路面、桥梁以及水上建筑物等?? 表观密度小于1800kg/m3为轻石,可用来砌筑保暖房屋的墙体。 天然石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率、含水 率等有关。致密的石材如花岗岩、大理石等??其表观 密度接近于其密度,约为2500~3100kg/m3 。 ?? 而孔隙率大的火山灰、浮石等,其表观密度约为500~1700kg/m3。 石材表观密度越大，结构越致密，抗压强度越高，吸水率越小，耐久性越好，导热性也越好。 （2）吸水性 1）意义——吸水性对其强度与耐水性有很大影响。石材吸水后，会降低颗粒之间的黏结力，从而使强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性、耐久性下降。 2）分类：低吸水性、中吸水性、高吸水性岩石 （3）导热性——用其导热率表示。主要与其致密程度有关。 岩石的比热大于钢材、混凝土、砖；岩石的导热系数小于钢材，大于混凝土和烧结砖。 二、力学性能——抗压强度、冲击韧性、硬度、及耐磨性等。 抗压强度：石材的强度等级是按抗压强度划分的。 （1） 试验方法：用于砌体等的石材的抗压强度采用边长为50mm的 标准立方体试块进行测试，并以三个试件抗压破坏强度的平均值表示。 石材共分九个强度等级：从MU10、15、20、30、40、50、60、8