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文檔簡介

1、目錄一、石材概述二、石材的主要技術性質三、石材組成結構四、建筑砌筑石材五、建筑飾面石材六、石材選用原那么1石材概述一.人類開采、利用石材的歷史1.新石器時代:約5萬年前使用經過打磨、加工的石器作為生產工具和生活用具了。2. 人類開采天然石材用作建筑材料:約五千多年埃及的胡夫金字塔距今約4700年。3.石材開采方法的進步:十四世紀末期意大利開始用爆破的方法開采大理石元朝12791368年火藥傳入歐洲,1800年采用普通鋼繩鋸,1896年使用風動鑿巖機,1978年開始使用串珠式鋸石機鋸采石材。 2石材概述二.中國石材工業開展過程1.我國利用機械開采和加工石材始于五十年代初期開始的。2. 1971年

2、我國召開第一屆石材工業會議,確定了福建、山東、廣東為中國石材工業基地,這次會議確立了石材做為一個產業的開端。3.二十世紀八十年代末期到九十年代我國開始大量引進歐洲石材工業的先進設備與技術。 4.二十世紀九十年代中期開始中國石材工業的產量在世界上 名列前茅。3三.根本概念石材:但凡由天然巖石開采而得到的毛料,或經人工加工而制成的塊狀或板狀巖石,統稱為石材。 石材是古老的建筑材料之一,具有的高強度、高硬度、高耐磨性、高耐久性、豐富多彩的天然紋理。在建筑中常被用作砌體材料、裝飾材料,還可以作為膠結材料和人造石的原料。石材概述4巖石形成:火成巖巖石是由地幔或地殼的巖石經熔融或局部熔融的物質如巖漿冷卻固

3、結形成的,花崗巖就是火成巖的一種;沉積巖是在地表不太深的地方,將其他巖石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成巖作用形成的巖石,石灰石和砂巖屬于這一類;變質巖是在高溫高壓和礦物質的混合作用下由一種石頭自然變質成的另一種石頭,大理石,板巖,石英巖,玉石都是屬于變質巖。一般巖石的成分主要為CaO、SiO2 等,在少數石材中也含有鉛、鎘、砷、汞、硫等有害元素。石材概述5巖石的種類:1按所含成分的數量不同:單成巖、復成巖單成巖:僅含一種礦物質的巖石,此種數量少,如白色大理石是由方解石或白云石所組成。復成巖:是有兩種或以上的礦物質構成的。如花崗巖是由長石、云母、石英及某些暗色礦物質組

4、成的。石材概述62按其成因不同可以分為三大類:火成巖、沉積巖、變質巖1、火成巖:由地殼內部熔融巖漿上升冷卻而成的巖石。A、深層巖 特點:結晶完全、晶粒較粗、呈致密塊狀結構。特性:表觀密度大、強度高、吸水率小、抗凍性好。常用品種:花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖。 B、噴出巖 特點:結晶條件差、多成隱晶質或玻璃體結構。品種:玄武巖、安山巖、輝綠巖。C、火山巖特點:玻璃體結構、多孔構造。品種:火山灰、火山砂、浮石、凝灰石。石材概述72、沉積巖:露出地表的巖石經自然風化、風力搬遷和流水 沖移等作用逐漸沉積而成的巖石。特點:層狀結構、密度小、孔隙率大、吸水率大、強度低、耐久性差、各層差異大。機械沉積巖:

5、頁巖、砂巖、礫巖。化學沉積巖:石膏、白云巖、石灰巖。生物沉積巖:石灰巖、硅藻土。石材概述83、變質巖巖石在地殼內部受強烈的地質活動高溫高壓,內部結構和組成發生變化而形成的新巖石。建筑常用的有石英巖、大理石巖、白云巖、砂巖、花崗巖、片麻巖石材概述9石材的主要技術性質一、物理性質1表觀密度 天然石材根據表觀密度大小可分為: 輕質石材 表觀密度1800kg/m3; 重質石材 表觀密度1800kg/m3。 表觀密度的大小常間接反映石材的致密程度與孔隙多少。在通常情況下,同種石材的表觀密度愈大,那么抗壓強度愈高,吸水率愈小,耐久性好,導熱性好。2吸水性吸水率低于1.5的巖石稱為低吸水性巖石,介于1.53

6、.0的稱為中吸水性巖石,吸水率高于3.0的稱高吸水性巖石。巖漿深成巖以及許多變質巖,它們的孔隙率都很小,故而吸水率也很小,例如花崗巖的吸水率通常小于0.5。沉積巖由于形成條件、密實程度與膠結情況有所不同,因而孔隙率與孔隙特征的變動很大,這導致石材吸水率的波動也很大,例如致密的石灰巖,它的吸水率可小于1,而多孔的貝殼石灰巖吸水率可高達15。石材的吸水性對其強度與耐水性有很大影響。石材吸水后,會降低顆粒之間的粘結力,從而使強度降低。有些巖石還容易被水溶蝕,因此,吸水性強與易溶的巖石,其耐水性較差10石材的主要技術性質3耐水性石材的耐水性以軟化系數表示。巖石中含有較多的粘土或易溶物質時,軟化系數那么

7、較小,其耐水性較差。根據軟化系數大小,可將石材分為高、中、低三個等級。軟化系數0.90為高耐水性,軟化系數在0.750.90之間的為中耐水性,軟化系數在0.600.75之間為低耐水性,軟化系數0.60者,那么不允許用于重要建筑物中。4抗凍性石材的抗凍性,是指其抵抗凍融破壞的能力。其值是根據石材在水飽和狀態下按標準要求所能經受的凍融循環次數表示。能經受的凍融循環次數越多,那么抗凍性越好。石材抗凍性與吸水性有密切的關系,吸水率大的石材其抗凍性也差。根據經驗,吸水率0.5的石材,那么認為是抗凍的。5耐熱性石材的耐熱性與其化學成分及礦物組成有關。石材經高溫后,由于熱脹冷縮、體積變化而產生內應力或因組成

8、礦物發生分解和變異等導致結構破壞。如含有石膏的石材,在100以上時就開始破壞;含有碳酸鎂的石材,溫度高于725會發生破壞;含有碳酸鈣的石材,溫度達827時開始破壞。由石英與其它礦物所組成的結晶石材,如花崗巖等,當溫度到達700以上時,由于石英受熱發生膨脹,強度迅速下降。11石材的主要技術性質二、力學性質天然石材的力學性質主要包括:抗壓強度、沖擊韌性、硬度及耐磨性等。1抗壓強度石材的抗壓強度,是以三個邊長為70mm的立方體試塊的抗壓破壞強度的平均值表示。根據抗壓強度值的大小,石材共分九個強度等級:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、和MU10。抗壓試

9、件也可采用表3.1所列各種邊長尺寸的立方體,但應對其試驗結果乘以相應的換算系數。2沖擊韌性石材的沖擊韌性決定于巖石的礦物組成與構造。石英巖、硅質砂巖脆性較大。含暗色礦物較多的輝長巖、輝綠巖等具有較高的韌性。通常,晶體結構的巖石較非晶體結構的巖石具有較高的韌性12石材的主要技術性質3硬度它取決于石材的礦物組成的硬度與構造。凡由致密、堅硬礦物組成的石材,其硬度就高。巖石的硬度以莫氏硬度表示。4耐磨性 耐磨性是指石材在使用條件下抵抗摩擦、邊緣剪切以及沖擊等復雜作用的能力。石材的耐磨性包括耐磨損與耐磨耗兩方面。但凡用于可能遭受磨損作用的場所,例如臺階、人行道、地面、樓梯踏步等和可能遭受磨耗作用的場所,

10、例如道路路面的碎石等,應采用具有高耐磨性的石材。13石材的主要技術性質三、工藝性質 石材的工藝性質,主要指其開采和加工過程的難易程度及可能性,包括加工性、磨光性與抗鉆性等。1加工性石材的加工性,主要是指對巖石開采、鋸解、切割、鑿琢、磨光和拋光等加工工藝的難易程度。凡強度、硬度、韌性較高的石材,不易加工;質脆而粗糙,有顆粒交錯結構,含有層狀或片狀構造,以及業已風化的巖石,都難以滿足加工要求。2磨光性指石材能否磨成平整光滑外表的性質。致密、均勻、細粒的巖石,一般都有良好的磨光性,可以磨成光滑亮潔的外表。疏松多孔、有鱗片狀構造的巖石,磨光性不好。3抗鉆性指石材鉆孔時,其難易程度的性質。影響抗鉆性的因

11、素很復雜,一般石材的強度越高、硬度越大,越不易鉆孔。由于用途和使用條件的不同,對石材的性質及其所要求的指標均有所不同。工程中用于根底、橋梁、隧道以及石砌工程的石材,一般規定其抗壓強度、抗凍性與耐水性必須到達一定指標。建筑工程中常用天然石材的技術性能可參見表3.2。14石材的主要技術性質15天然巖石是礦物的集合體,組成巖石的礦物稱為造巖礦物,常見的造巖礦物有以下幾種:1、石英 是二氧化硅SiO2晶體的總稱。無色透明至乳白色,密度為2.65g/cm3,莫氏硬度為7、化學穩定性及耐久性高。2、長石 是長石族礦物的總稱包括正長石、斜長石等,密度為2.52.7,莫氏硬度為6,具有白、灰、紅、青等多種顏色

12、。3、方解石 為碳酸鈣晶體CaCO3。白色,密度2.7 g/cm3,莫氏硬度為3,耐久性次于上述礦物,遇酸后分解。石材的組成結構石英長石方解石164、白云石 為碳酸鈣與碳酸鎂的復鹽晶體CaCO3 MgCO3。白色,密度為2.9g/cm3,莫氏硬度為4。強度、耐酸腐蝕性及耐久性略高于方解石,遇酸時分解。5、角閃石、輝石、橄欖石 為鐵、鎂、鈣等硅酸鹽的晶體。密度為33.6g/cm3,莫氏硬度為57。顏色多種,但均為暗色,故也稱暗色礦物。石材的組成結構角閃石橄欖石輝石白云石176、黃鐵礦 為二硫化鐵晶體FeS2。金黃色,密度為5g/cm3,莫氏硬度為67。耐久性差,遇水和氧生成游離硫酸,且體積膨脹,

13、并產生銹跡。7、云母 是云母族礦物的總稱,為片狀的含水復雜硅鋁酸鹽晶體。密度為2.73.1g/cm3,莫氏硬度為23。具有極完全解理,易裂成薄片,玻璃光澤,耐久性差,具有多種顏色。云母的主要種類為白云母和黑云母。石材的組成結構、黃鐵礦云母18石材的組成結構19一、毛石1、 定義:在采石廠將巖石經爆破等方法直接得到的形狀不規那么的石塊。 2、分類:毛石依其平整程度。亂毛石:不規那么,質量約為20-30Kg。平毛石:有兩個平行面3、建筑用毛石:中部厚度150mm,長度300400mm,質量20 30kg,抗壓強度MU10以上, K軟0.80 4、用途:砌筑根底、勒腳、墻身、擋土墻、堤岸及護坡等,配

14、制片石混凝土。建筑砌筑石材20二、料石1、 定義:是由人工或機械開采加工而成的形狀較規那么的六面體石塊,經人加工鑿磨而成的。2、分類:按外表加工的平整程度,料石分為毛料石、粗料石、半細料石和細料石四種:毛料石:凹凸深度25mm;粗料石:凹凸深度20mm;半細料石:凹凸深度15mm;細料石:凹凸深度10mm 3、用途:砌筑根底、石拱、臺階、勒腳、墻體等。建筑砌筑石材21三、鋪地石1、 定義:是由人工或機械開采加工而成小型石塊,具有較高強度、耐磨、抗凍、抗沖擊等。2、分類:按形狀分為石板、條石、方石、拳石、卵石、不規那么石等3、用途:廣場地坪、路面、庭院小徑用石材,砌筑根底、石拱、臺階、勒腳、墻體

15、等建筑砌筑石材22四、石渣 1、 定義:是將各種天然石材破碎石加工而成,它具有多種光澤,應顆粒堅硬,有棱角、潔凈,不含有風化的顆粒,使用時要沖刷干凈。2、用途:常用作人造大理石、水磨石、斬假石、水刷石、干粘石的骨料。建筑砌筑石材23一、定義:建筑裝飾用的石材是從天然巖體開采的,可加工成各種塊狀或板狀,用于建筑物外表起裝飾和保護作用。二、分類:A.石質類裝飾材料根據其形成方式不同,可分為天然石材和人造石材兩種。對于天然石材來說,根據成分不同,分為天然大理石和天然花岡石兩種。B.根據使用范圍的不同可分為:1、根本上不承受任何機械荷載;主要用作建筑物的內墻和外墻的飾面材料。2、主要用于紀念性建筑物;

16、耐風雨,要求一定的物理力學性能,有時要求特大尺寸建筑飾面石材24天然石材一.天然大理石1、定義:石灰巖或白云巖在高溫、高壓等地質條件下,重新結晶變質而成的變質巖,因盛產于大理而得名。純大理石為白色,稱漢白玉。 2、 性能指標: A、優點:表觀密度 25002700kg/m3;抗壓強度 60 150MPa;莫氏硬度 3 4;吸水率小于0.75%;;耐用年限為40-100年; B、缺點:抗風化能力較差,易被空氣中的酸性物質腐蝕,而變得多孔粗糙,降低裝飾效果。建筑飾面石材253、板材命名與標記;大理石板材是用大理石荒料經鋸切、研磨、拋光及切割而成的石材,常用規格為厚20、寬150-915、長300-

17、1220。 A.命名方式:荒料產地地名、花紋色調特征名稱、顏色 B.標記順序:命名、分類、規格尺寸、等級、標準號建筑飾面石材264.天然大理石的品種:根據顏色和花紋的不同,天然大理石可分為云灰、單色和彩花三類。 (a)云灰大理石 :云灰大理石花紋類似水波、水花,自然、美觀、大方,石材的加工性好,是理想的石面材料 (b)單色大理石 :單色大理石有白色大理石,如漢白玉、象牙白等,黑色大理石,如中國黑、墨玉等 (c)彩花大理石 :彩花大理石的結構為層狀結構或斑狀條紋的結晶,經過拋光打磨可以呈現各種色彩、各種圖案的天然。建筑飾面石材。云灰大理石單色大理石彩花大理石27建筑飾面石材28建筑飾面石材29二

18、.天然花崗巖:1、定義:天然花岡石是巖漿巖中分布最廣的一種巖石,屬酸性,主要礦物成分為斜長石、石英、云母和鉀長石等。顏色有淡灰、淡紅、微黃色,花紋的特征是晶粒細小,云母與石英細晶分散其中形成亮光閃爍的裝飾效果。2、特點:結構致密,密度為26002700Kg/m3;質地硬,屬硬石材;抗壓強度高達120-250MPa;吸水率小于0.75%;耐磨、耐腐蝕、耐大氣、不易風化、抗火性不好。花紋呈現均粒斑紋及發光云母顆粒;使用年限為752700年建筑飾面石材303、分類花崗巖板材是用花崗巖荒料加工制成的板形石材。1按晶體顆粒大小分:細粒結晶結構;中粒結晶結構;斑狀結晶結構2根據用途和加工方法 ,花崗巖石板

19、分為以下四種: 1剁斧板材; 石材外表經手剁斧加工,外表粗糙,呈有規那么的條狀斧紋。多用于建筑外墻、室外地面、踏步、防滑地面等。 2機刨板材 ;石材外表被機械刨成較為平整光滑,有較規那么的刨切紋。適用于建筑物外墻面,柱面,臺階,勒腳等; 3粗磨板材 ;石材外表經過粗磨,外表較光整沒有光澤,多用于裝飾需要柔光效果的墻面、基座和紀念碑等。 4磨光板材 :精細加工,外表光亮有鏡面感,晶體紋理清晰,色澤絢麗、多用于室內外地面、墻面、立柱等處的裝飾。建筑飾面石材31建筑飾面石材324、應用主要用于建筑外墻面、柱面、地面、根底、勒腳、臺階踏步、墩柱等耐酸工程及各種雕塑原材料。注意:石英在高溫下產生爆裂晶格

20、轉變,故高溫下慎用。建筑飾面石材33三、應用:大理石主要用于加工成各種形材、板材,作建筑物的墻面、地面、臺、柱,還常用于紀念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石還可以雕刻成工藝美術品、文具、燈具、器皿等實用藝術品。 建筑飾面石材34人造石材一、定義:人造石材是采用無機或有機膠凝材料作為粘結劑,以天然砂、碎石、石粉或工業渣等為粗、細填料,經成型、固化、外表處理而形成的材料,其色彩和花紋均可根據要求設計制作。二、特點:質量輕、強度大、厚度薄,其抗壓強度可達110MPa;外表光澤度高,色澤鮮艷、花色繁多;耐腐蝕、耐污染;加工性好,價格低廉;缺點:耐久性差,有的外表耐刻劃能力較差,使用中會發生翹曲變

21、形。建筑飾面石材35三、分類:人造石材根據根據原料組成成分和生產形成工藝不同,可分為水泥型人造石材、聚酯型人造石材、復合型人造石材和燒結型人造石材四類。 1 、硅酸鹽型石材又稱水泥型人造石材,俗稱水磨石,以各種水泥或石灰磨細砂為粘結劑,砂為細骨料、碎大理石、花崗巖、工業廢渣等為粗骨料,經配料、攪拌、成型、加壓蒸養、磨光、拋光而制成的一種建筑裝飾用人造石材。特點:外表光澤度高,呈半透明狀,顏色、花型根據需要可以任意配制,本錢低、強度高、施工方便。但耐腐蝕能力差,容易出現微裂紋,產生龜裂。用途:主要用于建筑物的地面、墻面、柱面、窗臺、踢腳、踏步等,水泥型人造石材地面便于洗刷、耐磨,適于大空間的裝飾。建筑飾面石材36建筑飾面石材硅酸鹽型石材372 、聚酯型人造

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