建筑材料—石材

<code>岩石的形成及分类/<code>

岩石的组成:

岩石是由一种或数种主要矿物组成的集合体,岩石的性质取决于矿物的性质、含量及岩石的结构、构造特征等。矿物是在地壳中受各种不同的地质作用,所形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。组成岩石的矿物称为造岩矿物,造岩矿物有数十种之多,如:石英、长石、云母等。


主要的造岩矿物有:石英、长石、云母、辉石(角闪石、橄榄石)、方解石和白云石等。

石英主要成分是Si02;长石主要成份为结晶的铝硅酸盐;云母的主要成份是含水铝硅酸盐;辉石主要成份为结晶的铁镁硅酸盐;方解石主要是晶状的碳酸钙;白云石主要成分为碳酸钙镁复盐。


建筑材料—石材


岩石的分类:

岩石按地质形成条件可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。按岩石的化学组成及结构致密程度可分为耐酸岩石(Si02含量不低于55%),如花岗岩,耐碱岩石(Ca0、Mg0含量越高,耐碱性越强),如大理石。


1、岩浆岩

岩浆岩是地壳深处上升的岩浆冷凝结晶而成的岩石,是组成地壳的主要岩石。根据冷却条件不同可分为深成岩、喷出岩和火山岩三类。

深成岩:岩浆在地壳深处均匀冷却而成的岩石,这种岩石多为结晶结构,构造致密,因此强度高,吸水率小,抗冻性好。建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩等。

喷出岩:岩浆喷出地壳表面迅速冷却而成的岩石。这种岩石多为隐晶质或玻璃体结构,结构不够致密,常呈多孔构造。 建筑上常用的喷出岩有玄武岩、安山岩、辉绿岩。

火山岩:火山爆发时岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。火山岩为玻璃体结构且呈多孔构造,孔隙率大,吸水性强,表观密度小,抗冻性差。


2、沉积岩

地表岩石经长期风化后成碎屑颗粒状,经风和水的搬迁,通过沉积和再造作用而形成的岩石,常见的有砂岩、页岩、石灰岩、石膏。根据不同沉积条件可分为机械沉积岩,化学沉积岩和生物沉积岩等。

机械沉积岩—岩石风化后,在水流、风力或冰川作用下逐渐沉积成散状或胶结成块体状而成。

化学沉积岩—岩石分化后,岩石中的矿物溶解在水中,经沉淀、沉积而成。

生物沉积岩—由各种有机体的残骸经沉积而成的岩石。


3、变质岩

由于地质力的作用,在高温和高压下,矿物再结晶或生成新矿物,使原来岩石(岩浆岩,沉积岩)的矿物成分和构造发生显著的变化而成为新的岩石。 常见的有片岩、片麻岩、板岩、石英岩、大理岩。

通常沉积岩经变质后生成的变质岩,常使其结构密实,岩石建筑性能提高,如石灰岩和白云岩变质为大理石。而岩浆岩经变质后生成的变质岩,常使其原密实结构破坏或损伤,建筑性能反而下降,如花岗岩变质为片麻岩。


<code>建筑石材的技术性能/<code>

石材的技术性质可分为物理性能、力学性能和装饰性能。

1.物理性能

1)表观密度

石材表观密度决定于岩石的矿物组成及致密程度。在通常情况下,同种石材的表观密度越大,则抗压强度越高,吸水率越小,耐久性好,导热性好。石材根据表观密度可分为:

轻质石材——表观密度≤1800kg/m³,用作墙体材料。

重质石材——表观密度>1800kg/m³,用作结构、装修和装饰材料。


2)吸水性、耐水性、抗冻性

石材吸水性与孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材,孔隙率越大,吸水率也越高。封闭孔较连通吸水率低。表观密度大的石材吸水率低。石材吸水后,强度降低,抗冻性变差,导热性增加,耐水性和耐久性下降。吸水率低于1.5%的岩石称为低吸水性岩石,吸水率介于1.5%~3%的岩石称为中吸水性岩石,吸水率高于3.0%的岩石称为高吸水性岩石。

石材的耐水性以软化系数表示。当石材中含有粘土或易溶于水的物质时,在水饱和状况下,强度会明显下降。

石材的抗冻性是指抵抗冻融破坏的能力,是衡量石材耐久性的一个重要指标。一般吸水率大得石材,抗冻性也差,抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结温度和冻融次数有关。


2.力学性能

矿物结晶较粗或不均匀,存在孔隙、 裂缝、风化程度较深均影响石材的强度。石材以抗压强度为最高,抗拉强度则最低,只有抗压强度的1/50~1/20。因此,石材主要用于承受压力。石材的抗压强度是用边长50mm的立方体试件,在水饱合状态下,测得的抗压强度平均值表示。

抗压平均强度值划分为九个等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10。


<code>建筑上常用岩石/<code>

1、花岗岩 (俗称豆渣石)

花岗岩属于岩浆岩的深成岩,主要造岩矿物是长石,石英和少量云母,不耐火(高温体积膨胀、爆裂)酸性,结晶质结构,密实构造,材质坚硬致密,抗压强度高,孔隙率低,吸水率低,耐磨性好,且色彩斑斓,色泽美观,装饰效果好,耐腐蚀性好,可以作为建筑结构材料和室外装饰材料。


2、大理石

大理石属于沉积变质岩,主要造岩矿物是方解石和白云石。碱性等粒变晶结构,密实构造,材质致密,但硬度不高,抗压强度高,色泽丰实,纹理自然,由于其耐腐蚀性差,可以作为优良的室内装饰材料。


3、玄武岩

玄武岩属岩浆岩的喷出岩。主要造岩矿物是暗色矿物,为玻璃质和隐晶质斑状结构,气孔状或杏仁状构造,材质坚硬,脆性大,耐久性好,高温可熔化浇铸成铸石或作道路材料及微晶玻璃、矿棉的原料。


4、石灰岩(俗称青石、青石板)

石灰岩是以方解石为主要成分的碳酸盐岩 。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸有剧烈的化学反应。按成因分类属于沉积岩。可用于基础、挡土墙等石砌体,石灰和水泥的重要原料。


5、砂岩(白玉石)

砂岩是一种沉积岩,主要由各种砂粒胶结而成的,颗粒直径在0.05-2mm,其中砂粒含量要大于50%,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。应用范围:建筑的基础、勒脚、墙体、衬面、踏步等。


<code>石材的加工类型及选用/<code>

1)毛石:指岩石经爆破后所得形状不规则的石块。分为乱毛石和平毛石,厚度一般大于200mm。毛石主要用于基础、挡土墙、毛石混凝土等。


2)料石:由开采得到的规则六面体块石,稍加凿琢修整而成。按加工平整度分有毛料石、粗料石、半细料石和细料石。料石根据加工程度分别用于建筑物的外部装饰、勒脚、台阶、砌体、石拱等。


3)石板:用致密的岩石凿平或锯解而成的厚度一般为20mm的石材。一般采用大理石和花岗石加工制作。



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