砌石工程中石材的分類及質(zhì)量控制

砌石工程中石材的分類及質(zhì)量控制

一、石材加工程序石材建筑材料的類型很多，通常的天然材料和人工材料。根據(jù)加工方法，人工材料分為細(xì)加工樣品、粗加工材料和一般堆放材料。天然成材類石材有卵石，外觀呈橢圓形，多用作基礎(chǔ)、墻體、擋土墻、護(hù)坡等砌體的材料。人工成材類石材有亂毛石、料石（塊石、毛條石、方整石等）以及飾面板材等。1.1石材供應(yīng)中存在的問題卵石大小差別過大，外觀呈針片狀，長厚比大于4ㄢ亂毛石有風(fēng)化剝層和和裂縫，表面有污痕，開狀過于細(xì)長、扁薄和尖錐，或棱角不清晰，幾乎成為圓形。料石質(zhì)地疏松，色澤不均勻，疵斑較多，內(nèi)部有隱紋，敲擊時(shí)發(fā)出辟叭聲。（1）石材未按等分類，以致優(yōu)劣大小混雜，不符砌筑要求。(2）在加工、運(yùn)輸和保管中缺乏認(rèn)真的管理，造成石材碰撞損壞和表面污染。（3）缺乏基本巖石技術(shù)知識(shí)，錯(cuò)將低級(jí)巖石用于高標(biāo)準(zhǔn)砌石工程。（1）設(shè)計(jì)和施工技術(shù)部門應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)提出石材加工訂貨的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，采購供應(yīng)部門應(yīng)按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織供應(yīng)，并認(rèn)真進(jìn)行把關(guān)驗(yàn)收。（2）加強(qiáng)交貨過程中的管理。對(duì)于經(jīng)過粗細(xì)加工的石材，在裝卸車時(shí)要注意保護(hù)，有規(guī)則地疊放，并用竹木片或稻草繩隔開，避免運(yùn)輸過程中撞碰損壞。對(duì)不經(jīng)過加工的粗毛荒料、亂毛石等宜用自卸汽車運(yùn)卸或水路運(yùn)輸。進(jìn)場(chǎng)的石材應(yīng)分規(guī)格堆放，道路應(yīng)暢通，排水應(yīng)良好，以防泥漿污損石材。（3）應(yīng)對(duì)選用的石材的性能進(jìn)行詳盡的調(diào)查了解，必要時(shí)應(yīng)取樣進(jìn)行試驗(yàn)，以做到量材使用，保證砌石工程的質(zhì)量。1.2石材澆筑工藝及施工注意事項(xiàng)卵石、亂毛石的規(guī)格尺寸不符合使用要求（卵石和亂毛石規(guī)格多以重量為標(biāo)準(zhǔn)，50公斤以上者用于砌筑大型基礎(chǔ)、擋土墻、護(hù)坡等；50公斤以下者為一般常用砌筑和鋪砌材料；15公斤以下的小卵石、小亂毛石，為小型砌體材料和輔助砌筑材料，也可用于鋪砌地面、地面墊層、散水坡、排水溝等項(xiàng)目），搭配不合理。亂毛石沒有一個(gè)平整面。料石加工粗糙，長寬高尺寸偏差較大；荒料基本不方正，再加工余量不足，石料中部凹陷，截面縮減，料石超長易折斷等。（1）忽視石材外觀規(guī)格的選擇，未作合理搭配，如亂毛石中未配平毛石，亂毛石及卵石中未配拉結(jié)石。不注意料石長寬高三個(gè)面的選擇。（2）料石加工標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，如有的對(duì)六個(gè)面均加工，有的只重視外露面的加工，而疊砌面、接砌面則加工粗糙。3、防治措施（1）大塊卵石應(yīng)進(jìn)行粗略分割加工，形狀過于細(xì)長、扁薄和尖錐形、圓形的亂毛石要經(jīng)過改制才能使用。（2）要按石材三向異性特點(diǎn)開采和使用料石。開采時(shí)應(yīng)按巖石特性進(jìn)行：大面沿劈面開采；長向面沿澀面開采；端面沿截面開采。當(dāng)加工墻、柱和過梁的料石時(shí)，應(yīng)使拉、壓應(yīng)力垂直于石材截面，墻或過梁的料石應(yīng)以澀面為承壓面，柱的料石應(yīng)以截面為承壓面。（3）按施工工藝合理備料。備料時(shí)應(yīng)按符合設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)號(hào)和巖種，滿足砌筑工藝要求以及大小兼?zhèn)涞脑瓌t。使用亂毛石作為砌筑材料時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備40～50%數(shù)量的平毛石搭配使用。并應(yīng)準(zhǔn)備足夠的拉結(jié)石。（4）加強(qiáng)石材外觀質(zhì)量的檢查驗(yàn)收。不合格的石材更換或重新修整合格后方予驗(yàn)收。石材加工過程中往往在石面上殘留鐵末，天長日久將生成斑斑銹漬，影響石砌體的外觀，因此石材進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)對(duì)嚴(yán)重污染者進(jìn)行去污處理。一般可用2～3%的稀鹽酸或3～5%磷酸溶液涂刷石面2～3度，然后用清水沖凈即可返新。1.3抗凍試驗(yàn)及質(zhì)量控制（1）石料的極限抗壓強(qiáng)度系以10厘料立方體試件經(jīng)抗壓試驗(yàn)確定?？箟簭?qiáng)度在500公斤/厘米2以上者可改用7厘米立方體試件，在1000公斤/厘米2以上者改用5厘料立方體試件。試驗(yàn)應(yīng)在試件浸水至飽和的情況下進(jìn)行。試件如有明顯紋理或?qū)永?，受壓方向?yīng)與紋理方向平行。石材的抗凍試驗(yàn)是將吸水飽和的石塊，在溫度-17℃下進(jìn)行凍融循環(huán)。在嚴(yán)寒地區(qū)（全年最冷月平均氣溫低于-15℃的地區(qū)），循環(huán)25次；在寒冷地區(qū)（-5℃～-15℃），縫和缺棱掉角，其重量損失不超過5%，強(qiáng)度降低不大于25%則為合格。每次凍融后均應(yīng)檢查試件一次。（2）當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)石料強(qiáng)度無具體要求時(shí)，抗壓強(qiáng)度可對(duì)照以下數(shù)值：毛石、毛料石≮300公斤/平方厘米粗料石、半細(xì)料石、細(xì)料石≮400公斤/平方厘米（3）石砌體所用的石材應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)號(hào)和巖種，并應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，無風(fēng)化、剝落和裂紋。卵石規(guī)格應(yīng)基本一致，并應(yīng)無脫層、蜂窩，外形應(yīng)呈扁平狀。呈圓球狀、針狀、薄片狀及表面特別光滑者不得使用。毛石砌體所用的毛石，包括亂毛石和平毛石，其外形應(yīng)呈塊狀，中部厚度不宜小于15厘米（砌擋土墻時(shí)，不小于20厘米）。二、石材地基2.1基坑基礎(chǔ)澆筑地基松軟不實(shí)，土壤表面有雜物，基礎(chǔ)底皮石村（多為亂毛石或卵石）局部嵌入土中，上皮石材明顯未坐實(shí)。（1）基坑開挖后未認(rèn)真檢查地基土壤質(zhì)量，對(duì)局部不良地基處理草率?；拥酌嫖催M(jìn)行仔細(xì)清理找平和夯實(shí)。（2）在砌筑卵石或毛石基礎(chǔ)時(shí)，未鋪灰坐漿即將石材單擺浮擱在基土上。（3）底皮石材過小，未將大面朝下，致使個(gè)別尖棱短邊擠入土中。（4）基礎(chǔ)砌筑完成后未及時(shí)回填土，地基受雨水浸泡，造成基礎(chǔ)墻下沉。（1）在進(jìn)行基礎(chǔ)施工要認(rèn)真做好地基的檢查和處理工作，如地基土壤不合要求，或發(fā)現(xiàn)有局部不良處，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位共同處理，并認(rèn)真做好隱檢記錄。（2）在基坑土方按照設(shè)計(jì)規(guī)定挖完后，應(yīng)及時(shí)清理底面，并夯實(shí)整平。有夯石墊層要求的，要用150毫米左右的卵石或小亂毛石排滿底面，重夯兩遍，然后再用干砂灌滿隙縫，并把墊層表面找平。（3）亂毛石、河卵石基礎(chǔ)，其底皮石材應(yīng)選用塊體較大的，砌筑時(shí)應(yīng)將大面朝下，頂皮石材應(yīng)選用塊體較直長的。各種基礎(chǔ)的頂面一皮，要用水泥砂漿找平，以保證符合設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高。（4）基礎(chǔ)砌筑完成后應(yīng)及時(shí)回填土?；靥顣r(shí)應(yīng)在基礎(chǔ)的兩旁同時(shí)進(jìn)行，逐層填土，逐皮夯實(shí)。及時(shí)回填土既便利砌筑操作，又可防止雨水或現(xiàn)場(chǎng)用水灌入基坑，影響基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。2.2正確處理下臺(tái)附和下臺(tái)階的鋪設(shè)與壓砌在大方腳收臺(tái)處所砌石材未壓搭在下皮石材上或壓搭過少，下皮石縫外露，影響基礎(chǔ)傳力。（1）毛石規(guī)格不合要求，尺寸偏小或未大小搭配，造成砌筑大方腳時(shí)上級(jí)臺(tái)階壓砌下級(jí)臺(tái)附過少。（2）未認(rèn)真按砌石操作工藝作業(yè)，施工中缺乏嚴(yán)格檢查，任憑操作人員按各自習(xí)慣操作。亂毛石基礎(chǔ)的第一皮石塊，應(yīng)選用比較方正的，大面朝下，放平放穩(wěn)。第二皮石塊應(yīng)與第一皮錯(cuò)縫砌筑。毛石基礎(chǔ)的頂面寬度應(yīng)比墻厚大200毫米。每臺(tái)階至少二皮毛石，下臺(tái)階上皮的石塊壓入上臺(tái)階應(yīng)不少于1/2石長。臺(tái)階的高寬比不應(yīng)小于1:1ㄢ2.3平砌法操作單皮卵石護(hù)坡砌筑時(shí)，卵石的長面與坡面不垂直。（1）砌單皮卵石護(hù)坡時(shí)，操作人員只圖方便而錯(cuò)誤采取平砌方法操作。這種做法的害處是，隨著護(hù)坡高度的增長，荷載也加大，此時(shí)卵石容易產(chǎn)生水平方向的滑動(dòng)，甚至被拱出。應(yīng)根據(jù)護(hù)坡層厚度選用厚度相當(dāng)?shù)谋馄綘盥咽?。?yán)禁采用雙層疊砌，卵石長面應(yīng)與坡面垂直，應(yīng)采取直立或人字形咬砌方法使石塊互相鑲嵌緊密。三、充填材料和方法石砌體的砌筑技術(shù)與磚砌體有共同之處，也有其不同的特點(diǎn)。石砌體的組砌搭接（排石法）形式?jīng)Q定于石材的種類和規(guī)格。常見的組砌形式有丁順疊砌、丁順組砌、順疊組砌和交錯(cuò)組砌。丁順疊砌適用大型料石砌筑；丁順組砌適用于料石或料石和毛石混合砌筑；順疊組砌適用條石、方整石、塊石砌筑墻體；交錯(cuò)組砌主要適用毛石和卵石或與一部分料石混合砌筑。從砌筑方法看，有坐漿法砌筑和墊片法砌筑兩種。由于天然石材還存在材性差異大，規(guī)格差，自重大，笨重體力勞動(dòng)的手工操作還較多，因此在砌石工程施工中還存在許多質(zhì)量通病，有待認(rèn)真克服。3.1施工車間留浚不正確亂毛石、卵石墻體上下各皮石縫連通，尤其在墻角及丁字墻接槎處更多見。（1）亂毛石、河卵石墻體，多采用交錯(cuò)組砌方式，但因亂毛石、卵石塊體是不規(guī)則的，忽視了左右、上下、前后的交搭，砌縫未錯(cuò)開，尤其在墻角處未改變砌法。（2）施工間歇留槎不正確，未按規(guī)定留踏步形斜槎，而留馬牙形直槎（料石墻體也有同類問題）。（1）加強(qiáng)石塊的挑選工作，注意石塊左右、上下、前后的交搭，必須將砌縫錯(cuò)開，禁止砌出任何重縫。在墻角部位應(yīng)改為丁順疊砌或丁順組砌，使用的石材也要改變，有條石、塊石的地區(qū)，以改用這兩種石材為佳，也可在亂毛石、卵石中選取塊體較大，體形較方整長直的，或加以適當(dāng)加工修整，使其適合丁順疊砌或組砌的需要。（2）施工間歇和流水作業(yè)需要留槎時(shí)必須留斜槎。留槎的槎口大小要根據(jù)所使用的材料和組砌方法而定，條石的槎口每級(jí)或每皮應(yīng)不小于20厘料，塊石和毛石、河卵石的槎口應(yīng)不小于其長度或?qū)挾纫话?。有里外皮的砌體留槎，其槎口也應(yīng)里外皮錯(cuò)開。留槎的高度以每次1米左右為宜，一次到頂?shù)牧糸妒遣辉试S的。3.2墻體重縫、砌石操作不恰當(dāng)剖視截面可發(fā)現(xiàn)墻體里外皮互不連結(jié)，自成一體，這種石砌體承載能力差，穩(wěn)定性不好，受到水平推力極易傾倒。此種現(xiàn)象在亂毛石墻體中尤其多見。（1）選料不當(dāng)，毛石體形過小，每皮石塊壓搭過少，未設(shè)拉結(jié)石，造成橫截面上下重縫。（2）砌筑方法不正確，尤其采取過橋型、喜鵲頭型（填心）、雙合面砌法極易造成墻體里外兩層皮，此外，如翻槎面、斧刃面、鏟口面等砌法也會(huì)造成墻體穩(wěn)定性的降低。（1）要注意大小塊石搭配使用，立縫要小，要用小塊石堵塞空隙，避免只用大塊石，而無小塊石填空。禁止四碰頭，即平面上四塊石塊形成一十字縫。（2）要認(rèn)真按照砌石操作規(guī)程操作，對(duì)于規(guī)格料石，可采取丁順組（較厚墻體）和順疊組砌（墻厚與石塊厚度一致）。對(duì)于不規(guī)則的亂毛石多采取交錯(cuò)組砌方式。其基本要求是：每一砌塊要與左右、上下的砌塊疊靠，與前后的砌塊有交搭，砌縫要錯(cuò)開，使每一砌塊既是穩(wěn)定的，又與其四周的其他砌塊交錯(cuò)搭接，不能有松動(dòng)、孤立的砌塊。3.3砌體填充施工砌體中的石塊和砌筑有明顯分離現(xiàn)象，掀開石塊有時(shí)可發(fā)現(xiàn)臥縫砂漿鋪得不嚴(yán)，石塊之間存在瞎縫（即石塊直接接觸）。敲擊墻體可聽到空間聲，用力推則個(gè)別石塊松動(dòng)。由于砌體粘結(jié)不良，將大大降低墻體的承載能力。（1）砌體灰縫過大，砂漿收縮后與石塊離鼓。（2）石材的砌筑前未灑水。尤其是在高溫干燥季節(jié)吸水率大的石塊易吸收砂漿中的水分，造成砂漿過早失水，影響砌體的整體作用，導(dǎo)致砌體強(qiáng)度降低。（3）采用不適當(dāng)?shù)钠龇?，特別是在砌筑不規(guī)則形狀的石塊時(shí)，有些地區(qū)往往習(xí)慣采用鋪石灌漿法，造成砂漿不飽滿。（4）砌體的一次砌筑高度控制不嚴(yán)，往往一次砌得過高，造成灰縫變形，石縫錯(cuò)動(dòng)。（1）應(yīng)按照砌石操作規(guī)程的要求嚴(yán)格掌握灰縫厚度。對(duì)于規(guī)格石材宜先立皮數(shù)桿拉線，然后跟線砌筑；對(duì)于毛石或卵石墻體也宜粗略跟線砌筑。各種石料砌體的灰縫厚度大致為：卵石砌體20～30毫米毛石砌體20～30毫米細(xì)料石砌體<5毫米半細(xì)料石砌體<10毫米粗料石砌體<20毫米（2）砌石作業(yè)前應(yīng)視石料質(zhì)量和氣候情況，適當(dāng)灑水潤濕，尤其采用軟質(zhì)石料作為砌筑材料時(shí)，石料應(yīng)充分澆濕。此外，由于石材的吸水率小，自重大，要保持灰縫一定的厚度和砌縫的平直，必須控制砌筑砂漿的稠度。砂漿稠度要根據(jù)不同的氣候條件、施工方法和砌筑要求來確定。（3）料石砌塊宜先采用坐漿法砌筑，料石砌體應(yīng)上下錯(cuò)縫搭砌。（4）傳統(tǒng)的料石砌體鋪漿加墊法也易造成砌體粘結(jié)不牢。不論先鋪漿后加墊還是先加墊后塞漿，砂漿一經(jīng)凝固干縮，即會(huì)與料石脫開而架空，砌體只能靠墊片支承和傳力，這是很不利的。還有一種密縫砌法，這種砌法只注意外表美觀，而里面卻有較大的縫，靠墊片和砂漿墊實(shí)，這種砌法的灰和石粘結(jié)不良，對(duì)受力極不利。無墊砌法最佳，有墊砌法次之，密縫砌法最差。（5）卵石砌體每日砌筑高度不得大于1米，并應(yīng)大致找平。毛石砌體每日砌筑高度不得超過1.2米，分段砌筑時(shí)留槎高度不超過一步架，且應(yīng)留成踏步槎。料石砌體的每天砌筑高度原則上也不宜超過一步架，但若有切實(shí)的支撐措施，則可放寬到二步架高。3.4澆筑測(cè)定材料時(shí)造成的不實(shí)墻體表面里出外進(jìn)，凹凸不平；有時(shí)砌體外張里背，垂直偏大，超出規(guī)定范圍。（1）砌墻時(shí)未掛線。砌亂毛石時(shí)未精心挑選平整大面擺放在正面。（2）在澆灌砌石中的混凝土組合柱和圈梁時(shí)未進(jìn)行加固，致將石砌體外擠，造成墻面不平。（1）砌筑時(shí)必須認(rèn)真跟線。砌筑不規(guī)則石料時(shí)應(yīng)把較方大的一端朝外，把較小的部分朝里；因?yàn)槔锿馄ひ笥写罱樱栽谟貌臅r(shí)，應(yīng)選取塊體長向較大的。球形、蛋形、粽子形或過于扁薄的石材，不能使用，或加以修改后使用。（2）澆灌混凝土組合柱和圈梁時(shí)必須加好支撐，要堅(jiān)持分層澆灌制度，插振不得過度。3.5勾縫砂漿管理勾縫砂漿與砌體結(jié)合不良，甚至開裂和脫落，嚴(yán)重時(shí)造成滲水漏水。（1）砌筑或勾縫砂漿所用砂子含泥量過大，造成強(qiáng)度降低影響石材和砂漿間的粘結(jié)。（2）砌體的灰縫過寬，操作者往往采取一次成活的做法，勾縫砂漿因自重過大引起滑墜開裂。勾縫砂漿硬結(jié)后，由于雨水或濕氣滲入更促使勾縫砂漿從砌體上脫落。（3）砌石過程中未及時(shí)刮縫，影響勾縫掛灰。從砌石到勾縫，其間停留時(shí)間過長，灰縫內(nèi)有積灰，勾縫前未清掃干凈。（4）勾縫砂漿水泥含量過大，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，發(fā)生干裂脫落。（1）要嚴(yán)格掌握勾縫砂漿配合比（宜用1:1.5水泥砂漿），禁止使用不合格的材料，宜使用中粗砂。（2）勾縫砂漿的流動(dòng)性一般控制在4～5厘米。（3）凸縫應(yīng)分兩次勾成，平縫應(yīng)順石縫進(jìn)行，縫與石面抹平。（4）勾縫前要進(jìn)行檢查，如有孔洞應(yīng)填漿加塞適量石塊修補(bǔ)，并先灑水濕縫。刮縫深度宜大于2厘米。（5）勾縫后早期應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，以防干裂、脫落，個(gè)別缺陷要返工修理。四、石材土墻4.1墻體承載力差一般石砌擋土墻采取條石和亂毛石組合砌，里外墻用規(guī)整石砌筑，中間填砌毛石，也有采用全毛石砌筑的，中間投石填滿。第一種砌體中料石與毛石間搭砌不足或未搭砌，第二種砌體中無滿墻拉結(jié)石，結(jié)果擋土墻形成三層皮，使墻體承載力大大降低。（1）毛石規(guī)格偏小，且未合理搭配。砌料石擋土墻（用毛石作腹石）時(shí)，未采取先擺四角再砌三面周邊石（留一面作運(yùn)料和填砌腹石用），后砌腹石的施工順序，故發(fā)生石塊間搭接長度不夠，砂漿不飽滿等。（2）腹石體積大，其運(yùn)輸、砌筑均較費(fèi)力，只顧施工方便而采取拋石砌筑方法，造成下層凝固中的砂漿被振裂，同時(shí)拋投方法也易造成石塊周圍砂漿不飽滿。（1）毛石