項目2天然石材

項目2天然石材天然石材工程用石材人工石材天然石材是由天然巖石開采的，經(jīng)過或不經(jīng)過加工而制得的石材。天然石材資源豐富，使用歷史悠久，是古老的建筑材料之一。世界上有許多著名的古建筑是由天然石材建造而成，如意大利的比薩斜塔，我國的趙洲橋等。目前，石材作為結(jié)構(gòu)材料已很大程度上被鋼筋混凝土、鋼材所取代。由于天然石材具有抗壓強度高、耐久性、耐磨性及裝飾性好等優(yōu)點，因此，在建筑工程中的使用目前仍然相當普遍，較多的用作建筑裝飾材料、基礎和墻身等砌筑材料以及混凝土的骨料。隨著合成高分子材料的興起，人造石材（人造大理石、人造花崗巖等）作為裝飾材料也得到極大的發(fā)展和應用。

趙州橋

羅馬斗獸場2.1天然巖石的分類天然巖石，通?？煞譃閹r漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。一、巖漿巖

巖漿巖又稱火成巖，它因地殼變動，熔融巖漿由地殼內(nèi)部上升后冷卻而成。根據(jù)形成條件的不同，巖漿巖又分為以下三類。1、深成巖

深成巖是巖漿在地殼深處受上部覆蓋層的壓力作用，緩慢且較均勻冷卻而形成的巖石。其礦物全部結(jié)晶且晶粒較粗，構(gòu)造致密，具有抗壓強度高、吸水率小、表觀密度大及抗凍性、耐磨性好等特點。建筑上常用的深成巖有花崗巖、正長巖、輝長巖、橄欖巖、閃長巖等。

2、噴出巖

噴出巖是巖漿巖噴出地表時，在壓力驟減和冷卻較快的條件下而形成的巖石。由于結(jié)晶條件差，多呈隱晶質(zhì)或玻璃體結(jié)構(gòu)。當噴出的巖漿形成的巖層很厚時，其結(jié)構(gòu)接近深成巖。當噴出巖凝固成比較薄的巖層時，常呈多孔構(gòu)造，近于火山巖。工程上常用的噴出巖有玄武巖、安山巖等。3、淺成巖

巖漿在地下淺處冷凝成巖者稱為淺成巖。工程中常用的淺成巖有花崗斑巖、輝綠巖等?；◢弾r輝綠巖閃長巖玄武巖二、沉積巖

沉積巖是地表的各類巖石經(jīng)長期風化、搬運、沉積和再造作用而形成的巖石，呈層狀構(gòu)造，表觀密度小，空隙率和吸水率較大，強度低，耐久性也較差。根據(jù)生成條件，可分成三種：

1、機械沉積巖：由自然風化而逐漸破碎松散的巖石，經(jīng)風、雨、冰川、沉積等機械力的作用而重新壓實或膠結(jié)而成的巖石，如砂巖、頁巖等。

2、化學沉積巖

：由溶解于水中的礦物質(zhì)經(jīng)聚積、沉積、重結(jié)晶、化學反應等過程而形成的巖石。如石膏、白云石等。

3、有機沉積巖

：由各種有機體的殘骸沉積而成的巖石。如石灰?guī)r、硅藻土等。三、變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是地殼中原有的各類巖石，在地層的壓力或溫度作用下，原巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生再結(jié)晶作用，而使其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以至化學成分發(fā)生部分或全部改變而形成的新巖石。沉積巖形成變質(zhì)巖后，其建筑性能有所提高，如石灰?guī)r和白云巖變質(zhì)后得到的大理巖，比原來的巖石堅固耐久。而深成巖經(jīng)變質(zhì)后產(chǎn)生片狀構(gòu)造，性能反而下降，如花崗巖變質(zhì)后成為片麻巖則易于分層剝落，耐久性差。2.2天然石材的技術(shù)性質(zhì)一、表觀密度

巖石的表觀密度由巖石的礦物組成及致密程度所決定。根據(jù)表觀密度可分為：輕質(zhì)石材（表觀密度小于1800kg/m3）和重質(zhì)石材（表觀密度大于或等于1800kg/m3）。表觀密度的大小，常間接地反映出石材的一些物理力學性能。一般情況下，同種石材表觀密度越大，則抗壓強度越高，吸水率越小，耐久性、導熱性越好。二、吸水性

天然石材的吸水率一般較小，但由于形成條件、密實程度等情況的不同，石材的吸水率波動也較大，如花崗巖吸水率通常小于0.5%。，而多孔的貝類石灰?guī)r吸水率可達15%。石巖石吸水后強度降低，抗凍性、耐久性能下降。根據(jù)吸水率的大小，將巖石分為低吸水性（吸水率く1.5%）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率>3%）的巖石。三、耐水性

當石材中含有粘土或易溶于水的物質(zhì)時，在水飽和情況下，強度會明顯下降。石材的耐水性以軟化系數(shù)表示。軟化系數(shù)大于或等于0.9的為高耐水性石材、軟化系數(shù)為0.7-0.9屬中耐水性石材、軟化系數(shù)0.6-0.7為低耐用水性石材，一般軟化系數(shù)小于0.8的石材不允許用于重要建筑。四、抗凍性

抗凍性是石材抵抗凍融破壞的能力，是衡量石材耐久性的一個重要指標，用石材在水飽和狀態(tài)下所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示。在規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù)內(nèi),無貫穿裂紋,重量損失不超過5%,強度降低不大于25%,則為抗凍性合格。一般室外工程飾面石材抗凍次數(shù)應大于25次。

五、耐熱性耐熱性與石材的礦物組成有關，在高溫下造巖礦物會產(chǎn)生分解或變質(zhì)，而且由于各種造成礦物的熱膨脹系數(shù)不同，受熱后會產(chǎn)生內(nèi)應力以致崩裂。六、強度

石材的強度取決于造巖礦物巖石的構(gòu)造。石材的抗壓強度是劃分石材強度等級的依據(jù)，采用邊長為70mm的立方體試件用標準方法進行測試。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ3-88）的規(guī)定，天然石材的強度等級可分為MU100、MU80、MU60、MU50、，U40、MU30、MU20、MU15、MU10等九個等級，七、硬度

石材的硬度取決于礦物組成的硬度與構(gòu)造，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。八、耐磨性

耐磨性是石材抵抗磨擦、邊緣剪切以及撞擊等復雜作用的性質(zhì)。耐磨性包括耐磨損性（石材受磨擦作用）和耐磨耗性（石材同時受磨擦與沖擊作用）兩個方面。耐磨損性是以單位磨擦面積所產(chǎn)生的質(zhì)量損失的大小來表示；耐磨耗性是以單位質(zhì)量所產(chǎn)生的質(zhì)量損失的大小來表示。一般而言，石材的強度高，則耐磨性也較好。九、抗風化性

由化學水、冰等因素造成巖石開裂或剝落的過程，稱為風化。對石材表面進行磨光、噴涂等處理，可有效地防止風化的產(chǎn)生。十、放射性

少數(shù)天然石材中含有某些放射性元素，若超過標準（見《天然石材產(chǎn)品放射防護分類控制標準》）對人體的健康不利。2.3石材的品種和應用一、砌筑用石材砌筑用石材分為片石、塊石和料石三類，其具體類別、規(guī)格和質(zhì)量要求應符合《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10424—2003）的規(guī)定。

1、塊狀石材——塊狀石材多為砌筑石材。分為毛石和料石兩類。（1）毛石（又稱片石或塊石）毛石是由爆破直接獲得的石塊。毛石常用于砌筑毛石基礎、勒腳、墻身、堤壩和配制毛石混凝土等。（2）料石

料石是經(jīng)人工或機械開采出的較規(guī)則的六面體石塊，略加鑿制而成，至少應有一個面的邊角整齊，以便互相合縫。

二、飾面板材

板材是用致密巖石經(jīng)鑿平、鋸斷、磨光等各種加工方法制作而成的厚度一般為20mm的板狀石材，如花崗石板材、大理石板材等。

三、散粒石料

建筑工程中的散粒石料，主要指碎石、卵石和色石渣三種。碎石和卵石常用作混凝土骨料；卵石還可作為園林、庭院等地面的鋪砌材料；色石