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1、6.3砌筑用石材,天然石材是最古老的建筑材料之一,世界上许多著名的古建筑,如埃及金子塔,我国河北的赵州桥都是由天然石材建造成的。近几十年来,由于钢筋混凝土和新型砌筑材料的应用和发展,虽然在很大程度上代替了天然石材,但由于天然石材在地壳表面分布广,蕴藏丰富,便于就地取材,加之石材具有相当高的强度,良好的耐磨性和耐久性,因此,石材在土木工程中仍得到了广泛的应用。,古希腊的雅典卫城,帕提农神庙,比萨斜塔,莫高窟,龙门石窟,石材的分类,1.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。岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89。岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩、喷
2、出岩和火山岩三种。,A.深成岩深成岩是岩浆在地壳深处,在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石,其特性是:构造致密,容重大,抗压强度高,吸水率小,抗冻性好,耐磨性好,耐久性很好。建筑上常用的深成岩有:花岗岩、闪长岩、辉长岩等。,B.喷出岩喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后,在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石,如玄武岩。当喷出的岩浆层厚时,形成的岩石其特性近似深成岩,若喷出的岩浆层较薄时,则形成的岩石常呈多孔结构。建筑上常用的喷出岩有:玄武岩、辉绿岩、安山岩等。,C.火山岩火山岩又称火山碎屑岩。火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中,经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石。火山岩都是轻质多孔结构的材料。建筑同常
3、用的火山岩有:火山灰、浮石等。,花岗岩和辉绿岩,吉林白,石材名称为“吉林白”,石材产品采自长白山脉天岗地域山中:属浅色花岗岩,黑白间花,颜色淡雅,质地坚硬,成品率高,体积密度高,耐酸碱,耐碰撞,石材放射防护检测分类属于A类,产品使用范围不受限制。,2.沉积岩,沉积岩也称水成岩,是各种岩石经风化、搬运、沉积和再造岩作用而形成的岩石。沉积岩呈层状构造,孔隙率和吸水率大,强度和耐久性较火成岩低。但因沉积岩分布广容易加工,在建筑上应用广泛。沉积岩按照生成条件分为三类。,机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨、河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作用,在地表或距地表不太深处形成的岩石,主要有砂岩、砾岩
4、、角砾岩和页岩等。砂岩是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和致密程度的不同,性能差别很大。砾岩和角砾岩的构成和性能与砂岩相似。页岩由粘土沉积而成,呈页片状,强度低、耐水性差,不能直接用作建筑材料。,机械沉积岩,化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后,经富集、沉积而成的岩石,如石膏、白云岩、菱镁矿等。石膏的化学成分为CaSO42H2O,是烧制建筑石膏和生产水泥的原料。白云岩的主要成分是白云石CaCO3MgCO3,其性能接近于石灰岩。菱镁矿的化学成分为MgCO3,是生产耐火材料的原料。,化学沉积岩,石膏,生物沉积岩是海生动植物的遗骸,经分解、分选、沉积而成的岩石。如石灰岩、硅藻土等。石灰岩的主要成分为方解石
5、(CaCO3),常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和粘土等。硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含无定形SiO2、浅黄色或浅灰色、质软而轻,多孔,易磨成粉末,有极强的吸水性。,生物沉积岩,硅藻土,变质岩是地壳中原有的岩石在地质运动过程中受到高温、高压的作用,在固态下发生矿物成分、结构构造和化学成分变化形成的新岩石。建筑中常用的变质岩有大理岩、蛇纹岩、石英岩、片麻岩、板岩等。,变质岩,汉白玉,彩色的大理石,云南的春花、秋花、水墨花;浙江衢州的雪夜梅花等,英国最古老的岩石(产自西北苏格兰的片麻岩,距今33亿年),板岩,天然石材的技术性质,1.表观密度2.吸水性3.耐水性4.抗冻性5.耐热性
6、6.导热性,物理性质,力学性质,1.抗压强度2.冲击韧性3.硬度4.耐磨性,工艺性质,1.加工性2.磨光性3.易钻性,砌筑石材的抗压强度砌筑石材的力学性能主要是考虑其抗压强度。砌筑石材的强度等级可用边长为70 mm的立方体试块的抗压强度表示,抗压强度取三个试块破坏强度的平均值。天然石材的强度等级分为 MU20、MU30、MU40、MU50、MU60、MU80和MU100共七个强度等级。,石材的应用,1.毛石:砌体用毛石呈块状,其中部厚度不应小于200 mm。毛石又有乱毛石和平毛石之分,乱毛石是指形状不规则的石块,平毛石是指形状不规则,但有两个平面大致平行的石块。毛石主要用于基础、挡土墙、毛石混
7、凝土等。,2.料石:砌筑用料石,按其加工面的平整程度可分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石四种。料石外形规则,截面的宽度、高度不小于200 mm,长度不宜大于厚度的4倍。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.,(1)毛料石外形大致方正,一般不加工或稍加修整,高度不小于200mm,长度为高度的1.53倍。叠砌面凹凸深度不大于25mm。(2)粗料石高度和厚度都不小于200mm,且不小于长度的1/4,叠砌面凹凸深度不大于20mm。(3)半细料石规格尺寸同上,叠砌面凹凸深度不大于15mm。(4)细料石规格尺寸同上,叠砌面凹凸深度不大于10mm。,龙武桥位于广西龙武至檀圩公路,上部结构采用不同截面型式的花岗岩粗料石砌筑。,云南长虹桥,毛石,3.石板4.广场低平、路面、庭院小径用石材,石材与环境保护,