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1、第3章装饰石材,主要内容:3.1岩石的基本知识3.2天然石材3.3 人造石材,1.掌握天然石材的分类、特性、表示方法。2.熟悉天然石材及其应用。3.了解人造石材的种类、特性及应用；重点内容：天然石材的特性及其应用难 点：人造石材的特性,3.1 岩石的基本知识 石材定义：凡是由天然岩石开采而得到的毛料，或经加工而制成的块状或板状岩石，统称为石材。石材分天然石材和人造石材。具有一定物理、化学性能，可用作建筑材料的岩石称建筑石材。具有装饰性能的建筑石材，加工后可供建筑装饰用的称装饰石材。,岩石的分类及性质1、造岩矿物矿物是具有一定化学成分和一定结构特征的天然化合物和单质的总称。岩石是矿物的集合体，组
2、成岩石的矿物称为造岩矿物。由单矿物组成的岩石叫单矿岩.如白色大理石，它是由方解石或白云石组成。,由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩（又称复矿岩）.如花岗岩，它是由长石、石英、云母及某些暗色矿物组成。自然界中的岩石大多以多矿岩形式存在。岩石的性质由组成岩石各矿物的特性、结构、构造等因素决定。建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表3.1所示。,表3.1主要造岩矿物的组成与特征的结构,2、岩石的结构与性质岩石的结构是指岩石的原子、分子、离子层次的微观构成形式 根据微观粒子在空间分布状态的不同，可分为结晶质结构和玻璃质结构。岩石大多数属于结晶晶体，少数属于玻璃质结构.两者相比结晶质的较玻璃质的强度
3、高，化学稳定性及耐久性好。岩石构造是指用放大镜或肉眼宏观可分辨的岩石构成形式，通常根据岩石的孔隙特征和构成形态分为致密状、多孔状、片状、斑状、砾状等。岩石的孔隙率较大，则岩石的强度，抗冻性，耐水性及耐久性等会显著下降。,3.岩石的分类按地质形成条件不同，通常可分为三大类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩。(1)岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为:深成岩、浅成岩、喷出岩和火山岩 如花岗岩属于深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。,(2)沉积岩沉
4、积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后，经过搬运、沉积等作用形成的岩石。与火成岩相比，其特性是：结构致密性较差，密度较小，孔隙率及吸水率均较大，强度较低，耐久性也较差。根据生成条件，沉积岩分为以下三类：机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩 如:石灰岩属于沉积岩，主要由方解石组成.,(3)变质岩 变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石。沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久；而岩浆岩变质后，性质反而变差。其碎块可用于道路或作混凝土的集料。如:大理岩属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变质而成，主要矿物组成为方解石和白云石。,T,常见变质岩,大理石、石灰
5、石,脱硫,3.2 天然石材,樱花红石材,黑白根,黑金沙,济南青,山东白麻,金镶玉,广西白,米白洞石,黄洞石,英国棕 美国白麻,黄金钻 非钻,西班牙米黄,金花米黄,灰木纹大理石,玛瑙黄,虎皮红,啡网纹,橙皮红,天然石材的技术指标,1、表观密度 天然石材按其表观密度大小分为重石和轻石两类。表观密度大于1800kg/m3的为重石，主要用于建筑的基础、贴面、地面、路面、房屋外墙、挡土墙、桥梁以及水工构筑物等；表观密度小于1800kg/m3的为轻石，主要用作墙体材料，如采暖房屋外墙等。,2、抗压强度 天然岩石是以100mm100mm100mm的正方体试件，用标准试验方法测得的抗压强度值作为评定石材强度
6、等级标准。根据砌体结构设计（GBJ3）规定，天然石材的 强度等级为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九个等级。,T,3、吸水性 石材吸水性的大小用吸水率表示，其大小主要与石材的化学成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有关。酸性岩石比碱性岩石的吸水性强。常用岩石的吸水率：花岗岩小于0.5%；致密石灰岩一般小于1%；贝壳石灰岩约为15%。石材吸水后，降低了矿物的粘结力，破坏了岩石的结构，从而降低石材的强度和耐水性。,4、抗冻性 石材的抗冻性用冻融循环次数表示，一般有F10、F15、F25、F100、F200。致密石材的吸水率小、抗冻性好。吸水率小
7、于0.5%的石材，认为是抗冻的，可不进行抗冻试验。,5、耐水性 石材的耐水性用软化系数K表示。按K值的大小，石材的耐水性可分为高、中、低三等 K0.90的石材为高耐水性石材;K0.700.90的石材为中耐水性石材;K0.600.70的石材为低耐水性石材。一般K0.80的石材，不允许用在重要建筑中。,3.2.2 石材的种类 天然石材按其生成因素而衍生众多种类，目前较为普遍的是大理石和花岗岩。1、大理石 大理石是大理岩的俗称，它是石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，常呈层状结构，有明显的结晶和纹理，主要矿物为方解石和白云石，它属于中硬石材。天然大理石的主要化学成分 见表3.2,表3.2 天然
8、大理石的化学成分,大理石中的碳酸钙会和酸雨中的 酸反应,提问：在污染严重，经常下酸雨的地方，为什么大理石的建筑和雕塑表面会显得斑斑驳驳？,表3.3天然大理石的性能,溶洞,太湖石,太湖珍珠,汉白玉作品,大理石浮雕,桂林山水,泰姬陵,珊瑚,有气泡,有气泡,无气泡,无气泡,变浑浊,变浑浊,无浑浊,无浑浊,有CaCO3,有CaCO3,无CaCO3,无CaCO3,石头乙,石头甲,大理石,石灰石,返回首页,天然大理石的优缺点 天然大理石板的优点：（1）结构致密，抗压强度高，加工性好，不变形。（2）装饰性好。（3）吸水率小、耐腐蚀、耐久性好。天然大理石板的缺点：（1）硬度较低（2）抗风化能力差,Q1:为什么
9、主要用作建筑物的内墙和外墙的饰面材料中，外墙多用火成岩及变质岩，内墙多用大理岩、石灰岩、石膏？经久耐用。第二类可承受不大的载荷。Q2做地板时，人流大的用什么？人流小时用什么？第三类主要用于纪念性建筑物。耐风雨，要求一定的物理力学性能。有时要求特大尺寸，重量可达数十吨至数百吨。Q3列举几个石材纪念性建筑物？,全美闻名的拉什莫尔山上雕刻着美国四位著名总统的巨大头像。Q5四位著名总统都是谁？从左至右，这四位总统是：开国元勋华盛顿、独立宣言的起草者杰佛逊、奠定20世纪美国之基础的西奥多罗斯福和解放黑奴的领导者林肯。泰姬陵历时22年之久建造大的世界上堪称奇迹的白色大理石陵墓,Q4自由女神像在什么地方，是
10、哪国造的，用了多少时间？屹立在美国纽约港入口处自由岛上的自由女神像，像工程在1874年才开始动工，经历10年，于1884年完工。,表3.4天然大力板材标准规格,2、花岗岩 花岗石是花岗岩的俗称，它属于深成岩，是岩浆岩中分布最广的岩石，其主要矿物组成为长石、石英和少量云母及暗色矿物。花岗石为全晶质结构，按结晶颗粒的大小，通常分为粗粒、中粒、细粒和斑状等多种构造。,花岗石的主要化学成分 花岗石的化学成分随产地不同而有所区别，各种花岗岩SiO2含量均很高，一般为67%75%，属酸性岩石。花岗石主要化学成分见表3.5。表3.5 花岗石的化学成分,表3.6 天然花岗石的性能,花岗石的优缺点（1）结构致密
11、，抗压强度高。（2）材质坚硬，耐磨性很强。（3）孔隙率小，吸水率极低，耐冻性强。（4）装饰性好。（5）化学稳定性好，抗风化能力强。（6）耐腐蚀性等耐久性很强。,缺点：（1）自重大，用于房屋建筑与装饰会增加建筑物的质量。（2）硬度大，给开采和加工造成困难。（3）质脆，耐火性差。（4）装某些花岗岩含有微量放射性元素，应根据花岗石石材的放射性强度水平确定其应用范围。,花岗石普型板材规格 见表3.7 表3.7天然花岗石普型板材规格,3、石材的选用 在建筑施工和设计中，石材的选用主要根据适用性和经济性这两个原则。1)适用性 要按使用要求分别衡量各种石材在建筑中的适用性。承重构件（如基础、勒脚、墙、柱等）
12、需要考虑抗压强度能否满足设计要求；围护结构构件要考虑是否具有良好的绝热性能；用作地面、台阶、踏步等构件要求坚韧耐磨；,2)经济性 石材的表观密度大，运输不便，在建筑施工中应充分利用地方资源，尽可能做到就地取材。难于开采和加工的原料必然使成本提高，选材时应充分注意。,3.3 人造石材 人造石材是人造大理石和人造花岗岩的总称.属水泥混凝土或聚酯混凝土的范畴.优点:它的花纹图案可人为控制，胜过天然石材，且质量轻、强度高、耐腐蚀、耐污染、施工方便，是现代建筑的理想装饰材料。,人造石材的分类 按照生产原料分可分为：水泥型人造石材 树脂型人造石材 复合型人造石材 烧结型人造石材,1、水泥型人造石材 水泥型
13、人造石材是以各种水泥为胶结材料，砂、天然碎石粒为粗细骨料，经配制、搅拌、加压蒸养、磨光和抛光后制成的人造石材。配制过程中，混人色料，可制成彩色水泥石。水泥型石材的生产取材方便，价格低廉，但其装饰性较差。水磨石和各类花阶砖即属此类。,2、树脂型人造石材 树脂型人造石材是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，与天然大理碎石、石英砂、方解石、石粉或其他无机填料按一定的比例配合，再加入催化剂、固化剂、颜料等外加剂，经混合搅拌、固化成型、脱模烘干、表面抛光等工序加工而成。不饱和聚脂的优点:粘度低，易于成型，常温下可固化。产品光泽好、颜色鲜艳丰富、可加工性强、装饰效果好；成型方法:有振动成型、压缩成型和挤压成型。室内
14、装饰工程中采用的人造石材主要是树脂型的应用：室内墙面、柱面、壁面、浮雕等。,3、复合型人造石材 粘结剂:既有无机材料，又有有机高分子材料。制作工艺:先用水泥、石粉等制成水泥砂浆的坯体，再将坯体浸于有机单体中，使其在一定条件下聚合而成。对板材而言:底层用性能稳定而价廉的无机材料，面层用聚脂和大理石粉制作。无机胶结材料可用快硬水泥、自水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥以及熟石膏等。有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、醋酸乙烯、丙烯晴、丁二烯等，这些单体可单独使用，也可组合使用。,复合型人造石材优点:克服天然石材脆性大、加工性能差，耐腐蚀性能差等缺点，也克服了聚酯类石材的产品质量
15、不稳定、成本较高、产品收缩大，容易翘曲变形等缺点。造价较低.缺点:受温差影响后聚脂面易产生剥落或开裂。,4、烧结性人造石材 烧结性人造石材的生产方法与陶瓷工艺相似，是将长石、石英、辉绿石、方解石等粉料和赤铁矿粉，以及一定量的高龄土共同混合，一般配比为石粉60%，粘土40%，采用混浆法制备坯料，用半干压法成型，再在窑炉中以1000左右的高温焙烧而成。烧结型人造石材的优点:装饰性好，性能稳定，但需经高温焙烧，因而能耗大，造价高。,总结:由于不饱和聚脂树脂具有粘度小，易于成型；光泽好；颜色浅，容易配制成各种明亮的色彩与花纹；固化快，常温下可进行操作等特点，因此在上述石材中，目前使用最广泛的，是以不饱
16、和聚脂树脂为胶结剂而生产的树脂型人造石材，其物理、化学性能稳定，适用范围广，又称聚酯合成石。,聚酯型人造石材 聚酯型人造石材以不饱和聚酯为胶粘剂，配以大理石或方解石、白云石、硅砂、玻璃粉等无机矿物料，以及适量阻燃剂、稳定剂、颜料等经配料混合、浇注、振动压缩、挤压等方法固化制成的一种人造石材。聚酯型人造石材重量轻、强度高、耐腐蚀、耐污染、施工方便（可钻、可切等加工性能）等，装饰图案、花纹、色彩可人为控制。,1、聚酯型人造石材的分类 聚酯型人造石材可分为：（1）人造大理石（2）人造花岗石（3）人造玛瑙石（4）人造玉石,2、聚酯型人造石材的性能(1)花色品种多、色泽鲜艳、装饰性好;(2)质量轻、强度高、厚度薄、耐磨性较好;(3)耐腐蚀性、耐污染性好;(4)耐热性较差，会老化;(5)可加工性好.,3.3.4 艺术石 聚酯型人造石材是由精选硅酸盐水泥、轻骨料、氧化铁混合加工倒模而成。艺术石是再造石材，无论在质感上、色泽上还是纹理上均与真石无异，而且不加雕饰，富有原始、古朴的雅趣。艺术石优点:具有天然石的优美形态与质感、质量轻盈、安装简便等优点。艺术石应用于装饰室内外墙面、户外景观等各种场合。,
