天然石材建筑材料.ppt

《天然石材建筑材料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然石材建筑材料.ppt（89页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、第二章第二章 天然石材天然石材 第一节岩石的形成及分类岩石的形成及分类 第二节建筑石材的技术性能建筑石材的技术性能 第三节 建筑上常用岩石建筑上常用岩石 第四节 石材的加工类型及选用石材的加工类型及选用 定义：石材是指从天然岩石体中开采未经石材是指从天然岩石体中开采未经加工或经加工制成块状、板状或特定形状加工或经加工制成块状、板状或特定形状的石材的总称。的石材的总称。 石材是使用历史最悠久的建筑材料之一。由于石材是使用历史最悠久的建筑材料之一。由于其其具有相当高的强度、良好的耐磨性和耐久性、较具有相当高的强度、良好的耐磨性和耐久性、较强的装饰性，强的装饰性，并且资源丰富，易于就地取材并且资源丰

2、富，易于就地取材 ，所，所以在现代建筑中应用仍十分广泛以在现代建筑中应用仍十分广泛: : （1 1）未加工的毛石可以用来砌筑基础、桥涵、挡）未加工的毛石可以用来砌筑基础、桥涵、挡土墙、堤岸、护坡及隧道衬砌等土墙、堤岸、护坡及隧道衬砌等 ； （2 2）粗略加工后的石材，朴实自然，坚固而稳定，）粗略加工后的石材，朴实自然，坚固而稳定，可以用作衬面材料、台阶、栏杆和纪念碑等可以用作衬面材料、台阶、栏杆和纪念碑等 ； （3 3）经精细加工后的石材制品色泽润滑，美观而）经精细加工后的石材制品色泽润滑，美观而豪华豪华 ，是良好的建筑装饰材料；，是良好的建筑装饰材料； （4 4）散粒状石材可以用作混凝土和砂

3、浆的骨料以）散粒状石材可以用作混凝土和砂浆的骨料以及筑路材料及筑路材料 特定种类的岩石是生产石膏、石灰和特定种类的岩石是生产石膏、石灰和水泥的原材料。水泥的原材料。 赵州桥是我国现存最早的大型石拱桥，也是世界赵州桥是我国现存最早的大型石拱桥，也是世界上现存最古老、跨度最长的圆弧拱桥。上现存最古老、跨度最长的圆弧拱桥。广州圣心大教堂现在是远东地广州圣心大教堂现在是远东地区惟一最大的石结构天主教建区惟一最大的石结构天主教建筑，也是全球四大全石结构哥筑，也是全球四大全石结构哥特式教堂建筑之一，特式教堂建筑之一，2019年才年才被国家文物局公布为全国重点被国家文物局公布为全国重点文物保护单位。文物保护

4、单位。1990年国家建年国家建设部、国家文物局、中国建筑设部、国家文物局、中国建筑学会核定为全国近代优秀建筑学会核定为全国近代优秀建筑单位。由于教堂的全部墙壁和单位。由于教堂的全部墙壁和柱子都是用花岗岩石砌筑，所柱子都是用花岗岩石砌筑，所以称之为以称之为“石室石室”或或“石室耶石室耶稣圣心堂稣圣心堂”。 石材的应用历史 “谁扰乱了这位法老的安宁； 展翅的死神将降临他头上。”n光面与毛面石板的对比光面与毛面石板的对比各种天然石材各种天然石材n墙面贴小块较薄石片工艺墙面贴小块较薄石片工艺 什 么 是 岩 石 ？材的形成及种类 什么是岩石？地壳化学组成第一节 岩石的形成及分类 岩石是构成地壳的主要物

5、质岩石是构成地壳的主要物质，是由各种不，是由各种不同的地质作用所形成的天然固态矿物的集同的地质作用所形成的天然固态矿物的集合体，具有一定的化学成分、矿物成分、合体，具有一定的化学成分、矿物成分、结构和构造。结构和构造。一、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由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩多矿岩（又称复矿岩又称复矿岩）。）。 如花岗岩，它是由长石、石英、云母及某些如花岗岩，它是由长石、石英、云母及

6、某些暗色矿物组成。自然界中的岩石大多以多矿岩暗色矿物组成。自然界中的岩石大多以多矿岩形式存在。形式存在。 岩石的性质岩石的性质由组成岩石各矿物的由组成岩石各矿物的特性特性、结结构、构造构、构造等因素决定。等因素决定。 建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表见表2-12-1所所示示。 表表2-12-1建筑中常用岩石的主要造岩矿物建筑中常用岩石的主要造岩矿物矿物矿物 组成组成 密度密度(g/cm3) 莫氏莫氏硬度硬度 颜色颜色 其他特性其他特性 石英石英 结晶结晶SiO2 2.657无色透明至无色透明至乳白等色乳白等色 坚硬、耐久、具有贝坚硬、耐久、具有贝状断口，玻璃

7、光泽状断口，玻璃光泽 长石长石 铝硅酸铝硅酸盐盐 2.52.76白、灰、红白、灰、红青等色青等色 耐久性不如石英，在耐久性不如石英，在大气中长期风化后成大气中长期风化后成为高岭土，解理完全，为高岭土，解理完全，性脆性脆 云母云母 含水的含水的钾镁铁钾镁铁铝硅酸铝硅酸盐盐 2.73.123无色透明至无色透明至黑色黑色 解理极完全，易分裂解理极完全，易分裂成薄片，影响岩石的成薄片，影响岩石的耐久性和磨光性，黑耐久性和磨光性，黑云母风化后形成蛭石云母风化后形成蛭石 矿物矿物 组成组成 密度密度(g/cm3) 莫氏莫氏硬度硬度 颜色颜色 其他特性其他特性 角闪石角闪石辉辉 石石橄榄石橄榄石 铁镁硅铁镁

8、硅酸盐酸盐 3457色暗，统色暗，统称暗色矿称暗色矿物物 坚硬、强度高，韧性大，坚硬、强度高，韧性大，耐久耐久 方解石方解石 结晶结晶CaCO3 2.73通常呈白通常呈白色色 硬度不大，强度高，遇硬度不大，强度高，遇酸分解，晶形呈菱面体，酸分解，晶形呈菱面体，解理完全解理完全 白云石白云石 CaCO3MgCO3 2.94通常呈白通常呈白色至灰色色至灰色与方解石相似，遇热酸与方解石相似，遇热酸分解分解 黄铁矿黄铁矿 FeS2 566.5黄黄 条痕呈黑色，无解理，条痕呈黑色，无解理，在空气中氧化铁和硫酸在空气中氧化铁和硫酸污染岩石是岩石中的有污染岩石是岩石中的有害物质害物质 1. 1.石英石英石英

9、为结晶状的SiO2，两端为尖形的六方柱状晶形，是最坚硬稳定的矿物。密度约为2.65 g/cm3，莫氏硬度为7，非常坚硬，强度高，化学稳定性及耐久性高。石英熔化温度为1710，但受热温度达573以上时，因晶型转变会产生裂缝，甚至松散。石英常见的有白色、乳白色和浅灰色。纯净的SiO2无色透明，称为“水晶”。2.2.长石长石 长石为钾、钠、钙等的铝硅酸盐晶体。长石有正长石和斜长石之分。正长石的化学成分是KAlSi3O8晶体呈短柱状和厚板状常见的为粒状或块状，密度为2.502.60 g/cm3，莫氏硬度为6，颜色呈肉红色、褐黄色。斜长石有钠长石NaAlSi3O8和钙长石CaAlSi3O8两种，晶体呈柱

10、状，常见的为粒状或柱状，密度为2.612.76 g/cm3，莫氏硬度为6，颜色为灰白色和浅红色。长石强度比石英低，稳定性不及石英，易风化成高岭土。3.3.云母云母 云母为片状含水铝硅酸盐。云母有白云母KAl2AlSi3O10 (OH)2、黑云母K(MgFe)AlSi3O10 (OH)2、金云母KMg3AlSi3O10 (OH)2等。云母密度为 2.703.10 g/cm3，莫氏硬度为23，易分解成薄片。当岩石中含有大量云母时，石材具有层理，降低了岩石的耐久性和强度，且表面难以磨光。相比之下，白云母耐久性好，黑云母易风化。 白云母白云母黑云母黑云母4.4.角闪石、辉石、橄榄石角闪石、辉石、橄榄石

11、 角闪石、辉石、橄榄石均为结晶的铁镁硅酸盐。晶体为粒状、柱状，密度为3.004.00 g/cm3，莫氏硬度为57，颜色为暗绿或黑色，常称为暗色矿物。这些造岩矿物强度高，韧性好，耐久性好。岩石中暗色矿物含量增多，其强度和耐久性也随之提高，但也给加工造成了困难。 角闪石角闪石辉石辉石橄榄石橄榄石 5.方解石 方解石是一种碳酸钙矿物，天然碳酸钙中最常见的就是它。因此，方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样，它们的集合体可以是一簇簇的晶体，也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块，故名方解石。6.6.白云石白云石白云石为结晶的碳酸钙镁复盐MgCO3Ca

12、CO3，密度为2.90 g/cm3，莫氏硬度为4，呈白色或灰色，强度高于方解石，物理性质与方解石接近。7.7.有害造岩矿物（黄铁矿）有害造岩矿物（黄铁矿）如：石膏矿、菱镁矿、磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿等。 石膏易溶于水，岩石中含有石膏会降低其使用性能 黄铁矿为结晶的二硫化铁，岩石中含有黄铁矿，遇水及氧化作用后生成游离的硫酸，污染并破坏岩石。 二、岩石 按按地质形成条件地质形成条件不同，通常可分为不同，通常可分为三大类，即三大类，即（火成岩）（火成岩）岩浆岩岩浆岩、沉积沉积岩岩和和变质岩变质岩。岩石的分类1.火成岩 （岩浆岩 ） 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。

13、 岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为: 深成岩、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。(1)(1)深成岩：地壳深处深成岩：地壳深处( (形成深度在地表以下形成深度在地表以下5km)5km)，岩浆岩浆缓慢均匀的冷却缓慢均匀的冷却而形成。矿物全部是晶体。如而形成。矿物全部是晶体。如花岗岩，正长岩，闪长岩花岗岩，正长岩，闪长岩(2)(2)喷出岩：喷出地表喷出岩：喷出地表迅速冷却迅速冷却而成，大部分结晶而成，大部分结晶不完全。有玄武岩，安山岩等。不完全。有玄武岩，安山岩等。(3)(3)火山岩

14、：火山爆发，岩浆在空气中火山岩：火山爆发，岩浆在空气中急速冷却急速冷却。形成的玻璃质结构，表观密度小。有火山灰，火山形成的玻璃质结构，表观密度小。有火山灰，火山砂等。砂等。常用的岩浆岩：常用的岩浆岩：(1)(1)花岗岩花岗岩深成岩的一种，分布较广深成岩的一种，分布较广花岗岩构造致密，较小的孔隙花岗岩构造致密，较小的孔隙率和吸水率率和吸水率较大的密度和抗压强度，耐酸较大的密度和抗压强度，耐酸耐火性能差耐火性能差优良的装饰性能优良的装饰性能(2)(2)玄武岩玄武岩喷出岩的一种喷出岩的一种由斜长石，橄榄石和辉石由斜长石，橄榄石和辉石组成。组成。硬度高脆性大，抗风化能硬度高脆性大，抗风化能力强力强常用

15、于高强混凝土的骨料，常用于高强混凝土的骨料，道路路面和水利工程道路路面和水利工程(3)(3)浮石，火山灰浮石，火山灰火山岩的一种火山岩的一种浮石是颗粒状的火山岩。浮石是颗粒状的火山岩。可作为轻混凝土的骨料。可作为轻混凝土的骨料。火山灰是粉状火山岩。能火山灰是粉状火山岩。能与石灰反应生成水硬性胶凝与石灰反应生成水硬性胶凝材料。可作为水泥的混合材材料。可作为水泥的混合材和混凝土的外掺料。和混凝土的外掺料。2.2.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

16、岩按照生成条件分为三类。 (1)(1)机械沉积岩机械沉积岩 是岩石经自然风化而松散破碎后，经风力，是岩石经自然风化而松散破碎后，经风力，水流，冰川等的搬运，沉积，重新压实而成的岩石，水流，冰川等的搬运，沉积，重新压实而成的岩石，砂岩砂岩和和页岩页岩等属于这一类。等属于这一类。 (2)(2)化学沉积岩化学沉积岩 是岩石中易溶于水的矿物，经聚集沉积而是岩石中易溶于水的矿物，经聚集沉积而成的岩石，有成的岩石，有石膏，白云岩石膏，白云岩和和菱镁石菱镁石等。等。 (3)(3)生物沉积岩生物沉积岩 是各种生物死亡后的残骸沉积而成的岩石，是各种生物死亡后的残骸沉积而成的岩石，有有白垩白垩，硅藻土硅藻土等。等。常用的沉积岩：常用的沉积岩：石灰石：主要成分为石灰石：主要成分为CaCOCaCO3 3，主要，主要矿物为方解石。矿物为方解石。使用如下：使用如下：石灰岩是生产水泥和石灰的主要石灰岩是生产水泥和石灰的主要原料；原料；(2)(2)石灰岩块石可用于基础，墙石灰岩块石可用于基础，墙身，台阶和路面，水利工程中可身，台阶和路面，水利工程中可用于堤岸，护坡等；用于堤岸，护坡等；(1)(1) (3)(3)石灰岩