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建筑装饰材料 李敏 1 第二部分建筑装饰石材 天然石材岩石的基本知识天然石材的特性人造石材 2 建筑装饰石材 是指具有可锯切 抛光等加工性能 在建筑物上作为饰面材料的石材 P5建筑装饰石材的特点 阻燃性能强 独特的装饰效果 耐水 耐磨 耐久 耐压这些综合的判断性能比较理想 为什么这么广泛的原因 建筑装饰石材根据来源我们分为 天然石材 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 3 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 石材是古老的建筑材料之一 由于其抗压强度高 耐磨 耐久性好 美观而且便于就地取材 所以现在仍然被广泛的使用 石材在建筑中常被用作砌体材料 装饰材料 还可以作为胶结材料和人造石的原料 一天然石材 4 建筑是石头的史书原始社会石斧 5 敦煌莫高窟 6 山西云冈石窟 7 河南洛阳龙门石窟 8 圆明园 9 英国巨石阵又称太阳神庙4000多年历史 10 埃及人面狮身像 11 帕提农神庙 12 罗马万神庙 13 巴黎圣母院 14 凡尔赛宫 15 天然石材的应用黑白根文化石 16 文化石 花岗岩 17 鱼肚白 18 大花白 19 路透社 20 黄洞石 21 蓝海 22 黑金花 23 二岩石的基本知识 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 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 24 建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物组成与特征 25 26 岩石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 岩浆岩 岩浆岩 27 28 2 沉积岩 沉积岩又称水成岩 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 沉积岩 三叶虫化石 沉积岩构造 29 致密石灰岩又称青石 常呈现出灰色 浅黄 暗红等颜色 并有纹理 石灰岩分布极广 开采加工容易 广泛用于基础 墙体及一般砌石工程 石灰岩加工成碎石 可用作碎石路面及混凝土骨料 也是制造石灰和水泥的重要原料 青石蘑菇石 青石荔枝面 青石抛光面 30 31 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 变质岩的构造 变质岩 板岩 变质岩 大理岩 32 33 三天然石材的特性 同种石材表观密度越大 抗压强度越高 吸水率越小 耐久性 导热性越好 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 1表观密度 34 2 吸水性 分为低 中 高吸水性岩石 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 35 3 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 K 0 90的石材为高耐水性石材 K 0 70 0 90的石材为中耐水性石材 K 0 60 0 70的石材为低耐水性石材 一般K 0 80的石材 不允许用在重要建筑中 36 4 抗冻性 试件在规定的冻融循环次数内无 穿过试件两棱角的 贯穿裂纹 质量损失不超过 强度降低不大于 的石材方为合格 37 5 抗压强度 取决于岩石的矿物质组成 结构与构造特征等 此外加荷载的方式对抗压强度测定也有一定影响 6 硬度 取决于矿物组成的硬度与构造 7 耐磨性 是石材抵抗摩擦 边缘剪切以及撞击等复杂作用的性质 8 可加工性 具有一定的可加工性 便于施工安装 38 建筑装饰常用石材 饰面石材是指用于建筑物表面装饰的石材 饰面板材是指用饰面石材加工成的板材 用作建筑物的内外墙面 地面 柱面 台面等 饰面石材分天然饰面石材和人造饰面石材 天然饰面石材主要有大理石 花岗石 青石 岩板等 人造石材以其强度大 装饰性好 耐腐蚀 耐污染 便于施工 价格低等优点 得到了广泛的应用 39 板岩 40 天然大理石 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 商业上所说的大理石是指以大理岩为代表的一类装饰石材 包括碳酸盐岩和与其有关的变质岩 主要成分为碳酸盐 一般质地较软 天然大理石是石灰岩或白云岩在地壳内经过高温高压作用形成的变质岩 多为层状结构 有明显的结晶 纹理有斑纹 条纹之分 是一种富有装饰性的天然石材 成分 化学成分为碳酸盐 矿物成分为方解石或白云石 颜色 纯大理石为白色 当含有部分其它深色矿物时 产生多种色彩与优美花纹 从色彩上来说 有纯黑 纯白 纯灰 墨绿等数种 纹理 有晚霞 云雾 山水 海浪等山水图案 自然景观 41 优点 抗压强度较高 但硬度并不太高 易于加工雕刻与抛光 工程装饰中得以广泛应用 结构致密 抗压强度高 加工性好 不变形 装饰性好 吸水率小 耐腐蚀 耐久性好 缺点 长期受雨水冲刷 特别是受酸性雨水冲刷时 易被侵蚀而失去原貌和光泽 影响装饰效果 因此大理石多用于室内装饰 硬度较低 抗风化能力差 42 意大利雪花白 意大利网纹大花白 西班牙啡纲纹 意大利万寿红 作为衡量其他白色大理石色泽的权威 教堂白 色泽至纯 豪无瑕疵 由于它不会面临自然氧化的问题 因此对它的保养也可以毫不担心 进口大理石 43 挪威挪威红 印度大花绿 埃及金线米黄 国产大理石 汉白玉 艾叶青 杭灰 44 南非红 美国白麻 国产花岗岩 白石花 石岛红 雪花青 黑金沙 45 1 天然大理石的加工工艺开采 整形 磨切 抛光 打蜡 包装出厂 2 天然大理石的规格天然大理石板材按形状分为普型板材 N 和异型板材 S 普型板材 是指正方形或长方形的板材 异型板材 是指其他形状的板材 46 天然大理石的应用范围天然大理石板主要用于建筑物室内饰面 如地面 柱面 墙面 造型面 酒吧台侧立面与台面 服务台立面与台面 电梯间门口等 大理石磨光板有美丽多姿的花纹 常用来镶嵌或刻出各种图案的装饰品 天然大理石板还被广泛地用于高档卫生间的洗漱台面及各种家具的台面 47 天然花岗石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 商业上所说的花岗石是以花岗岩为代表的一类装饰石材 包括各种岩浆岩和花岗岩的变质岩 如辉长岩 闪长岩 辉绿岩 玄武岩 安山岩 正长岩等 一般质地较硬 建筑用天然花岗石是由天然花岗石加工成板材 块材用于建筑装饰工程中 花岗岩是典型的火成岩 是全晶质岩石 主要成分 石英 长石和少量的暗色矿物和云母 结构 按结晶颗粒大小 分为细粒 中粒和斑状等 颜色 取决于其所含长石 云母及暗色矿物的种类及数量 呈灰色 黄色 蔷薇色 红花等 优质花岗岩石英含量多 云母含量少 晶粒细而匀 结构紧密 不含其他杂质 抛光后光泽明亮 不易风化 色调鲜明 花色丰富 庄重大方 48 优点 比大理石密度大 密度为2300 2800 3 抗压强度高达120 250MPa 孔隙率吸水率极低 材质硬度高 其耐磨 耐久 耐腐蚀性能均优于其他石材 经抛光后 是室内外地面 墙面 踏步 柱石 勒脚等处首选装饰材料 结构致密 抗压强度高 材质坚硬 耐磨性很强 孔隙率小 吸水率极低 耐冻性强 装饰性好 化学稳定性好 抗风化能力强 耐腐蚀性等耐久性很强 49 天然花岗岩的缺点 自重大 用于房屋建筑与装饰会增加建筑物的质量 硬度大 给开采和加工造成困难 质脆 耐火性差 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 50 天然花岗石板的应用天然花岗石属于高级建筑装饰材料 主要应用于大型公共建筑或装饰等级要求较高的室内外装饰工程 一般镜面花岗石板材和细面花岗石板材表面光洁光滑 质感细腻 多用于室内墙面和地面 部分建筑的外墙面装饰 粗面花岗石板材表面质感粗糙 粗犷 主要用于室外墙基础和墙面装饰 有一种古朴 回归自然的亲切感 51 天然花岗岩板材的分类 等级 命名与标记 1 分类 按表面加工强度分 a 细面板材 RB b 镜面板材 PL c 粗面板材 RV 按形状分 a 普型板材 N b 异型板材 S 52 2 等级 按板材规格尺寸允许偏差 平面度允许极限公差 角度允许极限公差和外观质量分为优等品 A 一等品 B 合格品 C 三个等级 3 命名与标记 板材命名顺序 荒料产地地名 花纹色调特征名称 花岗石 G 板材标记顺序 命名 分类 规格尺寸 等级 标准号 53 标记示例 用山东济南黑色花岗石荒料生产的400mm 400m 20mm普型 镜面 优等品板材示例如下 命名 济南青花岗石 标记 济南青 G NPL400 400 20AJC205 54 石材的加工类型及选用一 石材的加工类型1 毛石它是爆破后直接得到的形状不规则的石块 毛石依其平整程度又分为乱毛石和平毛石 乱毛石形状不规则 一般在一个方向上达30 40cm 质量约为20 30Kg 乱毛石常用于砌筑毛石基础 勒脚 墙身 堤坝 挡土墙等 也可用于大体积混凝土中 也称毛石混凝土 将乱毛石略经加工就得到了平毛石 它的形状比乱毛石整齐 基本上有六个面 常用于砌筑基础 勒脚 墙身 桥墩 涵洞等 55 2 料石是由人工或机械开采的较规则的六面体石块 经人加工凿磨而成的 按表面加工的平整程度 料石分为毛料石 粗料石 半细料石和细料石四种毛料石一般不加工或稍加修整 以便砌筑时相互和缝 厚度不小于20cm 长度为厚度的1 5 3倍 粗料石表面凹凸深度不大于2cm 半细料石不大于1cm 细料石经细加工 表面凹凸深度要求不大于0 2cm 制成长方形的称为条石 长宽大致相等的称为方石 楔形的称为拱石 料石一般有致密均匀的砂岩 石灰岩 花岗岩开凿而成 用于建筑物的基础 勒脚 墙身 踏步 砌拱等 56 毛石 用料石砌筑的门拱 57 3 板材是用致密岩石凿平或锯解而成的石材 1立方米荒料所生产的板材成品的平方米数为石材的出材率 以厚度20mm的板材计 饰面用的石板或地面板要求耐久 耐磨 色彩美观 无裂缝 一般采用花岗岩或大理石板材 花岗岩板材适用于建筑物外墙面 柱面 台阶 勒脚和内外墙面 柱面 大理石板材是用大理石荒料经锯切 研磨 抛光及切割而成的石材 常用规格为厚20mm 宽150 195mm 长300 1220mm 大理石板材硬度小 容易加工和磨光 材质均匀 主要用于室内装饰 当空气中含有二氧化硫时 大理石面层会因风化而失去光泽和改变颜色并逐渐破损 58 天然石材的选用 石材的多变性石材的装饰性石材的适用性石材的经济性石材的工艺性能石材的安全性 59 人造饰面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 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 以大理石 花岗岩碎料 石英砂 石渣等为骨料 树脂或水泥等为胶结料 经拌和 成型 聚合 养护后 研磨抛光 切割而成 四人造石材 60 人造石材的分类 1 水泥型人造石材水泥型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 水磨石以大理石 花岗岩碎料 石英砂 石渣等为骨料 树脂或水泥等为胶结料 经拌和 成型 聚合 养护后 研磨抛光 切割而成 61 2 树脂型人造石材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 使用不饱和聚脂的产品光泽好 颜色鲜艳丰富 可加工性强 装饰效果好 这种树脂粘度低 易于成型 常温下可固化 成型方法有振动成型 压缩成型和挤压成型 室内装饰工程中采用的人造石材主要是树脂型的 人造大理石 人造花岗岩 62 3 复合型人造石材复合型人造石材采用的粘结剂中 既有无机材料 又有有机高分子材料 其制作工艺是 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 复合型人造石材制品的造价较低 但它受温差影响后聚脂面易产生剥落或开裂 63 4 烧结型人造石材烧结型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 烧结型人造石材的装饰性好 性能稳定 但需经高温焙烧 因而能耗大 造价高 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 64 聚酯型人造石材 人造大理石 人造花岗石 人造玛瑙石 人造玉石 65 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 66 艺术石它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 67 大理石 花岗石 地面工程施工工艺流程准备工作 基层处理 试拼 弹线 试排 刷水泥浆及铺砂浆结合层 铺大理石板块或花岗石板块 灌缝 擦缝 打蜡操作工艺准备工作以施工大样图和加工单为依据 仔细核对各部位尺寸和做法 计算好各细部及洞口边角部位尺寸 如果有场外加工 要对石材的颜色 花纹进行考察 对石材的放射性要有检测报告 基层处理将地面垫层的杂物清理干净 井检查基层有无空鼓现象 如有用云石机将空鼓部位切除并重新浇筑 垫层上的砂浆要用工具清除 并清扫干净 68 试拼正式铺设前 对每房间的大理石 花岗石 板块要按图案 颜色 纹理试拼 并注意遇到管道套割 将非整块板对称排放在房间靠墙部位 然后编号并码放整齐 弹线一般楼 地面施工是在墙面抹灰之后 所以在抹灰施工前一定要在基层上弹上房间十字控制线 控制房间方正 以防楼 地面施工时 边角部位出现斜条块 十字控制线要弹在混凝土垫层上 并引至墙面底部 然后依据墙面 0 5m水平控制线找出面层标高 在墙上弹出水平标高线 弹水平线时要注意室内与楼道面层标高应一致 69 试排在房间内的两个垂直方向铺两条干砂带 宽度大于板块宽度 厚度3cm以上 结合施工大样图及房间实际尺寸 把大理石 花岗石 板块排好 检查板块之间的缝隙 对于拼花的部位一定认真核对位置与花色 刷水泥浆及铺砂浆结合层试排后将干砂和板块移开 清扫干净 用喷壶洒水润湿 刷一层素水泥浆 水灰比为0 5 不要刷得面积过大 随铺砂浆随刷 拉十字控制线 鱼线 用1 2 1 3的干硬性水泥砂浆铺找平层 干硬程度以手捏成团 落地即散为宜 铺好后用靠尺板刮平 再用抹子拍实找平 面积以能铺3m2左右为宜 厚度控制在放上大理石 花岗石 板块时高出面层水平线3 4mm 70 铺大理石 花岗石 板块板块需预先用水浸湿 表面阴干无明水后方可铺装 根据房间拉的十字控制鱼线 纵横各铺一行 作为大面积铺石材标筋用 依据试拼时的编号 图案及试排的缝隙 一般为lmm以内 在十字控制线交点开始铺砌 先试铺 即搬起板块对好纵横控制线铺落在已铺好的干硬性砂浆找平层上 用橡皮锤敲击板材的木垫板 不得用橡皮锤或木锤直接敲击板块 以免将板材敲裂或敲破 振实砂浆至铺设高度后 将板块掀起移至一旁 检查砂浆表面与板块之间是否相吻合 如发现有空虚之处 用砂浆填补实 然后正式镶铺 在板材背面满刮一层水泥素浆 1 0 5 再铺板块安放时四角同时往下落 用橡皮锤或木锤轻击板材上的木垫板 根据水平线用靠尺找平 铺完第一块 向两侧和后退方向顺序铺砌 铺完纵 横行之后有了标准 可分段分区依次铺砌 一般房间先里后外进行 逐步退至门口 注意与楼道接缝的配合交圈 71 以前使用干硬性水泥砂浆 是为了使表面平整 一般把水泥砂浆铺得较厚 40 70mm 铺完砂浆后试铺 工艺复杂 铺设完毕后 要养护 改进方法为 l 确保楼地面基底标高准确 在浇筑混凝土楼板时就严格控制楼板厚度和标高 2 石材加工时规格尺寸要严格按规定验收 可以用高强 快硬砂浆 并掺入胶料或外加剂 相对减小养护时间 铺设前必须使基层混凝土保持湿润状态 3 另外 用水泥砂浆铺设石材 容易产生大面积水渍污染 永久性的 甚至泛黄等不良现象 对美观会造成极坏影响 为消除这类通病 可对石材进行防污染处理 用石材防污染剂对石材的6个面进行涂刷或喷抹 防污染剂可渗入石材若干毫米 对防止石材污染起重要作用 同时适用外立面干挂石材 72 灌缝 擦缝在板块铺砌后l 2昼夜进行灌浆擦缝 根据大理石 花岗石 颜色 选择相同颜色矿物颜料和水泥拌合均匀 调成l l稀水泥浆 用浆壶徐徐灌入板块之间的缝隙中 可分几次进行 并用长把刮板把流出的水泥浆刮向缝与板面擦平 同时将板面上水泥浆擦净 使大理石 花岗石 面层的表面洁净 以上工序完成后 对面层加以覆盖保护 养护时间7d 打蜡当水泥砂浆结合层达到强度后 抗压强度达到1 2MPa时 方可打蜡 表面清理干净 打蜡用蜡包在布内 在面层上薄薄地涂一层成蜡 待干后用钉有帆布或麻布的磨石机打蜡 二遍成活 73 踢脚板工艺流程对于大理石 花岗石 踢脚板 在墙面抹灰时 要空出一定高度不抹 一般以楼地面层向上量150mm为且 以使可以控制踢脚的出墙厚度 所以采用灌浆法 灌浆法 根据 0 5m水平控制线 测出踢脚板上口水平线 弹在墙上 再用线坠吊线 确定出踢脚板的出墙厚度 一般8 10mm 拉踢脚板上口水平线 在墙两端各安装一块踢脚板 其上楞高度在同一水平线内 出墙厚度要一致 然后逐块依顺序安装 随时检查踢脚板的水平度和垂直度 相邻两块之间及踢脚板与地面 墙面之间用石膏稳定 灌1 2稀水泥砂浆 并随时把溢出的砂浆擦干净 待灌入的水泥砂浆终凝后 把石膏铲掉 用棉丝蘸与踢脚板同颜色的稀水泥浆擦缝 踢脚板的面层打蜡同地面一起进行 方法参照前述手工进行 镶贴踢脚板 板缝宜与地面的大理石 花岗石 板缝构成骑马缝 注意在阳角处 需磨角 留出4mm不磨