建筑装饰材料第三章 建筑装饰石材

建筑装饰石材,知识目标： 掌握天然大理石、天然花岗岩的概念、种类、规格、特性。了解岩石的分类特性以及天然石材、人造石材各自的特点及性能指标了解天然石材的放射性要求能力目标：能够对比掌握各种天然石材和人造石材的技术要求能够从天然花岗岩和天然大理石的组成和特点掌握其各自应用特性和使用范围,具有一定物理、化学性能，可用作建筑材料的岩石统称为建筑石材。在此基础上，如果建筑石材又具有一定的装饰性能，加工后可供建筑装饰使用，那么我们又可称之为建筑装饰石材。 石材按照开采制造过程可分为天然石材和人造石材。,第一节 石材 一、岩石的基本知识 岩石是由各种不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、结构和构造 。 （一）造岩矿物与岩石的结构和构造 1造岩矿物 矿物是具有定化学成分和一定结构特征的天然化合物或单质体。岩石为矿物的集合体，组成岩石的矿物称为造岩矿物。,常用岩石的主要造岩矿物主要由以下几种,2岩石的结构和构造 （1）岩石的结构 所谓岩石的结构，是指是指岩石的原子、分子、离子层次的微观构成形式，即矿物的结晶程度、结晶大小、形态及相互排列关系。 （2）岩石的构造 岩石的构造是指指用放大镜或肉眼宏观可分辨的岩石构成形式，即矿物在岩石中的排列及相互配置关系,二、岩石的分类 天然岩石按地质成因可分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类。,1火成岩 也称岩浆岩，是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。约占地壳总质量的89%。火成岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为以下三种。,（1）深成岩 深成岩是岩浆在地表深处受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而形成的岩石。 其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻及耐久性好。 建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩和橄榄岩等。,（2）喷出岩 喷出岩是岩浆在喷出地表时，经受了急剧降低的压力和快速冷却而形成的。 喷出岩常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构，以及当岩浆上升时即已形成的粗大晶体嵌入在上述两种结构中的斑状结构。 建筑中用到的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。,（3）火山岩 火山爆发时岩浆喷入空气中，由于冷却极快，压力急剧降低，落下时形成的具有松散多孔，表观密度小的玻璃质物质称为散粒火山岩，当散粒火山岩堆积在一起，受到覆盖层压力作用及岩石中的天然胶结物质的胶结，即形成胶结的火山岩，如浮石。 火山岩多呈玻璃质结构在装饰工程直接使用的不是很多,2沉积岩 沉积岩也称水成岩，是露出地表的各种岩石（包括火成岩、变质岩及早期形成的沉积岩），在外力作用下，经风化、搬运、沉积、再造成岩四个阶段，在地表及地下不太深的地方形成的岩石。 沉积岩按照生成条件分为三类：机械沉积岩、生物沉积岩、化学沉积岩。,（1）机械沉积岩 机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风雨、河流等搬运、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、角砾岩和页岩等。,（2）生物沉积岩 生物沉积岩是有机体死亡后的残骸，经分解、分选、沉积而成的岩石。如石灰岩、硅藻土等。,（3）化学沉积岩 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。,3变质岩 变质岩是地壳中原有的岩石（包括火成岩、沉积岩和早先生成的变质岩），由于岩浆活动和构造运动的影响，原岩变质（再结晶，使矿物成分、结构等发生改变）而形成的新岩石。 沉积岩变质后，性能变好，如石灰岩(沉积岩)变质为大理石，称为称副变质岩 火成岩经变质后，性质反而变差，如花岗岩(深成岩)变质成的片麻岩，称为正变质岩 常用的变质岩主要有大理岩、石英岩、片麻岩,三、建筑石材的技术要求 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1800的为重石，主要用于建筑的基础、贴而、地面、路面、房屋外墙、挡土墙、桥梁以及水工构筑物等。 表现密度小于1800的为轻石，主要用作墙体材料，如采暖房屋外墙等。,2.强度等级 石材的强度等级是根据三个边长为70mm的立方体时间的抗压强度的平均值表示根据砌体结构设计规范（G5003-2001）的规定，按石材的抗压强度分为9个强度等级MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15.MU10。,3.吸水性 天然石材的吸水率较小，但波动较大，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。 花岗岩的吸水率通常小于0.5%，而贝类石灰岩吸水率可达15%。岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性均下降。,4.耐水性 石材的耐水性用软化系数K表示 K0.90的石材为高耐水性石材， 中耐水性石材K0.750.90， 低耐水性石材K0.600.75。 一般K0.80的石材不允许用于重要建筑。,5.抗冻性 石材的抗冻性用冻融循环次数表示，在规定的冻融循环次数内，无贯穿裂纹(穿过试件两棱角)、重量损失不超过5、强度降低不大于25，则为抗陈性合格。 一般室外工程饰面石材的抗冻次数应大于25次。,6.硬度 石材的硬度反映其加工的难易性和耐磨性。石材的硬度通常用莫氏硬度表示，它是一种矿物相对刻划硬度，分为十级。各莫氏硬度级标准矿物如下表 如在某种石材的平滑面上，用长石刻滑不能留下痕迹，应石英刻滑可以留下痕迹，那么这种石材的莫氏硬度即为6。,四、天然石材的选用 天然石材品种不同，性能差别很大。既要发挥天然石材的性能，体现设计风格，又要经济合理。 一般来说，天然石材的选用要从以下几点考虑：,1.石材的多变性 同一装饰工程部位上应尽可能选用同一矿山的同一种岩石 2.石材的装饰适用性 用于地面的石材，主要应考虑其耐磨 性，防滑性； 用于室外的饰面石材，主要应考虑其抗风化性、耐酸碱性及抗冻性等； 用于室内的饰面石材，主要应考虑其光泽、花纹和色调等美观性。,3.石材的经济性 一般来讲，等级越高的石材其效果越好，但其价格也会越高，但不要一味追求高价格，造成浪费。 4.石材的工艺性能 石材的工艺性能是指石材便于开采、加工、施工安装的性质，包括加工性、磨光性、抗钻性。,5.石材的安全性 石材中放射性的物质是指镭226.钍232.钾40等放射性元素，在衰变中会产生对人体有害的物质。经权威机构检测证明，绝大多数天然石材中的放射性物质含量极低，不会对人体造成危害。但也有部分花岗石产品的放射性物质含量超标。,室内装饰装修材料建筑材料放射性核素限量GB65662001把装修材料放射性水平大小划分为A、B、C三类。 A类装修材料产销与使用范围不受限制。 B类装修材料不可用于1类民用建筑的内饰面，但可用于1类民用建筑的外饰面及其他一切建筑物的内、外饰面。 C类装修材料只可用于建筑物的外饰面及室外其他用途。,第二节 建筑装饰常用石材 一、天然花岗石 花岗石是花岗岩的俗称，它属于深成岩，分布十分广泛，主要矿物组成为长石、石英和少量云母及暗色矿物。 1.花岗石的组成和化学成分,2.花岗石的性能和特点（1）花岗石性能指标,（2）花岗石优缺点对照,3.花岗石的品种,莱州红,芝麻青,济南青,莱州青,虎皮白,将军红,4.天然花岗岩的分类、规格、等级和标记 （1）分类 按板材形状可以分为三类： 毛光板（MG）、普型板（PX）、 圆弧板(HM)、异形板(YX) 按板材表面加工的平整程度也可分为三类： 细面板（YG）、镜面板(JM)、粗面板(CM) 按用途分为 一般用途：用于一般性装饰用途。 功能用途：用于结构性承载用途或特殊功能要求,（2）板材规格 天然花岗石板材规格种类繁多。常见的有：,（3）等级和标记 等级 按加工质量和外观质量分为： a）毛光板按厚度偏差、平面度公差、外观质量等将板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级； b）普型板按规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差、外观质量等将板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品(C)三个等级； c）圆弧板按规格尺寸偏差，直线度公差，线轮廓度公差，外观质量等将板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。,命名与标记 示例： 用山东济南青花岗石荒料加工的600mm600mm20mm、普型镜面优等品板材表示如下： 命名：济南青花岗石 标记：济南青花岗石（G3701）PX JM 60060020 A GB/T 186012009,5.天然花岗石板材的技术要求 规格尺寸允许偏差 平面度允许公差 角度允许极限公差 外观质量 物理性能 详见天然花岗石建筑板材（GB/T18601-2009）,花岗岩板材贮存与应用 在贮存运输时也应该注意保护板面，室外贮存则应加遮盖。直立码放时，应光面相对，倾斜度不大于15，层间加垫，垛高不得超过1.5m，板材平放时，地面必须平整，垛高不得超过1.2m。包装箱码放高度不得超过2m。 花岗岩常用于基础、桥墩、台阶、路面，也可用于砌筑房屋、围墙，也可用于室内地面和立柱装饰，特别适宜做大型公共建筑大厅的地面。因其开采加工过程中也比较困难，加之由于修琢和铺贴费工，因此花岗岩板材是一种价格较高的装饰材料。在工业上，花岗岩常用作一种耐酸材料。,二、天然大理石 大理石是大理岩的俗称，天然装饰石材中应用最多的就是大理石，它因云南大理盛产而得名。大理石是由石灰岩和白云岩在高温、高压下矿物重新结晶变质而成。 1.大理石的组成和化学成分 大理石常呈层状结构，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。,2.大理石的性能和特点（1）大理石性能指标,（2）大理石优缺点对照 大理石的抗风化能力差，除个别品种大理石，如汉白玉、艾叶青(因其具有质纯、纹理细密、吸水率小、比较稳定等性能)等可用于室外 ，其他都不宜用于建筑物外地面和其他露天部位的装饰。,大理石不宜用在室外的原因 大理石一般都含有杂质，尤其是含有较多的碳酸盐（主要是碳酸钙），它们和大气中的硫化物及水的作用，容易发生腐蚀。其主要原因是城市工业所产生的SO2与空气中的水分接触生成亚硫酸、硫酸等酸雨，与大理石中的方解石反应，生成二水石膏，发生局部体积膨胀，从而造成大理石表面强度降低、变色掉粉，很快失去光泽，甚至出现斑点等现，影响其装饰性能。 CaCO3+H2SO4+H2OCaS042H2O十CO2,3.大理石的品种 大理石的色彩细腻，绚丽而柔润，品种多样，云南所产大理石主要有云灰、白色和彩色三大类。,黄花玉,艾叶青,晚霞,水晶白,幻彩云,贵阳纹脂奶油,4.天然大理石的分类、规格、等级和标记（1）分类 按形状分成如下类别： 普型板(PX)； 圆弧板(HM)装饰面轮廓线的曲率半径处处相同的饰面板材。（2）板材规格 厚板：国际和国内板材的通用厚度为20mm。此类板材可钻孔锯切，湿法作业，干挂法（没错啊）作业均可。 薄板：厚度为10mm、8mm、7mm等。此类板材可用多种胶粘剂直接粘贴，利用率较高。,3）等级和标记 等级 按加工质量和外观质量分为 a）普型板按规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差及外观质量将板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。 b）圆弧板按规格尺寸偏差、直线度公差、线轮廓度公差及外观质量将板材分为优等品（A）、一等品(B)、合格品(C)三个等级。,命名与标记 示例： 用房山汉白玉大理石荒料加工的600mm600mm20mm、普型、优等品板材 命名：房山汉白玉大理石 标记：房山汉白玉大理石，M1101 PX60060020 A GB/T 197662005,5.天然大理石板材的技术要求 规格尺寸允许偏差： 平面度允许公差： 角度允许极限公差： 外观质量 物理性能 详见天然大理石建筑板材（GB/T19766-2005）。 注：大理石板材如果开裂或产生裂纹，允许粘结和修补，但粘结和修补后不影响板材的装饰效果和物理性能,贮存与应用 天然大理石板材应尽量室内储存，其注意事项和码放方式参照天然花岗岩。 天然大理石板材可用于大型公共建筑如宾馆、展厅、商场、机场、车站等室内墙面、柱面、楼梯踏板、栏板、台面、窗台板、踏脚板等部位。也可用于家具台面或整体的材料。 需要注意大理石一般不适用人流量很大的公共场所的地面，且由于其耐酸性较差，除个别品种外，一般只适用于室内。,第二节 人造石材 所谓人造石材是指采用胶凝材料作为粘结剂，以砂、石、石粉、工业废渣等为粗、细骨料，经成型、固化、表面处理而成的一种人造材料。 人造石材具有以下特点： (1) 重量轻、强度高： (2) 耐酸、耐腐蚀、耐污染 (3) 装饰性能好、工艺相对简单、价格便宜 (4) 某些人造石材表面耐刻划能力较差或使用中意发生翘曲变形。,一、人造石材的分类 人造石材按照使用的原材料分为四类：水泥型人造石材、聚酯型人造石材、复合型人造石材、烧结型人造石材、微晶石类人造石材：,1.水泥型人造石材 在我国使用非常广泛。它是以水泥（硅酸盐水泥、铝酸盐水泥等）为粘结剂，砂为细骨料，碎大理石、花岗石、工业废渣等为粗骨料，经配料、搅拌、成型、加压蒸养、磨光、抛光等工序而制成。,2.聚酯型人造石材 聚酯型人造石材是以不饱和聚酯为粘结剂，与石英砂、大理石、方解石粉或其他无机填料按一定比例混合搅拌混合，浇铸成型，经固化、脱模、烘干、抛光等工序制成。目前，国内外人造大理石以聚脂型为多。这种树脂的粘度低，易成型，常温固化。其产品光泽性好，颜色鲜亮，可以调节。,3.复合型人造石材 复合型人造石材，是指该种石材的胶结料中既有无机胶凝材料(如水泥)，又采用了有机高分子材料(树脂)。它是先用无机胶凝材料