第2章 天然石材

第2章天然石材§2-1石材的概述§2-2石材的基本知识§2-3建筑装饰常用天然石材§2-4人造石材§2-1石材的概述建筑材料石材的应用历史国外部分古代英国巨石阵

古希腊巴特神庙古罗马竞技场古埃及的人造金字塔、巨石像玛雅人大循环天文台米开朗基罗雕塑国内部分长城赵州桥双石塔卢沟桥圆明园§2-1石材的概述建筑材料§2-1石材的概述建筑材料建筑石材天然石材人造石材沉积岩变质岩岩浆岩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从天然岩体中开采出来的毛料，或经过加工成为板状或块状的饰面材料。用各种方法加工制造的具有类似天然石材性质、纹理和质感的合成材料。花岗岩花岗岩大理石大理石优点：强度高、硬度高，耐磨、耐久，具有天然纹理、美观自然优点：质量轻、强度高，耐污染，耐磨损，造价低§2-1石材的概述建筑材料岩石的形成

岩石俗称石头，其形成的主要原因是地壳蜕变产生的大量高热高压，在一定温度和压力条件下，不同元素按照一定的比例结合，处于融浆的物质冷却后变成岩石，构成地球坚硬的外壳—地壳(theearth'scrust)。

地壳的厚度不均衡。其中海洋最薄。

地壳以下到2900km的部分称为地幔(mantle)，其中富含金属元素矿物和硅酸盐。

2900km以下为地核(theearth'score)，主要是铁、镍等成分，物质状态和地表物质不同。

岩石是有几种矿物或天然玻璃组成的固态物质，是地质作用的产物。§2-1石材的概述建筑材料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。§2-1石材的概述建筑材料造岩矿物的组成与特征名称：石英(quartz)组成：结晶SiO2

颜色：无色透明至乳白等色特性：坚硬、耐久、具有贝状断口，玻璃光泽名称：长石(feldspar)组成：铝硅酸盐颜色：白、灰、红青等色特性：耐久性不如石英，解理完全，性脆名称：云母(mica)组成：含水的钾镁铁铝硅酸盐颜色：无色透明至黑色特性：解理极完全，影响岩石耐久性和磨光性§2-1石材的概述建筑材料名称：角闪石(hornblende)组成：铁镁硅酸盐颜色：色暗特性：坚硬、强度高，韧性大，耐久名称：方解石(calcite)组成：结晶CaCO3颜色：通常呈白色特性：硬度不大，强度高，遇酸分解，晶形呈菱面体，解理完全名称：白云石(dolomite)组成：CaCO3MgCO3颜色：通常呈白色至灰色特性：与方解石相似，遇热、酸分解名称：黄铁矿(pyrite)组成：FeS2颜色：黄色特性：条痕呈黑色，无解理，在空气中氧化铁和硫酸污染岩石是岩石中的有害物质第2章天然石材§2-1石材的概述§2-2石材的基本知识§2-3建筑装饰常用天然石材§2-4人造石材§2-2石材的基本知识建筑材料岩石的来源与特点

石材来自岩石，岩石按形成条件可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。岩浆岩（火成岩）(magmaticrock)

岩浆岩是地壳内部岩浆冷却凝固而成的岩石，是组成地壳的主要岩石。根据岩浆冷却条件，岩浆岩分为三类：深成岩(plutonicrock)喷出岩(extrusiverock)火山岩(volcanicrock)§2-2石材的基本知识建筑材料深成岩(plutonicrock)深成岩是岩浆在地壳深处凝成的岩石。特点：抗压强度高，吸水率小，表观密度及导热性大；由于孔隙率小，因此可以磨光，但坚硬难以加工。建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩(syenite)和橄榄岩等。花岗岩(granite)正长岩(syenite)橄榄岩(peridotite)§2-2石材的基本知识建筑材料喷出岩(extrusiverock)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。当喷出岩形成很厚时，则其结构与性质接近深成岩；当形成较薄的岩层时，由于冷却快，多数形成玻璃质结构及多孔结构。工程中常用的喷出岩有辉绿岩、玄武岩及安山岩等。辉绿岩(diabase)玄武岩(basalt)安山岩(andesite)§2-2石材的基本知识建筑材料火山岩(volcanicrock)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。§2-2石材的基本知识建筑材料沉积岩（水成岩）(sedimentaryrock)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。主要特征：呈层状，外观多层理和含有动、植物化石。沉积岩仅占地壳质量的5%，但其分布极广，约占地壳表面积的75%，因此，它是一种重要的岩石。建筑中常用的沉积岩有石灰岩、砂岩和碎屑石等。石灰岩(limestone)砂岩(sandstone)碎屑石(Detritalstone)§2-2石材的基本知识建筑材料变质岩(metamorphicrock)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。建筑中常用的变质岩有大理岩、石英岩和片麻岩等。大理岩(marble)石英岩(quartzite)片麻岩(gneiss)§2-2石材的基本知识建筑材料建筑石材的质量指标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。抗压强度天然岩石是以100mm×100mm×100mm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等级标准。根据《砌体结构设计》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。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。吸水率小于0.5%的石材，认为是抗冻的，可不进行抗冻试验。§2-2石材的基本知识建筑材料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%；多孔的贝壳石灰岩约为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。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，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。§2-2石材的基本知识建筑材料Q：建筑物的外墙应该使用哪种石材饰面材料？室内人流量大的地方（地面）使用大理石合理吗？为什么？A：外墙应该使用花岗岩，因为花岗岩硬度大，更加耐磨。人流量多的地方也应该用花岗岩，因为既要耐磨，又要强度大。Tips：

花岗岩和大理石分别是岩浆岩和变质岩的代表。也就是说所有岩浆岩类都和花岗岩的性质类似。变质岩类性质都同大理石类似。

外墙多用火成岩及变质岩。内墙多用大理岩、石灰岩、石膏。第2章天然石材§2-1石材的概述§2-2石材的基本知识§2-3建筑装饰常用天然石材§2-4人造石材§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料

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。§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料大理石天然大理石的组成与化学成分

天然装饰石材中应用最多的是大理石。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。主要矿物为方解石和白云石。

纯大理石为白色，称汉白玉，如在变质过程中混进其它杂质，就会出现不同的颜色与花纹、斑点。

大理石的主要成分为碳酸钙，空气和雨中所含酸性物质及盐类对它有腐蚀作用。除个别品种（如汉白玉、艾叶青等）外，它一般只用于室内。天然大理石的加工工艺

开采→整形→磨切→抛光→打蜡→包装出厂

研磨工序：粗磨、细磨、半细磨、精磨、抛光等五道工序

抛光：将使石材表面具有最大的反射光线的能力以及良好的光滑度，并使石材固有的花纹色泽最大限度地显示出来，使石材不仅具有硬度感，更表现石材细腻的内涵。§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料B01-镜面B02-做铭牌使用的石材B03-机切自然面B04-水洗面§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料B05-(荔枝面)火烧面B06-火烧面细部B07-拉丝面(剁斧)B08-剁斧面§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料大理石的规格

天然大理石板材按形状分为普型板材和异型板材。

普型板材，指正方形或长方形的板材；

异型板材，指其他形状的板材。长(mm)宽(mm)厚(mm)长(mm)宽(mm)厚(mm)3001502060060020300300209006002040020020107075020400400201200600206003002012009002030515220915610203053052010677622061030520122091520§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料大理石的品种云灰大理石以其多呈云灰色或云灰色的底面上泛起一些天然的云彩状花纹而得名。白色大理石因其晶莹纯净，洁白如玉，熠熠生辉，故又称为苍山白玉、汉白玉和白玉，是大理石的名贵品种。彩色大理石产于云灰大理石之间，是大理石的精品，表面经过研磨、抛光，便呈现色彩斑斓、千姿百态的天然图画，为世界所罕见。云灰大理石白色大理石彩色大理石§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料天然大理石板材的技术要求及贮存规格尺寸允许偏差1）普型板材的规格尺寸允许偏差应符合下表的规定；2）异型板材规格尺寸允许偏差由供需双方协定；3）板材厚度小于或等于15mm时，厚度允许极差为1.0mm；大于15mm时为2.0mm。部位优等品一等品合格品长、宽度000-1.0-1.0-1.5厚度≤12±0.5±1.0±1.0＞12±1.0±1.5±2.0§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料平面度允许极限公差1）平面度允许极限公差应符合下表的规定。板材长度范围允许极限公差优等品一等品合格品≤4000.200.300.50>400~8000.500.600.80>8000.700.801.00角度允许极限公差1）普型板材的角度允许极限公差应符合下表的规定；2）拼缝板材正面与侧面的夹角不得大于90°；3）异型板材的角度允许极限公差由供需双方商定。板材长度范围允许极限公差优等品一等品合格品≤4000.300.400.50>4000.400.500.70§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料外观质量1）同一批板材的花纹色调基本调和。2）板材正面的外观缺陷应符合表1.8的规定。3）板材允许粘结和修补。粘结或修补后不影响板材的装饰质量和物理性能。缺陷名称优等品一等品合格品翘曲不允许不明显有，但不影响使用裂纹砂眼凹陷色斑污点正面棱缺陷长≤8，宽≤31处正面角缺陷长≤3，宽≤31处贮存

由于天然大理石板材表面光亮、细腻、易受污染和划伤，所以板材应在室内贮存，室外贮存时应加遮盖。§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料花岗石花岗石的组成与化学成分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。花岗石为全结晶结构的岩石，优质花岗石晶粒细而均匀、构造紧密、石英含量多、长石光泽明亮。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。§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料天然花岗岩板材的规格

天然花岗石普型板材产品规格见下表；

异型板材产品规格由设计或施工部门与生产厂家商定。长(mm)宽(mm)厚(mm)长(mm)宽(mm)厚(mm)300300203053052040040020610305206003002061061020600600209156102090090020106776220107075920§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料天然花岗岩板材的品种红色(四川.广西.山东)、黑色(内蒙古.山东)、绿色(江西.安徽)、花色(河南.山东)将军红中国红珍珠红黑金刚绿色蝴蝶绿雪花青§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料天然大理石板材的技术要求及贮存规格尺寸允许偏差1）普型板材规格尺寸允许偏差应符合下表的规定；2）异型板材规格尺寸允许偏差由供需双方协定；3）板材厚度小于或等于15mm，厚度允许极差为1.5mm；板材厚度大于15mm时为3.0mm。分类细面和镜面板材粗面板材等级优等品一等品合格品优等品一等品合格品长、宽度0-1.00-1.50-1.50-1.00-2.00-3.0厚度≤15＞15±0.5±1.0±1.0±20+1.0-2.0+2.0-3.0+1.0-2.0+2.0-3.0+2.0-4.0§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料平面度允许极限公差1）平面度允许极限公差应符合下表的规定；板材宽度细面和镜面板材粗面板材范围优等品一等品合格品优等品一等品合格品≤400400~1000≥10000.500.200.800.400.701.000.600.901.200.801.502.001.002.002.501.202.202.80角度允许极限公差1）普型板材的角度允许极限公差应符合下表的规定；2）拼缝板材正面与侧面的夹角不得大于90°板材宽度细面和镜面板材粗面板材范围优等品一等品合格品优等品一等品合格品≤400≥4000.400.600.801.000.600.801.001.001.20§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料外观质量1）板材正面的外观缺陷应符合下表的规定。名称规定内容优等品一等品合格品缺棱长度不超过10mm（长度小于5mm不计），周边每米长（个）不允许12缺角面积不超过5mm×2mm（面积小于2mm×2mm不计），每块板（个）裂纹长度不超过两端顺延板边，总长度的1/10（长度小于20mm的不计），每块板色斑面积不超过20mm×30mm（面积小于15mm×15mm不计），每块板（条）色线长度不超过两端顺延至板边总长度的1/10（长度小于40mm的不计），每块板23坑窝粗面板材的正面出现坑窝不明显出现，不影响使用贮存1）天然花岗石板材的贮存方法与天然大理石的贮存方法基本相同。§2-3建筑装饰常用天然石材建筑材料天然装饰石材的选用原则经济性

尽量就地取材，缩短石材的运输距离，减轻劳动强度，降低产品成本。强度与耐久性

根据建筑物的重要性、所处环境及装修等级，选用足够强度的石材，以保证建筑物的耐久性。装饰性

注意石材的色彩、纹理与建筑物周围环境的协调性。第2章天然石材§2-1石材的概述§2-2石材的基本知识§2-3建筑装饰常用天然石材§2-4人造石材§2-4人造石材建筑材料人造石材相对天然石材的优势

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，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、生产工艺简单、施工方便、价格低等优点，是现代建筑的理想装饰材料。§2-4人造石材建筑材料人造石材的分类水泥型人造石材以水泥为胶粘剂的一类石材聚酯型人造石材不饱和聚酯为胶粘剂、阻燃剂、稳定剂、颜料等复合型人造石材胶粘剂既有有机材料，又有无机材料烧结型人造石材与陶瓷类似，40%的粘土和60%的矿土烧结而成高温结晶型人造石材采用多分子材料和85%天然石料混合§2-4人造石材建筑材料水泥型人造石材

它是以水泥为粘结剂，砂为细骨料，碎大理石、花岗岩、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。若在配制过程中加入色料，便可制成彩色水泥石。

水泥型人造石的取材方便，价格低廉，但装饰性较差。水磨石和各类花阶砖均属此类。§2-4人造石材建筑材料聚脂型人造石材

这种人造石材多是以不饱和聚酯为粘结剂，与石英砂、大理石、方解石粉等搅拌混合，浇铸成型，经固化、