建筑装饰材料第3课天然石材

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Materials设计艺术学院任教：寻星2015年9月建筑装饰材料第三课建筑装饰材料—石材建材•石材一、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。二、本章要点：☆本章主要介绍天然石材的组成、形成与性质的关系，常用石材及其技术要求等内容。

☆通过学习应理解天然石材组成与形成条件对性质的影响，了解常用石材的种类与品种。建材•石材天然石材是自然形成的岩层。在地球演变的过程中，这些石头是自然形成的。从形成的那一刻起，就被人类用来装饰和雕刻。这些天然的石头是自然美景中时间的测试仪。古建筑和天然石材在早期文明的古迹，至今仍屹立着，叙述它的美丽和恒古。建材•石材一、石材在建筑装饰中的历史石材是应用最早的建筑材料之一，在欧洲，公元前2750年至公元前1500年就矗立着的英国史前巨石阵，古罗马的斗技场，古埃及的金字塔和法老雕塑，古希腊的帕台农神庙，意大利的佛罗伦萨古城，印度的泰姬陵……都是石材在建筑和装饰中的不朽经典。英国史前巨石阵建材•石材古埃及的金字塔和法老雕塑建材•石材古希腊的帕台农神庙建材•石材意大利的佛罗伦萨古城建材•石材印度的泰姬陵建材•石材在我国悠久的历史岁月中，万里长城，敦煌、云冈、龙门石窟，故宫，明十三陵……使用石材的例子更是数不胜数。近代建筑装饰上，也大量运用天然石材，特别是一些纪念性的建筑、如人民英雄纪念碑、南京中山陵、人民大会堂以及一些高档的宾馆和饭店。建材•石材敦煌、云冈、龙门石窟建材•石材明十三陵建材•石材人民英雄纪念碑、上海外滩建筑建材•石材二.岩石的构成什么是岩石？岩石是构成地壳的主要物质，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。建材•石材（一）结构与构造不同的成岩条件和造岩矿物使各类岩石具有不同的结构和构造特征，性能也有差异。岩石的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及结合方式的特征。岩石的构造是指岩石中矿物集合体之间的排列或组合方式，或矿物集合体与其他组成物质之间结合的情况。1.块状结构2.层片状构造3.流纹、斑状、杏仁状和结核状构造4.气孔状构造建材•石材1.块状结构特征:块状构造的岩石是由无序排列、分布均匀的造岩矿物所组成的一种构造。成因:岩浆岩中的深成岩和部分变质岩具有块状构造,因在地表以下深处,压力大,温度高(降低慢)，有充足的时间使晶粒成长。(但变质岩的结晶在再造过程中经重结晶作用，其块状构造颗粒呈变晶，故晶体结构与岩浆岩有区别。)特点：晶粒粗大、成分均匀、构造致密、整体性，强度高、表观密度大、吸水率小、抗冻性和耐久性好。典型代表：花岗岩、正长岩、大理岩和石英岩。是良好的承重和装饰材料。建材•石材2.层片状构造特征：组成岩石的物质其矿物成分、结构和颜色等特征沿垂直方向一层一层变化而形成层片状构造。层理是沉积岩所具有的一种重要的构造特征，片理是部分变质岩由于受变质作用而形成的构造特征。特点：层片状构造的岩石，由于层理、片理变化，整体性差。各层的物理、力学性能不同，垂直于层理方向的抗压强度远高于平行方向的抗压强度。各层连接处易被水或有害液体侵蚀,而导致风化和破坏。但具有层理、片理的岩石易于开采和加工。典型代表：砂岩、板岩和片麻岩等,建筑上多用于人行道、踏步和屋面板等。建材•石材3.流纹、斑状、杏仁状和结核状构造岩浆喷出地表后，沿地表流动时冷却而形成的构造称为流纹状构造。岩石成分中较粗大的晶粒分布在微晶矿物或玻璃体中的构造称为斑状构造。岩石的气孔中被次生矿物填充，形成杏仁状构造。部分沉积岩呈结核状，结核组成物与包裹其周围岩石的矿物成分不同，结核组成有钙质、硅质、铁质和铁锰质。特点：这几种构造所组成的岩石整体均匀性差，斑晶、杏仁及结核的结构和构造与四周物质的结构和构造差异较大，一旦受到温度变化和外力作用时，易导致开裂和破坏。但在磨光后，纹理美观夺目，具有良好的装饰性。建材•石材4.气孔状构造成因：岩浆中含有一些易挥发的成分，当岩浆上升至地面或喷出地表时，由于温度和压力剧减，便形成气体逸出，待岩浆凝固后，便留下了气孔。气孔构造是火山喷出岩的典型构造。特点：气孔构造的岩石孔隙率大，强度低，吸水率大；表观密度低，由于轻质、多孔而导热差，宜作墙体材料或轻质集料。常见种类：浮石、玄武岩、火山凝灰岩等。建材•石材三、天然石材的分类大理石类——大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化的过程。质的变化是指原来岩石的结构、构造和矿物成分的改变，经过质变形成的新的岩石类型称为变质岩。大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成，其主要成分以碳酸钙为主，约占50%以上。其他还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等。方解石白云石建材•石材我国所产大理石依其抛光面的基本颜色，大致可分为白、黄、绿、灰、红、咖啡、黑色七个系列。每个系列依其抛光面的色彩和花纹特征又可分为若干亚类，如：汉白玉、松香黄、丹东绿、杭灰等。大理石的使用历史悠久，其中汉白玉作为其中的一种名贵品种，在我们中学课本中讲到故宫和卢沟桥的时候有提到过，相信大家不会陌生，它又有哪些特点呢？展示一段视频来了解下。建材•石材建材•石材建材•石材花岗岩类——花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至地壳表层，岩浆不喷出地面，而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩，是一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩(火成岩)。花岗石以石英、长石和云母为主要成分。其中长石含量为40%-60%，石英含量为20%-40%，其颜色决定于所含成分的种类和数量。岩质坚硬密实。长石石英长石建材•石材花岗岩按所含矿物种类分为黑色花岗石、白云母花岗石、角闪花岗石、二云母花岗石等；按结构构造分为细粒花岗石、中粒花岗石、粗粒花岗石、斑状花岗石、似斑状花岗石、晶洞花岗石及片麻状花岗石等；建材•石材建材•石材建材•石材建材•石材四、天然石材的开采及加工(1)、石材的开采石材的开采首先必须熟悉矿床的特性，特别是矿体的解理、层理和裂隙，以便开采的矿石荒料率高。开采的方法主要有：①爆破法——古老的传统做法②劈裂法③钢丝绳锯法（石材开采的一次革命）（可采用金刚石绳）④火焰喷射法⑤高压水射法（出水孔0.2-1mm），水流速度达800m/s，最大水压可达360Pa。建材•石材(2)、石材加工石材加工主要工序有：切割打磨抛光表面整形修补让我们一起来看视频建材•石材五、常用的建筑装饰石材特点与性能(1)、常用石材的特点①天然大理石：天然大理石的质地比较密实，表观密度一般2500-2700Kg/m3，抗压强度一般为70-150MPa：主要以碳酸钙为主，易受大气腐蚀，产生溶蚀、风化。因此除少数品种外（汉白玉、艾青等），一般不宜用于室外。②天然花岗岩：天然花岗岩，质地坚硬密实，表观密度为2600-2800Kg/m3，抗压强度一般为100-300MPa：主要以结晶的二氧化硅为主。耐腐蚀性能好。建材•石材(2)、常用装饰石材的性能大理石花岗石吸水率抗压强度肖氏硬度吸水率抗压强度肖氏硬度0.15%-1.5%70-150MPa38-680.3%-0.3%100-300MPa74-110建材•石材（3）、常用装饰石材的等级标准①外观检查A棱角缺陷B裂纹C划痕D粘结与修补E色调与花纹②规格公差：长、宽、高③平度偏差④角度偏差⑤光泽度建材•石材（4）、常用装饰石材的规格国际上大理石板材的通用厚度是2cm，近年来厚度小于1cm的薄板发展很快，这种薄板一面抛光、四边倒角，厚度公允公差为0.5mm。这种薄板可用粘结剂直接粘贴，施工简便迅速。薄板反面一般等距离开三条深度为2-3mm的槽，以便安装时增加与粘结剂的粘结力。当前国际上较为畅销的规格有：10×20×0.7cm、15×30×0.7cm、30×30×1.0cm、40×20×1.0cm以及40×20×0.8cm、30.5×30.5×1cm、50×25×1.0cm、60×30×1.0cm等产品。建材•石材（5）、常用装饰石材的应用

①天然大理石主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。其质感柔和美观庄重，格调高雅，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。但是大理石耐腐差，特别是腐酸性能差，所以选用的时候需要考虑。建材•石材②天然花岗石的用途根据晶粒大小分：晶粒细小的可加以磨光或雕琢，作为装饰板材或艺术品；中等粒度的常用于修筑桥墩、桥拱、堤坝、海港、勒脚、基础、路面等；晶粒粗大的轧制成碎石，是混凝土的优良集料。由于花岗石耐酸，还用做化工、冶金生产中的耐酸衬料和容器。建材•石材③火山岩 是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却而形成的多孔散粒状岩石，多呈玻璃质结构，有较高的化学活性。火山凝灰岩是由散粒状岩石层受到覆盖层压力作用胶结成的岩石。建材•石材石材的放射性少数天然石材中含有某些放射性元素，主要是镭、钍、铀三种放射性元素。按放射性指标限量划分为A、B、C三类。A类不受限制B类不可用于Ⅰ类民用建筑的内部装饰，可用于其它部位饰面C类只可用于建筑物的外墙饰面或室外其它用途。建材•石材石材的选用原则

在建筑施工和设计中，石材的选用应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）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；装饰部分（如饰面板、拉杆、扶手、纪念碑等）需要考虑石材的雕琢、磨光及石材的外观、花纹、色彩等；对处在特殊环境（如高温、高湿、水中、严寒侵蚀等）条件下的构件，还要分别考虑石材的耐久性、耐水性、抗冻性及耐化学腐蚀等。建材•石材石材的选用原则2、经济性石材的表观密度大，运输不便，