第六章、工程石材、墙体材料和屋面材料

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1、第六章工程石材、墙体材料和屋面材料第一节工程石材第二节墙体材料第三节屋面材料第一节　工程石材石材是使用历史最悠久的建筑材料之一。最古老的石砌建筑是公元前2750年建于撒哈拉的金字塔，我国著名的古代石材建筑是河北的赵洲桥。石材的优点是：抗压强度高，耐久性、耐磨性、装饰性好，资源丰富；缺点是：表观密度大，脆性大，开采加工费用高。目前，在结构应用方面，石材逐步被混凝土所取代；在装饰应用方面，石材仍在继续发展，同时也正被其他更适宜的装饰材料所逐步取代。利用岩石还可生产岩棉、铸石等建材产品。一、岩石的基本知识1.岩石的组成岩石是由一种或多种矿物构成的。由一种矿物构成的岩石称单成岩（如石灰岩），其

2、性质由其矿物组成及结构构造决定；由几种矿物集合组成的岩石称复成岩（如花岗岩），其性质由其组成矿物的相对含量及结构构造决定。岩石没有确定的化学组成和物理性质。岩石的主要造岩矿物有：石英（结晶状SiO2）、长石（结晶的铝硅酸盐）、云母（片状铝硅酸盐）、角闪石、辉石、橄榄石（结晶的铁镁硅酸盐）、方解石（结晶状CaCO3）、白云石（结晶的碳酸钙镁复盐）等。岩石的结构：大多属于结晶结构，少数具有玻璃质结构。岩石的构造有：块状（花岗岩、正长岩、大理岩、石英岩）、层片状（砂岩、板岩、片麻岩）、流纹状、斑状、杏仁状、结核状、气孔状（浮石、玄武岩、火山凝灰岩）。2.岩石的分类根据地质形成条件，岩石分为：

3、岩浆岩、沉积岩、变质岩。地表岩石分布情况：沉积岩占75%，岩浆岩和变质岩占25%。（1）岩浆岩又称火成岩，由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成，占地壳总量的89%。根据岩浆冷却条件，分为：深成岩（如花岗石、正长岩、闪长岩）、喷出岩（如玄武岩、安山岩、辉绿岩）、火山岩（如火山灰、浮石、火山凝灰岩）。（2）沉积岩又称水成岩，由地表岩石经风化后沉积再造而成。根据成因和物质成分，分为：机械沉积岩（如页岩、砂岩、砾岩）、化学沉积岩（如石膏、菱镁石、白云岩）、生物沉积岩（如石灰岩、白垩、硅藻土）。（3）变质岩由于强烈的地质活动，原岩在固态下发生再结晶，使其矿物组成及构造发生显著变化而形成的新岩石，称为变

4、质岩。由沉积岩形成的变质岩，性能变好。如石灰岩、白云岩变质成大理岩，砂岩变质成石英岩。由岩浆岩形成的变质岩，性能变差。如花岗岩变质成片麻岩。二、岩石的技术性质1.物理性质（1）表观密度：小于1800kg/m3为轻质石材，不小于1800kg/m3为重质石材。（2）吸水性：与孔隙率和孔隙特征有关。吸水性对强度、耐水性、导热性、抗冻性有很大影响。（3）耐水性：按软化系数分高（＞0.90）、中（0.70~0.90）、低（0.60~0.70）耐水性石材。一般软化系数低于0.80的石材不得用于重要建筑。（4）抗冻性：与吸水率有密切关系。（5）耐热性：与其化学成分及矿物组成有关。（6）导热性：与其致

5、密程度、孔隙特征有关。（7）抗风化性：与其孔隙率、矿物组成有关。防风化的措施：表面磨光、防止表面积水、用有机硅喷涂表面等。2.力学性质（1）抗压强度：用于砌体等的石材的抗压强度采用边长70mm的立方体试件测定，根据《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）规定，石材强度等级分MU100~MU10九个等级。装饰用石材的抗压强度采用边长50mm的立方体试件测定（GB9966.1-88）。（2）硬度：莫氏硬度。（3）耐磨性：包括耐磨损性、耐磨耗性。三、常用石材1.建筑饰面石材（1）花岗石岩石学所说的花岗岩指由石英、长石及少量的云母和暗色矿物组成全晶质的岩石；而建筑上所说的花岗石泛指具有装饰功能并

6、可磨光、抛光的各类岩浆岩及少量其它类岩石，包括花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩等。花岗岩呈块状构造或粗晶嵌入玻璃质结构中的斑状构造，强度高、硬度大。花岗岩抗压强度120~250MPa，使用年限75~200年。产品质量应符合《天然花岗石建筑板材》（JC205-92）规定。用于建筑物内外饰面及构筑。（2）大理石岩石学所说的大理岩是由石灰岩或白云岩变质而成，主要造岩矿物是方解石或白云石；而建筑上所说的大理石泛指具有装饰功能并可磨光、抛光的各种沉积岩和变质岩，包括大理岩、致密石灰岩、白云岩、石英岩、蛇纹岩、砂岩、石膏岩等。大理石质地均匀、硬度小、易于加工和磨光。大

7、理石抗压强度70~110MPa，使用年限40~100年。产品质量应符合《天然大理石建筑板材》（JC79-92）规定。用于建筑物室内饰面。2.构筑用石材（1）毛石：岩石经爆破直接获得的石块，又称片石或块石。分为乱毛石、平毛石。（2）料石：由开采而得的较规则的六面体石块（砂岩、花岗岩、石灰岩等），稍加凿琢修整而成。分为毛料石、粗料石、半细料石、细料石。第二节　墙体材料墙体材料和屋面材料是建筑工程中最重要的材料之一。我国传统的墙体材料和屋面材料是粘土