建筑_石材ppt

建筑石材石材是指从天然岩石体中开采未经加工或经加工制成块状、板状或特定形状的石材的总称。石材是使用历史最悠久的建筑材料之一。由于其具有相当高的强度、良好的耐磨性和耐久性、较强的装饰性，并且资源丰富，易于就地取材，所以在现代建筑中应用仍十分广泛:（1）未加工的毛石可以用来砌筑基础、桥涵、挡土墙、堤岸、护坡及隧道衬砌等；（2）粗略加工后的石材，朴实自然，坚固而稳定，可以用作衬面材料、台阶、栏杆和纪念碑等；（3）经精细加工后的石材制品色泽润滑，美观而豪华，是良好的建筑装饰材料；（4）散粒状石材可以用作混凝土和砂浆的骨料以及筑路材料特定种类的岩石是生产石膏、石灰和水泥的原材料。本章教学目标掌握：石材的物理。力学性质、性能、选用原则和应用范围熟悉：工程中常用的石材种类了解：天然岩石的地质成因及分类。赵州桥是我国现存最早的大型石拱桥，也是世界上现存最古老、跨度最长的圆弧拱桥。广州圣心大教堂现在是远东区惟一最大的石结构天主教建筑，也是全球四大全石结构哥特式教堂建筑之一，1996年才被国家文物局公布为全国重点文物保护单位。1990年国家建设部、国家文物局、中国建筑学会核定为全国近代优秀建筑单位。由于教堂的全部墙壁和柱子都是用花岗岩石砌筑，所以称之为“石室”或“石室耶稣圣心堂”。石材的应用历史“谁扰乱了这位法老的安宁；展翅的死神将降临他头上。”光面与毛面石板的对比各种天然石材墙面贴小块较薄石片工艺什么是岩石？材的形成及种类什么是岩石？地壳化学组成一、建筑石材的分类——分天然石材和人工石材两大类。1.天然石材-----由天然岩石开采的，经过加工而制得的材料。优点：（1）结构致密，抗压强度高;（2）生产成本低：蕴藏量丰富、分布广，便于就地取材；（3）耐久性好，使用年限一般可达到百年以上；（4）装饰性好。它具有自然纹理、质感稳重、肃穆和雄伟的艺术效果。（5）耐水性好（6）耐磨性好。缺点：抗拉强度低、体积密度大、硬度高，开采和加工较困难。2.人造石材------利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，如人造大理石、花岗石等。优点——质轻、强度高、耐污染、耐腐蚀、施工方便。第一节岩石的基本知识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。岩石是由一种或数种主要矿物所组成的集合体。构成岩石的矿物，称为造岩矿物。由单一矿物组成的岩石叫单矿岩。如石灰岩主要是由方解石(结晶CaCO3)组成的单矿岩。由两种或多种矿物组成的岩石叫多矿岩。如花岗岩是由长石、石英、云母等矿物组成的多矿岩。一、造岩矿物——主要指组成岩石的矿物，造岩矿物大部分是硅酸盐、碳酸盐矿物。建筑中常用的岩石为花岗石、正长岩、闪长岩、石灰岩、砂岩、大理岩和石英岩等。1.石英2.长石3.云母4.角闪石、辉石、橄榄石5.方解石6.白云石7.有害造岩矿物岩石中的主要造岩矿物二、岩石的种类及性质1.岩石的种类（1）按其形成原因可分岩浆岩、沉积岩、变质岩，三大类。建筑工程中常用的岩浆岩——花岗岩、玄武岩、辉绿岩、火山灰、浮石、凝灰岩。沉积岩-------石灰岩、砂岩建筑中常用的变质岩-----大理岩（又称大理石）、石英岩、片麻岩。天然岩石岩石的分类（按成因）（一）岩浆岩（火成岩）（二）沉积岩（水成岩）（三）变质岩岩石的分类按岩石的形成条件岩浆岩（火成岩）/沉积岩/变质岩岩石的分类2.沉积岩根据沉积方式分机械沉积岩化学沉积岩生物沉积岩土木工程中常用的沉积岩有：石灰岩、砂岩、页岩、砾岩、石膏、硅藻石、硅藻土、蛋白石等。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。2.岩石的性质物理性质、力学性质、化学性质2.1物理性质（1）体积密度（表观密度）-------这是由其矿物质组成及致密所决定。1）意义——体积密度的大小常常间接的反映了石材的致密程度和孔隙的多少。一般情况下：同种石材表观密度愈大，则抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性、导热性越好。2）分类：按其表观密度大小可分：重质石材：表观密度≥1800kg/m3，轻质石材：表观密度≤1800kg/m3，常用于墙体材料表观密度大于1800kg/m3为重石􀒱主要用于建筑物的基础、墙体、地面、路面、桥梁以及水上建筑物等􀒱表观密度小于1800kg/m3为轻石,可用来砌筑保暖房屋的墙体。天然石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率、含水率等有关。致密的石材如花岗岩、大理石等􀒱其表观密度接近于其密度,约为2500~3100kg/m3。􀒱而孔隙率大的火山灰、浮石等,其表观密度约为500~1700kg/m3。石材表观密度越大，结构越致密，抗压强度越高，吸水率越小，耐久性越好，导热性也越好。（2）吸水率1）意义——吸水性对其强度与耐水性有很大影响。石材吸水后，会降低颗粒之间的黏结力，从而使强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性、耐久性下降。2）分类：低吸水性、中吸水性、高吸水性岩石（3）硬度——岩石的硬度与强度相关。岩石的硬度越大，它的强度就越高，耐磨性和抗刻划性也好。但硬度高的岩石开采困难、加工成本高。（4）岩石的物理风化自然界中的岩石多数风化是由于物理原因引起的：内因与外因2.2岩石的热学性质（1）导热性——用其导热率表示。主要与其致密程度有关。岩石的比热大于钢材、混凝土、砖；岩石的导热系数小于钢材，大于混凝土和烧结砖。（2）耐热性（耐燃性）——属不燃材料。2.3岩石的化学性质化学风化——雨水和大气中的气体（O2、CO、CO2、SO2、SO3）与造岩矿物发生化学反应的现象。化学风化与物理风化相互促进使岩石产生裂缝。花岗石的耐久性最佳，大理石为变质岩，易风化，耐久性差，不宜用于室外。最差的岩石是软质砂岩和凝灰岩。2.4岩石的力学性质——抗压强度、冲击韧性、硬度、及耐磨性等。一、抗压强度：石材的强度等级是按抗压强度划分的。（1）试验方法：用于砌体等的石材的抗压强度采用边长为70mm的标准立方体试块进行测试，并以三个试件抗压破坏强度的平均值表示。石材共分九个强度等级：从MU10、15、20、30、40、50、60、80、MU100（2）石材强度的物理意义：石材的抗压强度与其矿物组成、结构、构造特征有密切的关系。如：组成花岗岩的主要矿物成分中石英是很坚强的矿物，其含量多，则花岗岩的强度也越高，而云母为片状矿物，它含量多，则这种石材强度低。二、岩石受力后的变形：属非弹性变形。建筑石材——主要用于建筑工程中的砌筑或装饰的天然与人造的石材。第二节常用的建筑（装饰）石材第二节常用的建筑（装饰）石材——分砌筑与装饰两大类选用标准：《建筑用卵石、碎石规范》（GB/T14685-2001）1.砌筑石材-------分为毛石、料石1）毛石：又称片石或块石，指以开采所得，未经加工的形状不规则的石块。分类：乱毛石和平毛石。应用-----用于砌筑基础、勒脚、墙身挡土墙等，也可配制片石砼。2）料石——又称条石，指以人工斩凿或机械加工而成，形状比较规则的六面体石材。分类——按料石表面加工的平整程度可分为以下四种。毛料石——用于桥墩台的镶面工程、涵洞的拱圈、隧道的衬砌边墙，也可做为桥墩台的填料。粗料石、半细料石、细料石-----经过细加工，外形规则，规格尺寸同粗料石，凹凸深度不大于20、15、10mm。——主要用于镶面2.料石是由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，再略经凿琢而成。根据表面加工的平整程度分为以下四种：(1)毛料石：外形大致方正，一般不加工或稍加修整，高度不小于200mm，长度为高度的1.5~3倍。叠砌面凹凸深度不大于25mm。(2)粗料石：高度和厚度都不小于200mm，且不小于长度的1/4，叠砌面凹凸深度不大于20mm(3)半细料石：规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于15mm(4)细料石：规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于10mm。料石一般由致密的砂岩、石灰岩、花岗岩开凿而成。主要用于建筑物的基础、勒脚、墙体等部位，半细料石和细料石主要用作镶面材料。三、石材饰面板大理岩——它属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变质而成，主要矿物组成为方解石和白云石。——主要用于室内的装修，如墙面，柱面及磨埙较小的地面，踏步。三、石材饰面板1.大理石板材选用标准：《天然大理石建筑板材》（JC/T79-2001）1.1特点-----属碳酸岩，抗风化能力差，易受空气中二氧化硫的腐蚀，表面失去光泽，破损。1.2缺点：长期暴露在室外受阳光雨水侵蚀易褪色失去光泽。1.3适用范围：要用于室内的装修，如墙面，柱面及磨埙较小的地面，踏步。1.4分类：普型板、圆弧板、异型板1、花岗岩常用建筑石材它属于深成岩，其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。主要用于基础，挡土墙，勒脚，踏步地面，外墙饰面雕塑。2.花岗石板材天然大理石的主要缺点有两个：一是硬度较低，如用大理石铺设地面，磨光面容易损坏，其耐用年限一般在30~80年。二是抗风化能力较差，除个别品种如汉白玉等外，一般不宜用于室外装饰？这是由于空气中常含有二氧化硫与水生成亚硫酸以后变成硫酸。而大理石中的主要成分为碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成易溶于水的硫酸钙，使表面失去光泽，变得粗糙多孔而降低装饰效果。公共卫生间等经常使用水冲刷和用酸性材料洗涤处，也不宜用大理石做地面材料。2.花岗石板材特点：（1）是岩浆岩中分布最广的一种岩石，主要由长石、石英及少量的暗色矿物及云母组成。（2）表观密度较大，孔隙率小，抗压强度高，具有优异的耐磨性，耐久性很高，一般使用年限达75~200年，细粒花岗岩的使用年限可达500年至1000的之久。（3）色彩丰富；（4）耐火性较差——SiO2晶体转化。2.花岗石板材分类：（1）按形状分普通板材、异形板材；（2）按表面加工工程分为细面板、镜面板和粗面板；（3）按产品质量分为优等品、一等品、合格品。标准——建筑行业标准《天然花岗石建筑板材》（JC205-1992）3、青石装饰板材属于沉积岩、砂岩类，主要矿物成分来石灰石、白云石。石灰岩砂岩青石板锈条石3.青石板特点：来源广，硬度低，易劈，便于开采，具有一定的强度和耐久性；颜色多为豆青色和深豆青色带灰白结晶颗粒等多种。应用：可用于建筑物墙裙、地坪铺贴以及庭园栏杆、台阶等，具有很好的立体感、怀旧感、古建筑风格。天然岩石的应用——岩棉岩棉是保温材料中有一种很常见的材料。由天然岩石中的玄武岩制造而成。将玄武岩在2000℃的高温熔融，拉制成纤维，再浸泡在酚醛树脂里，使其成为棕色的类似于复写纸类的东西，加入浅色的白土粉，使其成为石头纸，石头棉花。由于石头导热系数小，热损失少，所以非常适用于保温材料。再加上岩棉的“石头”性，密度大，孔隙小，所以也能具有很好的隔声吸声效果。可用于歌舞厅、OK厅及报告厅等有音响设施处，作为隔声保温材料。4.装饰板的贮藏、计量、包装大理石、花岗石采用平方米，青石采用立方米或平方米；包装时，光面相对，按品种规格、等级分别包装。贮藏码放时，倾斜角不大于15度，平放时必须平整，垛高不超1.2m。四、建筑石材的放射性污染及控制天然石材中含镭、钍、铀三种放射性元素，在衰变过程中会产生放射性物质——氡气。钍按放射指标限量标准分为A、B、C类。A类使用范围不受限制，B类不可用于民用建筑工程内部装饰，工业可用（因其空间较大），C类只可用于室外饰面工程。五、石材的选用原则在建筑设计和施工中，我们选择石材，一般考虑以下几点：1、技术指标——力学性能、热工性质、耐久性、装饰性2、安全性——在选用室内装饰用石材时，应注意其放射性指标是否合格。3、经济性4、协调性六、石材的破坏及其防护1、石材受破坏的因素：水2、防护：合理选材，涂刷保护3、根据情况选用人造石材人造石材——就是用无机或有机胶结料、矿物质原料及各种外加剂配制耐成。（1）水泥型人造石材（2）烧结型人造石材（3）复合型人造石材（4）聚脂型人造石材二、石材的