天然石材在建筑中的应用

天然石材在建筑中的应用及其构造原理与实例分析于凌岩2010051103建筑101齐岳2010051117赵芸浩2010051124石材是建筑最早使用的材料之一，具有相对的耐久性能。世界上的许多古老的建筑都是用石材为主要建筑材料的。譬如埃及金字塔、柬埔寨吴哥窟、古希腊的神殿等。在古老的中国的建筑中也是取用石材作为建筑的基础。石材在如今的建筑环境中依然使用很普遍，石材的许多优点是其他的材料无法替代的。石材的特性：天然石材的结构致密，抗压强度很高，许多大型的建筑都用石材做建筑的基础。石材坚硬、耐磨。作为地面材料可以长时间使用而不至于损坏。石材的装饰效果好，纹理自然、质感稳重、庄严、有力量感。石材还有耐水性和耐久的特点。使用可达百年以上。同时石材还有蕴藏量丰富、分布广、取材方便等特点。这些优点是石材依然为当今建筑的主要基础和装饰材料。石材的缺点是质地坚硬，加工困难，自重大，开采和运输等较为不方便。天然石材分类：大理石花岗岩康武石石灰石石英岩板岩页岩1）大理石：定义：原指产于云南省大理的白色带有黑色花纹的石灰岩，剖面可以形成一幅天然的水墨山水画，古代常选取具有成型的花纹的大理石用来制作画屏或镶嵌画，后来大理石这个名称逐渐发展成称呼一切有各种颜色花纹的，用来做建筑装饰材料的石灰岩，白色大理石一般称为汉白玉，但对翻译西方制作雕像的白色大理石也称为大理石。用途：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。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。2）花岗岩定义：花岗岩是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要成分是长石和石英。花岗岩的语源是拉丁文，意思是谷粒或颗粒。因为花岗岩是深成岩，常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒，因而得名。用途：花岗岩素有“岩石之王”之称。在建筑中花岗岩从屋顶到地板都能使用，人行道的路缘也是，若是把它压碎还能制成水泥或岩石填充坝。许多需要耐风吹雨打或需要长存的地方或物品都是由花岗岩制成的。花岗岩不易风化，颜色美观，外观色泽可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨损，除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外，还是露天雕刻的首选之材。3)康武石定义:武康石，又名花石，主要产于浙江省湖州市德清县武康镇(原武康县)东郊的丘陵山地。该石质地极为坚硬，非常不易磨损，颜色深赭，表面有许多细小的蜂窝眼，状似朽木，古朴秀丽，千姿万态。是修造园林的佳品，至北宋时期已具盛名。用途：园林叠山用的武康石，习称武康黄石，色泽黄褐，属于地表风化岩，纹理不清，块状形态不规则，累石为山，峻嶒秀润，颇惬观赏，如著名的上海豫园大假山等；还有一种属于海相硅质岩，色泽灰黑，同是园林叠山的良材。建筑用材的武康石，习称武康紫石，属于火山喷出岩中的融结凝灰岩，多呈淡紫色，少数呈黄褐色，石表经风雨侵蚀易氧化成紫褐色，质地粗犷古朴，纹理清晰，略具吸水性；砂岩质武康石即使加工非常平整，表面仍具涩性，雨中踏上也不会滑溜，是古桥梁的优秀石材。4）石灰石定义：石灰石主要成分是碳酸钙。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。，般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。用途：炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得利用消石灰和纯碱反应制成烧碱。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙，用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。5)石英岩定义：主要矿物为石英，可含有云母类矿物及赤铁矿、针铁矿等。石英岩是一种主要由石英组成的变质岩，是石英砂岩及硅质岩经变质作用形成。一般是由石英砂岩或其他硅质岩石经过区域变质作用，重结晶而形成的。也可能是在岩浆附近的硅质岩石经过热接触变质作用而形成石英岩。用途：石英岩的硬度高，吸水较低，可以作为建筑材料，特别是用做户外用石，像是铺路石，地板，覆层等等。石英岩的颗粒细腻，结构紧密，可以作为工艺品雕刻用石，特别是纯色的石英石。由于石英岩独特的晶体结构，使其呈现出缤纷华丽而又独特的颜色及纹理，有特殊的装饰效果。石英岩分布广泛，方便开采，容易加工，成本低廉，是性价比很高的石材产品。此外石英岩的用途广泛，能作为制造玻璃、陶瓷、冶金、化工、机械、电子、橡胶、塑料、涂料等行业的的重要原料。石英岩具有极好的耐高温性，通过物理加工为不同的粒度，可作为炼钢用耐火材料。6）板岩定义：以泥质和粉砂质成分为主的板状劈理发育的变质岩。原岩成分为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩，经区域低温动力变质作用形成。板岩以矿物颗粒或以隐晶质为主，重结晶作用不发育，具明显的变余结构和构造。根据岩石中杂质成分和颜色，可以划分为碳质板岩、钙质板岩、砂质板岩、斑点板岩等亚类。用途:板岩在家居中的普及，包括在室内外很大程度上要归功于板岩的审美价值。其独特的表面提供了丰富多样的设计和色彩，而这些都是自然天成的。砖与砖之间各不相同，这就使浴室变得独一无二。然而不同的色彩与设计却不会导致不协调的图案。会增加板岩砖的美感，因为它们带给人们的是一种不一样的感觉，这是其他地板砖所达不到的，即使同样为天然石材砖。7）页岩定义：页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。用途：页岩项目主要用以生产建筑用陶粒，所获产品为300-500级。产品质量达到国家标准，是生产轻体保温建筑材料的优质轻集骨架材料。利用页岩陶粒做为轻集骨架料，掺入陶砂、矿渣或煤灰等工业废渣，采用水泥做为胶凝材料，所生产的产品具有体轻、保温、节能等特点。采用该产品做为建筑物墙体材料，可实现建筑节能。据测试，陶粒砌块墙体厚度40cm传热系数相当于1.48m厚度粘土实心砖墙体，节能、保温效果非常显著。在现代建筑中，应用最多的是大理石和花岗岩。花岗岩从天然岩石中开采出来，坚硬、耐久，它给人经久不坏的感觉，有很好的质感。具有丰富多彩的，有着各种天然的花纹和千姿百态的纹理，主要是作为装饰面料来使用。对于非磨光或特意凿毛的石材，还有巨大的重量感，这种石材，常常表现出巨大的力量特点；花岗岩具有天然的纹理、色彩和微妙的线条，使人们在石材的这些特点中感受到自然的亲和、耐久和富丽堂皇。大理石1.组材质稳定，能够保证长期不变形，线膨胀系数小，机械精度高，防锈、防磁、绝缘。2.具有丰富多彩的，有着各种天然的花纹和千姿百态的纹理大理石的质感柔和美观庄重，格调高雅，花色繁多，能进行各种加工，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。3.资源分布广泛，便于大规模开采和工业化加工。4.质地比花岗岩软，属于中硬度石材，有较高的抗压强度和良好的物理化学性能。但是其材质的间隙较大，同时伴有裂纹裂缝，容易断裂。大理石的板材的硬度较低，如在地面上使用，磨光面易损失，所以尽可能不将大理石板材用于地面，并且大理石易风化，最好是用作室内装饰。天然石材的规格由矿物体中分离出来的具有规则形状的石材叫做荒料.我国目前常采用的大理石板的厚度为20mm,国际上采用的天然薄板大理石厚度为7~10mm.花岗岩的成材厚度基本上与大理石板材相同.每块天然石材的平面尺寸通常不超过600~800mm.天然石材安装前的准备工作用比色法对石材的颜色进行挑选分类，安装在同一面的石材颜色应一致，按设计图纸及分块顺序将石材编号。较厚的板材在其背面凿2~3mm深的砂浆槽.板材的阳角交接处,应做好45°的”倒角”.最后根据石材的种类和厚度,选择不易脱落的连接方法.天然石材的安装天然石材的安装栓挂法这种做法的特点是在铺贴基层时,应栓挂钢筋网,然后用铜丝绑扎板材,并在板材与墙体的夹缝内灌以水泥砂浆.缺点是灌浆容易污染板面a.钻孔、剔槽每块石材的上、下两个面打眼，孔位打在距板宽的两端1/4处，每面2个，孔径6mm，深12mm，孔位距背面8mm，钻孔后剔5mm深的槽b.安装石材：先绑扎固定，直至平整度、垂直度满足要求为止c.灌浆：用1:2.5的水泥砂浆分层灌浆，第一层高度为15cm，不得超过石板高度的1/3，d.擦缝：石板安装完毕后，清除所有石膏和余浆痕迹，并按石板颜色调制色浆嵌缝，边嵌边擦干净，使缝隙密实、均匀、干净、颜色一致干挂法干挂法是用一组金属连接杆,将板材与基层可靠地连接,其间组成的空气间层不受灌浆处理.干挂法聚酯砂浆固定法这种做法的特点是采用聚酯砂浆粘结固定.聚酯砂浆的胶沙比常为1:4.5~5.0,固化剂的掺加量岁要求而定.施工时先固定板材的四角和填满板材之间的缝隙.待聚酯砂浆固化并能起到固定拉结的作用以后,再进行灌缝操作.砂浆层一般厚20mm左右.灌浆时,一次灌浆量应不多于150mm高,待下层砂浆初凝后再灌注上层砂浆.树脂胶粘结法这种做法的特点是采用树脂胶粘结板材.它要求基层必须平整.最好是用木抹子搓平的砂浆表面,抹2~3mm厚的胶黏剂,然后将板材粘牢.一般应先把胶黏剂涂刷在板的背面的相应位置,尤其是悬空板材,涂胶必须饱满.施工时将板材就位,挤紧,找平,找正,找直后,应马上进行顶,卡,固定,乙方脱落伤人.胶粘法StPius教堂的最大特点是其采用的大理石透光立面教堂外观透明石材圣皮乌斯教堂朦胧而又有石材纹理的特殊光影效果,反映着四季和周边景色的不断变化板材自身由钢柱支撑,光线可以穿过大理石落到室内流动的石材：米拉公寓米拉公寓坐落在巴塞罗那帕塞奥·德格拉西亚大街上，形状怪异，造型奇特，被老百姓称为“石头房子”，设计者安东尼高迪认为他是自己设计的最好的房子，而促成这一杰作的则是建筑物表面流动的石材。华丽的石材：威尼斯总督府菱形的图案和打磨的平整又使石材失去了往日的重量感上世纪90年代落成的首都博物馆也是中国石材建筑里面的旗帜。首都博物馆内蒙黑花岗岩作为幕墙材料内部与外部通过石墙等呼应中国银行大厦位于北京西单路口的中国银行总部大厦大堂形成了一个以石材为主要装修材料，玻璃、木材、铝板等为辅助装修材料高大、和谐的宏伟空间，具有完美的整体感和强烈的感染力高大、和谐的宏伟空间，具有完美的整体感和强烈的感染力墙面几乎全部采用米黄色洞石，与外墙完全一致，使建筑内外真有一气呵成之感前厅成了石材装修的经典前厅的水景花园，水中为云南石林石