石材在建筑中的应用及其构造原理

石材在建筑中的应用及其构造原理唐德威20130910311张义军20130910326田爽20130910312王川20130910313往昔今朝石材的起源•石材是从天然岩体中开采出来的，并且经过加工成块状或板状材料的总称。•石材是非常特殊的，其应用应该追溯到人类的起源时代，当时的人们就已经学会了用石材类作为一个攻击生存的武器.,在距今50万年前的旧石器时代，原始人就利用天然崖洞作为居住处所。在历史进程中，出现了小型石雕饰品、摩崖石刻及打击乐器石磬等。人工建造的辽宁海域石栅，可谓中国巨石建筑的典范之一。•中国的石艺起源很早，从万里长城建造到敦煌石窟,从故宫、颐和园皇家建筑到人民大会堂，从皇宫庙宇雕刻到民间石艺......中国石文化丰富多彩，人工建造的辽宁海域石栅，可谓中国巨石建筑的典范之一。•石材成了中国人生活不可缺的一部分。在宗教、建筑、园林、陵园等，独树一帜。我们的祖先，很早以前，就开始将石材应用于装饰艺术了。汉代有石材画像,各历史年代开凿的石窟，石雕作品。•西方历史中，运用石材作为基础材料是西方古建筑的主流。石材不但是重要的建筑语言，更是艺术表达的重要载体。艺术家依据主题及表现手法的需要选择不同的石料。传统建筑中大量出现的石雕塑像、石镶嵌壁画以及丰富的窗饰、柱饰，更使石的使用呈现多彩的面貌。•在中国的古代建筑中，石材多作为桥梁、装饰性形象、雕塑、以及作为一种地面的基石。还有一个重要的应用是宗教中的应用，例如敦煌石窟等。•建筑装饰石材应用在国外已经有100多年的历史，我国石材的应用历史悠久，但现代化开采加工仅有50多年的历史，高速发展是在近20年期间。虽然我国石材现代化加工起步较晚，但是在引进国外先进的开采加工技术和设备后，依靠丰富的资源和低廉的开采加工成本优势，迅速占领了国际市场，使得世界石材加工重心逐渐移向中国。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。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.胶粘法校园中的构造做法石材干挂与湿贴的对比干挂的耐冻融性好，湿贴差；干挂造价高，湿贴造价低；湿贴容易返碱，也叫淌白，干挂不存在这个问题；干挂由于用的干挂件较多，会增加建筑荷载，并且形成施工后的总厚度最小150mm，湿贴的总厚度在40-50mm；干挂抗震性好一些，湿贴抗震差，干挂的构造处理得好,可以保证石材的平直与缝宽,湿帖施工精度不够的时候就容易显得粗糙；但是干挂不光是成本高,它的构造层也比较厚,空间浪费些.天然石优点：1.价格便宜:一般4、500元可以在市场上买到非常好的进口石材了，而这个价钱只能买到中档的人造石。2.花纹自然,可选性较多3.硬度大4.密度大5.耐磨损天然石才应用于室外人流量比较大而且对使用年限要求较高的地方。其缺点:天然石才比较重,两块对接的时候缝隙较大,连接有困难,不可能做无缝拼接；渗透率也较高,污渍难清理；弹性不足，如遇重击会发生裂缝；如果选择天然石才做台面的缺点是对长度有要求，过长时候拼接不能做到象人造石那样无缝拼接。另外天然石因为有孔隙，所以在做橱柜台面的时候最好选择深色的花岗石，比如中国黑、黑金砂、济南青、蓝麻等，防止渗色渗油。象中国黑、山西黑、济南青、蓝麻这样的每平米的价格也就在百元以下，而这个价钱显然你买不来任何人造石。天然石材还存有辐射人造石的优点：1.易清洁:污垢都可以用肥皂或清洁剂清洗干净.2.抗污垢:被液体渗透的可能性较小,顽渍可被除去,如墨水或酱油等.3.耐冲击:与一般石材或聚合物相比,抗破裂\龟裂能力更强,细小的刮痕和切痕都可用砂纸除去.4.耐热性:比一般的表面材料更具耐热性,但我们建议不能将发热的器皿直接放在表面,请使用隔热垫.5.阻燃性:是一种阻燃材料.6.食品标准:完全可以与食品做经常性接触.7.卫生性:在完全没有毛细孔表面,霉菌\细菌以及其他微生物不能存活.8.可修复性:严重的损伤可以通过打磨来修复使之可长久使用,9.无毒性:常温下不散发任何气体.10.极强的可塑性:几乎没有任何设计上的限制,创意无限，表现无限.人造石的使用范围：家庭装修公共建筑家居厨柜台面接待台洗面台营业柜台(银行、酒店、酒巴等)浴缸周围墙面圆柱、方柱餐桌、茶几招牌窗台、门套楼梯扶手、墙脚线、中墙线、天花线沐浴底座工艺品屏风医院、化验室工作台电视柜台面食品服务台(快餐店)缺点：色调单一、缺少真实感；如果家里窗台上安装的是人造石的台面,喜欢冬天在飘窗上小憩的话那就的需要在买个毛毯铺在上面了，因为在寒冷的冬天,人造石台面也会相对较冷；人造石才相对天然石价格上也比较高点。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超薄大理石（3-6毫米），使用半透明的树脂与透明强化玻璃复合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中国银行大厦位于北京西单路口的中国银行总部景观石柱体贴面墙体贴面地砖石材在校园里的应用