建筑裝飾石材教程

1、14 建筑裝飾石材簡要介紹了巖石的分類與性質、建筑石材的技術性能，天然石材的選用。此外，還簡要介紹了人造石材的分類、特點與用途。應重點掌握天然大理石和天然花崗石的組成、品種、技術要求、性能與特點以及在建筑裝飾工程中的應用。 本章提要石材分天然石材和人造石材。具有一定物理、化學性能，可用作建筑材料的巖石稱建筑石材。具有裝飾性能的建筑石材，加工后可供建筑裝飾用的稱裝飾石材。 本 章 內 容 巖石的基本知識 建筑裝飾常用石材 人造石材14.1 巖石的基本知識礦物是具有一定化學成分和一定結構特征的天然化合物和單質的總稱。巖石是礦物的集合體，組成巖石的礦物稱為造巖礦物。由單礦物組成的巖石叫單礦巖，如白色

2、大理石，它是由方解石或白云石組成。14.1.1 巖石的分類和性質14.1.1.1 造巖礦物由兩種或兩種以上的礦物組成的巖石叫多礦巖（又稱復礦巖），如花崗巖，它是由長石、石英、云母及某些暗色礦物組成。自然界中的巖石大多以多礦巖形式存在。巖石的性質由組成巖石各礦物的特性、結構、構造等因素決定。建筑工程中常用巖石的主要造巖礦物見表14.1所示。表主要造巖礦物的組成與特征 礦物 組成 密度(g/cm3) 莫氏硬度 顏色 其他特性 石英 結晶SiO2 2.657無色透明至乳白等色 堅硬、耐久、具有貝狀斷口，玻璃光澤 長石 鋁硅酸鹽 2.52.76白、灰、紅青等色 耐久性不如石英，在大氣中長期風化后成為高

3、嶺土，解理完全，性脆 云母 含水的鉀鎂鐵鋁硅酸鹽 2.73.123無色透明至黑色 解理極完全，易分裂成薄片，影響巖石的耐久性和磨光性，黑云母風化后形成蛭石 礦物 組成 密度(g/cm3) 莫氏硬度 顏色 其他特性 角閃石輝 石橄欖石 鐵鎂硅酸鹽 3457色暗，統(tǒng)稱暗色礦物 堅硬、強度高，韌性大，耐久 方解石 結晶CaCO3 2.73通常呈白色 硬度不大，強度高，遇酸分解，晶形呈菱面體，解理完全 白云石 CaCO3MgCO3 2.94通常呈白色至灰色與方解石相似，遇熱酸分解 黃鐵礦 FeS2 566.5黃 條痕呈黑色，無解理，在空氣中氧化鐵和硫酸污染巖石是巖石中的有害物質 石英 結晶的二氧化硅(

4、SiO2)。密度為cm3，莫氏硬度(刻劃硬度)為7，無色透明至乳白色，強度高，材質堅硬，耐久，呈現(xiàn)玻璃光澤，具有良好的化學穩(wěn)定性，但在受熱至573以上時，因發(fā)生晶體轉變，會產生開裂現(xiàn)象。巴西是世界著名的水晶出產國，曾發(fā)現(xiàn)直徑米、高5米、重達40余噸的水晶晶體。長石 是鉀、鈉、鈣等的鋁硅酸鹽一類礦物的總稱。包括正長石、斜長石等。密度為2527gcm3，莫氏硬度為6，呈白、灰、紅、青等不同顏色。堅硬，強度高，但耐久性不如石英，在大氣中長期風化后成為高嶺土。長石是火成巖中含量最多的造巖礦物，常含60以上。 正長石云母 是含水的鉀、鐵、鎂的鋁硅酸鹽片狀晶體。密度為cm3，莫氏硬度為23，具有無色透明、

5、白、黃、黑各種顏色。解理極完全(指礦物在外力作用下，沿一定的結晶方向易裂解成薄片的性質)，呈玻璃光澤，存在于巖石中影響耐久性和開光性，為巖石中的有害礦物。白云母較黑云母耐久，黑云母風化后形成蛭石，為一種輕質保溫材料。白云母為無色及淺灰、淺黃、淺綠等色。呈細小鱗片狀、具絲絹光澤的異種稱絹云母。 白云母黑云母黑云母是含鎂、鐵的云母，黑、綠黑或褐黑色。金云母金云母是含鎂的云母，黃褐色或金黃色，解理面上常具有半金屬光澤。角閃石、輝石、橄欖石 鐵、鎂、鈣等硅酸鹽的晶體。密度為34gcm3，莫氏硬度57，呈深綠、棕或黑色，常稱暗色礦物。堅硬，強度高，耐久性好，韌性大，具有良好的開光性。普通角閃石普通輝石橄

6、欖石古時候稱橄欖石為“太陽的寶石”，人們相信橄欖石所具有的力量像太陽一樣大，可以驅除邪惡，降伏妖術。橄欖石顏色艷麗悅目，為人們所喜愛，給人以心情舒暢和幸福的感覺，故被譽為“幸福之石”。國際上許多國家把橄欖石和纏絲瑪瑙一起列為“八月誕生石”，象征溫和聰敏、家庭美滿、夫妻和睦。橄欖石常用來做胸針、指環(huán)、耳墜等，為珠寶市場上常見的中檔寶石。世界上最大的一顆寶石級橄欖石產于紅海的扎巴賈德島，重310克拉，現(xiàn)存于美國華盛頓史密斯學院。在俄羅斯莫斯科金剛石庫中，保存有一粒產于紅海的橄欖石，重克拉，顏色鮮艷，純凈透明，是1096-1291年十字軍東征巴勒斯坦時掠奪的。我國河北省張家口地區(qū)萬全縣大麻坪發(fā)現(xiàn)的橄

7、欖石，重量克拉，取名為“華北之星”，是我國橄欖石之最。方解石 是結晶的碳酸鈣(CaC03)，密度為cm3，莫氏硬度為3通常呈白色。強度高，但硬度不大，開光性好，耐久性僅次于石英、長石。易被酸分解，易溶于含二氧化碳的水中。 小方解石大方解石精品方解石白云石 是碳酸鈣和碳酸鎂的復鹽晶體(CaCO3MgCO3)，密度為cm3，莫氏硬度4，呈白色或從白色，性質與方解石相似，強度稍高，耐酸腐蝕性略高于方解石。 白云石礦白云石黃鐵礦 為二硫化鐵(FeS2)晶體。密度為5gcm3。莫氏硬度67，呈黃色，但條痕呈黑色，無解理，耐久性差，在空氣中易氧化成游離的硫酸及氧化鐵，體積膨脹，產生銹跡，污染巖石，是巖石中

8、常見的有害雜質。 花崗巖石材銹跡巖石的結構是指巖石的原子、分子、離子層次的微觀構成形式。 根據(jù)微觀粒子在空間分布狀態(tài)的不同，可分為結晶質結構和玻璃質結構。巖石構造是指用放大鏡或肉眼宏觀可分辨的巖石構成形式，通常根據(jù)巖石的孔隙特征和構成形態(tài)分為致密狀、多孔狀、片狀、斑狀、礫狀等。 14.1.1.2 分類和性質巖石按地質形成條件不同，通?？煞譃槿箢?，即巖漿巖、沉積巖和變質巖。 (1) 巖漿巖 巖漿巖又稱火成巖，它是因地殼變動，熔融的巖漿由地殼內部上升后冷卻而成。 巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同，又分為深成巖、淺成巖、噴出巖和火山巖。 (2) 沉積巖沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來的母巖風化后，經過

9、搬運、沉積等作用形成的巖石。與火成巖相比，其特性是：結構致密性較差，密度較小，孔隙率及吸水率均較大，強度較低，耐久性也較差。 根據(jù)生成條件，沉積巖分為以下三類：機械沉積巖、化學沉積巖和生物沉積巖。(3) 變質巖 變質巖是由原生的巖漿巖或沉積巖，經過地殼內部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。沉積巖變質后，性能變好，結構變得致密，堅實耐久；而巖漿巖變質后，性質反而變差。其碎塊可用于道路或作混凝土的集料?；鹕阶饔玫漠a物巖漿巖巨大的巖漿巖體火山碎屑巖玄武巖的柱狀節(jié)理玄武巖的氣孔（噴出巖）沉積巖沉積巖的層狀構造火成巖中的深成巖構造特性：致密，密度大，抗壓強度高，吸水率小，抗凍性好，耐磨性好，耐久性很好

10、。噴出巖當巖漿層較厚時，特性近似深成巖，噴出巖漿較薄時，則形成多孔結構?；鹕剿樾紟r則是輕質多孔的材料。沉積巖的構造特性（深成巖比較）：致密性較差，密度較小，孔隙率及吸水率均較大，強度較低，耐久性也較差。沉積巖變質后，性能變好，結構變得致密，如石灰?guī)r變質為大理巖，而火成巖經變質后，性能反而變差，如花崗巖變質成片麻巖。浮石片麻巖天然石材按其表觀密度大小分為重石和輕石兩類。表觀密度大于1800kg/m3的為重石，主要用于建筑的基礎、貼面、地面、路面、房屋外墻、擋土墻、橋梁以及水工構筑物等；表觀密度小于1800kg/m3的為輕石，主要用作墻體材料，如采暖房屋外墻等。 14.1.2 建筑石材的技術指標1

11、4.1.2.1 表觀密度天然巖石是以70mm70mm70mm的正方體試件，用標準試驗方法測得的抗壓強度值作為評定石材強度等級標準。根據(jù)砌體結構設計（GBJ3）規(guī)定，天然石材的強度等級為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九個等級。 14.1.2.2 抗壓強度石材吸水性的大小用吸水率表示，其大小主要與石材的化學成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有關。酸性巖石比堿性巖石的吸水性強。常用巖石的吸水率：花崗巖小于0.5%；致密石灰?guī)r一般小于1%；貝殼石灰?guī)r約為15%。石材吸水后，降低了礦物的粘結力，破壞了巖石的結構，從而降低石材的強度和耐水性。 14

12、.1.2.3 吸水性石材的抗凍性用凍融循環(huán)次數(shù)表示，一般有F10、F15、F25、F100、F200。致密石材的吸水率小、抗凍性好。吸水率小于0.5%的石材，認為是抗凍的，可不進行抗凍試驗。 14.1.2.4 抗凍性石材的耐水性用軟化系數(shù)K表示。按K值的大小，石材的耐水性可分為高、中、低三等，K的石材為高耐水性石材，K的石材為中耐水性石材，K的石材為低耐水性石材。一般K的石材，不允許用在重要建筑中。 14.1.2.5 耐水性石材的多變性 石材的裝飾性 石材的適用性 石材的經濟性 石材的工藝性能 石材的安全性 14.1.3 天然石材的選用14.2 建筑裝飾常用石材飾面石材是指用于建筑物表面裝飾的

13、石材。飾面板材是指用飾面石材加工成的板材，用作建筑物的內外墻面、地面、柱面、臺面等。飾面石材分天然飾面石材和人造飾面石材。天然飾面石材主要有大理石、花崗石、青石、巖板等。人造石材以其強度大、裝飾性好、耐腐蝕、耐污染、便于施工、價格低等優(yōu)點，得到了廣泛的應用。 大理石是大理巖的俗稱，它是石灰?guī)r經過地殼內高溫高壓作用形成的變質巖，常呈層狀結構，有明顯的結晶和紋理，主要礦物為方解石和白云石，它屬于中硬石材。商業(yè)上所說的大理石是指以大理巖為代表的一類裝飾石材，包括碳酸鹽巖和與其有關的變質巖，主要成分為碳酸鹽，一般質地較軟。 14.2.1 天然大理石天然大理石的主要化學成分見表。 14.2.1.1 天然

14、大理石的主要化學成分表天然大理石化學成分 化學成分 CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3SO3其他(Mn、K、Na) 含量(%) 28543220.5230.12.50303微量 天然大理石的性能指標見表。 14.2.1.2 天然大理石的性能與特點表天然大理石的性能 項目指標體積密度(kg/m3) 25002700強度(MPa) 抗壓 70.0110.0抗折 6.016.0抗剪 7.012平均韌性(cm) 10平均質量磨耗率(%) 12吸水率(%) 4008000.500.600.808001000 0.700.801.001000 0.801.001.20(3)角度允許極限公差普型板材的

15、角度允許極限公差應符合表的規(guī)定。 拼縫板材正面與側面的夾角不得大于90。異型板材的角度允許極限公差由供需雙方商定。 板材長度范圍 允許極限公差優(yōu)等品一等品合格品400 0.300.400.604000.500.600.80表14.9 天然大理石建筑板材角度允許極限公差(mm) (4)外觀質量同一批板材的花紋色調基本調和。板材正面的外觀缺陷應符合表的規(guī)定。板材允許粘結和修補。粘結或修補后不影響板材的裝飾質量和物理性能。 表天然大理石建筑板材正面的外觀缺陷 缺陷名稱優(yōu)等品一等品合格品翹曲 不允許不明顯有，但不影響使用 裂紋 砂眼 凹陷色斑污點正面棱缺陷長8，寬3 1處正面角缺陷長3，寬3 1處(5

16、)物理性能鏡面光澤度鏡面光澤度指飾面板材表面對可見光的反射程度。生產廠按板材化學成分控制板材鏡面光澤度，其數(shù)值不低于表的規(guī)定。 物理力學指標天然大理石建筑板材要求體積密度不小于3，吸水率不大于0.75%，干燥壓縮強度不小于，彎曲強度不小于。 表天然大理石建筑板材的鏡面光澤度要求 化學主成分含量（%） 鏡面光澤度（光澤單位） 氧化鈣氧化鎂二氧化硅燒減量優(yōu)等品一等品合格品405605015304590807025351525115354525351525102525358070603437151801424515445032381020605040（6）貯存由于天然大理石板材表面光亮、細膩、易受污

17、染和劃傷，所以板材應在室內貯存，室外貯存時應加遮蓋。板材應按品種、規(guī)格、等級或工程料部位分別碼放。板材直立碼放時，應光面相對，傾斜度不大于15，層間加墊，垛高不得超過；板材平放時，地面必須平整，垛高不得超過。包裝箱碼放高度不得超過2m?；◢徥腔◢弾r的俗稱，它屬于深成巖，是巖漿巖中分布最廣的巖石，其主要礦物組成為長石、石英和少量云母及暗色礦物。 商業(yè)上所說的花崗石是以花崗巖為代表的一類裝飾石材，包括各種巖漿巖和花崗巖的變質巖，如輝長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、正長巖等，一般質地較硬。 14.2.2 天然花崗石花崗石為全晶質結構，按結晶顆粒的大小，通常分為粗粒、中粒、細粒和斑狀等多種構造

18、?；◢徥念伾Q于其所含長石、云母及暗色礦物的種類及數(shù)量?；◢徥幕瘜W成分隨產地不同而有所區(qū)別，各種花崗巖SiO2含量均很高，一般為67%75%，屬酸性巖石?；◢徥饕瘜W成分見表。 14.2.2.1 花崗石的結構及主要化學成分表天然大理石化學成分 化學成分 SiO2Al2O3CuOMgOFe2O3含量(%) 6775121712120.51.5天然花崗石板材是由天然花崗石荒料經鋸切、研磨、拋光及切割而成的，其性能指標見表。 14.2.2.2 天然花崗石的性能與特點表天然花崗石性能 項目指標體積密度（kg/m3） 25002700強度 抗壓抗折抗剪 1202508.5151319 吸水率（%

19、）膨脹系數(shù)（106/）平均韌性（cm）平均質量磨耗率（%）耐用年限 15.67.3481175200 天然花崗巖的優(yōu)點：結構致密，抗壓強度高。材質堅硬，耐磨性很強。 孔隙率小，吸水率極低，耐凍性強。 裝飾性好。 化學穩(wěn)定性好，抗風化能力強。耐腐蝕性等耐久性很強。 天然花崗巖的缺點：自重大，用于房屋建筑與裝飾會增加建筑物的質量。硬度大，給開采和加工造成困難。質脆，耐火性差。某些花崗巖含有微量放射性元素，應根據(jù)花崗石石材的放射性強度水平確定其應用范圍。 (1)規(guī)格天然花崗石普型板材產品規(guī)格見表，異型板材產品規(guī)格由設計或施工部門與生產廠家商定。 (2)品種 國內部分花崗石品種、特色、產地見表。進口國

20、外部分花崗巖裝飾性能、物理性能見表。 14.2.2.3 天然花崗巖板材的規(guī)格和品種表天然花崗石普型板材產品規(guī)格 長(mm) 寬(mm) 厚(mm) 長(mm) 寬(mm) 厚(mm) 300300203053052040040020610305206003002061061020600600209156102090090020106776220107075920表我國部分花崗石品種、特征、產地 生產廠家品名裝飾性能福建泉州風山藍寶石淡藍灰色 北京市大理石廠 濟南青白虎澗將軍紅 黑色，有小白點肉粉色帶黑斑黑灰棕紅淺灰間小斑塊 山東掖縣大理石礦（萊州牌） 萊州白萊州青萊州黑萊州紅萊州棕黑 白底黑點

21、黑底青白點黑底灰白點粉紅底深灰點黑底棕點 生產廠家品名裝飾性能湖北黃石市大理石廠 濟南青芝麻青紅花崗石 黑色白底黑點紅底起黑點花 濟南市花崗石廠 濟南青紅色花崗石板白色花崗石板 純黑紫紅色白色 產出國家 品種 裝飾性能 物理性能 相對密度 吸水率孔隙率熱膨脹系數(shù) 磨損抗力挪威 銀珍珠暗紫色，間有銀白色閃光的拉長石 2.730.080.481201041.59黑珍珠黑色，間有很少量銀白色長石晶體 2.700.160.609.8031.89印度 蒙地卡羅藍中細粒淺紅，有似流動狀相間 2.610.230.6331.224.17將軍紅杏紅黃色,呈片麻狀 2.620.150.5510.0039.99吉利

22、紅紫紅色，較純中粒 2.590.170.3410.6039.15印度紅深紅色,粗粒,質均勻 2.600.080.3413.1046.20表進口國外部分花崗巖裝飾性能、物理性能 產出國家 品種 裝飾性能 物理性能 相對密度 吸水率孔隙率熱膨脹系數(shù) 磨損抗力加拿大加拿大白灰白色，中細粒結構 2.640.220.6711.707053墨西哥摩卡綠棕色，中粗粒結構 2.640.090.6913.431.08巴西 圣羅藍灰藍色，中細粒間嵌布著粉黃色粗粒長石晶體 蒙娜麗莎草綠色 2.680.080.3110.5029.26天然花崗石屬于高級建筑裝飾材料，主要應用于大型公共建筑或裝飾等級要求較高的室內外裝飾

23、工程。一般鏡面花崗石板材和細面花崗石板材表面光潔光滑，質感細膩，多用于室內墻面和地面、部分建筑的外墻面裝飾。粗面花崗石板材表面質感粗糙、粗獷，主要用于室外墻基礎和墻面裝飾，有一種古樸、回歸自然的親切感。 14.2.2.4 天然花崗石板的應用(1)分類按表面加工強度分a細面板材（RB）b鏡面板材（PL）c粗面板材（RV）按形狀分a普型板材（N）b異型板材（S）14.2.2.5 天然花崗巖板材的分類、等級、命名與標記(2)等級按板材規(guī)格尺寸允許偏差、平面度允許極限公差、角度允許極限公差和外觀質量分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三個等級。(3)命名與標記板材命名順序：荒料產地地名、花紋色

24、調特征名稱、花崗石（G）。板材標記順序：命名、分類、規(guī)格尺寸、等級、標準號。 【標記示例】用山東濟南黑色花崗石荒料生產的400mm400m20mm普型、鏡面、優(yōu)等品板材示例如下：命名：濟南青花崗石標記：濟南青（G）NPL40040020AJC205根據(jù)國家建材行業(yè)標準JC20592天然花崗石建筑板材，天然花崗巖建筑板材的技術要求如下：(1)規(guī)格尺寸允許偏差普型板材規(guī)格尺寸允許偏差應符合表的規(guī)定。異型板材規(guī)格尺寸允許偏差由供需雙方商定板材厚度小于或等于15mm，厚度允許極差為；板材厚度大于15mm時為。 14.2.2.6 天然花崗石板材的技術要求和貯存表普型板材規(guī)格尺寸允許偏差(mm) 分類細面

25、和鏡面板材 粗面板材 等級優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品長、寬度 0-1.00-1.50-1.50-1.00-2.00-3.0厚度 1515 0.51.0 1.020+1.0-2.0+2.0-3.0+1.0-2.0+2.0-3.0+2.0-4.0(2)平面度允許極限公差 平面度允許極限公差應符合表的規(guī)定。 表14.18 平面度允許極限公差(mm) 板材寬度細面和鏡面板材 粗面板材 范圍優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品400 4001000 1000 0.500.200.800.400.701.000.600.901.200.801.502.001.002.002.501.202.20

26、2.80(3)角度允許極限公差普型板材的角度允許極限公差應符合表的規(guī)定。 拼縫板材正面與側面的夾角不得大于90。異形板材的角度允許極限公差由供需雙方商定。 表天然花崗石普型板材的角度允許極限公差規(guī)定(mm) 板材寬度細面和鏡面板材 粗面板材 范圍優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品400 4000.400.600.801.000.600.801.001.001.20(4)外觀質量同一批板材的色調花紋應基本調和。板材正面的外觀缺陷應符合表的規(guī)定。 表天然花崗石板材正面的外觀缺陷規(guī)定 名稱規(guī)定內容優(yōu)等品一等品合格品缺棱 長度不超過10mm（長度小于5mm不計），周邊每米長（個） 12缺角面積不超過

27、5mm2mm（面積小于2mm2mm不計），每塊板（個） 裂紋長度不超過兩端順延板邊，總長度的1/10（長度小于20mm的不計），每塊板不允許 色斑面積不超過20mm30mm（面積小于15mm15mm不計），每塊板（條） 色線長度不超過兩端順延至板邊總長度的1/10（長度小于40mm的不計），每塊板23坑窩粗面板材的正面出現(xiàn)坑窩 不明顯出現(xiàn)，不影響使用(5)物理性能 鏡面光澤度 物理力學指標 天然石材的放射性 天然花崗石放射性級別和使用范圍可見表 (6)貯存天然花崗石板材的貯存方法與天然大理石的貯存方法基本相同，可參見前述具體規(guī)定。 表天然花崗石放射性級別和使用范圍 級別Ir(外照)Irs（內照

28、）使用范圍 A類產品1.31.0產銷與使用范圍不受限制 B類產品1.91.3不可用于類民用建筑 C類產品2.8一切建筑物 其他2.8花崗石可用于海堤、橋墩及碑石等 14.3 人造石材人造飾面石材是人造大理石和人造花崗巖的總稱，屬水泥混凝土或聚酯混凝土的范疇，它的花紋圖案可人為控制，勝過天然石材，且質量輕、強度高、耐腐蝕、耐污染、施工方便，是現(xiàn)代建筑的理想裝飾材料。 1水泥型人造石材 這種大理石是以各種水泥或石灰為粘結劑，砂為細骨料，碎大理石、花崗巖、工業(yè)廢渣為粗骨料，經配料、攪拌、成型、加壓蒸養(yǎng)、磨光、拋光而制成的。大理石表面光澤度高，花紋耐久，抗風化能力、耐火性、防潮性能優(yōu)于一般人造大理石。14.3.1 人造石材的分類14.3.1 人造石材的分類2樹脂型人造石材 這種大理石多以不飽和聚酯為粘結劑，與石英砂、大理石、方解石粉等攪拌混合，澆注成型，在固化劑的作用下產生固化作用，經脫模、烘干、拋光等工序而制成。產品光澤好，顏色淺，可調成不同的鮮明顏色。14.3.1 人造石材的分類3燒結型人造石材 制作方法主要有兩種：利用玻璃陶瓷混合技術和陶瓷面磚生產工藝。前者久石微晶玻璃裝飾板，后者實質是