【文章內(nèi)容簡介】 領(lǐng)導者林肯。 泰姬陵 —— 歷時 22年之久建造大的世界上堪稱奇跡的白色大理石陵墓 本章內(nèi)容： 第一節(jié)石材的概況 第二節(jié)人造大理石 back 第一節(jié)石材的概況 石材定義 ： 凡是由天然巖石開采而得到的毛料，或經(jīng)加工而制成的塊狀或板狀巖石，統(tǒng)稱為石材。 石材是古老的建筑材料之一，由于其抗壓強度高，耐磨、耐久性好、美觀而且便于就地取材，所以現(xiàn)在仍然被廣泛的使用。 石材在建筑中常被用作砌體材料、裝飾材料，還可以作為膠結(jié)材料和人造石的原料。 巖石 ： 一 、巖石按其成因不同可以分為三大類： 火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖， 二 、天然巖石是礦物的集合體，組成巖石的礦物稱為造巖礦物 石英 是二氧化硅（ SiO2）晶體的總稱。無色透明至乳白色，密度為 ，莫氏硬度為 7，非常堅硬、強度高，化學穩(wěn)定性及耐久性高。但受熱時（ 573℃ 以上），因晶型轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生裂縫，甚至松散。 長石 是長石族礦物的總稱包括正長石、斜長石等，密度為 ～ ，莫氏硬度為 6。堅硬、強度高、耐久性高，但低于石英，具有白、灰、紅、青等多種顏色。長石是火成巖中最多的造巖礦物，約占總量的 2/3。 角閃石、輝石、橄欖石 為鐵、鎂、鈣等硅酸鹽的晶體。密度為 3～ ，莫氏硬度為 5～ 7。強度高、韌性好、耐久性好。具有多種顏色，但均為暗色，故也稱暗色礦物。 方解石 為碳酸鈣晶體（ CaCO3）。白色，密度 g/cm3，莫氏硬度為 3。強度較高，耐久性次于上述礦物，遇酸后分解。 白云石 為碳酸鈣與碳酸鎂的復鹽晶體（ CaCO3 MgCO3）。白色，密度為，莫氏硬度為 4。強度、耐酸腐蝕性及耐久性略高于方解石，遇酸時分解。 黃鐵礦 為二硫化鐵晶體（ FeS2）。金黃色，密度為 5g/cm3，莫氏硬度為 6～ 7。耐久性差，遇水和氧生成游離硫酸，且體積膨脹，并產(chǎn)生銹跡。黃鐵礦為巖石中有害礦物 云母 是云母族礦物的總稱，為片狀的含水復雜硅鋁酸鹽晶體。密度為 ～，莫氏硬度為 2～ 3。具有極完全解理（礦物在外力等作用下，沿一定的結(jié)晶方向易裂成光滑平面的性質(zhì)稱為解理，裂成的平面稱為解理面），易裂成薄片，玻璃光澤，耐久性差，具有無色透明、白色、綠色、黃色、黑色等多種顏色。云母的主要種類為白云母和黑云母，后者易風化，為巖石中的有害礦物 在天然巖石中有些巖石由單一造巖礦物組成，如由方解石組成的石灰?guī)r。大多數(shù)巖石是由多種造巖礦物組成的。因此巖石沒有確定的化學組成和物理力學性質(zhì)。即使同種巖石，因產(chǎn)地不同，各種礦物含量不同以及結(jié)構(gòu)上的差異，都會引起巖石的顏色、強度、耐久性等的差異。 造巖礦物的性質(zhì)及其含量決定著巖石的性質(zhì)。例如花崗巖是由石英、長石、云母及一些暗色礦物組成。幾種造巖礦物的組成比例不同，可使花崗巖在顏色、強度、耐酸性、耐風化性等方面有較大的差異。 在建筑施工中應根據(jù)建筑物等級、建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)境特點等因素，來選用適當?shù)氖?，以適用、經(jīng)濟、美觀。 石材的主要技術(shù)性質(zhì) 表觀密度 根據(jù)密度的大小、石材分為輕石和重石兩類：表觀密度大于 1800kg/m3者為重石，重石適用于建筑物的基礎(chǔ)、貼面、不采暖房屋外墻、地面、路面、橋梁及水利建筑物；表觀密度小于 1800kg/m3者為輕石，輕石主要用于采暖房屋外墻。 抗壓強度 在石材飽水狀態(tài)下，取三個邊長為 ，求得抗壓強度的平均值，以此作為評定石材標號的等級的標準。石材的強度等級分為： MU100、MU80、 MU60、 MU50、 MU MUMU MU1 MU10。 抗凍性 石材的抗凍性主要取決于礦物成分、孔隙率等。 耐水性 石材的耐水性按軟化系數(shù)為高、中、低三等。一般軟化系數(shù)低于 ，不允許用作重要建筑。 石材的選用原則 在建筑施工和設(shè)計中，石材的選用應根據(jù)適用性和經(jīng)濟性這兩個原則。 適用性 要按使用要求分別衡量各種石材在建筑中的適用性。 承重構(gòu)件（如基礎(chǔ)、勒腳、墻、柱等）需要考慮抗壓強度能否滿足設(shè)計要求； 圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件要考慮是否具有良好的絕熱性能；用作地面、臺階、踏步等構(gòu)件要求堅韌耐磨； 裝飾部分（如飾面板、拉桿、扶手、紀念碑等）需要考慮石材的雕琢、磨光及石材的外觀、花紋、色彩等； 對處在特殊環(huán)境（如高溫、高濕、水中、嚴寒侵蝕等）條件下的構(gòu)件，還要分別考慮石材的耐久性、耐水性、抗凍性及耐化學腐蝕等。 經(jīng)濟性 石材的表觀密度大，運輸不便，在建筑施工中應充分利用地方資源，盡可能做到就地取材。難于開采和加工的原料必然使成本提高，選材時應充分注意。 石材的品種及應用 1 、毛石 它是爆破后直接得到的形狀不規(guī)則的石塊。毛石依其平整程度又分為亂毛石和平毛石。 亂毛石形狀不規(guī)則，一般在一個方向上達 3040cm，質(zhì)量約為 2030Kg。 料石 是由人工或機械開采的較規(guī)則的六面體石塊，經(jīng)人加工鑿磨而成的。按表面加工的平整程度，料石分為毛料石、粗料石、半細料石和細料石四種： 石板材 是用致密巖石鑿平或鋸解而成的石材。 飾面用的石板或地面板要求耐久、耐磨、色彩美觀、無裂縫，一般采用花崗巖或大理石板材。 花崗巖板材是用花崗巖荒料加工制成的板材石材，其抗壓強度高達 120250MPa，耐久性好（ 75200年）。 根據(jù)用途和加工方法 ，花崗巖石板分為以下四種： （ 1）剁斧板材 表面粗糙，具有規(guī)則的條狀斧紋。（ 2）機刨板材 表面光滑，具有相互平行的刨紋。（ 3）粗磨板材 表面光滑，無光。（ 4）磨光板材 表面光亮、色澤明顯、有鏡面感。 前三種適用于建筑物外墻面，柱面，臺階，勒腳等；后一種適用于內(nèi)外墻面、柱面。 大理石板材是用大理石荒料經(jīng)鋸切、研磨、拋光及切割而成的石材，常用規(guī)格為厚 20mm、寬 150195mm、長 3001220mm。大理石板材硬度小，容易加工和磨光，材質(zhì)均勻，抗壓強度為 70110MPa，耐用年限為 40100年。 大理石板材主要用于室內(nèi)裝飾。 當空氣中含有二氧化硫時，大理石面層會因風化而失去光澤和改變顏色并逐漸破損。 石渣 它是將天然大理石及其他天然石材破碎石加工而成。具有多種光澤，常用作人造大理石、水磨石、斬假石、水刷石、干粘石的骨料。石渣應顆粒堅硬，有棱角、潔凈，不含有風化的顆粒，使用時要沖刷干凈。 back 第二節(jié)人造大理石 一、分類 按照人造大理石生產(chǎn)所用材料，一般可也分為四類。 1．水泥型人造大理石 這種大理石飾以各種水泥或石灰磨細砂為粘結(jié)劑，砂為細骨料、碎大理石、花崗巖、工業(yè)廢渣等為粗骨料，經(jīng)配料、攪拌、成型、加壓蒸養(yǎng)、磨光、拋光而制成。 所用粘結(jié)劑水泥除硅酸鹽水泥外，也有鋁酸鹽水泥。用鋁酸鹽水泥的人造大理石表面光澤度高，花紋耐久，抗風化能力、耐火性、防潮性都優(yōu)于一般人造大理石。原因：鋁酸鈣水化產(chǎn)生了氫氧化鈣凝膠層，而氫氧化鋁膠體在硬化過程中不斷填塞大理石毛細孔隙，形成致密結(jié)構(gòu)。因此這種大理石表面光滑，具有光澤，呈半透明狀。若用硅酸鹽水泥，則不能形成光滑的表面。 2．樹脂型人造大理石 以不飽和聚脂樹脂為粘結(jié)劑，與石英砂、大理石、方解石粉等攪拌混和，澆注成型，在固化劑作用下產(chǎn)生固化作用，經(jīng)脫模、烘干、拋光等工序而制成。現(xiàn)在國際上就流行。 3．復合型人造大理石 這種人造大理石的粘結(jié)劑中既有無機材料，又有高分子材料。用無機材料將填料粘結(jié)成型后，再將坯體浸漬于有機單體中，使其在一定條件下聚合。對板材而言，地層用廉價的性能穩(wěn)定的無機材料，面層用聚脂和大理石粉制作。 4．燒結(jié)人造大理石 燒結(jié)方法與陶瓷工業(yè)相似。將斜長石、石英、輝石、方解石粉和赤鐵礦粉及部分高嶺土等混和，一般粘土 40％，石粉 60％，用泥漿法制備坯料，用半干壓法成型，在窯爐中以 1000度左右的高溫煅燒。 上述四種制造人造大理石中，最常用的是聚脂型，其產(chǎn)品物理和化學性能最好，花紋容易設(shè)計，有重現(xiàn)性，適應多種用途，但價格相對較高；水泥型價格最低廉，但耐腐蝕性能較差，容易出現(xiàn)為龜裂，適用于板材，而不適用于作衛(wèi)生潔具；復合型則綜合了前兩種的優(yōu)點，既有良好的物化性能，成本也較低；燒結(jié)型雖然只用粘土做粘結(jié)劑，但需要高溫焙燒，因而能耗大，造價高，產(chǎn)品破損率高。 二、合成石（聚脂型人造大理石） 1．概述 合成石的顏色、花紋、光澤等可以仿制成天然大理石、花崗巖或瑪瑙等的表面裝飾效果，固稱為人造大理石、人造花崗巖、人造瑪瑙等。合成石的花紋、圖案可人為控制，勝過天然石材，且重量輕、強度高、耐腐蝕、耐污染、施工方便，是建筑理想的裝飾材料。 人造大理石在國外已有四五十年的歷史，我國是上個世紀七十年代開始的。但是我國不少廠家的產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，花色品種少，添加劑研究不夠。 Q6在人造大理石中要加入防老化劑、阻燃劑對不對？為什么？ 產(chǎn)品阻燃性能不好就不能推廣，尤其是現(xiàn)代高層建筑更不能使用。 人造大理石的發(fā)展方向是：不斷提高性能，要深入研究可以明顯改善性能的添加劑。把處理工業(yè)廢渣和環(huán)境保護與生產(chǎn)人造大理石結(jié)合起來。使用廉價的粘結(jié)劑。 2．原材料的選用 樹脂型人造大理石是以不飽和聚脂樹脂為膠接劑，以石渣、石粉為填料，加入適量的固化劑、促進劑及調(diào)色顏料，在一定溫度下，固化成型的。 使用不飽和聚脂樹脂作為膠粘劑的主要優(yōu)點是： 光澤度好，顏色淺，容易調(diào)成不同色彩。粘度較低，尤其在常溫下加入大量填料時仍具有一定的流動性，有利于增加填料用量，降低成本。可以室溫固化，便于用手工制作異型制品，對模具要求也不高，操作方便。耐候性、耐水、耐油、抗污染等性能較好。 填料選用大理石或白云石渣，這樣價格低廉、廢物利用、就地取材、色彩豐富，可單獨利用不同顏料調(diào)配，也可配合多種顏料合理調(diào)配，從而使色彩及花紋美觀大方，還要盡可能利用天然大理石開采加工中的廢料，以便在人造大理石中保留天然大理石的主要成分，也可用其它石料、廢料作填充料。 為獲得理想的裝飾效果及良好的物理、力學性能，人造大理石可分兩層制作。表面層，必須具有足夠的硬度、耐久性，具有要求的花紋色澤和盡可能高的光澤度，要求不飽和聚脂樹脂必須充分固化，還需摻入各種顏料以配色配花，滿足裝飾和使用的需要。結(jié)構(gòu)層，必須使制品具有良好的物理、力學性能。結(jié)構(gòu)層主要由不飽和聚酯樹脂和填料組成，填充劑可使用石粉，也可用石渣。 3．合成機理與技術(shù)性能 人造大理石是由不飽和聚脂樹脂和石渣、石粉等原料制成的。人造大理石的形成過程是不飽和聚脂樹脂的固化過程，在固化過程中，不飽和聚脂樹脂作為膠接劑把石渣、石粉均勻、牢固的粘結(jié)在一起。人造大理石一般在常溫下固化，固化過程分為凝膠、定型和熟化三個階段。 凝膠階段：是指不飽和聚脂樹脂由液態(tài)失去流動性，逐漸形成半固體凝膠的一段時間。 定型階段：是指從凝膠到具有一定硬度和形狀，可以從模具上取下為止的一段時間。 熟化階段：是指從表觀上已變硬定型后的產(chǎn)品，在經(jīng)處理使制品達到最高硬度、最大強度所需的一段時間。熟化通常在室溫下進行。 人造大理石的技術(shù)性能包括裝飾性、物理性、表面抗污染性、耐火性和可加工性。 裝飾性：人造大理石的表面光澤度很高，其花色可模仿天然大理石、花崗巖，也可自行設(shè)計。 物理性能（簡介） P44。 表面抗污染性：人造大理石對醋、醬油、食油、鞋油等均不著色。 耐久性：較好 可加工性：可加工，易加工，便于安裝和使用。 三、彩色水磨石板 彩色水磨石板是以水泥和彩色大理石作為主要原料，經(jīng)成型、養(yǎng)護、研磨、拋光等工序制成的一種建筑裝飾用人造石材，是水泥型人造大理石的一種。 1．特點 美觀、強度高、施工方便等特點，顏