土木工程材料：第二章 天然石材

第2章天然石材一、造岩矿物

组成岩石的矿物

1.石英（SiO2）无色或乳白色，硬度高（7），密度2650kg/m3强度高，化学稳定性好，受热晶型转变。

2.长石(K2O,Na2O,CaO)Al2O3

·SiO2多种颜色，硬度6,火成岩最多的成岩矿物。§2.1岩石学基本知识3.

橄榄石、角闪石、辉石(Mg,Fe)O

·SiO2多种颜色，暗色为主，强度高，韧性好，硬度74.

方解石(CaCO3)：白色晶体，半透明，硬度3，不耐酸白云石:(CaCO3

·MgCO3),

硬度4，强度及耐久性略高于方解石6.

黄铁矿（FeS2）金黄色，遇水、氧膨胀并产生铁锈，有害矿物。7.

云母（复杂硅铝酸盐晶体）片层结构，硬度2～3二、岩石的分类天然岩石岩浆岩（火成岩）沉积岩变质岩(水成岩)侵入岩喷出岩深成岩浅成岩粘土：<0.001mm正变质岩：火成岩变质而成副变质岩粘土：水成岩变质而成碎屑岩：砂、卵石化学沉积岩：石膏生物沉积岩：石灰岩、白垩1.火成岩（岩浆岩）

1）侵入岩深成岩、浅成岩特点：晶态结构，致密，强度高，吸水率小如：花岗岩，正长岩，辉长岩、辉绿岩

2）喷出岩成岩较厚时：接近侵入岩如：玄武岩、安山岩成岩较薄时：浮石、火山渣2.水成岩（沉积岩）特点：密度较小，强度低如：砂岩，卵石，石膏，石灰岩，粘土3.变质岩岩石在高温、高压、高湿等条件下，发生再结晶，结构发生变化后形成的由火成岩变质而成：片麻岩由水成岩变质而成：大理岩，石英岩三、岩石的酸碱性依据岩石中SiO2的含量将石料划分为三类碱性石料（钙质）：SiO2<52%中性石料：SiO252%～65%酸性石料（硅质）SiO2>65%注：沥青是酸盐的，与碱性石材料粘结性能好。三、石材的性质

1.体积密度常用石材：2400─2850kg/m3；

ρ

＜1800kg/m3──轻石（浮石、火山岩）可做轻骨料

2.吸水性深成岩及变质岩的吸水率≯1%，粘土多时，吸水率高注：影响吸水率的因素：孔结构、矿物成分3.力学性质：1)抗压强度砌筑石材：饱水状态下，三个边长为70mm立方体试件强度的平均值，

注：试块为非标准尺寸时，按一定进行换算（表2-2）装饰工程：自然状态下边长为50mm立方体试件；路面工程：用边长为50mm立方体或直径和高均50mm的圆柱型试件；路基工程：长径比2：1的试件。2)强度等级

MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MUl5、MUl0九个等级。影响强度的因素

1）矿物组成：花岗岩中石英含量高，强度高，云母则相反。

2）结构：结晶质结构＞玻璃质结构；等粒状结构＞斑状结构；致密结构＞疏松结构

3）胶结物：硅质＞石灰质＞泥质

4.耐久性质（抗冻性、抗风化、耐火性、耐酸性）影响因素：孔隙率，组成（黄铁矿、云母加速风化）措施：磨光表面，不易积水采用有机硅处理表面。四、

建筑石材的加工成品及选用1.毛石形状不规则的块石用于基础、墙身、挡土墙等乱毛石：各个面的形状不规则平毛石：至少有一个平面，可铺设园林的小径2、料石经人工斩凿或机械加工成规则六面体的块石毛料石：表面不经加工或稍加修整粗料石：表面加工凹凸深度≯20mm半细料石：≯15mm细料石：≯10mm3、板材

长宽一般为300～1200mm，厚度10～30mm按表面加工程度粗面：表面粗糙平整，具有规则的加工条纹细面：表面平整光滑适于室外墙、地面镜面：表面平整，具有镜面光泽适于室内及室外1.花岗岩矿物组成：长石、石英及少量云母结构：全晶质，有细粒、中粒、粗粒、斑状多种构造物理力学性质密度大（2500～2800），硬度高（6、7）；抗压强度高（120～300MPa）；孔隙率小；耐久性好（500-1000年）不耐火(SiO2晶态转变）颜色：灰、灰白、浅黄、浅红、红灰、肉红色较多；另有黑、青、玫瑰红色。应用：大型建筑基础、踏步、堤坝、桥梁、地面、内外饰面。五、常用建筑石材2石灰岩矿物：方解石，少量白云石、菱镁矿、石英、粘土结构：密实、多孔和散粒物理力学性质：体积密度小于大理岩，抗压强度20～120MPa；物理性能：硬度3～4，粘土超过3%-4%时抗冻等耐久性下降；与酸性水或碳酸水反应应用：大多数基础，墙体、挡土墙等石砌体，破碎后用于水泥、混凝土、石灰的生产。颜色：灰、灰白、白、黄、浅红、黑、褐红3大理岩矿物组成：方解石、白云石结构：等粒、不等粒、斑状结构物理力学性质：密度大（2500～2800），结构致密、质地细腻

抗压强度（50～190MPa）；硬度（3、4），耐磨性较差；孔隙率小；不耐酸（CaCO3）颜色：白色(汉白玉）、浅红、浅绿、黑、灰色应用：室内墙面、柱面、磨损较小的地面、踏步等4玄武岩矿物：辉石，长石等结构：细粒或斑块状结构，结构密实物理力学性质：体积密度：2900─3300抗压强度：100～280MPa；

颜色：灰色、灰黄色应用：基础和混凝土骨料其它品种：略……六、天然石材选用原则1.适用性

──应针对建筑物的不同部位选用如：结构用：应考虑强度、耐水性、抗冻性等；