第三章砌筑材料.ppt

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1、第三章 砌筑 材 料,建筑材料教案,石材（stone）,本章内容,第一节 天然岩石的分类 第二节 天然石材的技术性质 第三节 建筑中常用岩石的特性与应用 第四节 石材的加工类型与选用原则 第五节 人造石材,天然石材 建筑用石材 人工石材天然石材是由天然岩石开采的，经过或不经过加工而制得的石材。天然石材资源丰富，使用历史悠久，是古老的建筑材料之一。世界上有许多著名的古建筑是由天然石材建造而成，如意大利的比萨斜塔，我国的赵洲桥等。,二、岩石按其成因不同可以分为三大类：1.火成岩（岩浆岩）2.沉积岩 3.变质岩其种类、特点、用途见表,1.火成岩（岩浆岩）定义：岩浆岩又称火成岩，因地壳运动熔融的岩浆体

2、由地壳内部上升并经冷却而成。火成岩是组成地壳的主要岩体，约占地壳总质量的89。根据形成条件的不同，可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种，花岗石即典型的深成岩。,1）深成岩 深成岩是岩浆在地壳深处受上部覆盖层的压力作用，缓慢且较均匀冷却而形成的岩石。其矿物全部结晶且晶粒较粗，构造致密，具有抗压强度高、吸水率小、表观 密度大及抗冻性、耐磨性好等特点。建筑上常用的深成岩有花岗岩、正长岩、辉长岩、橄榄岩、闪长岩等。,2）喷出岩 喷出岩是岩浆岩喷出地表时，在压力骤减和冷却较快的条件下而形成的岩石。由于结晶条件差，多呈隐晶质或玻璃体结构。当喷出的岩浆形成的岩层很厚时，其结构接近深成岩。当喷出岩凝固成比较薄的岩

3、层时，常呈多孔构造，近于火山岩。工程上常用的喷出岩有玄武岩、安山岩和辉绿岩等。,3）火山岩 火山岩是火山爆发时岩浆被喷到空中，急速冷却后形成的岩石。火山岩为玻璃体结构且呈多孔构造。如火山灰、火山渣、浮石和凝灰岩等。火山灰、火山渣可作为水泥的混合材料。浮石可作轻混凝土的骨料。,2.沉积岩定义：又称水成岩，它由母岩经漫长的岁月风化、流水侵蚀、自然搬运、再经地壳的压力作用，形成于地表的浅层处。与火成岩相比，容重小，强度低，结构致密性差，孔隙率及吸水率较大，耐久性也低。沉积岩仅占地壳总质量的5，但在地球上分布极广，约占地球表面积的75。沉积岩的用途广泛，且易于开采，其中最重要的是石灰岩（俗称青石）石灰

4、岩是烧制石灰和水泥的主要原料，更是配置普通混凝土的重要组成材料。还用作铺筑道路修堤筑坝的原材料。,1）机械沉积岩：由自然风化而逐渐破碎松散的岩石，经风、雨、冰川、沉积等机械力的作用而重新压实或胶结而成的岩石，如砂岩、页岩等。2）化学沉积岩：由溶解于水中的矿物质经聚积、沉积、重结晶、化学反应等过程而形成的岩石。如石膏、白云石等。3）有机沉积岩：由各种有机体的残骸沉积而成的岩石。如石灰岩、硅藻土等。,第二节 天然石材的技术性质,一、表观密度 岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。根据表观密度可分为：轻质石材（表观密度小于1800kg/m3）和重质石材（表观密度大于或等于1800kg/m3

5、）。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。,三、耐水性 当石材中含有粘土或易溶于水的物质时，在水饱和情况下，强度会明显下降。石材的耐水性以软化系数表示。软化系数大于或等于0.9的为高耐水性石材、软化系数为0.7-0.9属中耐水性石材、软化系数0.6-0.7为低耐用水性石材，一般软化系数小于0.8的石材不允许用于重要建筑。,四、抗冻性 抗冻性是石材抵抗冻融破坏的能力，是衡量石材耐久性的一个重要指标，用石材在水饱和状态下所能经受的冻融循环次数来表示。在规定的冻融循环次数内,无贯穿裂纹,重量损失不超过5

6、%,强度降低不大于25%,则为抗冻性合格。一般室外工程饰面石材抗冻次数应大于25次。五、耐热性 耐热性与石材的矿物组成有关，在高温下造岩矿物会产生分解或变质，而且由于各种造成矿物的热膨胀系数不同，受热后会产生内应力以致崩裂。,七、硬度 石材的硬度取决于矿物组成的硬度与构造，由致密坚硬矿物组成的石材，其硬度就高，岩石的硬度以莫氏硬度表示。八、耐磨性 耐磨性是石材抵抗磨擦、边缘剪切以及撞击等复杂作用的性质。耐磨性包括耐磨损性（石材受磨擦作用）和耐磨耗性（石材同时受磨擦与冲击作用）两个方面。耐磨损性是以单位磨擦面积所产生的质量损失的大小来表示；耐磨耗性是以单位质量所产生的质量损失的大小来表示。一般而

7、言，石材的强度高，则耐磨性也较好。,九、抗风化性 由化学水、冰等因素造成岩石开裂或剥落的过程，称为风化。对石材表面进行磨光、喷涂等处理，可有效地防止风化的产生。十、放射性 少数天然石材中含有某些放射性元素，若超过标准（见天然石材产品放射防护分类控制标准）对人体的健康不利。,一、天然大理石天然大理石是石灰岩或白云岩在地壳内经过高温高压作用形成的变质岩，多为层状结构，有明显的结晶，纹理有斑纹、条纹之分，是一种富有装饰性的天然石材。天然大理石化学成分为碳酸盐（如碳酸钙或碳酸镁），矿物成分为方解石或白云石，纯大理石为白色，我国称汉白玉，分布较少，属高级的装饰材料。当含有部分其它深色矿物时，便产生多种色

8、彩与优美花纹。从色彩上来说，有纯黑、纯白、纯灰、墨绿等数种。从纹理上说，有晚霞、云雾、山水、海浪等山水图案、自然景观。,3.3 建筑中常用岩石的特性与分类,大理石是以云南省大理县的大理城而命名的。大理城位于云南高原西部，这里风光绮丽，苍山峻拔，被誉为“东方的瑞士”又因大理石给人清新凉爽的感觉，也称“醒酒石”。云南大理石云灰大理石，在云灰底色上泛起朵朵酷似天然云彩状花纹。白色大理石。洁白如玉，晶莹纯净，又称汉白玉，属名贵品种，以北京房山最负盛名。彩花大理石。是大理石中的精品。经研磨、抛光后，呈现山水林木，花草虫鱼，云雾雨雪、奇岩怪石等世界罕见。毛主席纪念堂的十四个大理石花盆，每个花盆正面图案中有

9、韶山，井冈山、赤水河、雪山、草地、延安等，长征经过的地方或毛主席工作生活过的场所。,2、技术性能指标及用途性能指标：1）结构致密 2）硬度不大，易锯解、雕琢和磨光 3）装饰性好 4）吸水率小 5）耐磨性好 6）耐久性好 7）抗风化性较差，一般不宜用作室外装修。,二、天然花岗石花岗岩是典型的火成岩，是全晶质岩石，其主要成分是石英、长石和少量的暗色矿物和云母。按结晶颗粒大小，分为细粒、中粒和斑状等。颜色呈灰色、黄色、蔷薇色、红花等。优质花岗岩石英含量多（），云母含量少，晶粒细而匀，结构紧密，不含其他杂质，抛光后光泽明亮，不易风化，色调鲜明，花色丰富，庄重大方。,花岗岩比大理石密度大，密度为2300

10、28003，抗压强度高达120250 MPa。孔隙率吸水率极低，材质硬度高，其耐磨、耐久、耐腐蚀性能均优于其他石材。经抛光后，是室内外地面、墙面、踏步、柱石、勒脚等处首选装饰材料。,（3）石灰岩 它属于沉积岩，主要矿物成分为方解石，呈层状构造。石灰岩常用于砌筑建筑工程的基础、桥墩、台阶等，或作为骨料大量用于混凝土中。（4）砂岩 它属沉积岩，其主要造岩矿物有石英及少量的长石、方解石和白云石等，呈层状结构。砂岩常用于基础、墙身、人行道、踏步等。,2、技术性能指标及用途 1）.构造细密、质地坚硬，密度大，抗压强度高 2）.耐磨耐压，耐久性好 3）.孔隙率小，吸水率极低 4）.化学稳定性好，不易风化变

11、质 5）.耐腐蚀性强 6）.可经受100200次以上的冻融循环 7）.自重大 8）.硬度大，不易开采和加工 9）.质脆 10）.耐火性差，含大量石英 11）.含放射性元素，应严格避免用于室内。镭、钍等元素衰变过程中将生成天然放射性气体氡。氡是无色、无味气体，特别易在通风不良的地方聚集，可导致肺、血液、呼吸道发生病变。,三、其他天然石材1、化石系列2、筋石系列3、玉石系列4、石英石系列5、云母石系列6、卵石7、一般碎石8、其它,第四节 石材的加工类型与选用原则,一、石材的加工类型 1、块状石材 块状石材多为砌筑石材。分为毛石和料石两类（1）毛石（又称片石或块石）毛石是由爆破直接获得的石块。毛石常

12、用于砌筑毛石基础、勒脚、墙身、堤坝和配制毛石混凝土等。（2）料石 料石是经人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略加凿制而成，至少应有一个面的边角整齐，以便互相合缝。,第一节 墙体材料,一、烧结砖 砖是砌筑用的小型块材。砌墙砖按用途：承重砖和非承重砖；按原材料：粘土砖（N）、粉煤灰砖（F）、煤矸石砖（M）、页岩砖（Y）、灰砂砖（LSB）、煤（炉）渣砖（MZ）等；按外形:实心砖、多孔砖和空心砖；按生产工艺:烧结砖和非烧结砖(蒸养或蒸压工艺)。,根据烧结多孔砖(GB 135442000)的规定，强度和抗风化性能合格的烧结多孔砖，根据尺寸偏差、外观质量、孔形及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品(A)

13、、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。,（1）外观质量和尺寸偏差 按现行国标烧结多孔砖（GB135442000）规定，烧结多孔砖的尺寸偏差与外观质量应符合下表的要求。,烧结多孔砖的尺寸偏差(mm),（1）密度等级 空心砖根据其表现密度不同，分为800、900、1000三个密度等级。,空心砖密度等级（kg/m3）,空心砖的每个密度级别又根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和物理性能分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。,（3）强度等级 根据五块空心块的抗压强度，可将空心砖分为MU5.0、MU3.0、MU2.0三个强度等级。,烧结空心砖的强度等级（MPa）,（4）物理

14、性质和耐久性,空心砖的物理指标和耐久性指标,砌块的抗压强度标准,混凝土砌块使用前，应首先检验外观质量和尺寸偏差，合格后再检验其抗压强度及相对含水率。必要时检验其抗渗性和抗冻性。其中相对含水率是指砌块的实际含水率与其最大吸水率之比。当混凝土砌块使用轻集料时，空心砌块的重量大为减轻，按其表观密度（含孔洞）有5001000 kg3不等。常用的轻集科有陶粒、煤渣、自燃煤矸石和膨胀珍珠岩等。,（2）蒸压加气混凝土砌块（ACB）蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料（水泥、石灰等）和硅质材料（砂、矿渣、粉某灰等）以及加气剂（铝粉）等，经配料、搅拌、浇注、发气、切割和蒸压养护而成的多孔轻质块体材料。,蒸压加气混凝土砌块规格（mm）,