《建筑材料》(第二章)详解.ppt
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1、第第2章章 天然石材天然石材本节的学习目标本节的学习目标1)了解天然石材的形成,掌握天然)了解天然石材的形成,掌握天然石材的分类及特性石材的分类及特性-岩浆岩、沉岩浆岩、沉积岩、变质岩。积岩、变质岩。2)理解天然石材的技术性质。)理解天然石材的技术性质。3)掌握天然板材的应用。)掌握天然板材的应用。2.1 2.1 天然石材的形成和分类天然石材的形成和分类 岩石岩石:是矿物的集合体,组成岩石的矿物是矿物的集合体,组成岩石的矿物称为造岩矿物。称为造岩矿物。 造岩矿物造岩矿物:是具有一定化学成分和一定结是具有一定化学成分和一定结构特征的天然化合物和单质的总称。构特征的天然化合物和单质的总称。 岩石按
2、地质形成条件不同,通常可分为三大类,即岩石按地质形成条件不同,通常可分为三大类,即岩浆岩岩浆岩、沉积岩沉积岩和和变质岩变质岩。 2.1.1.岩浆岩岩浆岩 岩浆岩又称火成岩,它是因地壳变动,熔融岩浆岩又称火成岩,它是因地壳变动,熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩是岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89。 岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩深成岩、喷出岩喷出岩和和火山岩火山岩。 2.1.1.1 2.1.1.1 深成岩深成岩 深成岩深成岩是岩浆在地表深处受上部覆盖是岩浆在地表
3、深处受上部覆盖层的压力作用,缓慢冷却而形成的岩石。层的压力作用,缓慢冷却而形成的岩石。 其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻及耐久性好。水率小、抗冻及耐久性好。 花岗岩属于深层岩花岗岩属于深层岩 花岗岩在地表分布很广泛,是人类最早发现和利用花岗岩在地表分布很广泛,是人类最早发现和利用的天然岩石之一。在世界各地有许多古代开发利用的天然岩石之一。在世界各地有许多古代开发利用花岗岩的遗迹,如古埃及人建造的金字塔、古希腊花岗岩的遗迹,如古埃及人建造的金字塔、古希腊的神庙、古罗马的斗兽场等。的
4、神庙、古罗马的斗兽场等。 花岗岩主要成分是长石和石英。花岗岩主要成分是长石和石英。花岗岩质地坚硬,花岗岩质地坚硬,结构致密,孔隙率和吸水率小,抗冻性好,难被酸结构致密,孔隙率和吸水率小,抗冻性好,难被酸碱或风化作用侵蚀,使用年限为碱或风化作用侵蚀,使用年限为7575200200年。年。常被用常被用于建筑物的材料。于建筑物的材料。 花岗岩(花岗岩(Granite)的语源是拉丁文的)的语源是拉丁文的granum,意,意思是谷粒或颗粒。因为花岗岩是深成岩,常能形成思是谷粒或颗粒。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。而汉发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒,因而得名。而汉字名词
5、花岗岩则是由日本人翻译而来。花形容这种字名词花岗岩则是由日本人翻译而来。花形容这种岩石有美丽的斑纹,刚或岗则表示这种岩石很坚硬。岩石有美丽的斑纹,刚或岗则表示这种岩石很坚硬。花岗岩应用实例 北京的北京的“人民英雄纪念碑人民英雄纪念碑”高高37.94m,仅碑心石重,仅碑心石重就达就达120t t ,是取材于山东青岛的花岗岩。,是取材于山东青岛的花岗岩。 兰州兰州“黄河母亲黄河母亲”花岗岩巨型石雕花岗岩巨型石雕 花岗岩石约有花岗岩石约有300300多种多种 。花岗岩岩。花岗岩岩体在我国约占国体在我国约占国土面积的土面积的9 9,达,达8080多万多万平方公里,平方公里,尤其是东南地区,尤其是东南地
6、区,大面积裸露各类大面积裸露各类花岗岩体,可见花岗岩体,可见其储量之大。其储量之大。 喷出岩是岩浆喷出地表冷凝而成。喷出岩是岩浆喷出地表冷凝而成。 由于冷却较快,大部分结晶不完全呈细小由于冷却较快,大部分结晶不完全呈细小结晶状。当喷出岩形成较厚岩层时,接近深层结晶状。当喷出岩形成较厚岩层时,接近深层岩;形成较薄岩层时,呈多孔构造,接近火山岩;形成较薄岩层时,呈多孔构造,接近火山岩。岩。 建筑中用到的喷出岩有建筑中用到的喷出岩有玄武岩、辉绿岩玄武岩、辉绿岩等。等。玄武岩和辉绿岩可作为耐酸和耐热材料,还是玄武岩和辉绿岩可作为耐酸和耐热材料,还是生产铸石和岩棉的原料。生产铸石和岩棉的原料。2.1.1
7、.2 喷出岩喷出岩铸石材料在铸石材料在建材设备中建材设备中主要代替不主要代替不受冲击的金受冲击的金属材料耐磨属材料耐磨件,用在设件,用在设备上。备上。 岩岩 棉棉优质岩棉能耐优质岩棉能耐12501400高温。高温。用于耐烧蚀、用于耐烧蚀、耐高温隔热材耐高温隔热材料;料; 火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中急火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中急速冷却而形成的多孔散粒状岩石,多呈玻璃质速冷却而形成的多孔散粒状岩石,多呈玻璃质结构,有较高的化学活性。如火山灰、浮石等。结构,有较高的化学活性。如火山灰、浮石等。 火山灰火山灰可用作生产水泥时的混合材料。浮可用作生产水泥时的混合材料。浮石是配制轻混凝土的
8、一种天然轻骨料。石是配制轻混凝土的一种天然轻骨料。2.1.1.3 火山岩火山岩 2.1.2 沉积岩沉积岩 沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后,经过搬运、沉积等作用形成的岩石。化后,经过搬运、沉积等作用形成的岩石。沉积岩沉积岩虽仅占地壳总质量的虽仅占地壳总质量的5,但在,但在地球上分布极广地球上分布极广,约占地壳表面积的约占地壳表面积的75,加之藏于离地表不太深处,加之藏于离地表不太深处,易于开采。易于开采。 与火成岩相比,其特性是:结构致密性较差,与火成岩相比,其特性是:结构致密性较差,密度较小,密度较小,大都成层状结构,大都成层状结构,孔隙率
9、及吸水率均较孔隙率及吸水率均较大,强度较低,耐久性也较差。大,强度较低,耐久性也较差。 根据生成条件,沉积岩分为以下三类:根据生成条件,沉积岩分为以下三类:机械沉机械沉积岩积岩、化学沉积岩化学沉积岩和和生物沉积岩生物沉积岩。 机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨、机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨、河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作用,河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作用,在地表或距地表不太深处形成的岩石,主要有在地表或距地表不太深处形成的岩石,主要有砂岩砂岩和页岩和页岩。 砂岩砂岩是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和致密程度的不同,性能差别很
10、大。致密程度的不同,性能差别很大。 页岩页岩由粘土沉积而成,呈页片状,强度低、由粘土沉积而成,呈页片状,强度低、耐水性差,不能直接用作建筑材料。耐水性差,不能直接用作建筑材料。2.1.2.1 机械沉积岩机械沉积岩2.1.2.2 化学沉积岩化学沉积岩 化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后,经聚积、化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后,经聚积、沉积而成的岩石,如石膏、白云岩、菱镁矿、石灰岩沉积而成的岩石,如石膏、白云岩、菱镁矿、石灰岩等。等。 石膏的化学成分为石膏的化学成分为CaSO42H2O,是烧制建筑石,是烧制建筑石膏和生产水泥的原料。白云岩的主要成分是白云石膏和生产水泥的原料。白云岩的主要成分是白云
11、石CaCO3MgCO3,其性能接近于石灰岩。菱镁矿的化,其性能接近于石灰岩。菱镁矿的化学成分为学成分为MgCO3,是生产耐火材料的原料。,是生产耐火材料的原料。天然石膏天然石膏 石灰岩的主要成分为方解石石灰岩的主要成分为方解石(CaCO3),常含有白云,常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和粘土等。石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和粘土等。构造疏松的石灰石用作生产石灰和水泥的原材料。构造疏松的石灰石用作生产石灰和水泥的原材料。构造致密的石灰石可作混凝土集料,非常致密的可构造致密的石灰石可作混凝土集料,非常致密的可作饰面装饰材料。作饰面装饰材料。 生物沉积岩是海生动植物的遗骸,经分解、
12、生物沉积岩是海生动植物的遗骸,经分解、分选、沉积而成的岩石。如分选、沉积而成的岩石。如硅藻土硅藻土等。等。 硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含无定形无定形SiO2、通常呈白色、灰白色、浅灰色、通常呈白色、灰白色、浅灰色、浅黄色和深灰色,质轻、软、多孔。浅黄色和深灰色,质轻、软、多孔。 易磨成易磨成粉末,有极强的吸水性。粉末,有极强的吸水性。 2.1.2.3 生物沉积岩生物沉积岩硅藻土的应用硅藻土的应用 隔热、隔音材料隔热、隔音材料 :以硅藻土为主,加入其它:以硅藻土为主,加入其它辅料,制成保温砖、板、粉,绝热混凝土等。辅料,制成保温砖、板、粉,绝热混凝土等
13、。 以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料不含有害化学物质,除了具有不燃、隔音、防水、不含有害化学物质,除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外,还有除湿、除臭、净化重量轻以及隔热等特点外,还有除湿、除臭、净化室内空气等作用,是优良的环保型室内外装修材料。室内空气等作用,是优良的环保型室内外装修材料。 1. 与其它资源相比,世界上的硅藻土资源并不丰富。与其它资源相比,世界上的硅藻土资源并不丰富。 2. 我国硅藻土资源分布较广,储量丰富。我国硅藻土资源分布较广,储量丰富。 3. 矿床主要分布在东北的吉林、黑龙江;华东的山矿床主要分布在东北的吉林、
14、黑龙江;华东的山 东、浙江;西南的云南等地。东、浙江;西南的云南等地。 4. 著名的矿山有:著名的矿山有: 山东临朐县山旺村山东临朐县山旺村;吉林长白县马鞍山吉林长白县马鞍山; 吉林海龙吉林海龙县;四川米易回汉沟和新民;浙江嵊县福泉山等。县;四川米易回汉沟和新民;浙江嵊县福泉山等。 资源分布资源分布 变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩,经过地壳内部,经过地壳内部高温、高压等变化作用后而高温、高压等变化作用后而形成的岩石。形成的岩石。沉积岩变质后,性能变好,结构变得致密,坚实耐沉积岩变质后,性能变好,结构变得致密,坚实耐久久: 例如例如大理岩大理岩石灰岩、白云岩;石灰岩
15、、白云岩; 石英岩石英岩:砂岩变质而成。:砂岩变质而成。岩浆岩变质后,性质反而变差岩浆岩变质后,性质反而变差: 例如例如片麻岩片麻岩花岗岩。花岗岩。2.1.3.变质岩变质岩 大理岩也称大理石。大理岩也称大理石。 大理岩在我国分布广泛,而以云南大理最负盛大理岩在我国分布广泛,而以云南大理最负盛名。名。 大理岩大理岩质地密实但硬度不高质地密实但硬度不高,易于加工,可用,易于加工,可用于石雕或磨光成镜面。于石雕或磨光成镜面。纯大理岩为白色,如汉白玉。纯大理岩为白色,如汉白玉。若含有不同杂质呈灰色、黄色、玫瑰色、粉红色、若含有不同杂质呈灰色、黄色、玫瑰色、粉红色、红色、绿色、黑色等多种色彩和花纹,是高
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