石材在园林景观中的应用.doc
《石材在园林景观中的应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石材在园林景观中的应用.doc(13页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、研究石材在园林景观中应用的目的和意义“每一种不同的材料要求不同的处理,每一种不同的处理以及材料本身都有特别适合每一种性质的使用可能。适宜于某种材料的设计将不完全适用其它的材料。赖特这段话道出了材料、设计、环境、艺术之间的关系。赖特的设计能够表达出自然、身份和建筑材料的灵魂来。他的文章“材料的天性特别地赞美了材料的真实性和它与景观的联系。如果一个出色的景观设计师不了解材料及其施工工艺与技术,就难以有感人的作品问世,其实也常常会因此类知识的不全面,使得设计作品有这样或那样的缺憾。所以,以材料来对景观建筑细局部类,从而对专类进展深入的分析和研究,无论是对研究者自身设计综合能力的提高还是对行业内实际工
2、程的实施指导都很有意义。目前中国石材生产规模迅速扩大,产量大幅度增长,石材在国民经济中的地位不断提高。2002年全国石材产量到达1.8亿时,是1990年全国石材产量的7.2倍。同时中国石材进口从1992年以来也快速增长。 1992年全国进口石材贸易额为956万美元,到2002年全国进口石材已到达4.4亿美元。随着国内石材行业的快速开展,石材在园林建立中也得到了更广泛的应用。新技术新型式的不断涌现使得石材在园林建立中的应用出现了不小的繁荣,与此同时也出现了一系列问题。一方面由于园林各种设施对设计和施工技术要求较宽松,一些设计师在设计的过程中并未对石材的特性给与足够的考虑,这些无视材料特性的设计不
3、但未能发挥石材良好的构造和美学功能而且降低了石材的使用寿命甚至导致一些质量问题。这些问题直到施工的过程中甚至完工之后才暴露出来,造成了极大的浪费。另一方,目前对石材材料特性、技术指标的研究往往停留在建筑领域,而针对石材在园林环境中的应用研究缺乏。这使得园林设计师在使用石材时很难找到适合于园林建立环境下的技术指标和规格参数。设计师往往只能借助一些建筑行业的标准或是参照前人的经历,这不但给设计带来不便同时由于一些建筑行业标准并不适合于园林领域从而导致了许多质量问题。另外,在景观设计的过程中,设计师对景观建筑细部的关注缺乏,对石材的细部运用往往通过“查询惯例的方式进展游离于场地细节之外的简单复制,从
4、而造成许多与地域、环境、文化不符的千篇一律的细部景观。因此,对石材在园林景观在应用的研究,可以为在园林景观设计和实施过程中更科学合理的使用石材提供有益的指导,同时对如何在不断变化的设计实践中进展针对景观建筑细部设计的新研究提供一个参考。岩石的定义岩石是地壳的组成局部,根据成因可以分为三大类:岩浆岩、变质岩和沉积岩。岩石是许多不同矿物颗粒的集合体,他们或融合、或胶结、或结合在一起。岩石没有确定的化学组成和物理力学性质,同种岩石,产地不同,其各种矿物的含量、颗粒构造均有差异,因而颜色、强度、耐久性也有差异。石材的定义天然石材指从天然岩中开采出来,并经加工成块状或板状材料的总称。岩石的形成循环往复(
5、图3一1)。地壳深部的液态岩浆缓慢上升接近地表,形成巨大深成岩体(l),较小的侵入岩,如岩脉(2),溶岩流和火山。岩浆在冷凝过程中形成火成岩,如花岗岩。地球的运动使岩石上升到地表,受到风化、侵蚀而暴露,在冰川、流水和风的风化侵蚀作用下,岩石破碎成颗粒,被冰川(3)、河流(4)和风搬运,逐渐在湖泊(5)、三角洲(6)和沙漠(7)沉积下来,形成沉积层,或在海洋形成沉积岩,如粘土岩和页岩(8)。大多数沉积物都堆积在大陆架(9)上,有些那么被高密度水流通过海底峡谷(10)搬运沉积到更深的海底。大规模的造山运动中,在高温高压作用下,沉积岩和岩浆岩变成变质岩,如片岩和片麻岩。温度和压力的进一步升高,那么岩
6、石重新熔化,逐步成造岩的一个循环。岩石按地质形成条件分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类,它们具有显著不同的构造、构造和性质。火成岩由液态岩浆或熔岩结晶而成,又称岩浆岩。岩浆岩的成因类型可以分为侵入岩(岩浆地下结晶)和喷出岩(熔岩在地表结晶),侵入岩又包括深成岩、中成岩和浅成岩。岩浆的原始成分、形成方式及冷却速度都会影响其组成成分和性质,如颗粒大小、晶体形状、矿物成分和整体颜色。.矿物成分:岩石是矿物的集合体,长石、云母、石英和铁镁矿物都是火成岩组成部分,矿物成分决定了岩石的化学性质、外表纹理和颜色。对岩石组成矿物的了解,有助于对其所加工成石材的识别、材料理化特性的把握,使之合理运用于园林景观(图
7、3一2)。.颗粒大小:岩石的颗粒大小,显示岩石属于深成岩(颗粒大)还是喷出岩(颗粒细小)。火成岩按晶体直径可分为:粗粒(辉长岩之类的粗粒火成岩具有直径超过5毫米的晶体)、中粒(中粒的如粗粒玄武岩的晶体大小在0.5一5毫米之间)和细粒(细粒的如玄武岩,其晶体直径小于0.5毫米)。岩石的颗粒大小直接表现为所加工成石材的外表纹理特征(图3一3)。.颜色:一般来说,颜色是化学性质的准确指针,反映出某种矿物的含量。酸性岩呈浅色,含65%以上的硅酸盐。基性岩呈深色,硅酸盐含量较低,且深色密度大的铁镁矿,如普通辉石占很大比例。颜色是石材应用的一项重要指标,掌握颜色的与岩石化学性质的关系,能更好的的把握石材的
8、特性,合理运用于园林景观(图34)。.化学成分:根据化学成分,火成岩可以分成以下几类:酸性岩,含65%以上的硅酸盐(包括10%以上的石英);中性岩,硅酸盐含量为45%一55%;基性岩,硅酸盐含量为45例产55%(含10%以下的石英);超基性岩,硅酸盐含量小于45%(图3并)。.小结:火成岩呈晶质构造,是由矿物晶体互相连结聚集而成。岩石里的晶体或无规律聚集,或是显示出某种方向性。根据晶体的大小,火成岩分为粗、中、细粒三种,直接表像为岩石的纹理特征。岩石的颜色由矿物组成和含量决定,酸性岩富含密度小的淡色硅酸盐,颜色很浅,基性岩和超基性岩富含密度大的铁镁矿物,颜色深,中性岩恰如其名,其矿物含量处于前
9、两类之间,因此,颜色深浅也居中。下表是更据火成岩颗粒、颜色的一个分类,归纳了火成岩的一些主要代表岩石。见表3一1.颗粒大小:尽管沉积岩颗粒的分类很复杂,但粗粒、中粒和细粒等术语仍然经常使用。颗粒大小从巨砾到组成粘土的微粒,组成岩石的碎屑肉眼可见的归为粗粒,如砾岩,角砾岩和砂岩;中粒岩的颗粒用放大镜可辨,如砂岩:细粒岩石外表致密,如叶岩、粘土岩和泥岩(图3一6)图3一6沉积岩颗粒分级图.化石组成:化石主要产于沉积岩,他们是保存在沉积岩中的动物遗体(图3一7)。岩石中所含化石显示岩石的形成环境,如海生生物化石说明岩石是在海洋环境下形成的。石灰岩是富含化石的沉积岩。了解化石种类和数量在各种沉积岩中的
10、分布,有助于准确、灵活的选用材料,充分利用沉积岩这一特性,营造具有特殊气氛的环境景观。.小结:沉积岩有明显的层理,颗粒连接松散,用手指可蹭下颗粒。石英是许多沉积岩的主要成分,方解石是石灰岩的重要组成成分,沉积岩含化石,依此可与火成岩和变质岩区别。岩石碎屑沉积岩所含成分可以为任何一种岩石,石英碎屑沉积岩主要含有石英,石英通常呈灰色,且很坚硬,易于识别。富含碳酸钙的石灰岩颜色浅淡,与盐酸会起反响,其它矿物沉积岩根据所含矿物情况性质各不同。根据这四类将沉积岩分类如下。见表3一变质岩是岩石由于岩浆或地质运动,发生再结晶,使他们的矿物成分、构造、构造以致化学组成都发生改变而形成的岩石。.变质作用类型:形
11、成变质岩的变质作用有三类:区域变质作用(造山带的岩石因温度和压力作用而改变)。如:带化石叶岩在低压作用下扭曲或损坏形成板岩,板岩和其它许多岩石在中温增压作用下形成中粒片岩,中粒片岩在高温高压的地质环境中形成粗粒片麻岩(图3一8);接触变质作用(变质带、岩浆侵入体周围或熔岩流附近的岩石会在温度的直接作用下变质)。如:砂岩是一种多孔的沉积岩,在受热变质后,变质成变质石英岩,这是一种结晶、无孔的岩石,由相互连接的石英晶体镶嵌而成(图3一9);动力变质作用(地壳内,尤其沿断层线,发生大规模运动时,出现动力变质作用).颗粒大小:沉积岩的颗粒大小是由岩石所处的温度和压力条件决定的。一般压力越大、温度越高,
12、形成的矿物颗粒就越大,因此,低压下形成的板岩呈细粒,中压中温下形成的片岩呈中粒,高温高压下形成的片麻岩呈粗粒(图3一10)。.矿物构造:矿物在岩石中排列和分布的特点。接触变质岩有着品质构造,矿物通常不定向排列,而区域变质岩那么呈片理构造,压力使某些矿物排成直线(图2一11)。.小结:变质岩是火成岩、沉积岩以及早己形成的变质岩在受到温度和压力作用下形成的岩石,形成环境的不同,决定了各种沉积岩矿物构造和颗粒纹理的不同,按照有无片理构造可将其分为两类。见表3一3化学稳定性和耐久性等。岩石的晶粒越小,强度越高、韧性和耐久性越好。岩石的孔隙率较大,并夹有粘土质矿物时,岩石的强度、抗冻性、耐水性及耐久性等
13、会显著下降。石材的分类与命名由于行业关注的重点不同,目前国内存在多种石材的分类方式。不仅有以石材的矿产品类型分类的;也有以岩石类型、成因分类的;还有以石材的商品类型、使用用途及特征等来分类的。当然,石材的分类不是单级的,而可以是多级的。本文主要针对园林行业的特点,进展石材分类的讨论。国内建筑行业对石材的分类和统一编号根据国家?建筑材料标准汇编?的规定,天然石材分为:花岗石、大理石、板石三大类,也就是通常所说的“天然三石。国家行标JeZ以一92,JeZos习2,Je79一92,JeZoZ一92,对石材命名进展了初步标准,简介如下:花岗石(大理石)荒料和板材命名顺序为:荒料产地地名、色调花纹特征名
14、称、花岗石(G)(大理石(M)。例1:济南青花岗石(G)见Jc205一2例2:房山汉白玉大理石阿)见Jc79一92?建筑材料标准汇编?同时对天然石材进展了统一编号。天然石材统一编号是将我国自然界里用于建筑、装饰装修及其它用途的天然石材,先按照天然大理石、天然花岗岩、天然板石的三个大类分类,其后加上中华人民共和国各行政区划代码,再加上该石材在各行政区顺序编号而进展的统一排号。以防止同名不同石、同石不同名现象的出现,用以标准生产、流通、设计等单位使用石材标准。我国目前将用于建筑、装饰装修等的天然石材都归为大理石、花岗岩、板石三类,不包括人造石类的水磨石、微晶石、合成石、再造石等。天然石材统一编号是
15、由一个英文字母和四位元阿拉伯数字两局部组成。英文字母为大理石、花岗岩、板石英文名称的首位大写字母:花岗石(歹即ite卜用“G表示大理石(marble卜用“M表示板石(slate卜用“s表示前两位数字为?中华人民共和国行政区域代码?中规定的我国各省、自治区、直辖市行政区划代码;后两位数字为各省、自治区、直辖市所编的石材品种序号。例如:G1306,名称承德燕山绿,G为花岗石,前两位数13是河北省代码,后两位数06是河北省花岗石品种序号;Mll01,名称为房山高庄汉白玉,M为大理石,前两位数n是北京市代码,后两位数01是大理石在北京地区的品种序号;S川5,名称为霞云岭青石板,S为板石,前两位数n是北
16、京市代码,后两位数巧是北京地区板石品种序号。2针对园林行业石材应用特点对石材分类的讨论?汇编?中对天然石材的分类主要是针对国内建筑行业的使用情况来制定的,对于园林行业来说此种分类没有涵盖所有应用于园林建立中的石材种类,为了便于园林行业对石材的使用有必要对天然石材进展二级分类。园林行业除了对传统的“天然三石及花岗石、大理石和板石的大量使用外,砂岩,砾石、卵石、碎石、米石等天然碎石也大量运用于园林景观之中,因此石材的分类体系中应该包括这一类石材。而且,把砂、砾、碎、米石划分为一类石材也是恰当的,这是因为它们的特性、用途、使用方式及范围与其它石材品种有着截然不同的区别,固将其归类为碎石。当然,它们的
17、原石依然是花岗石、大理石、板石和砂石。上述说所石材的分类主要依据是石材的硬度上下,主要分为花岗石、大理石、板石三类。但是对于石英砂岩、石英粉砂岩、板状石英砂岩等一类岩石来说,其归属种类比拟为难,归类为花岗石、大理石或板石皆有不妥。因为它或多或少地兼有这三类石材的特性,作为岩石的主要矿物颗粒状石英来说,其硬度较高,摩氏硬度为7,按此可归类为花岗石(现行的分类也正是如此);而对整体岩石而言,由于颗粒石英的胶结、压实程度都较低,构造比拟疏松,但归类为大理石又似不妥;如归类为板石,作为沉积型的砂岩又有争议,而且局部板状砂岩又可以锯切成饰面板材使用(如云南丽石砂石),故归入板石也似有不妥。同时,砂石与其
18、它类型皆有所不同,如它有较高的孔隙率和吸水率,而且它还有较强的吸附力,故在园林中的使用需要符合特定的环境条件。因此,在此建议把砂岩列为石材的另一类品种。综上所,按照园林行业的使用情况,可以将石材分类为花岗石、大理石、板石、砂岩和碎石。岩石石材是用适当的天然岩石加工而成的,故岩石是石材之母。因此石材的分类与岩石类型、岩石种类有千丝万缕的联系。理顺石材的分类与岩石之间的联系,有助于更清楚地掌握所选石材的材料性质,对石材在园林景观中的运用将起积极促进作用。例如岩石的颜色相当石材的色调,构造相当石材的质地,构造相当石材的花纹。园林中应用石材主要关注它的颜色、纹理和质地硬度,因此也常按照这些材料性质进展
19、分类: 从色彩的深浅程度来分类,可分为红、绿、黑(青)、棕(啡)、紫、蓝、深灰色等深色系列和白、黄、米黄、粉红、浅灰色等浅色系列及杂(花)花色系列、闪光幻彩系列,并还能细分为更多的系列。从硬度来分类,可分为硬质、中硬、软质石材,还能细分为次一级石材。由于有摩氏硬度、肖氏硬度及抗压强度的不同,据其分别来分类,那么稍有差异。第4章影响园林设计的石材根本性质石材应用于园林景观的过程中,总是要承受各种外力的作用,同时其周围的各种环境因素会对其造成很到的影响,如雪,雨水,空气湿度,空气中有害物质的含量等。同时,由于使用过程中,各种人为因素的作用,也会对其造成各种磨损和消耗。因此,应用于园林景观中的石材必
20、须具有抵抗各种外力作用的能力。设计师在挑选和使用石材的时候,一定要充分分析外部环境的影响因素,并全面了解石材的各项性质,使之到达环境美观,经济实用和可持续的景观效果。4.1石材的组成、构造与性质材料的组成和构造决定着材料的各种性质。要了解材料的性质,首先必须了解材料的组成、构造与材料性质间的关系。 石材组成天然石材是由天然岩石开采加工出来的,因此岩石的组成就决定了相应石材的组成.性质。石材组成分矿物组成和化学组成。矿物组成即为组成石材的矿物成份。在上一章的岩石分类中己经介绍了,由于岩石产生的条件不同其所含矿物成分也有很大区别,总体来说岩石的矿物组成非常丰富,同时又与岩石的分类之间有一定的规律。
21、矿物是具有一定化学成分和构造特征的单质或化合物,矿物组成是决定石材化学性质、物理性质和力学性质等的重要因素。石材的化学组成是指其所含矿物的化学成份,以化学公式表示可分为:自然元素,碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐,磷酸盐,硫化物,卤化物,氧化物和氢氧化物等。化学组成是决定石料化学性质(耐腐蚀性、燃烧性等)、物理性质(耐水性、耐热性、保温性等)、力学性质(强度、变形等)的主要因素之一。利用石材的组成可以大致判断出它的某些性质。如石材的化学组成易与周围介质(酸、碱盐等)发生化学反响,那么该材料的耐腐蚀性差或较差。石材的构造石材的构造决定着石材的许多性质。一般从微观构造、亚微观构造、宏观构造三个层次来研究材料
22、构造与性质间的关系。对于石材来说,其亚微观构造和宏观构造对于园林选材关亚微观构造是指由光学显微镜所看到的微米级的组织构造。该构造主要研究石材内部的晶粒、颗粒等的大小和形态、晶界或界面,孔隙与微裂纹的大小、形状及分布。显微镜下的晶体材料是由大量的大小不等的晶粒组成的,而不是一个晶粒,因而属于多晶体。多晶体材料具有各向同性的性质。石材的亚微观构造对石材的强度、耐久性等有很大的影响。石材的亚微观构造相对较易改变。一般而言,石材内部的晶粒越细小、分布越均匀,那么石材的受力状态越均匀、强度越高、脆性越小、耐久性越高;晶粒或不同石材组成之间的界面粘结(或接触)越好,那么石材的强度和耐久性等越好。宏观构造是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 石材 园林景观 中的 应用
限制150内