建筑材料培训ppt课件.ppt

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1、建筑工程系建筑工程系主讲教师：刘月宾主讲教师：刘月宾土木工程材料 第二章 天然石材 第2章 天然石材本节的学习目标1）了解天然石材的形成，掌握天然石材的分类及特性-岩浆岩、沉积岩、变质岩。2）理解天然石材的技术性质。3）了解天然板材的应用。2.1 天然石材的形成和分类 岩石:是不同地质作用所形成的天然固态矿物的集合体，组成岩石的矿物称为造岩矿物。造岩矿物: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。天然石材：经天然岩石不同程度的机械加工后得到的材料。岩石按地质形成条件不同，通常可分为三大类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩。2.1.1.岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆

2、由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩是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，又分为深成岩、喷出岩和火山岩。2.1.1.1 深成岩 深成岩是岩浆在地表深处受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而形成的岩石。其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、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。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、古希腊的神庙、古罗马的斗兽场等。花岗岩主要成分是长石和石英。花岗岩质地坚硬，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，

3、使用年限为75200年。常被用于建筑物的材料。花岗岩（Granite）的语源是拉丁文的granum，意思是谷粒或颗粒。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。花岗岩应用实例 北京的“人民英雄纪念碑”高37.94m，仅碑心石重就达120t，是取材于山东青岛的花岗岩。兰州“黄河母亲”花岗岩巨型石雕 花岗岩石约有300多种。花岗岩岩体在我国约占国土面积的9，达80多万平方公里，尤其是东南地区，大面积裸露各类花岗岩体，可见其储量之大。喷出岩是岩浆喷出地表冷凝而成。由于冷却较快，大部

4、分结晶不完全呈细小结晶状。当喷出岩形成较厚岩层时，接近深层岩；形成较薄岩层时，呈多孔构造，接近火山岩。建筑中用到的喷出岩有玄武岩、辉绿岩等。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。2.1.1.2 喷出岩铸石材料在建材设备中主要代替不受冲击的金属材料耐磨件，用在设备上。岩 棉优质岩棉能耐12501400 高温。用于耐烧蚀、耐高温隔热材料；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，多呈玻璃质结构，有较高的化学活性。如火山灰、浮石等。火山灰可用作生产水泥时的混合材料。浮石是配制轻混凝土的一种天然轻骨料。2.1.1.3 火山岩 2.1.2 沉积岩 沉积岩又

5、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。沉积岩虽仅占地壳总质量的5，但在地球上分布极广，约占地壳表面积的75，加之藏于离地表不太深处，易于开采。与火成岩相比，其特性是：结构致密性较差，密度较小，大都成层状结构，孔隙率及吸水率均较大，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：机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩。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，在地表或距地表不太深处形成的岩石，主要有砂岩和页岩。砂岩是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和致密程度的不同，性能差别很大。页岩由粘土沉积而成，呈页片状，强度低、耐

6、水性差，不能直接用作建筑材料。2.1.2.1 机械沉积岩2.1.2.2 化学沉积岩 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、石灰岩等。石膏的化学成分为CaSO42H2O，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CaCO3MgCO3，其性能接近于石灰岩。菱镁矿的化学成分为MgCO3，是生产耐火材料的原料。天然石膏 石灰岩的主要成分为方解石(CaCO3)，常含有白云石、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。生物沉积岩是海生动植物的遗骸，

7、经分解、分选、沉积而成的岩石。如硅藻土等。硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含无定形SiO2、通常呈白色、灰白色、浅灰色、浅黄色和深灰色，质轻、软、多孔。易磨成粉末，有极强的吸水性。2.1.2.3 生物沉积岩硅藻土的应用 隔热、隔音材料：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。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、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。1.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。3.矿床主要分布在东北的吉林、黑龙江；华

8、东的山 东、浙江；西南的云南等地。4.著名的矿山有：山东临朐县山旺村;吉林长白县马鞍山;吉林海龙县；四川米易回汉沟和新民；浙江嵊县福泉山等。资源分布 变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石。沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久:例如大理岩石灰岩、白云岩；石英岩：砂岩变质而成。岩浆岩变质后，性质反而变差:例如片麻岩花岗岩。2.1.3.变质岩 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名。大理岩质地密实但硬度不高，易于加工，可用于石雕或磨光成镜面。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、红色、绿色、黑色

9、等多种色彩和花纹，是高级装饰材料。变质岩大理岩 历时22年之久建造的世界上堪称奇迹的白色大理石陵墓泰姬陵，全部用纯白色大理石建筑，用玻璃、玛瑙镶嵌，绚丽夺目、美丽无比。大理石-啡钻 大理石-枫叶红大理石-蓝珍珠 大理石-天山红 石英岩是由硅质砂岩变质而成，质地均匀致密，硬度大，抗压强度高达250400MPa，加工困难，但耐久性强。石英岩板材可用作重要建筑的饰面材料或地面、踏步等。变质岩石英岩 片麻岩是由花岗岩等火成岩变质而成。其矿物成分与花岗石相近，具有片麻状构造。垂直于片理方向抗压强度为120200MPa，沿片理方向易于开采加工。吸水性高，抗冻性差，通常加工成毛石或碎石，用于不重要的工程。2

10、.2 天然石材的技术性质 2.2.1.物理性质 1.表观密度 天然石材按其表观密度大小分为重石和轻石两类。表观密度大于1800kg/m3的为重石，主要用于建筑的基础、贴面、地面、路面、房屋外墙、挡土墙、桥梁以及水工构筑物等；表观密度小于1800kg/m3的为轻石，主要用作墙体材料，如采暖房屋外墙等。2.吸水性 石材吸水性的大小用吸水率表示，其大小主要与石材的化学成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有关。按吸吸水率大小分为低吸水性岩石、中吸水性岩石和高吸水性岩石。石材吸水后，降低了矿物的粘结力，破坏了岩石的结构，从而降低石材的强度和耐水性。3.耐水性 石材的耐水性用软化系数表示。按软化系数的大小，石

11、材的耐水性可分为高、中、低三等，软化系数0.90的石材为高耐水性石材，软化系数0.700.90的石材为中耐水性石材，软化系数0.600.70的石材为低耐水性石材。一般软化系数0.80的石材，不允许用在重要建筑中。4.抗冻性 石材的抗冻性用冻融循环次数表示，即石材在吸水饱和状态下能经受规定条件下若干次冻融循环，而强度降低值不超过25%，质量损失不超过5%且无贯穿裂缝时，则认为抗冻性合格 致密石材的吸水率小、抗冻性好。吸水率小于0.5%的石材，认为是抗冻的，可不进行抗冻试验。5.耐热性 石材的耐热性与其化学成分及矿物组成有关。石材经高温后会因热胀冷缩使体积变化而产生内力，或由于高温使岩石中矿物发生

12、分解和变异等导致结构破坏。含石膏的石材，在100度以上就开始破坏，含MgCO3的石材，当温度高于750度时才发生破坏。6.导热性 石材的导热性主要与致密程度有关。具有封闭孔隙石材的导热性差。7.抗风化 石材孔隙率大小对风化影响很大，水、冰和化学因素等造成岩石开裂或剥落的过程，称为岩石的风化。2.2.2力学性质 1.抗压强度 天然岩石是以70mm70mm70mm的正方体试件，用标准试验方法测得的抗压强度值作为评定石材强度等级标准。根据砌体结构设计（GBJ3）规定，天然石材的强度等级为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九个等级。从岩石结构角度

13、考虑，结构疏松多孔的天然石料，强度远逊于构造均匀致密的石料。具有层理、片状构造的石料，其垂直于层理、片理方向的强度较平行于层理、片理的高。对于有层理、片理构造的天然石料，在测定抗压强度时，其受力方向应与石料在砌体中的实际受力方向相同。层理构造是岩石在形状、颜色和成分上发生相应变化显示出的层状现象，属于岩石间的层状。片理构造则是变质岩中矿物定向排列形成的，例如：变质岩中的矿物（长石、方解石等）各自排列在一起，则就有了片理构造，属于同一种岩石中矿物间的层状。石料的砌筑A、B、C三块石料均具有层理，其层理及受力方向如下图。请讨论这几种石料的砌筑有何问题？分析：C石料的砌筑方向不对，具有层理构造的石块

14、其垂直层理的强度高于平行于层理的强度，宜转90放置。2.冲击韧性 石材是典型的脆性材料，其抗拉强度较抗压强度小得多，为抗压强度的1/101/20。3.硬度 石材的硬度取决于组成矿物的硬度和构造，硬度影响石材的易加工性和耐磨性。石材的硬度常用莫氏硬度表示，它是一种刻划硬度。2.2.3工艺性质 1.加工性 指岩石开采、劈解、切割、凿琢、研磨、抛光等加工工艺的难易程度。强度、硬度、韧性较高的石材，不易加工；质脆而粗糙，有颗粒交替，含有层状或片粒结构以及已风化的岩石，都难以满足加工要求。2.磨光性 指岩石能否研磨抛光成光滑表面的性质。致密、均匀、细粒的岩石，磨光性一般较好；疏松多孔、鳞片状结构的岩石，

15、磨光性都较差。3.抗钻性 指岩石钻孔的难易程度。与岩石的强度、硬度等性质。强度越高、硬度越大时，越不易钻孔。2.3 石材的加工类型及选用 2.3.1 块状石材 1、毛石：它是爆破后直接得到的形状不规则的石块。毛石依其平整程度又分为乱毛石和平毛石。乱毛石形状不规则（见图2.3.1乱毛石示意图）。乱毛石常用于砌筑毛石基础、勒脚、墙身、堤坝、挡土墙等，也可用于大体积混凝土中（也称毛石混凝土）。将乱毛石略经加工就得到了平毛石，它的形状比乱毛石整齐，基本上有六个面，常用于砌筑基础、勒脚、墙身、桥墩等。2、料石：是由人工或机械开采的较规则的六面体石块，经人加工凿磨而成的。制成长方形的称为条石、长宽大致相等

16、的称为方石，楔形的称为拱石。料石一般由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗岩开凿而成，用于建筑物的基础、勒脚、墙身、踏步、砌拱等。用料石砌筑的门拱 2.3.2 板材 1.天然大理石板材技术性质 商业上所说的大理石是指以大理岩为代表的一类装饰石材，包括碳酸盐岩和与其有关的变质岩，主要成分为碳酸盐，一般质地较软。（1）天然大理石板的优点：结构致密，抗压强度高，加工性好，不变形。装饰性好。吸水率小、耐久性好。天然大理石板的缺点：硬度较低。抗风化能力差。(2)天然大理石的规格 天然大理石板材按形状分为普型板材（N）和异型板材（S）。普型板材，是指正方形或长方形的板材；异型板材，是指其他形状的板材。天然大理石板

17、主要用于建筑物室内饰面，如地面、柱面、墙面、造型面、电梯间门口等。大理石磨光板有美丽多姿的花纹，常用来镶嵌或刻出各种图案的装饰品。天然大理石板还被广泛地用于高档卫生间的洗漱台面及各种家具的台面。（3）天然大理石板的应用 大理石饰面材料因主要成分碳酸钙不耐大气中酸雨的腐蚀，所以除了少数几个含杂质少、质地较纯的品种，如汉白玉、艾叶青等外，不宜用于室外装修工程，否则面层会很快失去光泽，并且耐久性会变差。花岗石饰面石材抗压强度高，耐磨性、耐久性均高，不论用于室内或室外使用年限都很长。2.天然花岗岩板材 商业上所说的花岗石是以花岗岩为代表的一类装饰石材，包括各种岩浆岩和花岗岩的变质岩，如辉长岩、闪长岩、

18、辉绿岩、玄武岩、安山岩、正长岩等，一般质地较硬。（1）天然花岗岩的优点：结构致密，抗压强度高。材质坚硬，耐磨性很强。孔隙率小，吸水率极低，耐冻性强。装饰性好。化学稳定性好，抗风化能力强。耐腐蚀性等耐久性很强。天然花岗岩的缺点：自重大，用于房屋建筑与装饰会增加建筑物的质量。硬度大，给开采和加工造成困难。质脆，耐火性差。某些花岗岩含有微量放射性元素，应根据花岗石石材的放射性强度水平确定其应用范围。天然花岗石属于高级建筑装饰材料，主要应用于大型公共建筑或装饰等级要求较高的室内外装饰工程。一般镜面花岗石板材和细面花岗石板材表面光洁光滑，质感细腻，多用于室内墙面和地面、部分建筑的外墙面装饰。粗面花岗石板

19、材表面质感粗糙、粗犷，主要用于室外墙基础和墙面装饰，有一种古朴、回归自然的亲切感。2.4.3 石材的选用原则 适用性 经济性 装饰性练习题 1.建筑工程中的花岗岩属于 岩，大理石属于 岩，石灰岩属于。2.天然大理石板材主要用于建筑物室 饰面，少数品种如、等可用作室 饰面材料；天然花岗石板材用作建筑物室 高级饰面材料。3.岩浆岩分部最广。（）4.汉白玉是一种白色花岗石，因此可用作室外装饰和雕塑。（）5.大理石岩、石英岩、片麻岩属。A.岩浆岩 B.沉积岩 C.变质岩 6.天然大理石板一般不宜用于室外，主要原因是由于其。A.强度不够 B.硬度不够 C.抗风化性能差 7.沉积岩大都呈 构造。A.块状

20、B.多孔 C.层状 The end of this Part.Thanks!11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不

21、会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都

22、看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、

23、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕

24、，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，

25、遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。