建筑设计之石材的性质

文章来源 作者: 时间:2019-11-14 16:54

石材是建筑工程中经常会用到的材料,对于前期的建筑设计来说,石材的性质是建筑设计师们必须了解的,下面华盛兴邦就给大家介绍下石材的性质。

 

具有一定物理、化学性能,可用作建筑材料的岩石称建筑石材。具有装饰性能的建筑石材,加工后可供建筑装饰用的称装饰石材。装饰石材分天然装饰石材和人造装饰石材。天然装饰石材不仅具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐久性等性能,而且经过表面加工处理后可获得优良的装饰性。天然装饰石材来源广泛,是人类自古以来广泛采用的建筑装饰材料,也是目前被公认为最优良的建筑装饰材料。人造装饰石材是一种人工合成的新型装饰材料,无论在材料加工生产、使用方面,还是在装饰效果、性能价格方面,都显示出极大的优越性,成为一种具有良好发展前途的装饰材料。

 

1. 石材的物理力学性质

(1)表现密度。花岗岩、大理岩均是较致密的天然石材,其表观密度接近其密度,约为2500~3100 kg/m3;孔隙率较大的石材如火山凝灰岩、浮石等。天然石材按表现密度的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)抗压强度。天然岩石的抗压强度采用边长70mm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《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)规定,天然石材的强度等级为Mul00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个等级。

(3)吸水性和耐水性。石材吸水性的大小与石材的化学成分、孔隙率大小、孔隙特征等因素有关。石材吸水后,降低了矿物的粘结力,导致石材的结构强度降低。石材的耐水性用软化系数K表示。K>0.90的石材为高耐水性石材,K = 0.70~0.90的石材为中耐水性石材,K = 0.60~0.70的石材为低耐水性石材。一般K<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,石材在吸水饱和状态下,经规定的冻融循环次数后,若无贯穿裂缝且质量损失不超过5%,强度降低不大于25%,则认为抗冻性合格。

(5)耐磨性。耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切及冲击等综合外力作用的能力。耐磨性是以单位面积磨耗量表示。对使用于遭受磨损的部位如道路、地面、踏步等,均应选用耐磨性好的石材。

2. 石材的装饰性质

装饰石材的主要目的是美化建筑物的外貌,石材的装饰性与其结构、纹理、颜色和表面形态四个方面的因素有关。石材的结构是指在岩石形成过程中,构成石材的不同矿物质的特殊结晶状态。纹理是指晶向排列的形态,它不仅决定石材的外部形态,同时影响石材的各向异性和各向同性等性能。颜色和表面形态应根据装饰的质感、色彩等要求来选择。此外,饰面石材尺寸的选择也非常重要。从美学、直观和视觉效果看,在装饰面几何图形对称、美观的前提下,单体板材的面积偏大好看。但是单体面积增大,必须会增加板材厚度,造成板材自重和造价增加。所以合理选择尺寸非常重要。

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3. 石材的耐久性质

    用于室外的饰面石材,要有良好的稳定性和抗风化、抗老化性能,以便使建筑物得到长期持久的保护。花岗石以其优良物理性能成为室外装饰石材的最佳选择;结晶好、结构致密的大理石也可用于室外装饰,但像化石碎屑岩、角砾岩等结构不均匀的大理石,很容易受到水或含硫气体的腐蚀,不宜用于室外。对抗冻性过于敏感的石材也不能用于室外。

4. 石材的放射性质

石材的放射性是应引起关注的。石材产品的放射性来源于地壳岩石中所含的天然放射性核素。自然界的岩石中广泛存在的天然放射性核素主要有铀系、钍系的衰变产物和钾-40等。这些放射性核素在衰变过程中将生成天然放射性气体氡。人如果长期生活在氡浓度过高的环境中,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并大量放出射线,会危害人体健康。

放射性核素在不同种类的岩石中的含量有很大差异,大多数天然石材中所含放射性物质的剂量很小,一船不会危及人体健康。但有部分花岗岩产品放射性物质指标越标,在长期使用过程中会对环境造成污染,因此必须加以控制。《建筑材料放射性核素限量》(GB 6566-2001)中,按放射性比活度把建筑装饰石材分为A、B、C三类,A类石材适用范围不受限制;B类石材不可用于I类民用建筑的内饰面,但可用于I类民用建筑的外饰面及其他建筑物的内、外饰面;C类石材只可用于建筑物的外饰面。

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