第二章天然石材

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1、2天然石材1、岩石的组成及分类2、天然石材的技术性质3、石材的加工类型及选用2天然石材1、岩石的组成及分类2、天然石材的技术性质3、石材的加工类型及选用1、岩石的组成及分类（1）天然岩石的组成元素矿物岩石：单矿岩和多矿岩O长石花岗岩Si石英玄武岩Ca云母砂岩Fe角闪石页岩Al方解石地质作用（2）天然岩石的分类（一）岩浆岩（二）沉积岩（三）变质岩（一）岩浆岩Igneousrock1．岩浆岩的形成岩浆：地壳下面存在着的高温高压熔融状态的硅酸盐物质，主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物及挥发组分。地壳内部熔融岩浆上升冷凝而成。根据冷却条件不同，可分为以下三类：（1）深成岩：地壳深处（形成深度在地

2、表以下5km）（2）喷出岩：喷出地表（3）火山岩：火山爆发岩浆岩的分类（按SiO2含量）超基性岩(SiO2<45%)橄榄岩(深成岩)基性岩(SiO2：52%～45%)玄武岩(喷出岩)辉长岩(深成岩)中性岩(SiO2：52%～65%)安山岩(喷出岩)正长岩(深成岩)酸性岩(SiO2>65%)流纹岩(喷出岩)花岗岩(深成岩)（1）花岗岩花岗岩构造致密，较小的孔隙率和吸水率较大的密度和抗压强度优良的装饰性能（2）玄武岩由斜长石、橄榄石和辉石组成。硬度高脆性大，抗风化能力强。常用于高强混凝土的骨料、道路路面和水利工程。（3）浮石、火山灰浮石是颗粒状的火山岩。可作为轻混凝土的骨料。火山灰是粉状火山岩。能

3、与石灰反应生成水硬性胶凝材料。可作为水泥的混合材和混凝土的外掺料。（二）沉积岩Sedimentaryrock1．沉积岩的形成由地表的各类岩石经自然界的风化作用，被风力、水流和冰川搬迁后再沉淀堆积，在地表或地表下不太深的地方形成的岩石。沉积岩的孔隙率和吸水率大，表观密度小，抗压强度低，耐久性差。沉积岩按生成条件可分为三类：（1）机械沉积是岩石经自然风化而松散破碎后，经风力、水流和冰川等搬运、沉积、重新压实而成的岩石，砂岩和页岩等。（2）化学沉积是岩石中易溶于水的矿物，经聚集沉积而成的岩石，有石膏、白云岩和菱镁石等。（3）生物沉积是各种生物死亡后的残骸沉积而成的岩石，有白垩和硅藻土等。沉积岩的矿物

4、组成碎屑矿物（如石英、长石、白云母等）化学沉积矿物(方解石、白云石、石膏、石盐以及铁、锰氧化物)胶结物（矿物及岩屑颗粒间的粘结物）粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、伊利石等）kAOLINITE高岭石Al2Si2O5(OH)4Montmorillonite蒙脱石(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·n(H2O)Montmorillonite蒙脱石Illite伊利石KAl2[(OH)2

5、AlSi3O10]non-expanding,clay-sized,dioctahedral,micaceousmineralsCalcite方解石CaCO3Dolomite白云石CaMg(CO3)

6、2Dolomite白云石CaSO4·2H2OGypsum石膏Limonite褐铁矿2Fe2O3.3H2O有机质及生物残骸（贝壳、硅藻土、泥炭、石油等）2．常用的沉积岩石灰岩：主要化学成分为CaCO3，主要矿物为方解石。使用如下：1、石灰岩是生产水泥和石灰的主要原料；2、石灰岩块石可用于基础、墙身、台阶和路面，水利工程中可用于堤岸、护坡等；3、石灰岩碎石是混凝土常用的骨料。（三）变质岩Metamorphicrock1．变质岩的形成变质岩是地壳中原有的各类岩石，在高温高压下，发生再结晶作用，矿物组成、结构发生部分或全部改变所形成新的岩石。大理岩由石灰岩和白云岩变质而成：建筑饰面材料。石英由砂岩变质

7、而成：陶瓷和玻璃的主要原料。2．常用的变质岩（1）大理岩（2）石英岩（3）片麻岩（一）表观密度表观密度与矿物组成和孔隙率有关。表观密度可间接反映出石材的致密程度、孔隙率、抗压强度、吸水率和耐久性等性能。2、天然石材的技术性质一、物理性质石材按表观密度大小分为：1、重石表观密度≥1800kg/m3，主要用于基础、路面、桥梁、承重墙、水工建筑物等。2、轻石表观密度＜1800kg/m3，主要用于墙体材料。（二）吸水性岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常用吸水率、饱和吸水率与饱水系数等指标表示。(1)吸水率岩石的吸水率(Wa)是指岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质

8、量(mw1)与岩样干质量(mw2)之比，用百分数表示，即(2)饱和吸水率岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2)与岩样干燥质量(ms)之比，用百分数表示，即(3）饱水系数岩石的吸水率(Wa)与饱和吸水率(Wp)之比，称为饱水系数。反映了岩石中大、小开口孔隙的相对比例关系。饱水系数愈大，岩石中的大开口孔隙相对愈多，而小开口孔隙相对愈少。饱水