[科普中國(guó)]-砌筑石材

砌筑石材有天然形成的和人工制造的兩大類(lèi)。由天然巖石開(kāi)采的，經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)加工而制得的材料，稱(chēng)為天然石材。我國(guó)對(duì)天然石材的使用已有悠久的歷史和豐富的經(jīng)驗(yàn)，例如河北的隋代趙州橋、江蘇洪澤湖大堤、人民英雄紀(jì)念碑等，都是使用石材的典范。

概述石砌工程在土木建筑工程中以其較高的強(qiáng)度和良好的耐久性而備受歡迎，在土木建筑歷史上石砌結(jié)構(gòu)曾是主要的結(jié)構(gòu)形式，而現(xiàn)代的土木建筑工程中。石砌工程仍然起著不可替代的作用。砌筑石材應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、無(wú)風(fēng)化剝落和裂紋的天然石材。砌筑石材一般加工成塊狀。根據(jù)加工后的外形規(guī)則程度．砌筑石材可分為毛石和料石。1

分類(lèi)毛石毛石是不成形的石料，處于開(kāi)采以后的自然狀態(tài)。它是巖石經(jīng)爆破后所得形狀不規(guī)則的石塊．形狀不規(guī)則的稱(chēng)為亂毛石．有兩個(gè)大致平行面的稱(chēng)為平毛石。

亂毛石：亂毛石形狀不規(guī)則．一般要求石塊中部厚度≥150nun，長(zhǎng)度為300～400mm，質(zhì)量約為20～30kg，其強(qiáng)度應(yīng)≥10MPa，軟化系數(shù)應(yīng)≥0．75；平毛石：平毛石由亂毛石略經(jīng)加工而成．形狀較亂毛石整齊．其形狀基本上有六個(gè)面．但表面粗糙．中部厚度≥200mm。

毛石常用于砌筑基礎(chǔ)、勒腳、墻身、堤壩、擋土墻等，也可配制片石混凝土等。

料石料石是指經(jīng)人工鑿琢或機(jī)械加工而成的大致規(guī)則的六面體塊石，其寬度和厚度均≥20cm，長(zhǎng)度≤厚度的4倍。按表面加1二和平整度可分為以下4種：

(1)毛料石外觀大致方正，一般不加丁或者稍加調(diào)整。料石的寬度和厚度≥200mm，長(zhǎng)度≤厚度的4倍。疊砌面和接砌面的表面凹入深度≤25nml。

(2)粗料石規(guī)格尺寸同上．疊砌面和接砌面的表面凹人深度≤20mm；外露面及相接周邊的表面凹入深度≤20mm。

(3)半細(xì)料石表面加工成凹凸深度≤10mm的料石。

(4)細(xì)料石表面通過(guò)細(xì)加工，規(guī)格尺寸同上，疊砌面和接砌面的表面凹人深度≤10mm，外露面及相接周邊的表面凹入深度≤2mm。

料石常用致密的砂巖、石灰?guī)r、花崗巖等鑿琢而成。料石常用于砌筑墻身、地坪、踏步、柱和紀(jì)念碑等，形狀復(fù)雜的料石制品也可用于柱頭、柱基、窗臺(tái)板、欄桿及其他裝飾。

石板石板是用致密的巖石鑿平或鋸解而成的．厚度一般為20mm的石材。裝飾板材按表面加工程度可分為：表面平整、粗糙的粗面板材．表面平整、光滑的細(xì)面板材，表面平整、具有鏡面光澤的鏡面板材。細(xì)面花崗石板材(表面光滑無(wú)光)主要用于建筑物外墻面、柱面、臺(tái)階及勒腳等部位；鏡面板材主要用于室內(nèi)外墻面、柱面。大理石板主要用于室內(nèi)裝飾。1

砌筑石材的性質(zhì)及技術(shù)要求力學(xué)性質(zhì)砌筑石材的力學(xué)性能主要是考慮其抗壓強(qiáng)度。砌筑石材的強(qiáng)度等級(jí)以邊長(zhǎng)70 mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試塊的抗壓強(qiáng)度表示，抗壓強(qiáng)度取三個(gè)試塊破壞強(qiáng)度的平均值。天然石材的強(qiáng)度等級(jí)分為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20共7個(gè)等級(jí)。

天然石材抗壓強(qiáng)度的大小，取決于巖石的礦物成分、結(jié)晶粗細(xì)、膠結(jié)物質(zhì)的種類(lèi)及均勻性，以及荷載和解理方向等因素。從巖石結(jié)構(gòu)角度考慮，具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的天然石料，其強(qiáng)度比玻璃質(zhì)的高；細(xì)粒結(jié)晶的比中?；虼至＝Y(jié)晶的強(qiáng)度高；等粒結(jié)晶的比斑狀的強(qiáng)度高；結(jié)構(gòu)疏松多孔的天然石料，強(qiáng)度遠(yuǎn)遜于構(gòu)造均勻致密的石料。具有層理、片狀構(gòu)造的石料，其垂直于層理、片理方向的強(qiáng)度較平行于層理、片理的高。對(duì)于有層理、片理構(gòu)造的天然石料，在測(cè)定抗壓強(qiáng)度時(shí)，其受力方向應(yīng)與石料在砌體中的實(shí)際受力方向相同。

砌筑石材的力學(xué)性質(zhì)除了考慮抗壓強(qiáng)度外，根據(jù)工程需要，還應(yīng)考慮它的抗剪強(qiáng)度、沖擊韌性等。

耐久性石材的耐久性主要包括抗凍性、抗風(fēng)化性、耐水性、耐火性和耐酸性等。

(1)抗凍性。

石材的抗凍性主要取決于其礦物成分、晶粒大小與分布均勻性、天然膠結(jié)物的膠結(jié)性質(zhì)、孔隙率和吸水性等性質(zhì)。石材應(yīng)根據(jù)使用條件選擇相應(yīng)的抗凍性指標(biāo)。

(2)抗風(fēng)化能力。

水、冰、化學(xué)因素等造成巖石開(kāi)裂或剝落稱(chēng)為巖石的風(fēng)化。巖石抗風(fēng)化能力的強(qiáng)弱與其礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造狀態(tài)有關(guān)。巖石上所有的裂隙都能被水侵入，致使其逐漸崩解破壞?；◢徥染哂休^好的抗風(fēng)化能力。防風(fēng)化措施主要有：磨光石材以防止表面積水；采用有機(jī)硅涂表面，對(duì)碳酸鹽類(lèi)石材可采用氟硅酸鎂溶液處理石材的表面。

耐水性石材耐水性按其軟化系數(shù)分為高、中、低三等。軟化系數(shù)大于0．9者為高耐水性石材，軟化系數(shù)為0．7～0．9者為中等耐水性石材，軟化系數(shù)為0．6～0．7者為低耐水性石材。軟化系數(shù)低于0．6的石材一般不允許用于重要建筑，如在氣候溫暖地區(qū)或石材在吸水飽和后仍具有較高的抗壓強(qiáng)度時(shí)，則可慎重考慮使用。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

曹慧慧 - 副教授 - 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)