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建筑材料—石材

岩石的形成及分类

岩石的组成：

岩石是由一种或数种主要矿物组成的集合体，岩石的性质取决于矿物的性质、含

量及岩石的结构、构造特征等。矿物是在地壳中受各种不同的地质作用，所形成

的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。组成岩石的矿物称为造岩矿

物，造岩矿物有数十种之多，如：石英、长石、云母等。

主要的造岩矿物有：石英、长石、云母、辉石（角闪石、橄榄石）、方解石和白

云石等。

石英主要成分是Si02；长石主要成份为结晶的铝硅酸盐；云母的主要成份是含水

铝硅酸盐；辉石主要成份为结晶的铁镁硅酸盐；方解石主要是晶状的碳酸钙；白

云石主要成分为碳酸钙镁复盐。

岩石的分类：

岩石按地质形成条件可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大

类。按岩石的化学组成及结构致密程度可分为耐酸岩石（Si02含量不低于55％），

如花岗岩，耐碱岩石（Ca0、Mg0含量越高，耐碱性越强），如大理石。

1、岩浆岩

岩浆岩是地壳深处上升的岩浆冷凝结晶而成的岩石，是组成地壳的主要岩石。根

据冷却条件不同可分为深成岩、喷出岩和火山岩三类。

①深成岩：岩浆在地壳深处均匀冷却而成的岩石，这种岩石多为结晶结构，构

造致密，因此强度高，吸水率小，抗冻性好。建筑上常用的深成岩有花岗岩、正

长岩、闪长岩、辉长岩等。

②喷出岩：岩浆喷出地壳表面迅速冷却而成的岩石。这种岩石多为隐晶质或玻

璃体结构，结构不够致密，常呈多孔构造。建筑上常用的喷出岩有玄武岩、安

山岩、辉绿岩。

③火山岩：火山爆发时岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。火山岩为玻璃

体结构且呈多孔构造，孔隙率大，吸水性强，表观密度小，抗冻性差。

2、沉积岩

地表岩石经长期风化后成碎屑颗粒状，经风和水的搬迁，通过沉积和再造作用而

形成的岩石，常见的有砂岩、页岩、石灰岩、石膏。根据不同沉积条件可分为机

械沉积岩，化学沉积岩和生物沉积岩等。

机械沉积岩—岩石风化后，在水流、风力或冰川作用下逐渐沉积成散状或胶结成

块体状而成。

化学沉积岩—岩石分化后，岩石中的矿物溶解在水中，经沉淀、沉积而成。

生物沉积岩—由各种有机体的残骸经沉积而成的岩石。

3、变质岩

由于地质力的作用，在高温和高压下，矿物再结晶或生成新矿物，使原来岩石（岩

浆岩，沉积岩）的矿物成分和构造发生显著的变化而成为新的岩石。常见的有

片岩、片麻岩、板岩、石英岩、大理岩。

通常沉积岩经变质后生成的变质岩，常使其结构密实，岩石建筑性能提高，如石

灰岩和白云岩变质为大理石。而岩浆岩经变质后生成的变质岩，常使其原密实结

构破坏或损伤，建筑性能反而下降，如花岗岩变质为片麻岩。

建筑石材的技术性能

石材的技术性质可分为物理性能、力学性能和装饰性能。

1.物理性能

1）表观密度

石材表观密度决定于岩石的矿物组成及致密程度。在通常情况下，同种石材的表

观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性好，导热性好。石材根据表

观密度可分为：

轻质石材——表观密度≤1800kg/m³，用作墙体材料。

重质石材——表观密度＞1800kg/m³，用作结构、装修和装饰材料。

2）吸水性、耐水性、抗冻性

石材吸水性与孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材，孔隙率越大，吸水

率也越高。封闭孔较连通吸水率低。表观密度大的石材吸水率低。石材吸水后，

强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性和耐久性下降。吸水率低于1.5%

的岩石称为低吸水性岩石，吸水率介于1.5%～3%的岩石称为中吸水性岩石，吸

水率高于3.0%的岩石称为高吸水性岩石。

石材的耐水性以软化系数表示。当石材中含有粘土或易溶于水的物质时，在水饱

和状况下，强度会明显下降。

石材的抗冻性是指抵抗冻融破坏的能力，是衡量石材耐久性的一个重要指标。一

般吸水率大得石材，抗冻性也差，抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结温度和冻

融次数有关。

2.力学性能

矿物结晶较粗或不均匀，存在孔隙、裂缝、风化程度较深均影响石材的强度。

石材以抗压强度为最高，抗拉强度则最低，只有抗压强度的1／50～1／20。因

此，石材主要用于承受压力。石材的抗压强度是用边长50mm的立方体试件，

在水饱合状态下，测得的抗压强度平均值表示。

抗压平均强度值划分为九个等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、

MU20、MU15、MU10。

建筑上常用岩石

1、花岗岩（俗称豆渣石）

花岗岩属于岩浆岩的深成岩，主要造岩矿物是长石，石英和少量云母，不耐火（高

温体积膨胀、爆裂）酸性