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石材的种类及特点

石材的种类及特点

1、花岗岩

花岗岩属火成岩,由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶,以及花岗质的变质岩等形成。具有可见的晶体结构和纹理。它由长石(通常是钾长石和奥长石)和石英组成,搀杂少量的云母(黑云母或白云母)和微量矿物质,譬如:锆石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和榍石等等。花岗石主要成分是二氧化硅,其含量约为65%—85%。花岗石的化学性质呈弱酸性。通常情况下,花岗岩略带白色或灰色,由于混有深色的水晶,外观带有斑点,钾长石的加入使得其呈红色或肉色。花岗岩由岩浆慢慢冷却结晶形成,深埋于地表以下,当冷却速度异常缓慢时,它就形成一种纹理非常粗糙的花岗岩,人们称之为结晶花岗岩。花岗岩以及其它的结晶岩构成了大陆板块的基础,它也是暴露在地球表面最为常见的侵入岩。

尽管花岗岩被认为是由融化的物质或者岩浆形成的火成岩,但是有大量证据表明某些花岗岩的形成是局部变形或者先前岩石的产物,它们未经过液态或者融化过程而重新排列和重结晶。

花岗岩的比重在2.63到2.75之间,其抗压强度为1,050~14,000 千克/平方厘米(15,000~20, 000磅/平方英寸)。因为花岗岩的强度比沙岩、石灰石和大理石大,因此比较难于开采。由于花岗石形成的特殊条件和坚定的结构特点,使其具有如下独特性能:

(1) 具有良好的装饰性能,可适用公共场所及室外的装饰。

(2) 具有优良的加工性能:锯、切、磨光、钻孔、雕刻等。其加工精度可达0.5μm以下,光度达1600以上。

(3) 耐磨性能好,比铸铁高5-10倍。

(4) 热膨胀系数小,不易变形,与铟钢相仿,受温度影响极微。

(5) 弹性模量大,高于铸铁。

(6) 刚性好,内阻尼系数大,比钢铁大15倍。能防震,减震。

(7) 花岗石具有脆性,受损后只是局部脱落,不影响整体的平直性。

(8) 花岗石的化学性质稳定,不易风化,能耐酸、碱及腐蚀气体的侵蚀,其化学性与二氧化硅的含量成正比,使用寿命可达200年左右。

(9) 花岗石具有不导电、不导磁,场位稳定。

通常,花岗岩分成三个不同的类别:

细粒花岗岩:长石晶体的平均直径为1/16~1/8英寸。

中粒花岗岩:长石晶体的平均直径约为1/4英寸。

粗粒花岗岩:长石晶体的平均直径约为1/2英寸和直径更大的晶体,有的甚至达到几个厘米。粗粒花岗岩的密度相对较低。

近年来,纪念碑建筑所采用的石材中,花岗岩占83%,大理石占17%。

2、大理石

大理石由沉积岩和沉积岩的变质岩形成,是石灰石重结晶形成后的一种变质岩,通常伴随有生物遗体的纹理。主要成分是碳酸钙,其含量约为50%-75% ,呈弱碱性。有的大理石含有一定量的二氧化硅,有的不含有二氧化硅。颗粒细腻(指碳酸钙),表面条纹分布一般较不规则,硬度较低。大理石的成分极其结构特点使其具有如下性能:

(1) 良的装饰性能,大理石不含有辐射且色泽艳丽、色彩丰富,被广泛用于室内墙、地面的装饰。具有优良的加工性能:锯、切、磨光、钻孔、雕刻等。

(2) 大理石的耐磨性能良好,不易老化,其使用寿命一般在50-80年左右。

(3) 在工业上,大理石被广泛得到应用。如:用于原料、净化剂、冶金溶剂等。

(4) 大理石具有不导电、不导磁、场位稳定等特性。

从商业角度来说,所有天然形成、能够进行抛光的石灰质岩石都称之为大理石,某些白云石和蛇纹岩也是如此。因为并非的大理石都适用于所有的建筑场合,因此大理石应分为A、B、C和D四类。这种分类方法特别适用于相对比较脆的C类和D类大理石,它们在安装前或安装过程中需要特殊处理。

具体分类如下:

A类:优质的大理石,具有相同的、极好的加工品质,不含杂质和气孔。

B类:特征接近前一类大理石,但加工品质比前者略差;有天然瑕疵;需要进行小量分离、胶粘和填充。

C类:加工品质存在一些差异;瑕疵、气孔、纹理断裂较为常见。修补这些差异的难度中等,通过分离、胶粘、填充或者加固这些方法中的一种或者多种即可实现。

D类:特征与C类大理石的相似,但是它含有的天然瑕疵更多,加工品质的差异最大,需要同一种方法进行多次表面处理。这类大理石连累了许多色彩丰富的石材,他们具有很好的装饰价值。

3、石灰石

石灰石是沉积源形成的一种岩石,主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。重结晶石灰石、结实的微晶石灰石以及能抛光的石灰华都被作为石灰石或大理石进行宣传和销售,尤其是在美国。根据不同的密度范围,成型的石灰石分为三个子类:

低密度石灰石——密度范围110~135磅/立方英尺(1,760~2,160千克/立方米)。

中密度石灰石——密度范围135~160磅/立方英尺(2,160~2,560千克/立方米)。

高密度石灰石——密度大于160磅/立方英尺(2,560千克/立方米)。

石灰石具有许多特点鲜明的自然特征,譬如:方解石的纹路或斑点、化石或者贝壳结构、坑洞、细长的组织、开放纹理、蜂巢结构、铁斑、类似石灰华的结构以及结晶差异。上述一种或多种特征的组合将对石灰石的质地产生影响。

4、板岩

板岩也是一种沉积岩。形成板岩的页岩先沉积在泥土床上,后来,地球的运动使这些页岩床层层叠起,激烈的变质作用使页岩床折叠、收缩,最后变成板岩。板岩成分主要为二氧化硅。其特征可耐酸。根据板石的成分可将板石分为三大类型:

(1) 碳酸盐型板石:其成分二氧化硅含量小于40%、三氧化二铝含量小于10%、氧化钙含量小于15%、氧化镁含量小于10%、三氧化二铁含量为3%—7%。

(2) 粘土型板石:其成分主要是绢云母、伊利石、绿泥石、高岭土等粘土矿物,它们占板石矿物成分的80%以上,其二氧化硅含量大于50%,三氧化二铝含量大于12%,氧化钙含量小于10%、氧化镁含量小于5%、其三氧化二铁含量高于碳酸盐型板石。

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