3.1.1 岩石的分类及性质
1、造岩矿物 矿物是具有一定化学成分和一定结构特征的天 然化合物和单质的总称。 岩石是矿物的集合体，组成岩石的矿物称为造 岩矿物。 由单矿物组成的岩石叫单矿岩. 如白色大理石，它是由方解石或白云石组成。
由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩 由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩 又称复矿岩） （又称复矿岩）. 如花岗岩，它是由长石、石英、 如花岗岩，它是由长石、石英、云母及某些 暗色矿物组成。 暗色矿物组成。自然界中的岩石大多以多矿岩 形式存在。 形式存在。 岩石的性质由组成岩石各矿物的特性、 由组成岩石各矿物的特性 岩石的性质由组成岩石各矿物的特性、结 构造等因素决定 等因素决定。 构、构造等因素决定。
花岗岩属于深成岩 是火成岩中分布最广的岩石， 属于深成岩， 如花岗岩属于深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，其主 要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好， 要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好， 抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。 抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。
(2) 沉积岩
沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后， 沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后， 又称水成岩 是由原来的母岩风化后 经过搬运、沉积等作用形成的岩石。 经过搬运、沉积等作用形成的岩石。
与火成岩相比，其特性是：结构致密性较差，密度较小， 与火成岩相比，其特性是：结构致密性较差，密度较小， 孔隙率及吸水率均较大，强度较低，耐久性也较差。 孔隙率及吸水率均较大，强度较低，耐久性也较差。 根据生成条件 沉积岩分为以下三类： 生成条件， 根据生成条件，沉积岩分为以下三类： 机械沉积岩、 机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩
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3、吸水性
石材吸水性的大小用吸水率表示， 石材吸水性的大小用吸水率表示，其大小主 吸水率表示 要与石材的化学成分、孔隙率大小、 要与石材的化学成分、孔隙率大小、孔隙特征等 因素有关。 因素有关。 酸性岩石比碱性岩石的吸水性强。 酸性岩石比碱性岩石的吸水性强。 常用岩石的吸水率：花岗岩小于0.5% 0.5%； 常用岩石的吸水率：花岗岩小于0.5%； 致密石灰岩一般小于1% 1%； 致密石灰岩一般小于1%； 贝壳石灰岩约为15% 15%。 贝壳石灰岩约为15%。
Q1:为什么主要用作建筑物的内墙和外墙的饰 为什么主要用作建筑物的内墙和外墙的饰 面材料中，外墙多用火成岩及变质岩， 面材料中，外墙多用火成岩及变质岩，内墙 多用大理岩、石灰岩、石膏？ 多用大理岩、石灰岩、石膏？ 经久耐用。 经久耐用。 第二类可承受不大的载荷。 Q2做地板时，人流大的用什么？人流小时用什 做地板时，人流大的用什么？ 做地板时 么？ 第三类主要用于纪念性建筑物。耐风雨， 第三类主要用于纪念性建筑物。耐风雨，要求 一定的物理力学性能。有时要求特大尺寸， 一定的物理力学性能。有时要求特大尺寸， 重量可达数十吨至数百吨。 重量可达数十吨至数百吨。 Q3列举几个石材纪念性建筑物？ 列举几个石材纪念性建筑物？ 列举几个石材纪念性建筑物
石材吸水后，降低了矿物的粘结力， 石材吸水后，降低了矿物的粘结力，破坏了岩石 的结构，从而降低石材的强度和耐水性。 的结构，从而降低石材的强度和耐水性。
4、抗冻性
石材的抗冻性用冻融循环次数表示， 石材的抗冻性用冻融循环次数表示， 冻融循环次数表示 一般有F10 F15、F25、F100、F200。 F10、 一般有F10、F15、F25、F100、F200。 致密石材的吸水率小、抗冻性好。 致密石材的吸水率小、抗冻性好。 吸水率小于0.5%的石材，认为是抗冻的， 0.5%的石材 吸水率小于0.5%的石材，认为是抗冻的，可不 进行抗冻试验。 进行抗冻试验。
如:石灰岩属于沉积岩，主要由方解石组成. 石灰岩属于沉积岩，主要由方解石组成.
(3) 变质岩
变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、 变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、 是由原生的岩浆岩或沉积岩 高压等变化作用后而形成的岩石。 高压等变化作用后而形成的岩石。 沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久； 沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久； 而岩浆岩变质后，性质反而变差。 而岩浆岩变质后，性质反而变差。
黑白根
黑金沙
济南青
山东白麻
金镶玉
广西白
米白洞石
黄洞石
英国棕
美国白麻
黄金钻
非钻
西班牙米黄
金花米黄
灰木纹大理石
玛瑙黄
虎皮红
啡网纹
橙皮红
3.2.1天然石材的技术指标 3.2.1天然石材的技术指标
1、表观密度
天然石材按其表观密度大小分为重石和轻石两类。 天然石材按其表观密度大小分为重石和轻石两类。 重石 两类 表观密度大于1800kg/m 的为重石 重石， 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、 筑的基础、贴面、地面、路面、房屋外墙、挡土墙、 桥梁以及水工构筑物等； 桥梁以及水工构筑物等； 表观密度小于1800kg/m 的为轻石 轻石， 表观密度小于1800kg/m3的为轻石，主要用作墙体材 如采暖房屋外墙等。 料，如采暖房屋外墙等。
2、抗压强度
天然岩石是以100mm×100mm×100mm的正方体试件， 天然岩石是以100mm×100mm×100mm的正方体试件， 100mm 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 用标准试验方法测得的抗压强度值作为评定石材强度 级标准。 等级标准。 根据《砌体结构设计》 GBJ3）规定， 根据《砌体结构设计》（GBJ3）规定，天然石材的 强度等级为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、 强度等级为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、 MU30、MU20、MU15和MU10九个等级 九个等级。 MU30、MU20、MU15和MU10九个等级。
其碎块可用于道路或作混凝土的集料。 其碎块可用于道路或作混凝土的集料。 道路或作混凝土的集料
如:大理岩属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变质而成，主要矿物组成 大理岩属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变质而成， 为方解石和白云石。 为方解石和白云石。
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常见变质岩
大理石、石灰石
脱硫
3.2 天然石材
樱花红石材
第3章 装饰石材 章
主要内容: 主要内容:
3.1 岩石的基本知识 3.2 天然石材 3.3
人造石材
1.掌握天然石材的分类、特性、表示方法。 1.掌握天然石材的分类、特性、表示方法。 掌握天然石材的分类 2.熟悉天然石材及其应用 2.熟悉天然石材及其应用。 熟悉天然石材及其应用。 3.了解人造石材的种类 特性及应用； 3.了解人造石材的种类、特性及应用； 了解人造石材的种类、
大理石中的碳酸 钙会和酸雨中的 酸反应
表3.3天然大理石的性能
项目 体积密度(kg/m3) 抗压 强度(MPa) 抗折 抗剪 平均韧性(cm) 平均质量磨耗率(%) 吸水率(%) 膨胀系数(10-6/℃) 耐用年限(年) 指标 2500~2700 70.0~110.0 6.0~16.0 7.0~12 10 12 <1 6.5~10.12 40~100
建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表3.1所 建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表3.1所 见表 示。
主要造岩矿物的组成与特征的结构 表3.1 主要造岩矿物的组成与特征的结构
密度 莫氏 (g/cm3 硬度 ) 2.65 7
矿物
组成
颜色
其他特性
石英
结晶 SiO2
坚硬、耐久、 无色透明至 坚硬、耐久、具有贝 状断口， 乳白等色 状断口，玻璃光泽 耐久性不如石英， 耐久性不如石英，在 白、灰、红 大气中长期风化后成 青等色 为高岭土，解理完全， 为高岭土，解理完全， 性脆 解理极完全， 解理极完全，易分裂 成薄片， 无色透明至 成薄片，影响岩石的 黑色 耐久性和磨光性， 耐久性和磨光性，黑 云母风化后形成蛭石
见表3 天然大理石的主要化学成分 见表3.2
表3.2
天然大理石的化学成分
化学 成分
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
SO3
其他(Mn、 K、Na)
含量 (%)
28~54
3~22
0.5~2 3
0.1~2. 5
0~3
0~3
微量
提问：在污染严重，经常下 酸雨的地方，为什么大理石 的建筑和雕塑表面会显得 斑斑驳驳？
5、耐水性
石材的耐水性用软化系数K表示。 石材的耐水性用软化系数K表示。 软化系数 值的大小，石材的耐水性可分为高、 按K值的大小，石材的耐水性可分为高、中、 低三等 K＞0.90的石材为高耐水性石材; 0.90的石材为高耐水性石材; 的石材为高耐水性石材 ~0.90的石材为中耐水性石材; 的石材为中耐水性石材 K＝0.70 ~0.90的石材为中耐水性石材; 0.60~0.70的石材为低耐水性石材。 的石材为低耐水性石材 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。 的石材， 一般K＜0.80的石材，不允许用在重要建筑中。
溶洞
太湖石
太湖珍珠
桂林山水
泰姬陵
汉白玉作品
珊瑚
大理石浮雕
实验装置 样品名称 加入盐酸后 澄清石灰
的现象ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有气泡 水现象 变浑浊
结论
石灰石
有CaCO3
大理石
有气泡
变浑浊
有CaCO3
石头甲
无气泡
无浑浊
无CaCO3
石头乙
无气泡
无浑浊
无CaCO3
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天然大理石的优缺点
优点： 天然大理石板的优点 天然大理石板的优点： 结构致密，抗压强度高，加工性好， （1）结构致密，抗压强度高，加工性好， 不变形。 不变形。 装饰性好。 （2）装饰性好。 吸水率小、耐腐蚀、耐久性好。 （3）吸水率小、耐腐蚀、耐久性好。 天然大理石板的缺点 缺点： 天然大理石板的缺点： （1）硬度较低 （2）抗风化能力差