土木工程材料南京工业大学第三章天然石材§3-2常用天然石材§3-1天然岩石的基本知识岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。这种矿物是在地壳中受下同的地质作用，所形成的具有一定化学组成和物理性质的单质或化合物。由单一矿物组成的岩石叫单矿岩，由两种或两种以上矿物组成的岩石叫多矿岩。主要的造岩矿物是硅酸盐矿物，其次还有非硅酸盐类的造岩矿物。§3-1天然岩石的基本知识名称成岩情况主要品种岩浆岩熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。花岗岩玄武岩辉绿岩沉积岩岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。石灰岩砂岩变质岩岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成岩大理岩片麻岩一、天然岩石分类：1、按地质条件成因分类：2.按岩石抗压强度分类（日本JIS标准）：1）硬石：抗压强度大于50Mpa,如花岗岩、安山岩、大理岩。2）次硬石：抗压强度在50Mpa--30Mpa,如软质安山岩、硬质砂岩。3）软石：抗压强度小于10Mpa）如凝灰岩。3、按岩石形状分类：1）砌筑：砌筑用石材分为毛石和料石。2）装饰：装饰用石材主要为板材。二、天然岩石的技术性质：岩石的性质主要包括物理性质、力学性质、化学性质以及耐久性等。（一）、物理性质：1)表观密度岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。2)吸水率岩石的吸水率一般较小，但由于形成条件、密实程度等情况的不同，岩石的吸水率波动也较大，如花岗岩吸水率通常小于0.5%。，而多孔的贝类石灰岩吸水率可达15%。石岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性能下降。根据吸水率的大小，将岩石分为低吸水性（吸水率く1.5%）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率>3%）的岩石。3)耐水性耐水性是指石材在吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。石材的耐水性以软化系数表示。岩石中含有较多的粘土或易溶物质时，软化系数则较小，其耐水性较差。根据软化系数大小，可将石材分为高、中、低三个等级。软化系数＞0.90为高耐水性，软化系数在0.75～0.90之间的为中耐水性，软化系数在0.60～0.75之间为低耐水性，软化系数＜0.60者，则不允许用于重要建筑物中。4)耐热性石材的耐热性与其化学成分及矿物组成有关。石材经高温后，由于热胀冷缩、体积变化而产生内应力或因组成矿物发生分解和变异等导致结构破坏。如含有石膏的石材，在100℃以上时就开始破坏；含有碳酸镁的石材，温度高于725℃会发生破坏；含有碳酸钙的石材，温度达827℃时开始破坏。由石英与其它矿物所组成的结晶石材，如花岗岩等，当温度达到700℃以上时，由于石英受热发生膨胀，强度迅速下降。5)导热性石材的导热性主要与石材的致密程度和结构状态有关。相同成分的石材，玻璃态比结晶态的导热系数小；孔隙率较高且具有封闭孔隙的石材导热性差。6）岩石的物理风化岩石的风化分为物理风化和化学风化，物理风化主要有环境温度的变化以及岩石受干、湿循环的影响而导致的岩石开裂或剥落的过程，称为物理风化。防风化的措施主要有磨光石材表面、防止表面积水、采用有机硅喷涂表面、对碳酸盐类石材可采用氟硅酸钠镁溶液处理石材表面等方法。2、岩石的力学性质：1）强度岩石是典型的脆性材料，它的抗压强度很大，但抗拉强度很小，这是岩石区别于钢材和木材的主要特征之一，电是限制石材作为结构材料使用的主要原因。石材的抗压强度，是以三个边长为70mm的立方体试块的抗压破坏强度的平均值表示。根据抗压强度值的大小，石材共分九个强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、和MU10。3)冲击韧性2)硬度石材的冲击韧性决定于岩石的矿物组成与构造。石英岩、硅质砂岩脆性较大。含暗色矿物较多的辉长岩、辉绿岩等具有较高的韧性。通常，晶体结构的岩石较非晶体结构的岩石具有...
