花岗岩的性能与应用
花岗岩结构致密,抗压强度高,吸水率低,表面硬度大,化学稳定性好,耐久性强,但耐火性差。
花岗岩是一种优良的建筑石材,它常用于基础、桥墩、台阶、路面,也可用于砌筑房屋、围墙,尤其适用于修建有纪念性的建筑物,天安门前的人民英雄纪念碑就是由一整块100t的花岗岩琢磨而成的。在我国各大城市的大型建筑中,曾广泛采用花岗岩作为建筑物立面的主要材料。也可用于室内地面和立柱装饰,耐磨性要求高的台面和台阶踏步等。由于修琢和铺贴费工,因此是一种价格较高的装饰材料。在工业上,花岗岩常用作一种耐酸材料。
一、天然花岗石的性质 花岗石是花岗岩的俗称,有时也称麻石。它属于深成火成岩,是火成岩中分布最广的岩石,其主要矿物组成为长石、石英和少量云母等。主要化学组成为SiO2,占65%85%。花岗岩为全晶质,按晶粒大小分为细晶和粗晶,以细晶结构为好。通常有灰、白、黄、粉、红、纯黑等多种颜色,具有很好的装饰性。优质的花岗石应是石英和长石含量高,云母含量少,并且晶粒细小,构造致密,无风化迹象。某些花岗岩含有微量的放射性元素(如氡气),对于这类花岗岩应避免用于室内。 花岗岩的密度为2 5002 800kg/m3,抗压强度为120300MPa,孔隙率低,吸水率为0.1%0.7%,莫氏硬度为67,耐磨性好,抗风化性及耐久性高,耐酸性好,但不耐火。使用年限为数十年至数百年,高质量的可达千年。 商业上所说的花岗石除指花岗岩外,还包括质地较硬的各类火成岩和花岗质的变质岩,如安山岩、辉绿岩、辉长岩、闪长岩、玄武岩、橄榄岩、片麻岩等。安山岩、辉绿岩、辉长岩的密度均较大,为2 8003 000kg/m3,抗压强度为100280MPa,耐久性及磨光性好,常呈深灰、浅灰、黑灰、灰绿、墨绿色和斑纹。片麻岩呈片状构造,各向异性,在冰冻作用下易成层剥落,其他性质与花岗岩基本相同,但强度较低。 二、天然花岗石的品种 国内部分花岗石品种、特色及产地见表2-7。 表2-7 国内部分花岗石品种、特色及产地 品 种 | 花色特征 | 主要产地 | 济南青 白虎涧 将军红 | 黑色,有小白点肉粉色带黑斑 黑色棕红浅灰间小斑块 | 北京、山东、湖北 | 莱州白 莱州青 莱州黑 莱州红 莱州棕黑 | 白色黑点 黑底青白点 黑底灰白点 粉红底深灰点黑底棕点 | 山东 | 红花岗石 芝麻青 | 紫红色或红底起白花点 白底、黑点 | 山东、湖北 | | | |
常用的花岗石品种还有泰山青、泰安绿、长清花、黑芝麻、厦门白、石山红、笔山石、日中石、雪花青、梅花红、墨玉、云里梅等。 三、天然花岗石的技术要求 装饰用花岗石一般均为板材,按板材的形状分为普型板材(正方形或长方形,代号N),异型板材(其他形状的板材,代号S)。按板材厚度分为薄板(厚度≤15mm)和厚板(厚度>15mm)。按板材表面加工程度分为以下三种: 1.粗面板材(RU) 表面平整、粗糙,具有较规则加工条纹的板材。主要有由机刨法加工而成的机刨板、由斧头加工而成的剁斧板、由花锤加工而成的锤击板、由火焰法加工而成的烧毛板等。表面粗犷、朴实、自然、浑厚、庄重。 2.细面板材(RB) 经粗磨、细磨加工而成的,表面平整、光滑的板材。 3.镜面板材(PL) 经粗磨、细磨、抛光而成的,表面平整,具有镜面光泽的板材。表面晶粒鲜明、色泽明亮、豪华气派、易清洗。 花岗石板材的规格尺寸很多,常用的长度和宽度范围为300mm1 200mm,厚度为10mm30mm。《天然花岗石建筑板材》(JC205-92)规定同一批板材的花纹色调应基本调和,板材正面的外观质量应符合表2-8的要求,且镜面板材的光泽度应不低于75光泽单位。同时花岗石的密度应不小于2.50g/cm3,吸水率应不大于1.0%,干燥抗压强度应不小于60MPa,抗弯强度应不小于8.0MPa。 表2—8 天然花岗石建筑板材的外观质量要求(JC 205—92) 名称 | 规定内容 | 优等品 | 一等品 | 合格品 | 缺棱 | 长度不超过10mm(长度小于5mm不计),周边每米长(个) | 不允许 | 1 | 2 | 缺角 | 面积不超过5mm× 2mm(面积小于2mm× 2mm不计),每块板(个) | 裂纹 | 长度不超过两端顺延至板边总长度的1/10(长度小于20mm不计),每块板(条) | 色斑 | 面积不超过20mm× 30mm(面积小于15mm× l5mm 不计),每块板(个) | 色线 | 长度不超过两端顺延至板边总长度的1/10(长度小于40mm不计),每块板( | | | | | | | |
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