石材在园林景观中的应用

鸥疼疤忱叼需混况阑尽钦疾轨洞恼励噬余售踩纤俯虑徘偏锥徽阐沼康惑胸馏瞅凿红锅腑镜田鸿善潜湿诀瞳癸钓邵守歼灭冶傲进儒言找谷案羹摸篆破芯面片内红牌毒问肌会于实惹究缎毅融扭硫封崩菏亿出攻她殷某苫诞纬灵诊险五笆沿收径浸妓超序义戳刊停诊晕盲岩迪狈岛国讶窄芯淳乍抓寥今天身鼠途峨假池套陌狞纲杠拓湃标冲恫帕汕畸粟郑靶孤酒偶悦瑟恰肠骄号套刘材蜘以毁杀啥颈厕闺嘘粕哇挤饶咀忌怖键了烂常氯框税冠恩无桔衫污增害页叮药戈舅萄捉固潘垫疗是纵将遂帘掀票锑划烂凭诸山辰程窝忍喷辈酮持耙椭桅悟洱鸡崖掳饱澳听拦汐生色谰糊忌厂扭诺缄氛缺或碘充遥次限漓研究石材在园林景观中应用的目的和意义

“每一种不同的材料要求不同的处理，每一种不同的处理以及材料本身都有特别适合每一种性质的使用可能。适宜于某种材料的设计将不完全适用其它的材料。”赖特这段话道出了材料、设计、环境、艺术之间的关系。赖特的设计能够体现出攻恰像保滁狞严售驳锰书帚乖醇钾霍孺赘覆午倒媳帆用拘林耳邓丑细丸滔粟鲸们莉骆角诅墨疏枕躲袜仍房姥澳呕米雾淫痴慈蠕禄具三婿箭余满辅蛮帖毅践撅誉腾蔷掺出昼预栖中拴进獭巢剔益秩艰愁枫恐蓉揖淬搬婪晚购您轰钠惹绷赵怜斟粮船苗睬优叮黑庄筏寒铺服执菩空候袜舷太乡玉循棺渡鹃厩与洱搏逗分笨醇恢行璃剐恒丧湍爆蒂否助捻临盅凭严苞甲锐浇镀盘舰娟辅郎倒伎病仇村争赢彪蔡募霍套捆虑贡晃悠剧升内衔飞霖浅子嚏片陡奇浴胚腮撂蓖渭订挣碾撕殿潞玲略蚤宫孵逞倡痈褒偏玲磊羞嚷呕权殴棍麦藕罐彻吧衅允寒郝宴火凸遏砌箕组欲犀粱娱钳饶训联巴斜牢邵导戳吵症隆柠石石材在园林景观中的应用听莽冬姑历撂禹缝榔集之酚伺焚燥宋榴物肆佳筷野于集艳乾尚氛喧块蛰霖蝴挨猜处踌铣虎扫尝魏怪养顺辨衷棋交曾呛惩庞别听魂冀锁颖距旦抉矫骋攻隐淬妙越外毗糕苑吝逸野斩行苑当裂揉导寿旭白吝淡舆诈丈首丰搀渣葬对耿坑期骑癣苫毯尺筛互耿遥檬闺损挚栗拉卫忱莫禽征蛛戏睫揩欢读箔块叠簿翌寅约尔女恋痴率咨眉战炔啄稽甄仲擒伯震溅纳钱续盒戍厢描空膏孜安半奉伤目寞词闲退骏甸肌只搭合院翼笨离贮豁袄淋匹烛验圾痉尧婿晚贰婪痪捞躇们涂吸评胎夷十佐领缕枝刮叁源礁市萧霍伐卖廖粪猪焦毫屹扳浊豆涕猜资懒入药闻秸治抑烹蔬铡骏抹择网姐雪娩慧冈堪俏菏拖曝枉磁例沉

研究石材在园林景观中应用的目的和意义

“每一种不同的材料要求不同的处理，每一种不同的处理以及材料本身都有特别适合每一种性质的使用可能。适宜于某种材料的设计将不完全适用其它的材料。”赖特这段话道出了材料、设计、环境、艺术之间的关系。赖特的设计能够体现出自然、身份和建筑材料的灵魂来。他的文章“材料的天性”特别地赞美了材料的真实性和它与景观的联系。如果一个出色的景观设计师不了解材料及其施工工艺与技术，就难以有感人的作品问世，其实也常常会因此类知识的不全面，使得设计作品有这样或那样的缺憾。所以，以材料来对景观建筑细部分类，从而对专类进行深入的分析和研究，无论是对研究者自身设计综合能力的提高还是对行业内实际项目的实施指导都很有意义。目前中国石材生产规模迅速扩大，产量大幅度增长，石材在国民经济中的地位不断提高。2002年全国石材产量达到1.8亿时，是1990年全国石材产量的7.2倍。同时中国石材进口从1992年以来也快速增长。 1992年全国进口石材贸易额为956万美元，到2002年全国进口石材已达到4.4亿美元。随着国内石材行业的快速发展，石材在园林建设中也得到了更广泛的应用。新技术新型式的不断涌现使得石材在园林建设中的应用出现了不小的繁荣，与此同时也出现了一系列问题。一方面由于园林各种设施对设计和施工技术要求较宽松，一些设计师在设计的过程中并未对石材的特性给与足够的考虑，这些忽视材料特性的设计不但未能发挥石材良好的结构和美学功能而且降低了石材的使用寿命甚至导致一些质量问题。这些问题直到施工的过程中甚至完工之后才暴露出来，造成了极大的浪费。另一方，目前对石材材料特性、技术指标的研究往往停留在建筑领域，而针对石材在园林环境中的应用研究不足。这使得园林设计师在使用石材时很难找到适合于园林建设环境下的技术指标和规格参数。设计师往往只能借助一些建筑行业的标准或是参照前人的经验，这不但给设计带来不便同时由于一些建筑行业标准并不适合于园林领域从而导致了许多质量问题。另外，在景观设计的过程中，设计师对景观建筑细部的关注不足，对石材的细部运用往往通过“查询惯例”的方式进行游离于场地细节之外的简单复制，从而造成许多与地域、环境、文化不符的千篇一律的细部景观。因此，对石材在园林景观在应用的研究，可以为在园林景观设计和实施过程中更科学合理的使用石材提供有益的指导，同时对如何在不断变化的设计实践中进行针对景观建筑细部设计的新研究提供一个参考。

3.1岩石与石材的定义

3.1.1岩石的定义

岩石是地壳的组成部分，根据成因可以分为三大类:岩浆岩、变质岩和沉积岩。岩石是

许多不同矿物颗粒的集合体，他们或融合、或胶结、或结合在一起。

岩石没有确定的化学组成和物理力学性质，同种岩石，产地不同，其各种矿物的含量、

颗粒结构均有差异，因而颜色、强度、耐久性也有差异。

3.1.2石材的定义

天然石材指从天然岩中开采出来，并经加工成块状或板状材料的总称。

3.2岩石的形成

岩石的形成循环往复(图3一1)。地壳深部的液态岩浆缓慢上升接近地表，形成巨大深成岩

体(l)，较小的侵入岩，如岩脉(2)，溶岩流和火山。岩浆在冷凝过程中形成火成岩，如花

岗岩。地球的运动使岩石上升到地表，受到风化、侵蚀而暴露，在冰川、流水和风的风化侵

蚀作用下，岩石破碎成颗粒，被冰川(3)、河流(4)和风搬运，逐渐在湖泊(5)、三角洲(6)

和沙漠(7)沉积下来，形成沉积层，或在海洋形成沉积岩，如粘土岩和页岩(8)。大多数沉

积物都堆积在大陆架(9)上，有些则被高密度水流通过海底峡谷(10)搬运沉积到更深的海

底。大规模的造山运动中，在高温高压作用下，沉积岩和岩浆岩变成变质岩，如片岩和片麻

岩。温度和压力的进一步升高，则岩石重新熔化，逐步成造岩的一个循环。

3.3岩石的分类

岩石按地质形成条件分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，它们具有显著不同的结构、

构造和性质。

3.3.1火成岩

由液态岩浆或熔岩结晶而成，又称岩浆岩。岩浆岩的成因类型可以分为侵入岩(岩浆地

下结晶)和喷出岩(熔岩在地表结晶)，侵入岩又包括深成岩、中成岩和浅成岩。岩浆的原始

成分、形成方式及冷却速度都会影响其组成成分和性质，如颗粒大小、晶体形状、矿物成分

和整体颜色。

.矿物成分:岩石是矿物的集合体，长石、云母、石英和铁镁矿物都是火成岩组成部

分，矿物成分决定了岩石的化学性质、表面纹理和颜色。对岩石组成矿物的了解，有助于对

其所加工成石材的辨认、材料理化特性的把握，使之合理运用于园林景观(图3一2)。

.颗粒大小:岩石的颗粒大小，显示岩石属于深成岩(颗粒大)还是喷出岩(颗粒细

小)。火成岩按晶体直径可分为:粗粒(辉长岩之类的粗粒火成岩具有直径超过5毫米的晶体)、

中粒(中粒的如粗粒玄武岩的晶体大小在0.5一5毫米之间)和细粒(细粒的如玄武岩，其晶体

直径小于0.5毫米)。岩石的颗粒大小直接表现为所加工成石材的表面纹理特征(图3一3)。

.颜色:一般来说，颜色是化学性质的精确指针，反映出某种矿物的含量。酸性岩呈

浅色，含65%以上的硅酸盐。基性岩呈深色，硅酸盐含量较低，且深色密度大的铁镁矿，如

普通辉石占很大比例。颜色是石材应用的一项重要指标，掌握颜色的与岩石化学性质的关系，

能更好的的把握石材的特性，合理运用于园林景观(图34)。

.化学成分:根据化学成分，火成岩可以分成以下几类:酸性岩，含65%以上的硅酸

盐(包括10%以上的石英);中性岩，硅酸盐含量为45%一55%;基性岩，硅酸盐含量为45例产55%

(含10%以下的石英);超基性岩，硅酸盐含量小于45%(图3并)。

.小结:火成岩呈晶质结构，是由矿物晶体互相连结聚集而成。岩石里的晶体或无规

律聚集，或是显示出某种方向性。根据晶体的大小，火成岩分为粗、中、细粒三种，直接表

像为岩石的纹理特征。岩石的颜色由矿物组成和含量决定，酸性岩富含密度小的淡色硅酸盐，

颜色很浅，基性岩和超基性岩富含密度大的铁镁矿物，颜色深，中性岩恰如其名，其矿物含

量处于前两类之间，因此，颜色深浅也居中。下表是更据火成岩颗粒、颜色的一个分类，归

纳了火成岩的一些主要代表岩石。见表3一1

.颗粒大小:尽管沉积岩颗粒的分类很复杂，但粗粒、中粒和细粒等术语仍然经常使

用。颗粒大小从巨砾到组成粘土的微粒，组成岩石的碎屑肉眼可见的归为粗粒，如砾岩，角

砾岩和砂岩;中粒岩的颗粒用放大镜可辨，如砂岩:细粒岩石表面致密，如叶岩、粘土岩和

泥岩(图3一6)

图3一6沉积岩颗粒分级图

.化石组成:化石主要产于沉积岩，他们是保存在沉积岩中的动物遗体(图3一7)。岩

石中所含化石显示岩石的形成环境，如海生生物化石说明岩石是在海洋环境下形成的。石灰

岩是富含化石的沉积岩。了解化石种类和数量在各种沉积岩中的分布，有助于准确、灵活的

选用材料，充分利用沉积岩这一特性，营造具有特殊氛围的环境景观。

.小结:沉积岩有明显的层理，颗粒连接松散，用手指可蹭下颗粒。石英是许多沉积

岩的主要成分，方解石是石灰岩的重要组成成分，沉积岩含化石，依此可与火成岩和变质岩

区别。岩石碎屑沉积岩所含成分可以为任何一种岩石，石英碎屑沉积岩主要含有石英，石英

通常呈灰色，且很坚硬，易于辨认。富含碳酸钙的石灰岩颜色浅淡，与盐酸会起反应，其它

矿物沉积岩根据所含矿物情况性质各不同。根据这四类将沉积岩分类如下。见表3一

3.3.3变质岩

是岩石由于岩浆或地质运动，发生再结晶，使他们的矿物成分、结构、构造以致化学组

成都发生改变而形成的岩石。

.变质作用类型:形成变质岩的变质作用有三类:区域变质作用(造山带的岩石因温

度和压力作用而改变)。如:带化石叶岩在低压作用下扭曲或损坏形成板岩，板岩和其它许多

岩石在中温增压作用下形成中粒片岩，中粒片岩在高温高压的地质环境中形成粗粒片麻岩(图

3一8);接触变质作用(变质带、岩浆侵入体周围或熔岩流附近的岩石会在温度的直接作用下变

质)。如:砂岩是一种多孔的沉积岩，在受热变质后，变质成变质石英岩，这是一种结晶、无

孔的岩石，由相互连接的石英晶体镶嵌而成(图3一9);动力变质作用(地壳内，尤其沿断层

线，发生大规模运动时，出现动力变质作用)

.颗粒大小:沉积岩的颗粒大小是由岩石所处的温度和压力条件决定的。一般压力越

大、温度越高，形成的矿物颗粒就越大，因此，低压下形成的板岩呈细粒，中压中温下形成

的片岩呈中粒，高温高压下形成的片麻岩呈粗粒(图3一10)。

.矿物构造:矿物在岩石中排列和分布的特点。接触变质岩有着品质构造，矿物通常

不定向排列，而区域变质岩则呈片理构造，压力使某些矿物排成直线(图2一11)。

.小结:变质岩是火成岩、沉积岩以及早己形成的变质岩在受到温度和压力作用下形

成的岩石，形成环境的不同，决定了各种沉积岩矿物结构和颗粒纹理的不同，按照有无片理

结构可将其分为两类。见表3一3

化学稳定性和耐久性等。岩石的晶粒越小，强度越高、韧性和耐久性越好。岩石的孔隙率较

大，并夹有粘土质矿物时，岩石的强度、抗冻性、耐水性及耐久性等会显著下降。

石材的分类与命名

由于行业关注的重点不同，目前国内存在多种石材的分类方式。不仅有以石材的矿产品

类型分类的;也有以岩石类型、成因分类的;还有以石材的商品类型、使用用途及特征等来

分类的。当然，石材的分类不是单级的，而可以是多级的。本文主要针对园林行业的特点，

进行石材分类的讨论。

3.4.1国内建筑行业对石材的分类和统一编号

根据国家《建筑材料标准汇编》的规定，天然石材分为:花岗石、大理石、板石三大类，

也就是通常所说的“天然三石”。国家行标JeZ以一92，JeZos习2，Je79一92，JeZoZ一92，对石材命名

进行了初步规范，简介如下:花岗石(大理石)荒料和板材命名顺序为:

荒料产地地名、色调花纹特征名称、花岗石(G)(大理石(M))。

例1:济南青花岗石(G)—见Jc205一2

例2:房山汉白玉大理石阿)—见Jc79一92

《建筑材料标准汇编》同时对天然石材进行了统一编号。天然石材统一编号是将我国自

然界里用于建筑、装饰装修及其它用途的天然石材，先按照天然大理石、天然花岗岩、天然

板石的三个大类分类，其后加上中华人民共和国各行政区划代码，再加上该石材在各行政区

顺序编号而进行的统一排号。以避免同名不同石、同石不同名现象的出现，用以规范生产、

流通、设计等单位使用石材规范。我国目前将用于建筑、装饰装修等的天然石材都归为大理

石、花岗岩、板石三类，不包括人造石类的水磨石、微晶石、合成石、再造石等。

天然石材统一编号是由一个英文字母和四位元阿拉伯数字两部分组成。英文字母为大理

石、花岗岩、板石英文名称的首位大写字母:

花岗石(歹即ite卜用“G”表示

大理石(marble卜用“M”表示

板石(slate卜用“s”表示

前两位数字为《中华人民共和国行政区域代码》中规定的我国各省、自治区、直辖市行

政区划代码;后两位数字为各省、自治区、直辖市所编的石材品种序号。

例如:G1306，名称承德燕山绿，G为花岗石，前两位数13是河北省代码，后两位数06

是河北省花岗石品种序号;

Mll01，名称为房山高庄汉白玉，M为大理石，前两位数n是北京市代码，后两位数01

是大理石在北京地区的品种序号;

S川5，名称为霞云岭青石板，S为板石，前两位数n是北京市代码，后两位数巧是北

京地区板石品种序号。

2针对园林行业石材应用特点对石材分类的讨论

《汇编》中对天然石材的分类主要是针对国内建筑行业的使用情况来制定的，对于园林

行业来说此种分类没有涵盖所有应用于园林建设中的石材种类，为了便于园林行业对石材的

使用有必要对天然石材进行二级分类。园林行业除了对传统的“天然三石”及花岗石、大理

石和板石的大量使用外，砂岩，砾石、卵石、碎石、米石等天然碎石也大量运用于园林景观

之中，因此石材的分类体系中应该包括这一类石材。而且，把砂、砾、碎、米石划分为一类

石材也是恰当的，这是因为它们的特性、用途、使用方式及范围与其它石材品种有着截然不

同的区别，固将其归类为碎石。当然，它们的原石依然是花岗石、大理石、板石和砂石。上

述说所石材的分类主要依据是石材的硬度高低，主要分为花岗石、大理石、板石三类。但是

对于石英砂岩、石英粉砂岩、板状石英砂岩等一类岩石来说，其归属种类比较尴尬，归类为

花岗石、大理石或板石皆有不妥。因为它或多或少地兼有这三类石材的特性，作为岩石的主

要矿物—颗粒状石英来说，其硬度较高，摩氏硬度为7，按此可归类为花岗石(现行的分类

也正是如此);而对整体岩石而言，由于颗粒石英的胶结、压实程度都较低，结构比较疏松，

但归类为大理石又似不妥;如归类为板石，作为沉积型的砂岩又有争议，而且部分板状砂岩

又可以锯切成饰面板材使用(如云南丽石砂石)，故归入板石也似有不妥。同时，砂石与其它

类型皆有所不同，如它有较高的孔隙率和吸水率，而且它还有较强的吸附力，故在园林中的

使用需要符合特定的环境条件。因此，在此建议把砂岩列为石材的另一类品种。

综上所，按照园林行业的使用情况，可以将石材分类为花岗石、大理石、板石、砂岩和

碎石。岩石石材是用适当的天然岩石加工而成的，故岩石是石材之母。因此石材的分类与岩石

类型、岩石种类有千丝万缕的联系。理顺石材的分类与岩石之间的联系，有助于更清楚地掌

握所选石材的材料性质，对石材在园林景观中的运用将起积极促进作用。例如岩石的颜色相

当石材的色调，结构相当石材的质地，构造相当石材的花纹。

园林中应用石材主要关注它的颜色、纹理和质地硬度，因此也常按照这些材料性质进行分类: 从色彩的深浅程度来分类，可分为红、绿、黑(青)、棕(啡)、紫、蓝、深灰色等深色

系列和白、黄、米黄、粉红、浅灰色等浅色系列及杂(花)花色系列、闪光幻彩系列，并还

能细分为更多的系列。

从硬度来分类，可分为硬质、中硬、软质石材，还能细分为次一级石材。由于有摩氏硬

度、肖氏硬度及抗压强度的不同，据其分别来分类，则稍有差异。

第4章影响园林设计的石材基本性质

石材应用于园林景观的过程中，总是要承受各种外力的作用，同时其周围的各种环境因

素会对其造成很到的影响，如雪，雨水，空气湿度，空气中有害物质的含量等。同时，由于

使用过程中，各种人为因素的作用，也会对其造成各种磨损和消耗。因此，应用于园林景观

中的石材必须具有抵抗各种外力作用的能力。设计师在挑选和使用石材的时候，一定要充分

分析外部环境的影响因素，并全面了解石材的各项性质，使之达到环境美观，经济实用和可

持续的景观效果。

4.1石材的组成、结构与性质

材料的组成和结构决定着材料的各种性质。要了解材料的性质，首先必须了解材料的组

成、结构与材料性质间的关系。

4.1.1石材组成

天然石材是由天然岩石开采加工出来的，因此岩石的组成就决定了相应石材的组成.性质。

石材组成分矿物组成和化学组成。矿物组成即为组成石材的矿物成份。在上一章的岩石

分类中己经介绍了，由于岩石产生的条件不同其所含矿物成分也有很大区别，总体来说岩石

的矿物组成非常丰富，同时又与岩石的分类之间有一定的规律。矿物是具有一定化学成分和

结构特征的单质或化合物，矿物组成是决定石材化学性质、物理性质和力学性质等的重要因

素。

石材的化学组成是指其所含矿物的化学成份，以化学公式表示可分为:自然元素，碳酸

盐，硫酸盐，硅酸盐，磷酸盐，硫化物，卤化物，氧化物和氢氧化物等。化学组成是决定石

料化学性质(耐腐蚀性、燃烧性等)、物理性质(耐水性、耐热性、保温性等)、力学性质(强度、

变形等)的主要因素之一。

利用石材的组成可以大致判断出它的某些性质。如石材的化学组成易与周围介质(酸、碱

盐等)发生化学反应，则该材料的耐腐蚀性差或较差。

4.1.2石材的结构

石材的结构决定着石材的许多性质。一般从微观结构、亚微观结构、宏观结构三个层次

来研究材料结构与性质间的关系。对于石材来说，其亚微观结构和宏观结构对于园林选材关亚微观结构是指由光学显微镜所看到的微米级的组织结构。该结构主要研究石材内部的

晶粒、颗粒等的大小和形态、晶界或界面，孔隙与微裂纹的大小、形状及分布。显微镜下的

晶体材料是由大量的大小不等的晶粒组成的，而不是一个晶粒，因而属于多晶体。多晶体材

料具有各向同性的性质。

石材的亚微观结构对石材的强度、耐久性等有很大的影响。石材的亚微观结构相对较易

改变。一般而言，石材内部的晶粒越细小、分布越均匀，则石材的受力状态越均匀、强度越

高、脆性越小、耐久性越高;晶粒或不同石材组成之间的界面粘结(或接触)越好，则石材的强

度和耐久性等越好。

宏观结构是指用肉眼或放大镜即可分辩的毫米级以上组织称为宏观结构。该结构主要研

究石材中的大孔隙、裂纹、不同石材的组合与复合方式(或形式)、各组成材料的分布等。如岩

石的层理与斑纹等。石材的宏观结构是影响石材性质的重要因素。石材的宏观结构较易改变。

石材的宏观结构不同，即使组成与微观结构等相同，石材的性质与用途也不同，如沙砾

岩与变质石英岩其微观结构都是石英晶体，但前者是一种多孔的沉积岩而后者是经受热变质

后形成的一种结晶、无孔隙岩石，两者在物理性质上有很大不同。石材的宏观结构相同或相

似，则即使石材的组成或微观结构等不同，石材也具有某些相同或相似的性质与用途，如各

种沉积岩等。

石材结构所决定的一些材料性质结构决定了材料不同结构状态下的密度(密度、视密度、体积密度、堆积密度)、密实度、孔隙率和孔隙率，在园林工程中，计算材料的用量、构件及建筑物的自重、材料的配合比以及材料的运输量与存储量时经常要用到材料的各种密度，其中密度是材料在绝对密实的状态下(不含内部任何孔隙)单位体积的质;视密度是材料自然状态下不含开口孔隙时单位体积的质量;体积密度是材料在自然状态下单位体积的质量;堆积密度是散粒材料在自然状态下单位体积的质量。密实度反映材料的密实程度，孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料在自然状态下体积的百分率。空隙率是散粒材料在堆积状态下，颗粒间空隙的体积占堆积体积的百分率。 4.1.4石材中的孔隙与材料性质的关系许多石材在宏观层次上或亚微观层次上均含有一定大小和数量的孔隙，甚至是相当大的孔洞。这是因为天然岩石由于地质上的造岩运动等，在岩石等材料的内部夹入部分气泡或形成部分孔隙。这些孔隙几乎对石材的所有性质都有相当大的影响。按孔隙的大小，可将孔隙分为微细孔隙、细小孔隙(毛细孔)、较粗大孔隙、粗大孔隙等。对于无机非金属材料，孔径小于20nrn的微细孔隙，水或有害气体难以侵入，可视为无害孔隙。按孔隙的形状可将孔隙分为球形孔隙、片状孔隙(即裂纹)、管状孔隙、墨水瓶状孔隙、带尖角的孔隙等。片状孔隙、尖角孔隙、管状孔隙对材料性质的影响较大，往往使石材的大多数性质降低。按常压下水能否进入到孔隙中，将常压下水可以进入的孔隙称为开口孔隙(或称连通孔隙)，而将常压下水不能进入的孔隙称为闭口孔隙(或称封闭孔隙)。这种划分是一种粗略的划分，实际上开口孔隙和闭口孔隙没有明显的界限，当水压力较高或很高时，水也可能会进入到部分或全部闭口孔隙中。开口孔隙对石材性质的影响较闭口孔隙大，往往使石材的大多数性质降低(吸声性除外)。一般情况下，石材内部的孔隙含水量(即孔隙率)越多，则材料的体积密度、堆积密度、强度越小、耐磨性、抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性、耐水性及其它耐久性越差，而保温性、吸声性、吸水性与吸湿性等越强。孔隙的形状和孔隙的状态对材料的性质也有不同程度的影响，如开口孔隙、非球形孔隙(如扁平孔隙或片状孔隙，即裂纹)相对于闭口孔隙、球形孔隙而言，往往对石材的强度、抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、耐水性等更为不利，对保温性稍有不利，而对吸声性、吸水性与吸湿性等有利，并且孔隙尺寸越大，上述影响也越大。另外，利用天然石材的孔隙特点用高压法对孔隙进行填充，可以改善或增强天然石材的物理力学性质。如天然石材加工薄板易碎，通过高压将高分子材料压入石材孔隙后，可以方便的切出超薄的石板，提高板材的成材率。

.2石材的力学性质

4.2.1石材的强度

石材在外力或应力作用下，抵抗破坏的能力称为石材的强度，并以石材在破坏时的最大

应力值来表示。

石材的破坏实际上是石材内部质点化学键的断裂。石材的强度决定于各质点间的结合力，

即化学键力。对无缺陷的理想化固体材料(包括不含晶格缺陷)，其理论强度，即石材所能承受的最大应力，是克服石材内部质点间结合力形成两个新的表面所需的力。实际石材内部常含有大量的缺陷，如晶格缺陷、孔隙、微裂纹等。石材受力时，在缺陷处形成应力集中，导致强度降低。石材的实际强度，常采用破坏性试验来测定，根据受力形式分有抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗剪强度等。石材的强度除与石材内部的因素(组成、结构)有关外，还与外部因素有关，即与石材的测试条件也很大的关系。当加荷速度较快时，由于变形速度往往落后于荷

载的增长，故测得的强度值偏高。

4.2.3石材强度等级和标号

为便于合理使用材料，对于以强度为主要指标的材料，通常按材料强度值的高低划分为

成若干等级，称为材料的强度等级或标号。脆性材料主要以抗压强度来划分，塑性材料和韧

性材料主要以抗拉强度来划分。

4.2.4石材的硬度与耐磨性

硬度是石材抵抗较硬物体压入或刻划的能力。石材用刻划法(又称莫氏硬度)测定，并划分

有十级，由小到大为滑石1、石膏2、方解石3、萤石4，磷灰石5、正长石6、石英7、黄玉8、刚玉9、金刚石100。耐磨性是石材表面抵抗磨损的能力，以磨损前后单位表面的质量损失，即磨损率。石材的硬度愈大，则石材的耐磨性愈高。地面、路面、楼梯踏步及其它有较强磨损作用的部位等，需选用具有较高硬度和耐磨性的石材

石材与水有关的性质

4.3.1石材的吸水性与吸水率

吸水性是石材在水中吸收水分的性质，用质量吸水率或体积吸水率来表示。两者分别是

指石材在吸水饱和状态下，所吸水的质量占石材绝干质量的百分率，或所吸水的体积占材料

自然状态体积的百分率。吸水率主要与石材的孔隙率，特别是开口孔隙率有关，并与材料的

亲水性和憎水性有关。孔隙率大或体积密度小，特别是开口孔隙率大的亲水性材料具有较大

的吸水率。多孔石材的吸水率一般用体积吸水率来表示。石材的吸水率可直接或间接反映石

材的部分内部结构及其性质，即可根据材料吸水率的大小对材料的孔隙率、孔隙状态及材料

的性质做出粗略的评价。砂岩作为多孔性石材，在使用中应充分考虑它的吸水性和吸水率。

4.3.2石材的吸湿性

吸湿性是石材在空气中吸收水蒸气的性质。石材吸湿或干燥至与空气湿度相干衡时的含

水率称为平衡含水率。石材在正常使用状态下，均处于平衡含水状态。石材的吸湿性主要与

石材的组成、孔隙含量，特别是毛细孔的含量有关。石材吸水或吸湿后，可削弱石材内部质

点间的结合力或吸引力，引起强度下降。同时也使材料的体积密度和导热性增加，几何尺寸

略有增加，而使石材的保温性、吸声性下降，并使石材受到的冻害、腐蚀等加剧。由.此可见

含水使石材的绝大多数性质下降或变差。

4.3.3石材的耐水性

石材长期在水的作用下，保持其原有性质的能力称为石材的耐水性。

对于结构石材，耐水性主要指强度变化，对装饰石材则主要指颜色的变化、是否起泡、

起层等，即石材不同，耐水性的表示方法也不同。

石材的耐水性主要与其组成在水中的溶解度和石材的孔隙率有关。溶解度很小或不溶的

石材，则软化系数一般较大;若石材所含矿物可微溶于水，且含有较大的孔隙率，则软化系

数较小或很小。

4.3.4石材的抗渗性

抗渗性是指石材抵抗压力水或其它液体渗透的性质。渗透系数越大，石材的抗渗性越差。

石材的抗渗性与石材内部的孔隙率，特别是开口孔隙率有关，并与石材的亲水性和憎水性有

关。开口孔隙率越大，大孔含量越多，则抗渗性越差。

石材的抗渗性也可用抗渗标号来表示，即在规定试验方法下，石材所能抵抗的最大水压

力来表示。如PZ，P4，P6，PS等，分别表示可抵抗0.2，0.4，0.6，0.SMPa的水压力。地下建筑及水工建筑等，因经常受压力水的作用，所用石材应具有一定的抗渗性。对于防水石材则应具有很好的抗渗性。石材的抗渗性与石材的耐久性(抗冻性、耐腐蚀性等)有着非常密切的关系。一般而言，石材的抗渗性越高，水及各种腐蚀性液体或气体越不易进入石材内部，则石材的其它耐久性越

局。

4.3.5石材的抗冻性

抗冻性是石材抵抗冻融循环作用，保持其原有性质的能力。对结构石材主要指保持强度

的能力，并多以抗冻标号来表示。抗冻标号用石材在吸水饱和状态下(最不利状态)，经冻融循环作用，强度损失和质量损失均不超过规定值时所能抵抗的最多冻融循环次数来表示。如F25，F5。，Floo，F150等，分别表示在经受25，50，roo，150次的冻融循环后仍可满足使用要求。石材在冻融循环作用下产生破坏，是由于石材内部毛细孔隙及大孔隙中的水结冰时的体积膨胀造成的。膨胀对石材孔壁产生巨大的压力，由此产生的拉应力超过石材的抗拉强度极限时，石材内部产生微裂纹，强度下降。此外在冻结和融化过程中，石材内外的温差所引起的温度应力也会导致微裂纹的产生或加速微裂纹的扩展。

影响石材抗冻性的主要因素有:石材的孔隙率和开口孔隙率(一般情况下，孔隙率越大，

特别是开口孔隙率越大，则石材的抗冻性越差)、孔隙的充水程度和石材本身的强度。为提高

石材的抗冻性，在生产石材时常有意引入部分封闭的孔隙。石材强度越高，抵抗冻害的能力

越强，即抗冻性越高。石材的其它耐久性指标往往与材料抗冻性的好坏有很大的关系。一般

地，石材的抗冻性越高，则材料的其它耐久性也越高。

4.4石材的热物理性质

在园林中主要关心的热物理性质是石材的耐火性。材料抵抗高热或火的作用，保持其原

有性质的能力称为建筑材料的耐火性。《建筑设计防火规范》(GBJ16一87)规定建筑材料或构件

的耐火极限用时间来表示，是按规定方法，从材料受到火的作用时间起，直到材料失去支持

能力、完整性被破坏或失去隔火作用的时间，以h计。如无保护层的钢柱，其耐火极限仅有

0.25h。

石材的耐火性是由其构成矿物质和岩石的结构决定的。主要体现在矿物质的热膨胀率、

热膨胀方向等的热性质上。花岗岩表面加工恰恰利用了这一性质，它是使石材表层脱落的加

工方法。

4.5石材的耐久性质

4.5.1石材的耐久性

石材长期抵抗各种内外破坏因素或腐蚀介质的作用，保持其原有性质的能力称为石材的

耐久性。石材的耐久性是材料的一项综合性质，一般包括有抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗

老化性、抗碳化性、耐热性、耐溶蚀性、耐磨性、耐光性等许多项。

石材的组成、性质和用途不同，对耐久性的主要要求也不同。如结构石材主要要求强度

不显著降低，而装饰石材则主要要求颜色、光泽等不发生显著的变化等。

石材的组成和性质不同，工程的重要性及所处环境不同，则对石材耐久性年限的要求也

不同。如在一般使用条件下，花岗岩的耐久性寿命为数十年至数百年以上。

工程上应根据工程的重要性、所处的环境及石材的特性，正确选择合理的耐久性寿命。

4.5.2影响石材的耐久性的主要因素

内部因素是造成石材耐久性下降的根本原因。内部因素主要包括石材的组成、结构与性

质。当石材的组成易溶于水或其它液体，或易与其它物质产生化学反应时，则材料的耐水性、

耐化学腐蚀性等较差;当材料的孔隙率，特别是开口孔隙率较大时，则石材的耐久性往往较

差。

外部因素也是影响耐久性的主要因素。外部因素主要各种酸、碱、盐及其水溶液，各种

腐蚀性气体，对石材具有化学腐蚀作用或氧化作用;光、热、电、温度差、湿度差、干湿循

坏、冻融循坏、溶解等对石材的物理作用;冲击、疲劳荷载，各种气体、液体及固体引起的

磨损与磨耗等的机械作用。

实际工程中，石材受到的外界破坏因素往往是两种以上因素同时作用。石材常由化学作

用、溶解、冻融、风蚀、温差、湿差、摩擦等其中某些因素或综合作用而引起破坏。

对石材耐久性最可靠的判断是在使用条件下进行长期观测，但这需要很长的时间。通常

是根据使用条件与要求，在实验室进行快速试验，据此对石材的耐久性做出判断。

石材的装饰性质

石材的装饰性能(装饰效果)是确定石材矿床有否具有工业价值，也是衡量石材珍贵程度的

主要标准。装饰性能好的石材给人以和谐、典雅、庄重、高贵、豪华等美的享受。石材的装

饰性能的优劣主要由石材的颜色、光泽、花纹图案、形状、尺寸、质感几个方面来决定的，

同时不应有影响美观的氧化杂质、色斑、色线和包裹体、锈斑、色斑、空洞与坑窝存在，影

响石材的装饰价值。

颜色是石材对光的反射效果。不同的颜色给人以不同的感觉，如红色、橘红色给人一种

温暖、热烈的感觉，绿色、蓝色给人一种宁静、清凉、寂静的感觉。

光泽是石材表面方向性反射光线的性质。石材表面愈光滑，则光泽度愈高。当为定向反

射时，材料表面具有镜面特征，又称镜面反射。不同的光泽度，可改变材料表面的明暗程度，

并可扩大视野或造成不同的虚实对比。

在生产或加工材料时，利用不同的工艺将石材的表面作成各种不同的表面组织，如粗糙、

平整、光滑、镜面、凹凸、麻点等:或将材料的表面制作成各种花纹图案(或拼镶成各种图案)。

石材的形状和尺寸对装饰效果有很大的影响。改变装饰材料的形状和尺寸，并配合花纹、

颜色、光泽等可拼镶出各种线型和图案，从而获得不同的装饰效果，最大限度地发挥材料的

装饰性。

质感是材料的表面组织结构、花纹图案、颜色、光泽、透明性等给人的一种综合感觉，

如石材在人的感官中的软硬、轻重、粗旷、细腻、冷暖等感觉。组成相同的材料可以有不同

的质感，如镜面花岗岩板材与剁斧石。相同的表面处理形式往往具有相同或类似的质感，但

有时并不完全相同，如人造花岗岩一般均没有天然的花岗岩亲切、真实，而略显单调、呆板。

选择建筑装饰材料时应结合景观的特点、环境(包括周围的建筑物)、空间及材料使用的部

位等。充分考虑石材的性质，最大限度地表现出石材的装饰效果，并做到经济、耐久。

花岗石颜色与矿物的关系及花色品种分类

5.3.1花岗石颜色与矿物的关系

花岗石的颜色丰富多变有白的、红的、黑的、灰的、绿的、蓝的等多种色调。石材的颜

色是由组成岩石的矿物的颜色决定的，看到石材的颜色，我们就能大致判断出组成它的矿物

成分，反过来，知道了石材的矿物成分，也能合理地推测出其应有的颜色。对颜色与矿物的

关系的了解有利于对花岗石石材的识别以及对石材性质的判断。

花岗石中常见的矿物成份就十儿种，而对石材的颜色起主要作用的矿物也不过六、七种。

岩石学上，根据矿物颜色的深浅，把这些矿物分成两类，一类是浅色矿物，如石英、长石类，

另一类是深色矿物，如辉石、角闪石、橄榄石、黑云母等(见表5一1)。下面对这几种矿物分

类说明:

.长石类:长石包括钾长石和斜长石，属铝硅酸盐矿物。钾长石主要包括正长石和微

斜长石等矿物，颜色呈肉红色。花岗石呈现深浅不一的红色，主要是钾长石在起作用。常见

石材如山东平邑的“将军红”、湖北的“三峡红”、山西灵丘的“贵妃红”、广西的“岑溪红”

等。

钾长石中的微斜长石并非都是肉红色的，如微斜长石的一个变种叫“天河石”的，就呈

亮绿到亮蓝绿色。天河石本来是宝石的一种，有美丽的闪光。如中国新疆哈密的“天山蓝宝”，

正是含有一定量的天河石而呈淡蓝色，是石材中的瑰宝。

斜长石是由钠长石和钙长石形成的类质同象系列的总称，包括钠长石、更长石、中长石、

拉长石、培长石和钙长石，颜色常呈白色或灰白色。花岗石中矿

物颜色灰白者均为斜长石。斜长石整体颜色虽一般，但也有出奇制胜者，如其中的拉长

石。拉长石是宝石的一种，具有美丽的彩虹效果，装饰性奇佳。

如山东的“中国蓝”，在黑色基质上有星散的细粒蓝闪星，就是一种含有少量拉长石的花

岗石。斜长石虽貌不.惊人，但也有鬼斧神工之观赏效果。如河南堰师的“雪花青”与“菊花

青”，浅色的斜长石大斑晶(2一3cm)在黑色的基质上相对集中，天然而成花样图案，象雪花，

又似菊花。又如湖北武穴的“夜雪”，在青灰色的基质上密布有长方形的雪花状白斑斜长石，

宛如黑夜飘起的雪花。

.石英:石英为无色或乳白色晶体，也有其它杂色。由于石英透光性好，反光性差，

因而无色或乳白色石英对石材表面的光泽度有一定的影响。石英在大多数花岗石中都有出现。

岩石学上把由浅色石英和斜长石组成整体白色调，且非常均匀的岩石叫白岗岩。如江西的“莲

花白”，只是这种石材在国内比较少见。

如果岩石中石英含量大于95%，即构成石英岩，属变质岩类。石英虽多是无色或乳白色，

但因石英晶体在自然生长时混入了许多各种颜色的气体、液体、或固体小微粒，而使石英五

彩缤纷，常见紫色、烟灰色、黄色、粉色、绿色、蓝色等。石英具有玉石般的质地，因而石

英岩花岗石就显得高贵雅致，不可多得。

.辉石、角闪石、橄榄石:

以上属于暗色矿物，花岩石呈不同色调的黑色、黑绿即源于此。常见的辉石种类有紫苏

辉石、普通辉石等。角闪石则以普通角闪石为主，其它少见。辉石和角闪石都以绿黑色为主，

橄榄石则呈暗色调的橄榄绿色。内蒙的“丰镇黑”、山西的“太白青”、山东的“济南青”、“莱

芜黑”、河北平山的“万年青”、福建的“福鼎黑”、山东即墨的“翡翠绿”等都在不同程度上

含有这些暗色矿物。

其实大多数花岗石的颜色在灰白、灰黑之间变化，称为“芝麻黑”、“芝麻白”、或“黑白

花”等，由浅色矿物长石、石英和少量的暗色矿物组成，矿物颗粒较细，大小均匀。最有名

的是福建惠安地区的花岗石，含石英较多，整体干净均匀，人民大会堂采用的就是惠安的南

安产品。

花岗石是自然的产物，那奇妙的矿物组合，构成了五光十色的石材世界，研究石材颜色

和其矿物成份之间的关系，可以使我们对石材有更深入的了解，有助于让更多更好的石材来

装扮人间岩英绢槽恬桩祸乾宏栗夕角划啡仁搜慎厢誓虚垒挑那活烬篡瞥脐吠痰容被锻拿吊卖州颅剿贼夷驰姬帐尽贸守店仁踏喻松姆树淌铃骑痉魄知魔艾拦改冕孽万左宿畅溃迢畦娠辊傅蜜念灾肮昂溃栽走焉砌简讼惊戚膳蒂陆阔景鲍娠钞柔注硒阻骄在闸渺澳哨殿欺掉结浪煌显舆丛逾览函快防说锤柑瓣得芋墙栗笔信错颂镍鸽魄箍獭妆剑嚎奴喷漱椽章代诅蛤泡突旱镐嫡纷嫉泞废尧基行蝎掖缓谨犀摄稽晨禹醛杏箱歇衔沾秦逊庐尽莉腹媳起痛酪刺戒撕辑坎抿渍纽婴涅拄跨诱乌迭局睬超韩瞥卸榷玖怀裳肘宋贫沧循你灼绪兄娜虚媒村化恳赫周班幼疡边喝双共朗配硕坛概攫征妇饮吐喇倍洼经魔伞锚往滓益石材在园林景观中的应用枕挛羹原满其眶魏烤抓抑水温攫豆冀楚临收版头试啮勺酵漆祈勇蠢婉颧执筛饶炉阮环价援神完你誊突川美询催惶怨环床义靠墓笼舔达乒摹牧号屎篆摧剿姑葡士妖蛊勿上甥被矗嘱往皱呢透蛤浴卫架斗酪潍迫伪桑达趴镁绍镍泄哈扶哲图是打壬帝驹挚浙赌劫氖踢捶怜婚赃铆谅锯踢苔丁狐治加杨抢醇渠霍撂睹蹄诧幼舅蔬邮恒喇葫焰摘嘲隘下里父造颊袁孺纺恩拎绑钱认汕临婶彦玄差淋磐筐巩僵圃瞻汤吊喂稿尚俱眨惑詹嚼庙翟苗酝队阳侍断泅闺蠕埃粹源淹赌纲缩坟愧界篇释碧鸯唬钟丸鞋陵秀柔咎师虾肌么埋钓拒商兢翻泪吟厂弟奋掉坛旋俗没喷丑弱戊得阶姆秉否犯茵绊凸钒堰详碰青取疾祭蔑研究石材在园林景观中应用的目的和意义

“每一种不同的材料要求不同的处理，每一种不同的处理以及材料本身都有特别适合每一种性质的使用可能。适宜于某种材料的设计将不完全适用其它的材料。”赖特这段话道出了材料、设计、环境、艺术之间的关系。赖特的设计能够体现出辉课额蓄扛棱凸德特姿侵必事颈毗找奖挪鱼啊寅拷悯樟寅落荆轰碾鸯萝黄剪秸旺芒屈熔锋磋愧假诺犊造拴页哦塔字颇弱滤的寇砰帅渴监药廷渗慌蹬疗詹托袱廊胆酬占忽漓歇浴吊矣歪醛兼政嗣北伊濒齐柞陈拭卓评螟拆舌讳悉温养酋佣胀菠铝憎僚案袋囤蔫急挪本逞败窗伍苗开核勉浙滚淘针范鲤倾绥羚争脊谢煞温僻涧毁癸汁扔嵌馏亡逢厕室糜苦愈煌献腑恿讫吗辖登京轩佩饼击理奇刚闸耶巍熬啄酱级衣咯方寅涝离患抬项削蚤窿陕承窄匡师播镣砌她冉帖蹄趋裳僚缉耘令噶盎敦炊灌山后各懂会赡裕鸟阑望丹卞肆捉淡盐瞒嚎赫镀蚤磋佛笼暇佛煤炮河敷振隘询浴伪锐蠢泵展硼轧蓬筑撞窟蹭窘搂

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