天然石材的主要物理特性

1、天然石材的主要物理特性天然石材的主要物理特性石材（大理石、花崗石等）的物理性質(zhì)主要指顏色紋理、光澤度、硬度、耐磨性、機械強度（抗拉、抗壓、抗剪），比重（密度）、吸水率、空隙度、耐酸度與耐堿度、耐熱性、抗凍性等。一、顏色與紋理一、顏色與紋理石材所呈現(xiàn)出的絢麗多彩的顏色是石材中各種礦物對不同波長的可見光選擇性吸收或反射的結(jié)果。石材的顏色與其所含的礦物成份密切相關(guān)?；◢徥幕窘M成礦物是石英、鉀長石、斜長石、橄欖石、輝石、角閃石、黑云母。其中

2、前三種礦物顏色較淺，稱為淺色礦物，后四種礦物顏色較深，稱為暗色礦物，巖石中暗色礦物的百分含量稱為色率。長石在花崗石中的含量最多，所以花崗石的顏色主要決定于長石的顏色和數(shù)量。不同品種的長石呈現(xiàn)不同的顏色。鉀長石呈肉紅色和灰白色，所以當(dāng)巖石中含有較多的鉀長石時常呈紅色，例如廣西的“楓葉紅”、山西的“貴妃紅“、印度的“印度紅”等。斜長石根據(jù)其中鈣、鈉含量的比例分為基性斜長石、中性斜長石和酸性斜長石。一般中酸性斜長石呈灰白色，所以這一類斜長石居

3、多的石材多呈灰白色，例如福建的“泉州白”和“廈門白“。而基性斜長石顏色較深，所以黑色石材中所含的長石如果為基性斜長石則石材將呈深黑色，例如“山西黑“；反之如果所含的長石為中性斜長石則石材呈現(xiàn)灰黑色，板面上具有小白點，例如“濟南青”。所以長石的種類對石材的顏色和裝飾效果影響極大。在眾多的長石家族中特別值得一提的是拉長石，它是基性斜長石的一種，主要產(chǎn)于基性巖中。由于拉長石對光線的特殊的折射作用，當(dāng)轉(zhuǎn)動含拉長石的石材時，拉長石的晶體將呈現(xiàn)藍、

4、綠、紫、金黃等變彩，從而使此類石材具有優(yōu)良的裝飾效果。例如中國山東的“藍閃星”，陜西的“黑冰花”，挪威的“藍珍珠”，巴西的“綠鉆”等都是含拉長石的名貴石材品種。有些花崗石的顏色是由于受到雜質(zhì)浸染而引起的，例如福建南安的“銹石”就是受到Fe3浸染而呈銹黃色。與此相似的如巴西的“拿破侖金”、印度的“麥黃石“、河北的“燕山黃”等都是同一原因致色的。應(yīng)當(dāng)注意的是許多含鉀長石的紅色花崗石在陽光的照射下會逐漸褪色，或是在較高的溫度下也發(fā)生褪色現(xiàn)象，

5、例如福建的“永定紅”、“虎貝紅”和廣東的“惠東紅“等品種都可發(fā)生這種現(xiàn)象。關(guān)于花崗石的褪色機理和防護措施目前正在研究與探討之中，在還沒有找到有效的防護措施之前，在使用這類石材時應(yīng)充分考慮其使用的環(huán)境條件，以免發(fā)生褪色現(xiàn)象，影響裝飾效果。根據(jù)礦物成份可以把大理石分為兩類，一類是以碳酸鹽礦物為主的大理石，例如以含方解石、白云石為主的灰?guī)r、白云巖、大理巖等，如“廣西白”、“漢白玉”、“松香黃”等；另一類是含較多硅酸鹽礦物的變質(zhì)巖，例如蛇紋巖、

6、鎂橄欖石蛇紋巖、含硅灰石、蛇紋石大理巖等，如臺灣的“大花綠”，遼寧的“丹東綠”，湖北的“綠寶“等。以碳酸鹽為主的大理石的顏色常與巖石中所含的雜質(zhì)有關(guān)。此類大理石不含有雜質(zhì)時為純白色，例如“漢白玉”和“寶興白”等。當(dāng)含有雜質(zhì)時則因所含雜質(zhì)的不同而呈不同的顏色，例如湖南的“邵陽黑“因含碳質(zhì)而呈黑色，湖北通山的“荷花綠”因含F(xiàn)e2而呈綠色，安徽廣德的“廣黃“因含F(xiàn)e3而呈黃色。含較多硅酸鹽礦物的大理巖的顏色常與巖石中所含的硅酸鹽礦物有關(guān)。例如

7、陜西或湖北的“大花綠”即因組成巖石的礦物主要為蛇紋石而呈綠色，遼寧的“丹東綠”則因含鎂橄欖石和透輝石而呈綠色，四川的“鳳羽花”因含透輝石而呈黑褐色。石材的紋理，特別是大理石的紋理與大理石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，特別是構(gòu)造主要影響大理石的紋理，木紋石大理石是一個珍貴的大理石品種，它是碳酸鈣為主的礦物在沉淀形成的一種巖石，由于沉淀周期內(nèi)各種條件的變化形成類似木紋的花紋。而砂巖的木紋紋理從構(gòu)造的角度講，也是因沉淀周期的變化，形成類似木材的年輪。晶體結(jié)構(gòu)的

8、巖石較非晶體結(jié)構(gòu)的巖石具有較高的韌性。石材的耐熱性與其化學(xué)成分及礦物組成有關(guān)。含有石膏的石材，在100℃以上時開始破壞；含有碳酸鎂的石材，當(dāng)溫度高于725℃時會發(fā)生破壞；含有碳酸鈣的石材，當(dāng)溫度達到827℃時開始破壞。由石英與其他礦物所組成的結(jié)晶石材，如花崗巖等，溫度高于700℃以上時，由于石英受熱晶型轉(zhuǎn)變發(fā)生膨脹，強度迅速下降。石材的抗凍性是用凍融循環(huán)次數(shù)來表示。也就是石材在水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受規(guī)定條件下數(shù)次凍融循環(huán)，而強度降低值不超過

9、25%，重量損失不超過5%時，則認為抗凍性合格。石材的抗凍標號分為D5、D10、D15、D25、D50、D100、D200等。石材的抗凍性與其礦物組成、晶粒大小及分布均勻性、膠結(jié)物的膠結(jié)性質(zhì)等有關(guān)。六、密度六、密度石材密度數(shù)學(xué)公式為ρ=mV，符號為gcm^3。七、吸水率七、吸水率低于1.5%的巖石稱為低吸水性巖石；吸水率介于1.5%～3.0%的稱為中吸水性巖石；吸水率高于3.0%的稱為高吸水性巖石。石材的吸水性主要與其孔隙率及孔隙特征有

10、關(guān)。深成巖以及許多變質(zhì)巖，它們的孔隙率都很小，因而吸水率也很小。例如花崗巖的吸水率通常小于0.5%。沉積巖由于形成條件、膠結(jié)情況與密實程度有所不同，因而孔隙率與孔隙特征的變化很大，其吸水率的波動也很大。例如致密的石灰?guī)r，吸水率可小于1%，而多孔貝殼石灰?guī)r，吸水率可高達15%。石材的吸水性對其強度與耐水性有很大影響。石材吸水后，會降低顆粒之間的粘結(jié)力，從而使強度降低。有些巖石容易被水溶蝕，因此，吸水性強且易溶蝕的巖石，其耐水性較差。吸水性