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哪种天然石材更适合建筑外墙装饰?

 安喜喜 2018-06-28

石材研习社


众所周知,天然石材是建筑中不可或缺的装饰材料。从12世纪的法国哥特式建筑到19世纪初的古典主义式建筑都以它来取材,用最自然和原始的材料组合而成一座座极具代表性和富有文化内涵的建筑。天然石材也成就了无数百年古典建筑与文化。

天然石材常见用于建筑饰面的有花岗石、大理石、石灰石、砂岩、板岩等。

石材分类在我们国家起步较晚,一直到2005年才把石灰石单独划分出来。在这之前甚至现在,很多人不知什么是石灰石,并把石灰石当做大理石。

2008年2月1日实施的《建筑幕墙》GB/T 21086-2007中7.2.1.1条:“幕墙用石材宜选用花岗石,可选用大理石、石灰石、石英砂岩等。”

作为建筑外墙,具体哪种更适合外墙用呢?我们先来看看幕墙石材标准。

《建筑幕墙》GB/T 21086-2007中7.2.1.5-8条:


用于建筑外墙的石材在弯曲强度、吸水率、厚度面积以及冻融系统等有了规定。各项物理性能参数应根据国家抽样要求扩大一倍或数倍送第三方检测,对不符合要求的板材不能作为外墙面板。


除了物理性能需要符合标准, 石材必须对风化、水化、溶解、脱水、酸化,还原和碳酸盐等化学侵蚀具有相当的抵抗力,否则可能在安装及维护上需要花费更多的成本。




花岗石



建筑外墙最常用的石材,花岗石是由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶,以及花岗质的变质岩等形成。结构通常为点状结构,颗粒较为粗大(指二氧化硅),表面花纹分布较规则,硬度高。

花岗岩矿山


花岗岩主要成分是二氧化硅,其含量约为65%—85%。密度:2790-3070 kg/m3 ,抗压强度:1000-3000 kg/cm2,吸水率:0.13 %、花岗石的化学性质稳定,不易风化,能耐酸、碱及腐蚀气体的侵蚀,其化学性与二氧化硅的含量成正比,使用寿命可达200年左右。因此花岗石是最优质的外墙材料。


花岗岩外墙安装







大理石


大理石是由沉积岩和沉积岩的变质岩形成,通常伴随有生物遗体的纹理。颗粒细腻(指碳酸钙),表面条纹分布一般较不规则,硬度较低。主要成分是碳酸钙,其含量约为50%-75% 。相对花岗石来说大理石一般质地较软,大理石的耐磨性能良好,不易老化,其使用寿命一般在50-80年左右。

大理石矿山


大理石中含有化学性能不稳定的红色、暗红色或表面光滑的金黄色颗粒,则会使大理石的结构疏松,在阳光作用下将产生质的变化。加之大理石一般都含有杂质,主要成分又为碳酸钙,碳酸钙具有碳酸根[CO3]离子,易与空气中的二氧化硫作用,形成石膏(CaSO4].2H2O,此石膏呈浑浊的微粒颗状,方解石易与水作用,形成溶解于水的碳酸氢钙(CaHCO3]2,在水分失去后又变成碳酸钙(方解石)(石灰岩地区的溶洞,石笋、石钟乳就是这样形成的),特别是露天石材不宜选用大理石就是这个原因,作为外墙饰面的大理石,在大气中受二氧化碳、硫化物、水气等作用,易于溶蚀,失去表面光泽而风化,崩裂,所以除少数的,一般经2-3年后颜色就要淡化。有的大理石含有一定量的二氧化硅,有的不含有二氧化硅。例如汉白玉、艾叶青等质纯、杂质少的比较稳定耐久的品种可用于室外,其它品种不宜用于室外,一般只用于室内装饰用。如果大理石要做外墙可选用颜色较浅的石材,并做好防护及高层干挂安全工作。


大理石外墙案例





石灰石


石灰石是由碳酸钙所组成的沉积岩,主要矿物是方解石,并含有白云石、硅质、含铁矿物质和黏土物质。是山于碳酸钙随着时间的变迁发生重结晶,依重结晶过程进行的条件可生成晶体分散度不一的岩石,具有微品或粗晶结构。形成时间愈久,石灰石愈致密而坚硬;形成时间愈短,结构愈松软。常见的洞石,沉香米黄,葡萄牙米黄,德国米黄都属于石灰石。吸水率大约为O.6%~16.6%之间。因此,石灰石的化学成分、矿物组成及物理性质变动极大。相对花岗石而言,石灰石吸水率高,强度较低、离散性较大。因此石灰石做建筑外墙需要做好防水并增加厚度。并且用最安全的干挂方式。

石材研习社(IDstone5A)

石灰石矿山


石灰石具有许多特点鲜明的自然特征,譬如:方解石的纹路或斑点、化石或者贝壳结构、坑洞、细长的组织、开放纹理、蜂巢结构、铁斑、类似石灰华的结构以及结晶差异。正是这些特征,使得石灰石具有天然的感官和丰富层次性。

外滩SOHO的石灰石外墙厚度40mm


在国内一些高端别墅及工程场所也有使用石灰石作为外墙。而在欧洲和北美,石灰石独有的外部效果深受建筑师的青睐,在外墙工程上的应用也较多。


石灰石外墙案例






砂岩


砂岩色彩丰富


砂岩又称砂粒岩,是由于地球的地壳运动,砂粒与胶结物(硅质物、碳酸钙、粘土、氧化铁、硫酸钙等)经长期巨大压力压缩粘结而形成的一种沉积岩。主要成分为砂粒(二氧化硅)含量在65%以上、胶结物。砂岩的颗粒均匀,质地细腻,结构疏松,因此吸水率较高(在防护时的造价较高),具有隔音、吸潮、抗破损,耐风化,耐褪色,水中不溶化等特点。砂岩的硬度与其成因有内在的必然联系。有些优质的砂岩,结构非常紧密,其硬度甚至超过花岗石。大部分砂岩本不是石材幕墙面板的理想用材,但是砂岩独有的质感、颜色和风格,使得建筑师又很喜欢将它们用作石材幕墙。因此,如何选用这些石材面板,最大限度地保证安全,就是一个很重要的问题。

砂岩矿山


砂岩不能磨光,属亚光型石材,故显露出自然形态,含有丰富的文化内涵。砂岩在装饰中显示出素雅、温馨,又不失华贵大气的一种暖色色调的装饰风格,根据这类石材的特性,常用雕刻艺术品,园林建造用料。在耐用性上,砂岩可以与大理石,花岗石相媲美。许多在一二百年前用砂岩建成的建筑至今风采依旧、风韵犹存。


砂岩装饰案例





板岩


板岩也是一种沉积岩,其形成与砂岩相同,是由粘土页岩(一种沉积岩)变质而成的变质岩,其矿物成分为颗粒很细的长石,石英、云母和粘土。成分主要为二氧化硅,其特征可耐酸,颗粒细微,粒度在0.9—0.001mm之间通常为隐晶结构,较为密实,且大多数是定向排列,具有片状结构,易于分解成薄片获得板材。板岩质地坚密、硬度较大,耐水性良好,在水中不易软化;板岩较耐久,寿命可达数十年至上百年。岩石劈理十分发育厚度均一,硬度适中,吸水率较小。其寿命一般在100年左右。

板岩


其缺点是自重较大,韧性差,受震时易碎裂,且不易磨光。板岩饰面板在欧美大多用于覆盖斜屋面以代替其他屋面材料。近些年也常用作非磨光的外墙饰面,常做成面砖形式,厚度为5~ 8mm,长度为300~600mm,宽度为150~ 250mm。以水泥砂浆或专用胶粘剂直接粘贴于墙面,是国外很流行的一种饰面材料,国内常被用作外墙饰面,也常用于室内局部墙面装饰,通过其特有的色调和质感,营造一种欧美的乡村情调。

国内板岩矿山


根据板岩的成分可将板岩分为三大类型:(1)碳酸盐型板岩(2)粘土型板岩(3)炭质、硅质板岩。板岩的颜色多样。如:灰色、黄色、绿灰色、绿色、青色、黑色、褐红色、红色、紫红色等。在装饰上来说,予人以素雅大方之感。自然形态,形成了自然美感。


板岩装饰案例





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