土木工程材料第2章天然石材.pptVIP

第2章 天然石材 天然岩石 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 天然石材 建筑中常用石材品种 砌筑用石材 拌合混凝土用石材 装饰用石材 天然石材 砌筑用石材 一、主要品种 （一）毛石：山体爆破直接得到的石块。 1.乱毛石：形状不规则，主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等； 2.平毛石：乱毛石经粗略加工而成，有两个平面大致平行的石块。主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等。 （二）料石（条石）：具有较规则六面体形的石块。 1.毛料石：外观大致方正，一般不加工或者稍加调整。 2.粗料石： 3.细料石：经过细加工，外观规则。 用料石砌筑的门拱 用毛石砌筑的挡土墙 天然石材 砌筑用石材 二、砌筑用石材的强度 强度指标：立方体抗压强度（MPa） 立方体试件：50×50×50mm（1组6个）（房建、路面），70×70×70mm（1组6个）（桥梁） 强度等级：（9个）MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10 天然石材 装饰用石材 品 种 性 能 应 用 天然大理石板材 耐化学腐蚀和抗风化性能较差 主要应用于室内装饰 天然花岗石板材 强度高、耐磨、抗风化、耐腐蚀性能好 用于室内、室外装饰 细面板材 镜面板材 粗面板材 青石装饰板材 属于砂岩 具有古建筑的独特风格 常用装饰用石材的品种、性能及应用 天然石材 天然石材的应用举例 天然石材 天然花岗石、大理石装饰板（室内） 天然石材 天然花岗石装饰板 天然石材 观察与讨论 石料的砌筑 A、B、C三块石料均具有层理，其层理及受力方向如 下图。请讨论这几种石料的砌筑有何问题。 讨论 C石料的砌筑方向不对，具有层理构造的石块其垂直 层理的强度高于平行于层理的强度，宜转90°放置。 天然石材 工程案例分析 赵州石桥 天然石材 工程案例分析 河北赵州石桥建于1300多年前的隋代，桥长约51m，净跨37m，拱圈的宽度在 拱顶为9m；在拱脚处为9.6m。建造该桥的石材为石灰岩，石质的抗压强度非常高 （约为100MPa）。 　　该桥在主拱肋与桥面之间设计了并列的四个小孔，挖去部分填肩材料，从而开 创了“敞肩拱”的桥型。拱肩结构的改革是石拱建筑史上富有意义的创造，因为挖 空拱肩不仅减轻桥的自重、节省材料、减轻桥基负担，使桥台可造得轻巧，并直接 建在天然地基上；亦可使桥台位移很小，地基下沉甚微；且使拱圈内部应力很小。 这也正是该桥使用千年却仅有极微小的位移和沉陷，至今不坠的重要原因之一。经 计算发现由于在拱肩上加了四个小拱并采用16 cm～30 cm厚的拱顶薄填石，使拱轴 线（一般即工圈的中心线）和恒载压力线甚为接近，拱圈各横截面上均只受压力或 极小拉力。赵州桥结构体现的二线要重合的道理，直到现代才被国内外结构设计人 员广泛认识。 　　该桥充分利用了石材坚固耐用的长处，从结构上减轻桥的自重，扬长避短， 造桥史上的奇迹。 天然石材