室内装饰材料应用效果-石材及其应用

石材分为天然石材和人造石材两大类。天然石材具有产量大、分布广、加工制作方便等优点，成为古今中外建筑工程装饰的优良材料。随着建筑业的发展和人民生活水平的提高，在公共设施建筑和家居环境中使用石材进行装饰已十分普遍，其装饰效果如图5-26（参见彩图5-26）所示。

1.石材的分类

石材来自岩石，岩石按地质形成条件不同，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

（1）岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是地壳内部岩浆冷却凝固而成的岩石，是组成地壳的主要岩石，占地壳总重量的89%，分布量极大。由于岩浆的冷却条件不同，所形成的岩石具有不同的结构性质，又分为深成岩、喷出岩、火山岩和浅成岩。

图5-26 石材用于地面装饰效果

1）深成岩。深成岩是岩浆在地壳深处缓慢冷却凝固而成的全晶质粗粒岩石。其特点是结构致密、表观密度及热导率大、抗压强度高、吸水率小、耐磨性和耐久性好。如花岗石、闪长岩、辉长岩等。

2）喷出岩。喷出岩是岩浆喷出地表时，压力急剧降低和快速冷却凝固而形成的岩石。当喷出岩形成很厚的岩层时，其结构与性质接近深成岩；当形成较薄的岩层时，多数形成玻璃质结构及多孔结构。其特点是强度高、硬度大、易于风化。如玄武岩、安山岩等。

3）火山岩。火山岩是火山爆发时岩浆喷入空气，由于冷却速度极快，压力急剧降低，落下时形成具有松散多孔、密度小的玻璃物质，堆积在一起，受到覆盖层压力作用及岩石中天然胶结物质的胶结的岩石。其特点是质轻、多孔、强度大、耐水性及耐冻性低、保温性好。火山岩是制作水泥的材料。

4）浅成岩。浅成岩又称半深成岩，是地表流出较快冷却结晶而成的岩石。介于深成岩与火山岩之间，是具深成岩与火山岩中间结构的岩浆岩，如辉绿岩等。

（2）沉积岩 沉积岩又称水成岩。沉积岩是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运、沉积及沉积后作用而形成的一类岩石。其特点是结构致密性差、密度小、空隙率及吸水率大、强度小。建筑中常用的沉积岩有石灰岩、砂岩、页岩、硅藻土等。

（3）变质岩 变质岩是地壳中原有的岩石（如沉积岩、岩浆岩），经地壳内部高温、高压等作用后而形成的岩石。建筑上常用的变质岩为大理石、石英、片麻岩等。

2.石材的性质

不同的石材有着不同的特点，下面可以通过石材的性质，一起来看一下：

（1）表观密度 天然石材的表观密度由其矿物质组成及致密程度决定。致密的石材，如花岗石、大理石等，其表观密度接近于其实际密度，为2500～3100kg/m³；而空隙率大的火山灰凝灰岩、浮石等，其表观密度为500～1700kg/m³。

天然岩石按表观密度的大小可分为重石和轻石两大类。表观密度大于或等于1800kg/m³的为重石，主要用于建筑的基础、贴面、地面、房屋外墙、桥梁；表观密度小于1800kg/m³的为轻石，主要用作墙体材料，如采暖房屋外墙等。

（2）吸水性 石材的吸水性与空隙率及空隙特征有关。花岗石的吸水率通常小于0.5%，致密的石灰岩的吸水率可小于1%，而多孔的贝壳石灰岩的吸水率可高达15%。吸水率小于1.5%的岩石称为低吸水性岩石；吸水率介于1.5%～3.0%的称为中吸水性岩石；吸水率大于3.0%的称为高吸水性岩石。

石材的吸水性对其强度与耐水性有很大影响。石材吸水后，会降低颗粒之间的黏结力，破坏了岩石的结构，从而降低了石材的强度和耐水性。

（3）抗冻性 石材的抗冻性是指其抵抗冻融破坏的能力。其值以石材在水饱和状态下按规范要求所能经受的冻融循环次数表示，一般有F10、F15、F25、F100、F200。能经受的冻融循环次数越多，则抗冻性越好。石材的抗冻性与其吸水性有密切的关系，吸水率大的石材，其抗冻性也差。吸水率小于0.5%的石材，则认为是抗冻的。

（4）耐热性 石材的耐热性与其化学成分及矿物成分组成有关。石材经高温后，由于热胀冷缩，体积发生变化而产生内应力，或因其矿物成分发生分解和变异等导致结构破坏。含有石膏的石材，温度在100℃时就开始破坏；含有碳酸镁的石材，温度高于725℃会发生破坏；含有碳酸钙的石材，温度达827℃时开始破坏；由石英与其他矿物成分所组成的结晶石材，如花岗石等，当温度达到700℃以上时，由于石英受热发生膨胀，其强度迅速下降。

（5）抗压强度 石材的抗压强度以三个边长为70mm的立方体石块的抗压破坏强度的平均值表示。根据抗压强度值的大小，石材共分七个强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。天然石材抗压强度的大小取决于岩石的矿物成分组成、结构与构造特性、胶结物质的种类及均匀性等因素，此外，荷载的方式对抗压强度的测定也有影响。

图5-27 天然大理石应用墙面的装饰效果

3.室内装饰常用石材

装饰石材主要是指用于工程各表面部位的装饰性板材或块材，也包括各种园林小品、标志、造型、室内摆设等所采用的石材。天然石材主要有天然大理石和天然花岗石（图5-27）。除了天然石材，人造石材也用于建筑物的装饰。

（1）大理石 大理石是大理岩的俗称，由石灰岩或白云岩变质而成。由白云岩变质而成的大理石，其性能比由石灰岩变质而成的大理石优良。大理石的主要矿物成分是方解石和白云石，经变质后，结晶颗粒直接结合呈整体块状结构，其抗压强度高，质地致密、硬度低。大理石的性能见表5-1。

表5-1 大理石的性能

由于天然大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、硫化物、水汽的作用容易风化和溶蚀，所以除了汉白玉、艾叶青可用于室外，其他品种不宜用于室外。

1）按表面加工光洁度分类

①镜面板材。是指表面的镜面光泽度应不低于70光泽单位的板材。

②哑光板材。是指表面要求亚光平整、细腻，使光线产生漫反射现象的板材。

③粗面板材。是指饰面粗糙规则有序，端面锯切整齐的板材。

2）按色彩分类。我国所产大理石依其抛光面的基本颜色，大致可分为白、黄、绿、灰、红、咖啡、黑色七个系列，如图5-28～图5-35（参见彩图5-28～彩图5-35）所示。

图5-28 雪花白

图5-29 黑金花

图5-30 印度红

图5-31 松香黄

图5-32 杭灰

图5-33 大花绿

图5-34 水黑花

图5-35 青花玉

①白色大理石。如汉白玉、晶白、雪花白、雪云、四川白。

②黑色大理石。如墨玉、中国黑、蒙古黑、黑金花、莱阳黑。

③红色大理石。如中国红、砾红、印度红、枫叶红、岭红。

④灰色大理石。如杭灰、云灰。

⑤黄色大理石。如松香黄、松香玉，米黄、黄线玉。

⑥绿色大理石。如斑绿、大花绿、裂玉、孔雀绿、莱阳绿。

⑦彩色大理石。如春花、秋花、水墨花、雪夜梅花。

⑧青色大理石。如青花玉。

3）天然大理石板材的等级与标记

①等级。按大理石板材的规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差及外观质量分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。

②标记。

大理石板材的标记顺序为：荒料产地地名、花纹色调特征描述、大理石；编号、类别、规格尺寸、等级、标准号。

【例】用房山汉白玉大理石荒料加工的600mm×400mm×20mm、普型、优等品板材示例如下：

房山汉白玉大理石：M1101Px 600×400×20 AGB/T19766—2005

4）天然大理石板材的技术要求。天然大理石建筑板材的技术要求遵循《天然大理石建筑板材》（GB/T 19766—2005）。

①规格尺寸允许偏差。普型板材的规格尺寸允许偏差见表5-2；异型板材的规格尺寸允许偏差由供需双方协定。

表5-2 普型板材的规格尺寸允许偏差 （单位：mm）(www.xing528.com)

②普型板材平面度允许公差见表5-3。

表5-3普型板材平面度允许公差 （单位：mm）

③普型板材角度允许公差见表5-4。

表5-4普型板材角度允许公差 （单位：mm）

④大理石板材的正面外观缺陷的质量要求见表5-5。

表5-5 大理石板材的正面外观缺陷的质量要求

（2）天然花岗石 天然花岗石是岩浆岩的一种，在地壳中分布最广，是岩浆在地壳深处逐渐冷却凝固成的结晶岩石，主要成分是石英、长石和云母。目前，多使用将其加工成板材或块材的形式应用于装饰工程中，如图5-36（参见彩图5-36）、图5-37（参见彩图5-37）所示。天然花岗石的性能见表5-6。

图5-36 天然花岗石用于墙面装饰效果

图5-37 天然天岗石用于地面效果

表5-6 天然花岗石的性能

1）天然花岗石的种类

①按基本形状分类，分为普型平面板材（N）和异型板材（S）两大类。

②按表面加工强度分类，分为细面板材（RB）、镜面板材（PL）、粗面板材（RV）三类。细面板材为表面平整、光滑的板材；镜面板材为表面平整并具有镜面光泽的板材；粗面板材为表面不平整、粗糙，具有较规则加工条纹的板材，如机刨板、剁斧板、锤击板、烧毛板。

③按色彩分类，可分为以下几个系列[图5-38～图5-43（参见彩图5-38～彩图5-43）]。

a.红色花岗石。如四川红、岑溪红、贵妃红、虎皮红、石棉红、将军红等。

b.黑色花岗石。如纯黑、淡青黑、芝麻黑、贵州黑、川黑等。

c.青色花岗石。如芝麻青、半易绿、黎西蓝、芦花青、青花、竹叶青等。

d.花白花岗石。如白石花、四川花白、白虎涧、黑白花、芝麻白、花白等。

e.黄红色花岗石。如东留肉红、兴洋桃红、浅红小花、樱花红等。

图5-38 岑溪红

图5-39 黑金砂

图5-40 芝麻白

图5-41 灰麻

图5-42 啡钻

图5-43 金钻麻

2）天然花岗石板材的等级命名

①等级。按花岗石板材的规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差和外观质量等分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。

②标记。

花岗石板材的标记顺序为：名称、类别、规格尺寸、等级、标准编号。

【例】用山东济南青色花岗石荒料生产的600mm×600m×20mm、普型、镜面、优等品板材示例如下：

标记：济南青花岗石（G3701）P×JM 600×600×20 A GB/T 18601—2009

③天然花岗石板材的技术要求

天然花岗石建筑板材的技术要求遵循《天然花岗石建筑板材》（GB/T 18601—2009）。

①规格尺寸允许偏差。普型板的规格尺寸允许偏差见表5-7；异型板的规格尺寸允许偏差由供需双方商定。

表5-7 普型板的规格尺寸允许偏差 （单位：mm）

②普型板平面度允许公差见表5-8。

表5-8普型板平面度允许公差 （单位：mm）

③角度允许极限公差。普型板的角度允许公差见表5-9，拼缝板材正面与侧面的夹角不得大于90°。

表5-9普型板的角度允许公差 （单位：mm）

④天然花岗石板材的正面外观缺陷见表5-10。

表5-10 天然花岗石板材的正面外观缺陷

注：干挂板材不允许有裂纹存在。

（3）人造石材 人造石材是以人造大理石、花岗石碎料，石英砂，石渣等为骨料，树脂或水泥等为胶粘剂，经搅拌混合、成型、聚合或养护后，研磨抛光、切割而成。与天然石材相比，人造石材具有色彩艳丽、光洁度高、颜色均匀一致、抗压、耐磨、韧性好、结构致密、坚固耐用、相对密度小、不吸水、耐腐蚀、耐污染、色差小、不褪色、放射性低等优点，已成为现代建筑首选的饰面材料。

人造石材按使用的原材料分为四类：水泥型人造石材、聚酯型人造石材、复合型人造石材、烧结型人造石材。

1）水泥型人造石材。以白色水泥、彩色水泥或硅酸盐水泥、铝酸盐水泥为胶粘剂，细砂为骨料，碎大理石、花岗石或工业废渣等为粗骨料，必要时再加入适量的耐碱颜料，经配料、搅拌、成型和养护硬化后，再进行磨平抛光而制成。配制过程中，混入颜料，可制成彩色水泥石。水泥型人造石材的生产取材方便、价格低廉，但其装饰性较差。水磨石和各类花阶砖即属此类。

2）聚酯型人造石材。以不饱和聚酯为胶粘剂，加入石英砂、大理石渣、方解石粉等无机填料和颜料，经配制、混合搅拌、浇注成型、固化、烘干、抛光等工序制成。目前，国内外人造大理石、花岗石以聚酯型居多，该类产品光泽好、颜色浅，可调配成各种鲜明的花色图案。由于不饱和聚酯的黏度低，易于成型，且在常温下固化较快，便于制作形状复杂的制品。与天然大理石相比，聚酯型人造石材具有强度高、密度小、厚度小、耐酸碱腐蚀及美观等优点。但其耐老化性能不及天然花岗石，故多用于室内装饰。

3）复合型人造石材。由无机胶粘剂和有机胶粘剂共同组合而成。例如，可在廉价的水泥型人造石材上复合聚酯型薄层，组成复合型人造石材，以获得最佳的装饰效果和经济指标；也可将水泥型人造石材浸渍于具有聚合性能的有机单体中并加以聚合，以提高制品的性能和档次，有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯氰、二氯乙烯、丁二烯等。

4）烧结型人造石材。把斜长石、石英砂、灰石粉和赤铁矿以及高岭土等混合成矿粉，再配以40%左右的黏土混合制成泥浆，经制坯、成型和艺术加工后，再经1000℃左右的高温焙烧而成，如仿花岗石瓷砖，仿大理石陶瓷艺术板等。烧结型人造石材的装饰性好、性能稳定，但需经高温焙烧，因而能耗大、造价高。

由于不饱和聚酯树脂具有黏度小、易于成型、光泽好、颜色浅、容易配制成各种明亮的色彩与花纹、固化快、常温下可进行操作等特点，因此在上述人造石材中，目前使用最广泛的是以不饱和聚酯树脂为胶黏剂生产的聚酯型人造石材，其物理性能和化学性能稳定、适用范围广，又称聚酯合成石。