大理石、石灰石和白云石的區別及工程應用
編輯:胡魯 發布日期:2010/1/16 15:36:17 點擊:5520
很多情況下,區別這幾種天然石材卻是非常重要的,至少對最終用戶來說,了解了這幾種看似相同的石材差異之處,有助于他們在選購時可 作全面的比較。
大理石
大理石也叫變質或重新結晶的石灰石。它主要是由方解石組成的變質巖石,且具有晶體結構。大理石是經變質作用由石灰石衍生而來,一般含有較大結晶體,其中方解石的成分占99%以上。結晶體用肉眼可見,尤其是在其斷面上。
大多數典型的石灰石孔隙密度小于1% ,大理石與之相比,密度要太的多。由于其具有晶體結構,許多大理石是半透明的,一般可視厚度超過30厘米,而非結晶狀的石灰石則是不透明的。由于大理石產地及內部成分不同,天然石材的顏色各異。
而在建筑業,人們談及的大理石通常是指包括石灰石、白云石和蛇紋石在內的多種石材。美國大理石協會規定:用于商業的所有具有天然石灰質且能拋光出亮度的巖石都稱為大理石,包括白云石和蛇紋石。
石灰石
石灰石也叫方解石、碳酸鈣,其摩氏硬度值(MOH)為3。石灰石是一種含有單個方解石礦物成分的巖石,方解石成分占95% ,其含有的另外少量礦物質,礦物質有白云石、菱鐵礦、石英、長石、云母以及能夠體現石材顏色的粘土礦物質。成分純凈的石灰石是白色的。褐鐵礦和菱鐵礦使石灰石產生黃褐色的圖案和顏色,如血紅色、海綠色、亞氯酸鹽綠、瀝青灰直至黑色。產自海水中的石灰石由動植物的骨骼碎片、以及海水中的有機物等多種成分構成。這些有機物死后,碳酸鹽在海水中被溶解,堆積在海底,逐漸形成碳酸鈣及貝殼質組織。通常石灰石被切割后,會發現在石材內部存在完整無缺或被破壞了的生物化石。除非石灰石形成暗礁,一般來說,產自海洋環境中的石灰石都有層狀結構。其結構或許致密,或許有顆粒狀的孔隙。
白云石
白云石的主要成分為碳酸鎂(鈣),摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。
白云石礦主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂。這種石材外觀上看來非常接近石灰石,事實上,在發現石灰石沉積物的地區,也會經常發現白云石。大多數白云石的沉積物含有一定比例的石灰石。判定白云石的重要依據是巖石中自云石礦物質的含量不少于50% 。另外,白云石是多孔性石材。困構成白云石的化學成分對酸性物質不敏感,白云石具有更佳的耐候性。一般說來,人們通常用硬度測試法和酸性測試法這兩種方法來區 Ⅱ石灰石和白云石。
摩氏硬度測試法《MOH)是一種簡單的機械測試法,即用另外一種已知硬度的金屬來刮擦這種石材。由此測得白云石的硬度值介于3到4之間。而酸性測試法則是將稀釋后的鹽酸涂到石材表面,石灰石反應強烈,而白云石反應不太明顯,表面會形成粉狀物。
如果以上測試效果不明顯,則需要做實驗室分析。若能分析石材的礦物組成,則這種石材的就會一清二楚了。
總的來講,大理石、石灰石和白云石這三種石材可以作為建筑材料使用。但即使是屬于同一類別的石材,其物理屬性也各不相同。在決定哪一種石材最適合使用前,要將石材的吸水性、密度和結構上的完整性等因素全部考慮在內。可以借鑒其他建筑物的石材使用情況。比如,一座有100年歷史的建筑物的外墻就可以作為我們外墻工程的參考。
石灰石的吸水性較強,鑒于這一特點,我們在用石灰石鋪設地面等區域時,要將亂涂亂寫等日后易出現的污染考慮在內。在易受環境損壞、受重壓的區域要使用密度大且吸水性小的石材。
從歷史上的建筑物來看,白云石用作外墻表面,經受風化或侵蝕的能力比大理石和石灰石要強。因為其方解石含量少,所以對大氣的污染《主要以酸為主)耐候性較強。
總的來說,大理石、白云石和石灰石都屬于材質較軟的石材。因此在施工過程中以及日后的使用過程中都極易受到外界的污染,暴露出其耐污性差的弱點,如易受雨水、污垢等樗染。較花崗石而言,這三種石材透水性高,更容易受到污染。為解決這一問題,最好的辦法就是對其進行防護處理。
現在國際上普遍使用的是石材專用滲透性防護劑,其防護原理是防護劑滲透到天然石材的內部,沉積于石材毛細孔內部的微小顆粒之間,或附著于石材表面下的個體礦物分子上,經此來阻止水、油和污物進人石材。滲透性防護劑可分為水性和溶劑型,并且通常都含有硅、矽利康、甲基矽酸鹽或其他類似的硅化合物。滲透性防護劑電可分為兩類:防水型和防油型。防水型主要用來阻擋水和水劑的化學物品,豫果汁飲料、咖啡、茶和蘇打水等 而防油型滲透性防護劑用來阻止水和油基液體滲人石材,如食用油、油脂和其它油類。防油型的滲透性防護劑同時具有防水功能,但防水性的產品則不一定能夠防止油性樗染。
在用滲透性防護劑作防護處理時,需要考慮的一個因素是選用何種石材及其鋪設的位置。針對大理石、石灰石和白云石不同的性質特點,我們應根據情況采用不同的處理方法。比如說,日常使用的廚房太理石地面,選擇的防護劑一定要具有防油特性。而對于繁忙的酒店大堂地面,來往行人會留下許多腳印,很容易摩擦地面,這時為了保護表面的光澤度,除了需使用滲透性防護劑處理外,必要時還需涂抹一層表面型的保護劑,甚至用拋光產品進行地面的拋光。