建筑石材：用途、装饰和保护 |工程材料
在本文中，我们将讨论：- 1. 石头的用途 2. 天然石床 3. 修整 4. 变质 5. 延迟 6. 保存 7. 人造石。
石头的用途 ：
自古以来建筑就使用石头，我国大部分古庙和堡垒都是用石头建造的。阿格拉和红堡的泰姬陵、贾玛清真寺、议会大厦、中央秘书处和德里的 Rashtrapati Bhawan 以及遍布我国各地的各种其他著名建筑，为我们提供了石头作为建筑材料的杰出贡献。即使在目前，它们也是水泥混凝土和砖的基本材料。
以下是石头的各种用途：
(1) 结构：
石材用于地基、墙壁、柱子、门楣、拱门、屋顶、地板、防潮课程等。
(2) Face-Work:
采用石头使结构具有巨大的外观。墙壁是砖砌的，饰面是用所需色调的石头制成的。这就是所谓的复合砌体。
(3) 铺装：
这些石头用于覆盖住宅、商业、工业等各种类型的建筑物的地板，也用于铺设道路、人行道等。
(4) 基础材质：
这些石头被分解并转化为水泥混凝土、道路马鲁姆、钙质水泥、人造石、空心砌块等的基础材料。
(5) 杂项：
除了以上用途外，石头还用作：
(i) 铁路镇流器，
(ii) 高炉中的助熔剂，
(iii) 桥梁、码头、桥台、挡土墙、灯塔、水坝等施工中的砌块。
但是应该记住，由于以下事实，石头逐渐失去作为建筑材料的受欢迎程度：
(i) 石头的修整被证明是乏味、费力和费时的。
(ii) 所需强度和质量的宝石不容易以中等价格获得，尤其是在平原地区。
(iii) 故事的替代品，即 R.C.C.和钢材已被证明更坚固、体积更小、更耐用，更适合当今建造多层和重要建筑物。
(iv) 石头建造的结构不能像 R.C.C.或钢结构。
天然石床 ：
(1) 定义：
建筑石头是从岩石中获得的。这些岩石有一个明显的分割平面，沿着这个平面可以很容易地分裂石头。这个平面被称为天然石床，因此它表示沉积石最初沉积在的平面或床。天然石床不一定是水平的。
对于沉积岩，很容易观察和定位天然层，因为它位于层状平面上。对于火成岩，天然层的意义和重要性不大，也很难确定。
(2) 重要性：
在砌石中，要遵守的一般规则是所有沉积岩的天然层的方向应与压力方向垂直或接近垂直。这种布置为石雕提供了最大的强度。
可以通过倒水和检查层的方向来检测石头的天然层。放大镜也可用于此目的。有经验的工人可以很容易地根据提供给凿子的阻力来确定天然石床的方向。石头沿着这些天然床很容易破碎。
就天然层而言，石头在不同的情况下放置如下：
(i) 拱门：
在石拱门中，石头以其天然层呈放射状放置，如图。 2-1.
通过这样的布置，拱的推力垂直于天然层的方向。
(ii) 飞檐、弦线等：
在飞檐、绳索等情况下，石头部分没有支撑。因此，它们应该以自然床的方向垂直放置。这个原则不适用于房角石。在这种情况下，最好采用没有天然层的石头。
(iii) 墙壁：
应将石头放置在墙壁中，使其天然床的方向水平，如图所示。 2-1。
石头装饰 ：
采石后，要切割成合适的尺寸和合适的表面。
此过程称为宝石修整，其目的如下：
(i) 为了从石制品中获得所需的外观，
(ii) 为了使采石场的运输变得简单和经济，
(iii) 为适应石材砌筑的要求，
(iv) 利用采石场附近受过此类工作培训的当地人等。
就工作场所而言，修整可分为采石场修整和工地修整两种。
在采石场，对石头进行粗加工以确保以下优势：
(i) 在采石场，有可能获得廉价劳动力进行石料的修整。
(ii) 如果进行采石场修整，则可以为不同的作品挑选出石头。
(iii) 去除了石头的不规则和粗糙部分，减轻了石头的重量，也方便了石头的运输。
(iv) 在采石场选矿过程中，可以突出石材的天然床面。
(v) 刚开采出来的石头含有采石汁，因此比较柔软，容易修整。
以下是石材修整获得的各种饰面：
(1) 斧头饰面：
花岗岩等坚硬石头的表面用斧头修整。这种饰面被称为斧头饰面。
(2) 自夸或完成：
在这种类型的饰面中，使用自夸器在石材表面上做出不连续的平行标记，如图。 2-11。这些标记可以是水平的、倾斜的或垂直的。夸耀者是一种凿子，其边缘的宽度为 60 毫米。
(3) 凿绘边距：
为了在石材加工中获得均匀的接缝，放置的边缘可以是方形的、倾斜的或倒角的。
(4) 圆形饰面：
在这种类型的饰面中，石材表面被制成圆形或圆形，就像柱子一样。
(5) 拖拉或梳理饰面——在这种饰面中，拖拉或梳子是一块带有许多齿的钢片，在各个方向和表面上摩擦表面，如图 1 所示。 2-12，得到。这种饰面仅适用于软石。
(6) 沟纹饰面：
在这种类型的饰面中，大约 20 毫米宽的边距在石材的所有边缘下沉，中央部分突出大约 15 毫米。
在该突出部分中形成了许多大约 10 毫米宽的垂直或水平凹槽，如图 3 所示。 2-13。这种饰面通常用于使蜈蚣突出。
(7) 成型饰面：
石材表面可以塑造成任何想要的形状，以改善作品的外观。模具可以手工或机器制作。
(8) 锤纹饰面：
在这种类型的饰面中，如图所示，通过沃勒锤将宝石制成大致方形或矩形。 2-14。锤纹石没有尖角或不规则的棱角，表面比较平整，很适合砌筑。
(9) 素色：
在这种类型的饰面中，用锯子或凿子将石头表面打磨成大致光滑的。
(10) 抛光完成：
大理石、花岗岩等石材的表面可以用手或机器抛光。
(11) 打孔机：
在石材表面，使用冲头制造凹陷。石头的表面采用一系列凹坑和脊的形式。
(12) 网纹饰面：
这种类型的饰面呈现网状外观，如图。 2-15。在石材边缘划出约20毫米宽的边缘，在封闭空间上进行不规则的下沉。在不规则形状的下沉周围设置约10mm宽的边缘，深度约5mm。用尖头工具在凹陷表面做标记，以呈现麻点状外观。
(13) 磨砂处理：
这种类型的饰面是通过用一块石头摩擦表面或借助合适的机器摩擦表面来获得的。
自由使用水和沙子来加速摩擦过程。
(14) 拼色完成：
在这种类型的饰面中，不规则的突出物用打结的锤子去除，这样，石头就被粗略地修饰了。
(15) 精加工：
石材表面用凿子精加工，表面留下水平或倾斜或垂直的平行连续标记。
(16) 自面或岩石面或采石场面饰面：
有些从采石场获得的石头表面光滑，可以直接放置在作品上。这种石材表面被称为自饰面或岩石饰面或采石场饰面。
(17) 沉没完成：
这种饰面是通过将表面以宽槽、倒角、斜面等形式下沉到原始水平以下而获得的。
(18) 蠕化饰面：
这种饰面与网纹类似，除了；那下沉更弯曲。这种饰面呈现出被虫蛀的外观。
石头的变质：
暴露面的石头受到各种大气和劣化的影响。
石头腐烂的原因如下：
(1)干湿交替
(2) 冰霜
(3)大气中的杂质
(4) 生物体
(5) 化学物质的运动
(6) 砂浆的性质
(7) 雨水
(8) 温度变化
(9) 蔬菜生长
(10) 风。
(1) 交替干湿：
石头被雨、霜、露水等各种因素弄湿。这种潮湿的表面被阳光晒干。发现经受这种交替潮湿和干燥的石头会很快磨损。
(2) 冰霜：
在山地站或非常寒冷的地方，大气中的水分沉积在石头的孔隙中。在冰点，这种水分冻结，在此过程中，它的体积膨胀并导致石头分裂。
(3) 大气中的杂质：
大气中含有各种对宝石有不良影响的杂质。例如，酸和烟雾在工业城镇中占主导地位。这些杂质作用于石灰的碳酸盐，导致石材变质。
(4) 生物：
蠕虫和细菌等一些生物体对石头起作用并使它们变质。这些生物在石头上打洞，从而削弱它们。它们还分泌有机酸，对石材矿物有腐蚀作用。
(5) 化学品的运动：
如果不同种类的石头，如石灰石和砂岩，在同一结构中并排使用，大气机构作用在一个品种上形成的化学物质可能会移动到另一个品种上并导致另一个的恶化。
例如，如果砂岩被放置在石灰岩下面，雨水或任何其他原因从石灰岩中带出的化学物质会导致砂岩腐烂。同理，如果颗粒石灰石和镁石灰石一起使用，颗粒石灰石可能会因镁石灰石吸收硫酸镁而变质。
(6) 砂浆的性质：
在砌石中用作粘结材料的砂浆的性质可能会与石头的任何一种成分发生化学反应，从而可能导致石头分解。
(7) 雨水：
雨水对石头的作用太复杂——物理和化学。雨水润湿了石头的表面，又被阳光晒干了。这种交替的潮湿和干燥导致石头的分解。这就是雨水的物理作用。
雨水通过大气下降到地球表面时，会吸收大气中存在的二氧化碳 (CO2)、硫化氢 (HgS) 和其他气体。这些气体会对石头产生不利影响，并导致石头腐烂。这就是雨水的化学作用。
(8) 温度变化：
温度升高导致石头膨胀。温度下降导致结石收缩。如果温度频繁上升和下降，由于内应力的建立，石头很容易变质。
(9) 蔬菜生长：
攀缘植物和某些树木在石头表面生长，它们的根在石头之间的接缝处。这种根吸收水分并保持石材表面潮湿。与此同时，他们试图扩大。这样的行为会加速石头的腐烂。
(10) 风：
风中含有细小的灰尘颗粒。如果以高速吹动，这些粒子会撞击石头表面，从而使石头腐烂。风还使雨水强力进入石头的孔隙中。这种水在冻结时会膨胀并分裂石头。
延缓石头腐烂 ：
应采取以下预防措施来延缓风化剂对石头的腐蚀作用：
(1) 致密硅石：
重要建筑物的外表面最好只使用致密的硅石。这些石头必须具有致密的晶体质地。工业城镇的外表面宜使用含硅质粘结材料胶结的砂岩，避免使用石灰石或质地疏松的钙质砂岩。
(2) 外部渲染：
对于普通建筑，施工时要对石材表面进行打点或抹灰等外部效果图。
(3) 关节：
石材砌体中的所有接缝都应完全填满，以确保结构牢固、坚固，没有空洞或空洞。
(4) 自然床：
应将石头放置在其天然床上的适当位置。
(5) 石头的品质：
使用成品、抛光和精心打磨的石头应优先于粗石。
(6) 调味石：
新开采的石头含有采石汁，会加速腐烂作用，因此在放置这些石头之前，应将它们暴露在适当的位置，以使其老化足够长的时间。
(7) 石头的大小：
建议尽可能使用大尺寸的石头，以尽量减少关节的数量，这些关节是脆弱的迹象，并且容易进入水或湿气。
(8) 水洗：
外露的石材表面应尽可能保持清洁，为此应定期用水清洗。
保存石头 ：
劣质建筑石材的腐烂在一定程度上可以防止，如果它们得到妥善保存。为此，将防腐剂涂在石材表面上。
理想的防腐剂具有以下特性：
(i) 不允许水分渗入石材表面。
(ii) 它不会产生令人反感的颜色。
(iii) 足够硬化以抵抗各种大气因素的影响。
(iv) 它很容易渗透到石材表面。
(v) 经济实惠。
(vi) 无腐蚀性、无害。
(vii) 干燥后长期有效。
(viii) 它在石材表面的应用很容易。
但是应该记住，没有一种防腐剂适用于所有类型的宝石。因此，防腐剂的选择需要仔细考虑。根据石头的化学成分及其在结构中的位置，应推荐使用特定的防腐剂。在做出最终选择之前，应对每个案例进行适当的研究。
以下是保存宝石常用的防腐剂：
(1) 煤焦油：
如果在石材表面涂上煤焦油，它可以保护石材。但是煤焦油的颜色会产生令人反感的外观，并且涂有煤焦油的表面会吸收太阳的热量。因此这种防腐剂通常不被采用，因为它破坏了石头的美感。
(2) 亚麻籽油：
这种防腐剂可用作生亚麻籽油或煮沸的亚麻籽油。未加工的亚麻籽油不会破坏石头的原始色调。但它需要经常更新，通常一年一次。煮沸的亚麻籽油保存时间长，但会使石材表面变暗。
(3) 绘画：
在石材表面涂上油漆作为防腐剂。油漆改变了石头的原始颜色。如果需要深度渗透，它在压力下应用。
(4) 石蜡：
这种防腐剂可以单独使用，也可以溶解在石脑油中，然后涂在石材表面。它改变了石头的原始颜色。
(5)明矾皂液：
明矾和软皂分别按约0.75 N和0.50 N的比例溶解在1升水中。这种溶液，当应用于石材表面时，起到防腐剂的作用。
(6) Baryta的解：
氢氧化钡 Ba(OH)2 溶液，当涂在石材表面时，起到防腐剂的作用。当石头的腐烂主要是由硫酸钙 CaSO4 引起时，使用这种防腐剂。
发生以下化学反应 -
Ba(OH)2 + CaSO4 =BaSO4 + Ca(OH)2
硫酸钡不溶，受大气因素影响最小。氢氧化钙从大气中吸收二氧化碳并形成碳酸钙 CaCO3，从而增加石材的强度。
人造石 ：
这些也称为铸石或重建石。
(1) 人造石制作程序：
人造石的制作一般采用以下流程：
(i) 将天然石材粉碎成小于 6 毫米的尺寸。
(ii) 去除石粉。
(iii) 准备 1½ 份 3 毫米至 6 毫米大小的石头、1½ 份大小小于 3 毫米的石头和 1 份水泥的混合物。
(iv) 将产生所需颜色效果所需的颜料添加到上述混合物中。其比重不应超过水泥重量的15%。
(v) 加入所需量的水，使材料充分混合。
(vi) 将如此制备的混合物转移到专门构建的模具中。
(vii) 让它变硬并保持其表面湿润。然后人造石以块状准备好。
(viii) 如果需要，抛光完成。
(ix) 可以用白水泥代替普通水泥，产生浅色。
(2) 人造石的形式：
人造石可以有以下多种形式：
(i) 水泥混凝土：
这是水泥、细骨料、粗骨料和水的混合物。它可以是现浇或预制的。目前被广泛使用。如果钢与水泥混凝土一起使用，则称为钢筋水泥混凝土或 R.C.C.建造。
(ii) 马赛克瓷砖：
顶面带有大理石碎片的预制混凝土砖被称为马赛克砖。它们有不同的色调可供选择，目前被广泛采用。
(iii) 水磨石：
这是大理石碎片和水泥的混合物。用于浴室、住宅楼、寺庙等。
(3) 人造石的优点：
人造石的优点如下：
(i) 在人造石中可以保留空腔。这些空腔用于输送管道、电线等。
(ii) 人造石可以在铸造时保留凹槽。这些凹槽可用于固定各种配件。
(iii) 它可以铸造成所需的形状以满足建筑要求。
(iv) 它可以制成单件，因此避免了为门楣、横梁等获得大块石头的麻烦。
(v) 它可以比天然石材更坚固。
(vi) 它既便宜又经济，因为消耗较小尺寸的宝石有利可图。
(vii) 抵抗雨、霜等各种大气因素引起的变质和分解作用同样出色。
(viii) 它比天然石材更耐用。
(ix) 人造石没有天然层，因此不存在对天然石层采取预防措施的问题。
复合材料