火成岩,變質岩,沉積岩
地球之表面是由一層堅硬的地殼包覆,但在地球內部的地函,則為熔融的物體,稱為岩漿,岩漿和地殼的組成元素相同,由岩漿直接形成的岩石,為最原始的岩石,稱為火成岩,如花崗岩,玄武岩等。火成岩露出出面處,受風化作用,被水流帶至低窪處,經過長時間的沉積作用,或是動植物殘骸堆積而成,又成為一種地層,稱為沉積岩或水成岩,如石灰岩,砂岩等。地殼繼續不斷變化,使火成岩及水成岩受造山運動的擠壓,或受地心熱力的侵入,各力相擠,而變化成另一種岩石,稱為變質岩,如片麻岩,大理石等。石材吸水率
石材之吸水率,係指石材吸收水分之重量與其乾燥時重量之百分比,石材之吸水率與其種類,孔隙等之不同而異,通常孔隙率高者,其吸水率高,反之,則吸水率低。在工程應用之石材,以吸水率低者為宜。石材吸水率試驗之方法與其比重試驗之方法相同,可由以下算式,計算出石材的吸水率。(石材飽和面乾重量-石材烘乾重量)/石材烘乾重量*100%=吸水率
吸水率愈小石材愈緊密堅硬,例如堅硬的火成岩其吸水率往往不超過1%,一些密實的沉積岩為3%左右,一些疏鬆的沉積岩則常達8%或8%以上。石材的吸水率愈大,則其工程性質就愈差。
大理石0.1~1.0
安山岩0.3~4.5
凝灰岩0.5~7.5
孔隙率
石材之孔隙率,係指石材內總孔隙體積與其固體部分體積之百分比,若石材之孔隙率大,則其比重小,耐久性差,易風化分解,故工程應用上的石材,孔隙率不宜過大。硬度
石材的硬度,通常以該石抵抗磨損的能力表示,此種試驗常使用Dorry或Amsler型硬度試驗機,設試驗前之重量為W1,試驗後之重量為W2,則通常用於路面工程之石材,必須硬度大,磨損抵抗性大。磨損硬度= 20- (W1-W2)/3
磨損率=(W1-W2)/W1 × 100%
耐久性
石材因組織,種類,及所處環境之不同,而影響其耐,般而言,石材之耐久性均基佳,花崗岩最耐風久性化及耐磨,但其耐火性卻奇差,因花崗岩於溫度升高至600℃左右,即開始有裂縫,且其強度亦大減,石灰岩則在910℃左右,才會分解。耐火性
石材耐火性因石材種類而有所不同作用,會發生化學分解。如石膏於溫度高於107℃時發生分解,而石灰石及大理石,則於910℃時發生分解。而某些石材因構成的礦物受熱膨脹不均,而容易產生裂縫,如花崗岩等。風化
石材因受周圍環境影響,如溫差變化,水與冰的結冰融化作用,植物根部作用,以及其他作用等,使石材分解成碎片。而大氣與地下水中,含有各種元素,如氧,碳酸鹽,鉸鹽,氯化物,硫酸鹽,有機化合物等,這些物質與石材接觸後,會引起石材緩慢的化學破集,因而改變石材成分,同時發生複雜的氧化,碳酸化,水化過程,這些變化過程,就稱為風化。解理
岩石受到應力作用時,常會沿著垂直應力方向,或岩石本身具有的弱面破裂,這些破裂面就稱為岩石的解理,同樣的,岩石解理也會重複的出現,使得岩石外觀看起來像是纖維狀的樣貌。解理的現象在變質岩,尤其是板岩或干枚岩中很常見。劈面
石材劈面是一種加工方式,使石材表面呈現不規則的凹凸鑿痕。石材無縫處理
一般軟石類如大理石、木化石、玉石類較易施工,效果也較好;硬度較高之材質,研磨費工費用相對較高。大理石是天然石材,若施作無縫處理,能呈現有如同一塊石材的一體感,施作上需注意,縫隙必須維持在0.3mm以內,若是預留縫隙太大或太小,不僅會這成縫隙難以填入材料,造成空心或僅只表面填縫,更可能會造成影響其工法所想要呈現的無縫美感。
無縫處理常用的填入材有以下三種:
2.流入型樹脂補膠(poly):易調色,完全填滿接縫,不易脱落。
3.環氧樹脂補膠(epoxy):不易調色,完全填滿,耐候佳,不易脱落,但價錢較高。
無縫處理施工步驟
Step 2 接縫清理:使用約1m的薄型切片,不加水切縫並使用吸塵器將縫內砂土,灰塵吸淨,缺角須一併整修。
Step 3 補膠調色:使用分色法,比對石材顏色後依比例加入硬化劑,注入接縫,調色原則為透明度,色度,色比,鮮度,明暗。
Step 4 接縫整平:須使用5HP馬力以上的砂輪機或是砂紙機作全面整平作業,至石材亮面完全磨平為止。
Step 5 研磨:使用鑽石磨片依序仔細研磨。
Step 6 抛光:依石材種類選擇適用的抛光粉進行拋光後即可大功告成。
天然石材常見病變
水斑
白華
鏽黃
吐黃