第六章工程石材、牆體材料和屋面材料
1. 岩石在建築工程中有哪些用途？試舉例說明。
答： 岩石經開採，可成為建築工程中的石材。石材製成的製品可以用作
襯面材料、台階、欄杆可紀念碑等，未加工的毛石可以用來砌築基礎、
橋涵、擋土牆、堤岸、護坡及隧道襯砌等，散粒狀石材可以用作混凝土
和砂漿的骨料以及築路材料。
石材還可以作為生產建築材料的原料，用來生產水泥、玻璃、陶瓷、
石灰、石膏以及磚、瓦等。還有些岩石可以用來製作絕熱材料如礦棉、
岩棉以及蛭石和珍珠岩。某些岩石還可以作為混合材（如火山灰、凝灰
岩及矽藻土）摻入矽酸鹽水泥中。
2. 按地質成因，岩石可分為哪幾類？各有何特徵？
答： 岩石按地質成因可分為岩漿巖（有深成巖、噴出巖、火山岩）、沉
積巖、變質岩（有正變質岩、副變質岩）三類。
岩漿巖中的深成巖的特徵是：晶粒較粗、構造緻密，故其強度高，
孔隙率及吸水率較小，表觀密度大，抗凍性好。
岩漿巖中的噴出巖的特徵是：多呈隱晶質、玻璃體結構、斑狀結構。
具有斑狀結構的岩石易遭風化。如果噴出巖凝固成很厚的岩層，其結構、
性質接近深成巖。當噴出巖凝固成較薄的岩層時，常成多孔構造，強度
等性質低於深成巖。
岩漿巖中的火山岩的特徵是：火山岩為玻璃體結構且成多孔構造，
孔隙率大，吸水性強，表觀密度小，抗凍性差。
沉積岩的特徵是：大多呈層狀構造，表觀密度小，孔隙率大，吸水
率大，強度低，耐久性差。且各層間的成分、構造、顏色及厚度都有差
異。不少沉積岩具有化學活性。
變質岩中正變質岩的特徵是：一般正變質岩成片狀構造，建築效能
較原岩石有所下降。
變質岩中副變質岩的特徵是：建築效能較原岩石有所提高。
3. 一般岩石應具有哪些主要技術性質？
答： 一般岩石應具有的主要技術性質包括物理性質、力學性質和工藝性質。
（1）物理性質主要有表觀密度、吸水性、耐水性、抗凍性、耐火性和
導熱性。為確保石材的強度、耐久性等效能，一般要求所用石材表觀密
度較大、吸水率小、耐水性好、抗凍性好以及耐火性好。
（2）力學性質有抗壓強度、衝擊韌性、硬度、耐磨性等。
（3）工藝性質指開採和加工過程的難易程度及可能性，包括加工性、
磨光性和可鑽性。
4. 常用石材有哪些？各具有什麼特性？宜用在工程的哪些部位？
答： 常用石材主要有花崗岩、輝長岩、玄武岩、石灰岩、大理岩、砂岩。
花崗岩的特性及在工程上的應用：堅硬緻密，耐磨性好，裝飾性好。
主要用於基礎、勒腳、柱子、踏步、地面和室內外牆面等。花崗岩經磨
光後，色澤美觀，裝飾效果極好，是室內外主要的高階裝修、裝飾材料。
輝長岩的特性及在工程上的應用：屬全晶質等粒狀結構，板塊構造。
強度高、表觀密度大，韌性好、耐磨性強、耐久性好。既可作承重結構
材料，又可作裝飾、裝修材料。
玄武岩的特性及在工程上的應用：屬玻璃質或隱晶質斑狀結構，氣
孔狀或杏仁狀構造。抗壓強度隨其結構和構造的不同而變化較大，表觀
密度大，硬度高，脆性大，耐久性好，但加工困難。常作築路材料或混
凝土集料。
石灰岩的特性及在工程上的應用：屬晶質結構，層狀構造。質地致
密的石灰岩抗壓強度高，表觀密度大。當石灰岩中含粘土雜質超過3%～
4%，則抗凍性、耐水性顯著降低。矽質石灰岩強度高、硬度大、耐久性
好。大部分石灰岩質地緻密、堅硬、抗風化能力較強。用於基礎、外牆、
橋墩、台階和路面，還可用作混凝土集料。
大理岩的特性及在工程上的應用：屬等粒變晶結構，塊狀構造。大
理巖抗壓強度高，表觀密度大。質地緻密但硬度不高，加工容易。色彩
美觀，紋理自然，是優良的室內裝飾材料。主要用於室內牆面、柱面、
地面、欄杆、踏步及花飾等。不宜用作城市內建築物的外部裝飾。
砂岩的特性及在工程上的應用：為碎屑結構，層狀構造。不同的砂
巖其性質間差異較大。砂岩的抗壓強度在5～200mpa，表觀密度為2200～
2500kg/m3。常用於基礎、牆身、行人路、踏步等。
5. 簡述燒結磚的生產原理。
答： 燒結磚的生產工藝流程為：採土→配料調製→製坯→乾燥→焙燒→
成品。生產的關鍵步驟是焙燒。粘土坯體在焙燒過程中發生一系列物理
化學變化，重新化合形成一些合成礦物和易熔矽酸鹽類新生物。當溫度
公升高達到某些礦物的最低共熔點時，易熔成分開始熔化，出現玻璃體液
相並填充於不熔顆粒的間隙中將其粘接。此時，坯體孔隙率下降，密實
度增加，強度也相應提高，這一過程稱為燒結。燒結後的粘土冷卻後便
成為燒結磚。
6. 簡述燒結磚普通磚的產品等級和強度等級的評定依據。
答： 燒結磚普通磚的產品等級評定依據（方法）是：對於強度、抗風化
效能和放射性物質合格的燒結普通磚，根據尺寸偏差、外觀質量、泛霜
和石灰爆裂分為優等品（a）、一等品（b）、合格品（c）3個質量等級。
燒結磚普通磚的強度等級評定依據是：燒結普通磚根據10塊磚樣的
抗壓強度平均值和強度標準值，抗壓強度分為mu30，mu25，mu20，
mu15，mu10五個強度等級。當變異係數δ≤0.21時，按抗壓強度平
均值(f )、強度標準值fk 評定磚的強度等級。當變異係數δ＞0.21時，
按抗壓強度平均值 (f )、單塊最小抗壓強度值（fmin）評定磚的強度等
級。7. 列出燒結普通磚的產品標記：規格240mm×115mm×53mm強度等級為
mu20，優等品的粘土磚。
答： 產品標記為：燒結磚普通磚 n mu20 a gb5101。
8. 採用燒結磚普通磚進行強度測試，測得抗壓強度分別為：25.
7mpa、28mpa、24.5mpa、29mpa、27.8mpa、33mpa、28.
5mpa、32mpa、29.2mpa和31mpa，評定該燒結普通磚的強度等級。
解：(1) 10塊磚樣的抗壓強度平均值:
(2) 10塊磚樣的抗壓強度標準差:
（3）抗壓強度標準值:
（4）變異係數：
因為變異係數 ，所以用10塊磚樣的抗壓強度平均值和強度標
準值來評定該燒結普通磚的強度等級。根據10塊磚樣的抗壓強度平均值和強度標準值，查教材表6-4，該燒結普通磚的強度等級為mu25。
9. 簡述燒結磚多孔磚的產品等級和強度等級的評定依據。
答： 燒結磚多孔磚的產品等級評定依據是：根據尺寸偏差、外觀質量、
強度等級、物理效能劃分為優等品（a）、一等品（b）、合格品（c）3
個產品等級。
燒結磚多孔磚的強度等級評定依據是：燒結多孔磚根據磚抗壓強度
平均值和標準值或單塊最小抗壓強度值，分為mu30，mu25，mu20，
mu15和mul0（不同強度等級的燒結多孔磚應符合教材表6-9要求）。
10. 目前所用的牆體材料有哪幾類？試舉例說明它們各自的優缺點。
答： 我國目前所使用的牆體材料品種較多，總體可歸納為磚、砌塊和牆
板三大類。
磚（如燒結磚、蒸養（壓）磚：）的優點主要是強度較高、耐久性好，
具有一定的保溫、隔熱、隔音性能，並且原料廣泛、製磚容易、施工方
便、利於推廣；其缺點主要是磚的容積密度大、砌體自重大，磚塊小、
施工效率低，且砌體整體性差，不利於抗震，按節能建築要求，其導熱
係數偏大。而且生產效率低、能耗高，尤其是粘土磚，毀田嚴重，影響
農業生產、生態環境和建築業的發展速度。
砌塊（如混凝土小型空心砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊、混凝
土中型空心砌塊、石膏砌塊等）是用於砌築的、規格尺寸比磚大的塊材，
一般為直角六面體，也有各種異型的。它原材料豐富、製作簡單、施工
效率較高，且適用性強，目前，我國以中小型砌塊使用較多。如輕骨料
混凝土小型空心砌塊，具有自重輕、保溫效能好、抗震效能好、防火及
隔音性能好等特點。適用於多層或高層的非承重及承重保溫牆、框架填
充牆及隔牆。
牆板（如石膏類牆板、水泥類牆板、復合牆板），以牆板為圍護牆體
的建築體系具有質輕、節能、施工方便快捷、使用面積大、開間布局靈
活等特點，因此具有良好的發展前景。如預應力空心牆板，主要優點是
板麵平整，誤差小，給施工帶來很多便利，減少了溼作業，加快了施工
速度，提高了工程質量。該牆板可用於承重、非承重外牆板、內牆板、
並可根據需要增加保溫吸聲層、防水層和多種飾面層等。
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