岩石与石材的基本知识（岩石的性质对石材的使用有何影响举例说明）
今天菲菲来为大家解答以上的问题。岩石与石材的基本知识，岩石的性质对石材的使用有何影响举例说明相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧！
1、影响岩石工程性质的因素，可归纳为两个方面：一是内因，即岩石自身的内在条件，如组成岩石的矿物成分、结构、构造等；二是外因，即来自岩石外部的客观因素，如气候环境、风化作用、水文性质等。
2、因此，岩石的矿物成分、结构、构造，以及岩石遭受风化作用、水的作用等，都直接影响岩石的工程性质。
3、1.矿物成分组成岩石的矿物成分对岩石的工程性质具有直接影响。
4、单矿岩与复矿岩比较，前者较后者耐风化。
5、例如石英岩（单矿岩）主要矿物为石英，其平均抗压强度可达250MPa，而花岗岩（复矿岩）除含有石英外，还含有片状云母和中等解理的长石，其平均抗压强度为200MPa，可见花岗岩的强度较石英岩低。
6、矿物的硬度对岩石抗压强度有密切关系。
7、如石英岩和大理岩，由于石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多，故石英岩的抗压强度为150～300MPa，而大理岩的抗压强度为100～250MPa。
8、矿物的密度决定着岩石的密度，含铁镁质矿物多的岩石的密度要比含硅铝质矿物多的岩石密度大。
9、例如辉长岩的主要矿物成分是辉石和基性斜长石，而花岗岩的主要矿物成分是长石和石英，故辉长岩的平均密度（3.28g/cm3）要比花岗岩的平均密度（2.65g/cm3）大得多。
10、再从组成岩石的矿物颜色而论，暗色矿物（橄榄石、辉石、角闪石和黑云母）的抗风化能力要比浅色矿物（石英、长石、白云母）的抗风化能力弱。
11、其中按照原生矿物对化学风化的反应来看，石英、白云母、石榴子石等为稳定的矿物；角闪石、辉石、正长石、酸性斜长石等为稍稳定的矿物；基性斜长石、黑云母、黄铁矿等为不稳定的矿物。
12、因此，一般而言，在岩浆岩中酸性岩比基性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。
13、2.结构岩石的内部结构对岩石的力学强度有极大的影响。
14、按岩石的结构特征，可将岩石分为结晶联结的岩石和胶结联结的岩石两大类。
15、（1）结晶联结结晶联结的岩石，如大部分的岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩等，其晶粒直接接触，结合力强，孔隙度小，吸水率低。
16、在荷载作用下变形小，弹性模量大，抗压强度高。
17、例如，闪长岩、辉长岩、玄武岩、石英砂岩等的抗压强度均在150～300MPa之间。
18、结晶结构的晶粒大小对强度有明显的影响。
19、通常是细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度，因细晶具有较高的结合力，故强度高。
20、例如细晶花岗岩的强度可达180～200MPa，而粗晶花岗岩的强度只有120～140MPa；具有微晶至隐晶质的玄武岩，比中粗晶粒的基性岩强度更高；致密的结晶灰岩要比粗晶大理岩的强度高2～3倍。
21、（2）胶结联结主要是指以沉积岩的碎屑结构为胶结物充填胶结而成的联结形式。
22、胶结联结的岩石，其强度和稳定性取决于胶结物的成分和胶结的形式，以及碎屑成分。
23、硅质胶结的岩石的强度和稳定性，远远要高于泥质胶结的岩石。
24、胶结联结的形式一般可分为基底式胶结、孔隙式胶结和接触式胶结三种形式。
25、◎基底式胶结：是一种碎屑物散布于胶结物中，彼此不接触的联结形式。
26、这种联结形式形成的结构孔隙度小，其物理力学性质完全取决于胶结物的性质。
27、如果胶结物与碎屑物同为硅质或钙质，就有可能经重结晶作用转化为结晶联结，其强度和稳定性也随之增高。
28、◎孔隙式胶结：是指碎屑颗粒互相直接接触，胶结物充填于碎屑之间的孔隙中的一种联结形式。
29、其强度和稳定性取决于碎屑物和胶结物的成分。
30、一般而言，孔隙式胶结是强度和稳定性较好的联结形式。
31、◎接触式胶结：是指在碎屑颗粒的接触处，由少量的胶结物将其彼此结合起来的一种联结形式。
32、这种联结形式形成的结构的孔隙度大、容重小、吸水率高，其强度和稳定性很差。
33、3.构造构造对岩石工程性质的影响，可从两个方面来分析：一方面，某些构造体现了矿物成分在岩石中分布的极不均匀性，如片理构造、流纹构造等。
34、这些构造能使一些强度低、易风化的矿物常成定向富集，或呈条带状分布，或者呈局部聚集体。
35、当岩石受荷载作用时，首先从这些软弱的部位发生变化，而影响岩石的物理力学性质。
36、另一方面，在矿物成分均匀的情况下，由于某些构造，如层理、节理、裂隙和各种成因的孔隙，使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响或破坏，从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明显的差异。
37、一般情况下，垂直层面的抗压强度大于平行层面的抗压强度；平行层面的透水性大于垂直层面的透水性；垂直层理的变形模量小于平行层理的变形模量。
38、如果上述两个方面的情况同时存在，则岩石的强度和稳定性就会明显呈叠加性地降低。
39、4.风化作用岩石在自然力的作用下发生物理化学变化的过程，称为岩石风化。
40、岩石风化使岩体的工程地质特征也发生改变，其表现如下：（1）岩体的完整性受到破坏。
41、风化作用使岩体原生裂隙扩大，并增加新的风化裂隙，导致岩体破碎为碎块、碎屑，进而分解为黏粒，从根本上改变了岩体的物理力学性质。
42、（2）岩石的矿物成分发生变化。
43、岩石在化学风化过程中，原生矿物经化学反应，逐渐分化为次生矿物。
44、随着化学风化的发展，层状矿物（如高岭石、蒙脱石之类的黏土矿物等）和鳞片状矿物（如绿泥石、绢云母之类的）不断增多，导致岩体的强度和稳定性大为降低。
45、（3）风化作用改变了岩石的水理力学性质。
46、风化可使岩石具有一些黏性土的特性，诸如亲水性、孔隙性、透水性和压缩性都极为明显地增大，从而大大降低了岩石的力学强度，抗压强度也可由原来的几十至几百兆帕，降低到几兆帕。
47、但当风化剧烈、黏土矿物增多时，渗透性又趋于降低。
48、5.水化作用任何岩石被水饱和后的强度都会降低。
49、这是因为水能沿着岩石极细微的孔隙、裂隙浸入，在其矿物颗粒间向深部运移，从而降低了矿物颗粒彼此之间的联结力，以及岩石的内聚力和内摩擦力，使岩石的抗压、抗剪强度受到影响。
50、例如，石灰岩和砂岩被水饱和后，其极限抗压强度会降低25%～45%；又如花岗岩、闪长岩和石英岩等一类抗压强度很高的岩石，经水饱和后，其极限抗压强度也会降低10%左右。
51、这实质上是岩石软化性的表现。
52、水对岩石强度的影响，在一定限度内是可逆的，即被水饱和的岩石，再经干燥后其强度仍可恢复。
53、但是，如果发生干湿循环，由于岩石成分和结构发生了改变，那么强度降低就转化为不可逆过程。
本文就为大家分享到这里，希望小伙伴们会喜欢。
猜你喜欢