一、砂巖和洞石

　　砂巖和洞石都是沉積巖，強度低，吸水率高，耐候性差，本不是石材幕墻面板的理想用材，但是砂巖和洞石獨有的質感、顏色和風格，使得建筑師又很喜歡將它們用作石材幕墻。因此，如何選用這些石材面板，最大限度地保證安全，就是一個很重要的問題，必須慎重對待。


　　砂巖由細顆粒的砂子膠結而成，自然表面是粗糙的細顆粒狀。砂巖的物理力學性能因產地不同有很大的差別，有些澳大利亞黃砂巖和意大利黃砂巖，抗彎強度可能小于3MPa，而四川隆昌的綠砂巖硬如磨刀石，抗彎強度可達到10MPa以上，接近于花崗巖。


　　有些砂巖較為致密，吸水率可以低于2.5%，而有些砂巖吸水率超過6%。因此不同的砂巖，其飽和抗彎強度和凍融系數有較大的差別。有些砂巖，如四川、廣東的紅砂巖，吸水后還會有軟化現象，有些紅砂巖長期潮濕后甚至變為泥土狀，這樣的紅砂巖用于幕墻是不大合適的，不得不用時，應采取更有效的措施。


　　洞石是商品名稱，常指多孔石灰巖和多孔凝灰巖，石材內含有許多孔洞。孔洞直徑和分布密度與石材種類和產地有關。其共同特點是強度低、質地疏松、孔洞內容易積水、抗凍融性能和耐候性都較差。有些強度很低的洞石，加工好的石板甚至在運輸過程中就斷裂、破碎。


　　因此，砂巖和洞石的性能比花崗巖差得很多，容易產生安全方面的問題。業主和設計師選砂巖和洞石作為幕墻面板，一定要事先慎重考慮。

二、砂巖和洞石用于幕墻的基本條件

　　砂巖和洞石自身材性較差，總體而言不推薦用于幕墻。如果建筑設計非用不可，則至少應考慮以下最低要求：

　　（一）用于幕墻的石板，每批都應進行抗彎強度試驗，其試驗值應符合以下要求：

　　幕墻高度不超過80m時，試驗平均值不低于5N/mm²，試驗最小值不低于4 N/mm²；

　　幕墻高度超過80m時，試驗平均值不低于6 N/mm²，試驗最小值不低于4.5 N/mm²。

　　單向受力的石板，在主要受力方向應滿足以上要求；雙向受力的石板，在兩個受力方向上都應符合以上要求。

　　（二）石板不應夾雜軟弱的條紋和軟弱的礦脈。洞石的孔洞不宜過密，直徑不宜大于3mm，更不應有通透的孔洞。

　　（三）吸水率不宜大于6%，加涂防水面層后不宜大于1%。


　　（四）凍融系數不宜小于0.8，不得小于0.6。


　　（五）石板不應有裂縫，也不能折斷，不得將斷裂的石板膠粘后上墻。

三、基本材性試驗

　　不同產地的巖砂和洞石材性差別很大，在確定采用石材的礦坑前，應進行基本的材性試驗。

　　（一）抗彎試驗。

　　確定礦點時，抗彎試驗件要能代表該礦場各個不同的開采點，試件數目一般不少于20個。以后從各開采點采出的石材，每批應有抗彎試驗報告，一般不少于10個試件。分別進行干燥抗彎強度試驗和飽和抗彎強度試驗，干燥抗彎強度是材性的基本指標。飽和抗彎強度有利了解石材對水的敏感性。

試驗時采用凈石材試件，不宜附有增強層和復合層。


　　（二）吸水率
　　未經表面防水處理的石材和經防水處理的石材都應進行試驗，經防水處理后的石板，吸水率不宜大于1%。


　　（三）凍融系數
　　凍融系數指經過一定次數凍融循環后的抗彎強度與未經凍融循環的抗彎強度的比值。它決定了該種石材能否在寒冷地區應用。在有可能出現負溫度的地區，應進行這項試驗。

四、對板材的基本要求

　　只有通過基本材性試驗，確認能符合本文第二節的基本條件后，這種砂巖或洞石才可以加工為面板板材，用于幕墻工程。


　　加工完成的石材面板，還應符合以下的基本要求：

　　（一）板材厚度
　　抗彎試驗表明：厚度大的石板，其抗彎強度低于厚度小的石板。但是由于板的承載能力和厚度的平方成正比，厚的石板承載能力還是比薄的石板要大一些。


　　砂巖和洞石板材的最小厚度可由抗彎強度標準值fk來決定：

    　　　　　　　　　　　　fk≥8.0MPa時，最小厚度35mm。

　　　　　　　　　　　　　　4.0≤fk＜8.0MPa時，最小厚度40mm。

　　 抗彎強度標準值fk是其試驗平均值減去1.645倍標準差。當這個數值小于試驗最小值時，按試驗最小值采用。即fk取下式中的較大者：

 

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