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词条 天然石板瓦
释义

概述

天然石板瓦(Roofing slate)具有良好的劈分性,并达到一定块度的质量要求的板石为板石矿,而其中可用作屋顶覆料的板石称为瓦板岩矿。因其具有独特的物化性能,加工简便,无污染而被视为绿色、洁净建材。近几年,欧美诸国及亚洲的、日本、新加坡、大洋洲的澳大利亚、新西兰、等对瓦板岩的需求量稳定增长。我国板岩比较丰富,而以陕西的紫阳、镇巴、岚皋等县及湖北竹溪、竹山的储藏较丰。

瓦板矿体多呈似层状或豆荚状,控制长度多在100-200米,厚度10-50米,垂向下沿深度为50-80米。

瓦板岩的矿物成分与构造

瓦板岩的矿物成分主要为绢云母(75-85%)和石英(二氧化硅),其次,有泥质(<1%),含少量的碳盐酸(<1%或不含)、黄铁矿、磁黄铁矿及其他氧化物,部分含有绿泥石(<1%)、黑云母(一般为1%,个别5%);微量的电气石、锆石等。根据其矿石成分分析,其原岩为含碳汗粉砂质泥岩。

一般硬质板中绢云母含量在75-85%之间,硅质含量8-15%以上,软质绢云母含量在90%,石英5-7%。

瓦板岩在宏观时为典型的隐晶地结构,板状构造,岩石致密均一;显微镜下,一般绢云母多呈微鳞片状集合体定向排列分布粒径一般为0.01-0.02mm,少数达0.04mm,有时可见云母内尚存残留有未结晶的泥质残余。石英多呈它形显微粒状变晶单晶或集合体均匀分布在绢云母之间,少数与白云石、方解石、绿泥石共生呈小豆体、小透镜体状团块或细脉产出。绝大多数石英晶体具波状消光、亚颗粒化,被压扁拉长呈长条状定向排列,表明瓦板岩在形成过程中经历了强烈的韧性变形作用。

瓦板岩化学成分

硬质板的二氧化硅的平均值为70.10 %,三氧化二铝12.86%,二氧化硅和三氧化二铝比值为5.46%,三氧化二铁+氧化铁为6.54%,氧化钙为0.32%,氧化镁为2.01%,硫为0.046%,碳为0.45%,其中有机碳0.40%,碳酸盐中的碳只有0.05%。

软质版二氧化硅为57.30%,三氧化二铝为19.44%,二氧化硅和三氧化二铝比值为2.96%,三氧化二铁+氧化铁为9.96%,氧化钙为0.47%,氧化镁为2.11%,,硫为0.057%,碳为0.45%,其中有机碳0.43%,碳酸盐中的碳只有0.05%。

两者主要差别是二氧化硅和三氧化二铝含量差别较大,硅铝比几乎相差一倍。软质板凳化学成分更趋近西班牙产地瓦板。特点值得注意的是瓦板岩内地硫化物及无机碳含量低,表明化学成分稳定。天然瓦板的颜色为黑色、灰色、紫色、青绿色、青灰、深灰色,古朴端雅,具亚光性,色调柔和,无明显的杂色条带和斑痕。

硬质板普通吸水率为0.10-0.28%,而西班牙的瓦板岩的吸水率为0.3%。

软质瓦板岩的吸水率为0.66%,接近西班牙和法国标准,低于英国标准和一般石材的国家标准。需要指出的是,目前软质板的开采部位主要是在近风化带的浅部,尚未进入原生的地段,这也可能是吸水率偏高的一个原因。

(1)天然石板瓦的抗压抗折性能

板岩岩石结构致密,微裂隙极不发育,故其抗压强度为207.3-325.7Mpa,抗折强度为43.6-85.0Mpa,均高于或接近于西班牙、法国标准,高于一般石材的国家标准。

(2)体积密度和强度

瓦板的体积密度(天然容重)为2.63-2.80/立方米,均符合国际标准,略低于西班牙指标而高于法国指标。硬度测定目前国内尚未采用磨耗因数(WF)法国、意大利、比利时等国已采用此法,因而仍只能采用传统的肖氏硬度法,虽然不能准确反映岩石整体的实际硬度,但仍具有可比性,测量结果表明。.

(3)耐热性

天然石板瓦具有很好耐热性,火烧时候不变形,不燃烧;火烧时不起化学反应,表面基本无变化。

用20%深度硫酸和氢氧化钠溶液在20℃的条件下分别侵蚀天然石板瓦样品,3小时候酸腐蚀条件下其质量仅损失0.04-0.06%,碱腐蚀条件下损失率为0.03-0.08%,表明湖北石板瓦具有优越耐腐蚀、耐酸碱,为耐碱板、耐酸板。一般条件下,自然界使人感到非常难的酸雨、酸雾重硫酸浓度通常为0.8-1.5×10-6.据此,基本无腐蚀能力。

(4)抗冻性能

天然石板瓦经过25冻循环后抗压强度仍达166.0-182.7Mpa,且损失率<0.1%,表明抗冻性能好。

抗生物腐蚀能力:

许多建筑几十年的瓦板覆顶老屋,板岩在长期日晒条件下,始终呈现原始的自然色彩,经久不褪。但一些碳质含量较高(有机碳大于2%和具有较多硫化物的瓦板,则会因日晒雨淋色泽不一的团块,因此,含碳质和硫化物较高的板岩不宜作为石板瓦使用。

(5)瓦板岩的加工技术性能

板岩结构均匀,板理(劈理)发育,强度不大且组成岩石矿物质硬度的级差较小,有一定韧性,因此具有较好的加工性能。硬质板与软质板相比,软板加工容易,软板劈分厚度可达3mm,硬板厚度为5-8mm.

(6)瓦板岩的放射性强度

用放射化学方法测定了瓦板岩的Ra-226、Th232和K-40的放射性比活度。结果表明,Cth和平共处五项原则Ck略高,Crn较低,按照镭当量浓度计算公式Cera=Cra+1.35Cth+0.088Ck计算得出,Cera和160.84-262.68—1.对照国家建材标准(JC-518-93),湖北竹溪板岩的放射性比活度同时满足Cera≤350—1和Cra≤200—1的国家标准,属于不限制使用的A类建筑材料,可做屋面覆料,也可铺地、贴面,是一种安全、纯天然、无污染的绿色环保材料。

装饰特征

从建筑风格上来看,瓦板根据风格分欧式和美式,欧式建筑风格的石板瓦毛边细腻,瓦面平整度高,尺寸精确,厚薄一致,铺贴后整齐划一,体现是细腻的现代的建筑风貌。已产于湖北竹溪石板瓦为代表。

美式建筑风格的石板瓦表面粗犷,毛边粗糙,尺寸误差大,厚薄差异大,铺贴后是原始粗犷建筑风貌,以江西石板瓦为代表。

天然石板瓦尺寸

天然石板瓦实际尺寸
A×B(mm) 天然石板瓦有效尺寸
a×B(mm) 可选厚度
C(mm)

300×200 125×200 3-4

400×200 168×200 3-5

400×250 168×250 4-6

500×250 210×250 6-8

400×300 168×300 7-9

600×300 252×300 9-11

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更新时间:2025/2/5 10:19:50