石料在建筑工程中的应用

       石料作为一种坚固耐用的建筑材料，自古以来就广泛地应用于各类土木建筑工程中。由开采的来的原石经加工而制成的各类块石、条石曾经是建筑房屋、铺砌道路、修筑桥梁堤坝的重要材料，近几十年来由于混凝土生产技术的飞速发展、使石材在建筑工程中的直接应用逐渐减少。

       在现在，石料在建筑工程中的应用主要可分为三类：一是以各类块石、片石、料石的形式应用于房屋、道路、桥涵、隧道、堤坝河岸等建筑工程的辅助工程中，例如路基、堤坝、河南等边坡的防护工程，边沟、水渠、挡土墙等的砌筑加固工程，桥梁、涵洞、隧道、堤坝的辅助圬工工程等。二是经破碎筛分后由不同规格碎石、卵石组成集料的形式应用于水泥、沥青、碎石稳定土等各类混凝土和稳定材料中。三是以装饰材料的形式应用于各类建筑工程和带有美化和艺术效果的场合。

       在以上三类应用中用量最大、范围最广的是碎石集料。集料是由一些惰性材料，诸如砂、石屑、砾石（卵石）、碎石、矿渣组成的集合料，它在各类混合料中起着股价和填充物的作用。砂可以分为天然砂和人工砂（机制砂）两类，前者是由天然岩石经不断风华而余下的最耐久的细粒料，后者则由碎石和砾石反复轧制而成。砂的粒径通常在2mm至75μm之间。天然砂又可分为河砂、海砂和山砂，其中以河砂质量最佳，海砂中含有盐，通常需淘洗后才能用，山砂则常混有泥土和有机物，使用时需慎重。砾石和卵石都是由天然岩石风化崩裂并经水流长期冲刷搬运而形成的，因而它的颗粒通常是光滑而无棱角的。

       砾石的粒径在2~60mm的范围内，卵石的粒径在60~200mm范围内，砾石和卵石也可进一步经破碎加工而成为破碎砾石。碎石由开采的原石或大卵石经破碎筛分加工而成，因而表面粗糙而多有棱角，是建筑工程用集料的主要来源。碎石的质量主要取决于轧制原石的质量，因而对于工程要求高的集料应选用优质的天然岩石来轧制。石屑是有轧制和筛分碎石而得的余料，其粒径在3~10mm。矿渣和冶炼过程的副产品，主要是由炼铁、锡、铜的过程产生的。矿渣通常具有类似岩浆岩的性质，它的结构可以是多种多样的，从玻璃质到蜂窝状。高炉炉渣在矿渣集料中应用最为广泛，它具有良好的摩阻性，常作为优质沥青混合料的集料来使用。按照粒径的粗细，集料可以分为粗集料、细集料和单一粒径的集料。粗集料和细集料用来在各类混合料中组成级配集料。级配集料是一种颗粒大小按一定比例互相搭配的集料，是应用最为广泛的集料形式，在水泥混凝土、沥青混凝土和各类稳定土中应用的集料都属于级配集料。单一粒径的集料则主要用作铁路道渣和供修筑嵌锁型碎石路面和粒料基层之用，有时称为嵌锁式集料。粗徐集料是按某一限定筛网尺寸来划分的，对于不同的混合料，这一尺寸是不同的。用作粗集料的原料主要是碎石、砾石、破碎的砾石（卵石）和破碎的矿渣等粗料。用于水泥混凝土的粗集料其下限尺寸为5mm，用于沥青混合料的粗集料其下限为2.36mm。粗集料在各类混合料中起主要骨架的作用。

       细集料是由砂、石屑等细料组成的集料。用于水泥混凝土的细集料是指小于5mm的天然砂、人工砂，用于沥青混合料的细集料是指小于2.36mm的天然砂、人工砂和石屑。按采集的来源，集料可分为天然集料和人工集料。天然集料是自然形成的未经人为加工的集料，主要有河砂、河砾石（河卵石）、海砂、海砾石（海卵石）、山砂、山砾石（山卵石）。人工集料是人为加工制成的，除了常用的随时、破碎砾石和人工砂外、还有破碎的矿渣和人工轻质集料。轻质集料对于大型的结构物要求减轻混凝土自重方面有着很大优势，人工轻质集料在某些大型的建筑构件上获得了应用。高炉矿渣根据冷却时所加水分不同就可制成人工轻质集料，此外，以膨胀页岩、膨胀粘土、膨胀板岩等为主要原料经高温焙烧而成的陶粒和陶砂也是目前常用的人工轻质集料。轻质集料除人工制成外，也有天然的轻集料，例如火山砾石、浮石等。根据集料中所含矿物成分之不同，集料还可按矿物学来分类。集料的矿物学分类对了解集料的工程性质有着重要意义，以为集料的物理—力学性质（例如密度、空隙率、强度等）以及化学—物理性质（例如湿润性、粘附性、化学反应性等）都与在寂寥中的矿物组成和结构有关。正是因为集料中所含的矿物质决定着它的化学组成和晶质结构，因而对集料矿物成分鉴别的了解，将有助于判断某种集料是否适用于给定的工程用途。因为通过对集料矿物成分的分析，可以提供某种信息来预期改种集料可能的物理、化学性质，从而避免使用那学不符合工程要求和含有有害矿物质的集料。