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摘要：随着社会进步和人民生活的日益提高，作为装饰装修的石材产品使用大量增加。环保意识增强的民众不仅关注石材的美观和耐久性，而且更加关注石材的环境质量问题。本文主要从石材内在质量和外在质量两个方面讨论影响石材质量的主要因素，以期对石材产品的开发有所帮助，并就石材的使用提出建议。

关键词：工程质量 环境质量 外观质量

前言

从古罗马帝国时期直到现在，石材已被人们广泛的利用，从原始的铺路、筑房到现在的建筑装修、化工原料等，人们对石材的使用领域也越来越广，对石材质量的要求也越来越高。因此，对于影响石材质量的因素分析是一项非常有意义的研究。

虽然目前已有许多资料或者文献介绍了有关影响石材质量的因素，但大部分仅限于影响石材质量的某个方面，对影响石材质量因素的系统研究分析较少。本文主要从石材的工程质量、石材的环境质量以及石材的外观质量三个方面对影响石材(花岗质石材、大理石、砂板石等)质量的因素进行分析，并针对石材使用中应注意的问题提出建议。

影响石材工程质.的因素分析

1.1石材的结构因素

花岗石(岩)的结构以花岗结构(亦称半自形粒状结构)最为普遍，一些特色品种具有斑状或者似斑状结构，在花岗岩中较为发育的显徽结构可见有长石的条纹结构、长英质之文象结构和蠕虫结构等；大理石的结构按其变晶粒度分为粗粒、中粒、细粒和微粒结构；砂板岩以碎屑结构为特征，其碎屑的磨圆与分选及其胶结物的结构是其重要结构要素，碎屑结构可按照粒度进一步划分。它们的结构因素中的粒度大小、镶嵌程度(致密程度)和交代胶结特性决定着石材的力学性质、耐久性和磨光性。一般来说，组成石材的组分颗粒越粗，力学性质越不均匀，石材的工程质量也越差；对于细粒石材和交代胶结特性较好的石材，因其致密程度高，其力学性质均匀，力学强度和耐磨性均较好，加工性能也优良，其质量自然也越好。

1.2石材的(原生)构造因素

花岗石(岩)常以块状构造或者流纹构造为主，有时出现斑杂构造、条带构造、似片麻状构造等；大理石常以块状构造或者条带状构造为主，也见斑点(杂)构造、角砾状构造及其它不规则构造等；砂板岩则以块状构造或者板状构造为主。块状构造其的特点是岩石在成分和结构上较为均匀，其力学性质各向同性，工程质量主要由其它因素决定；而具有其它构造的石材，其内部物质成分和结构呈不均匀分布，其力学性质和加工性能也不均匀，具有各向异性或者方向性，工程质量的构造因素明显。如在垂直流纹或者条带等定向方向上的抗压强度较高，加工性能较好。

1.3石材的物质组成因素

石材的物质组成包括矿物组成和化学成分，不同的矿物组成和化学成分，对石材的工程质量影响很大。如：大理石主要造岩矿物为方解石、白云石，其摩氏硬度为3-4之间，解理发育，较花岗岩硬度低很多，其力学性质也较花岗岩差，但加工性较花岗岩好，易切割和抛光。花岗岩的主要造岩矿物主要为石英、正长石、斜长石，摩氏硬度为6-7之间，其工程质量在很大程度上取决于石英和长石的含量，含量越高，其硬度也越高，力学性质也越好，相反其加工性能差。砂板岩的主要组成矿物为石英、长石、白云母、岩屑等，填隙物为粘土、硅质、磷质或者铁质等，其工程质量主要取决于石英和长石量以及胶结物的种类和胶结类型等。

2影响石材环境质量的因素分析

2.1微量元素种类、含量和可释性因素

花岗石(岩)中的微量元素主要有W， Sn， Mo，Cu， Fe， Pb， Zn， Au， Zr， P等和一些稀土元素。在花岗石(岩)中，微量元素通常主要有两种存在形式：一种呈非类质同像形式，在矿物中形成独立矿物微包裹体、被矿物吸附或在矿物之间呈分子状态等；另一种常见的形式是呈类质同像形式存在于其他矿物中。在岩浆结晶过程中，微量元素是否以类质同象进入主要造岩矿物晶格，是决定这些元素在自然界稳定与否等原因。我们知道，在花岗岩中的主要造岩矿物长石和石英中微量元素含t很少，且因耐风化不易析出。它们多在云母类矿物和独立矿物如锡石、磁铁矿、赤铁矿、赤铜矿、错石、磷灰石、榍石、磷钇矿等中有较多分布，其中云母类矿物和磁铁矿、赤铁矿、赤铜矿等中的微t元素容易释放出来，在一定程度上对环境造成影响，同时也将破坏岩石整体的稳定性。对于变质成因的花岗质岩石与岩浆成因的花岗岩类似。

对于较多使用的基性岩类石材，其中的橄榄石、辉石、角闪石是容易被风化破坏的，铁质和大量的微量元素等很容易进人环境，不仅影响表面性质，对环境影响也较大。

大理石(含灰岩或角砾状结构者)是一类化学组成和矿物成分较简单的岩石，杂质为粘土、有机质和硅质组分等。微量元素多储存在这些杂质中，因总体抗风化能力不强，微量元素较易释放出来。

砂岩因为致密程度一般较差而较少作为石材使用，这里就不赘述了。

2.2放射性元素种类与放射强度因素

中国地质大学的侯胜利教授说过，“自然界中任何物质都含有天然放射性元素，只不过不同物质中的放射性元素含量不同”，所以我们应该正确的看待石材中的放射性元素。2001年国家技术监督局发布了《建筑材料放射性核素》标准，根据放射性水平的高低对天然石材进行了分类，将天然石材分为A， B， C三类产品，A类产品可在任何场合中使用，B类产品可以用在除居室内饰面以外的一切建筑物的内外饰面和工业设施，C类标准的石材只可作为建筑物外饰面。

石材中的放射性元素只要不超过地壳中的平均值含t就不会对人类健康造成影响。由水成(沉积)生成的大理石类和砂岩类中的放射性元素含量，一般都低于地壳平均值的含量；在火成的花岗岩类中，暗色系列的花岗岩和浅色系列中的灰色系列花岗岩，其放射性元素含量也都低于地壳平均值的含t；只有浅色系列中的真正的花岗岩类和由岩浆岩变质形成的片麻状花岗岩及花岗片麻岩等(包括白色系列、红色系列、浅色的绿色系列和花斑系列)，其放射性元素含t稍高于地壳平均值的含量。

对于浅色系列中的白色、红色、绿色和花斑系列的花岗岩，也不能笼统地认为放射性强度都大，而是只有在以下几种情况下，其放射性强度才有可能偏大：

2.2.1白色花岗岩类，主要是花岗岩类中的白岗岩。白岗岩是在地下岩浆冷凝的后期阶段生成的，它的主要成分是二氧化硅(即石英)，在岩石中高达73%-77 %。这种岩石生成的阶段恰好也是地下岩浆中的铀、钍、枷、艳、钾等放射性元素相对聚集的阶段。由于一切元素(包括放射性元素)在地球中的分布都是极不均匀的，如果恰好遇到某一地区的放射元素分布相对稍多时，那么这个地区出产的白岗岩的放射性辐射强度就有可能偏大。

2.2.2红色花岗岩类，含钾的矿物钾长石是红色花岗岩的主要成分，而钾元素中的同位素钾-如本身就是放射性元素。所以含钾矿物(呈浅粉色、粉红色等等)越多，其辐射强度有可能越偏大。此外，在红色花岗岩类中，包括了片麻状花岗岩和花岗片麻岩。这种在距今二三十亿年前生成的古老岩石中，不仅含钾长石多，而且有时还含一种颜色美丽的(紫红色、酱红色、紫色等)特殊矿物一锆石(Zr-Si04)o锆石矿物中常混有铀、钍等放射性元素，从而使花岗岩的红色更加鲜艳华贵，随之也提高了辐射强度，这就是著名的“印度红”和“南非红”辐射强度偏高的原因所在。

2.2.3在浅色系列的绿色花岗岩中，有时含一种颜色鲜艳美丽的绿色、翠绿色、蓝绿色的特殊矿物一天河石。天河石本身就是由弱放射性元素钾、铷、铯组成的，因此含有这种矿物的名贵的绿色花岗岩，其辐射强度可能偏大。

2.2.4对于花斑系列的花岗岩，由于常有含钾的矿物和石英等其它矿物组成“大斑晶”，构成漂亮的斑状花岗岩，所以其辐射强度也有可能偏大。

以上是造成石材放射性强度可能偏大的几种情况，对这些类型花岗岩的使用要予以特别关注，对在室内使用时更是如此必须要到专门的测试机构去测定。如西南科技大学环境与资源学院和成都理工大学都可以测定。

3影响石材外观质量的因素分析

石材外观是石材物质成分和结构的外在表现，影响外观质量的因素除内部本质决定外，石材的加工方法和后期石材的应用环境也是重要的方面。以下从颜色、花纹和外观改善等方面予以讨论。

3.1石材外观颜色

石材外观颜色主要是由石材所含的各种矿物的种类、大小、分布和含量决定的。也因为矿物种类的不同，在使用过程中会因使用的环境不同和年限而会发生一定的变化。比如：当花岗岩含有大量的石英和长石时，呈白色、灰白色或灰色；当花岗岩含有钾长石较多时则呈红色或粉红色；当花岗岩含有少t角闪石、辉石或者黑云母时，它们呈黑绿色及黑色斑点；含有橄榄石则呈黑色及黑绿色；含有蛇纹石则呈暗绿色及果绿色。如果石材主要由角闪石和辉石等暗色矿物构成时，则呈黑色或墨绿色。大理石因为主要有方解石或白云石组成，故呈白色或灰白色，若发生蛇纹石化或者受到其它杂质如铁质、有机质等污染，会呈黑色、红色、绿色、黄色、灰色及其他花色。人们会根据个人爱好和不同的使用场合，选择不同的颜色。但也必须注意不同使用场合的环境条件及其对颜色的后期影响等，下文还会提到。

3.2石材外观花纹图案

结晶岩石材的外观花纹图案受其成因和构造类型的控制，可以有流动类、斑晶类、气孔充填类等，如花岗质岩石石材常具有不规则花纹或条带状花纹，是岩石斑杂构造和条带构造的外在表现；沉积岩及其一定变质程度岩石的外观花纹图案，可以有层理类、生物类、结核类、交代残余类、碎屑类等，如大理石(含较纯的灰岩类)中的山水花纹图案，生物网纹图案、拼贴图案等；总体来讲构成石材外观的花纹图案有大有小，花纹有粗有细、有圆有直，丰富多彩，变幻莫测。除其内在本质外，要研究石材外观花纹图案的规律，并通过一定的加工方案进行挖掘。

3.3石材外观的改善

随着社会的进步和科技的发展，人们对天然石材外观的对要求也提高了，改善其外观也成为可能。目前改善外观的方法较多，一般天然石材的表面是经过研磨、抛光、火烧、翻滚、喷砂、剁斧等方法加工出来的。目前我国的蜡染印花技术也比较成熟，使蜡在加热熔化状态涂刷于石材饰面之上，经过裂纹自然形成或处理，使染料通过蜡裂纹渗透进人石材的气孔和裂隙之中，进行低温着色，从而得到一种特殊艺术效果的蜡染印花技术。根据石材花纹的走向不同，可以拼画出不同的形状，增加石材的美感；根据石材花纹粗细程度不同，可以给人留下或粗壮有力、或精致单薄的形象。所以根据不同的石材采用不同的方法进行不同的外观改善，可以使石材的外观更具艺术性，大大的增加石材的商业价值。

石材外观的改善，不外乎改善石材的表面颜色及其颜色的耐久性、质感、吸水率等方面，有些技术属于保密等专利技术，可以通过试验或购买技术实现。

4石材使用中应注意的问题

针对石材的放射性，刚安装好的石材房间要注意通风，使室内氡气含量达到室外标准。刷过防护剂的石材清洁比较方便，污物都是在石材表面，用清水擦拭即可，如果石材没有使用防护剂，则需要专业清洁剂进行清洗，并且要根据石材种类合适选择试剂，普通的含氟清洗剂不但无法达到效果，还会伤害石材，加速石材的老化或使其失去光泽。石材使用中还应该注意石材后期的色彩变化，根据污染源不同一般分为锈斑、植物色污染、化学色素及胶质污染、各类油类污染、返碱等。锈斑是由于含铁物质残留或浸入石材的表面层，以后被溶蚀氧化，逐渐扩散而产生的；植物色素的污染一般是稻草、麦秆等在运输包装的过程中污染的；化学色素及胶类污染是在装修过程中使用各种猫合剂造成的；油类污染一般是人们生活中的植物油污染的。所以，为了消费者的身体，为了业主房屋的美观，在石材的使用中应该多加注愈。

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