洞石,学名叫“石灰华”,主要成分是碳酸钙。洞石形成的环境主要是海底,至少是大湖底部。商业上有价值的洞石矿山要求材质均匀,带有漂亮的纹路。只有在海底或者大湖底部这种水动力非常弱的环境,地下涌出的热泉才能平缓流向四周,其中的碳酸钙才能均匀地沉淀下来,并形成漂亮的纹路。商业上的洞石的一个主要缺陷之一就是弯纹,这就是热泉涌出时受到扰动形成的结果。
洞石的主流颜色是浅米黄色,还有黄洞石、咖啡洞石、超白洞石、红洞石、灰洞石。洞石使人感到温和,质感丰富,促使装饰的建筑物常有强烈的文化和历史韵味,因而受到建筑师的青睐;
洞石特点是强度低、质地疏松、孔洞内容易积水、抗冻融性能和耐候性都较差。有些强度很低的洞石,加工好的石板甚至在运输过程中就断裂、破碎。有鉴于此,考虑到幕墙的安全功能,洞石幕墙也应有一定的适用范围、一定的使用限制。
1、洞石不宜用在学校、幼儿园、托儿所、医院、老年人居住的建筑的外墙上。
2、洞石不宜用在商场、火车站、飞机场、展览馆、大剧院、办公楼等人员流动性较大的建筑的外墙上。
3、洞石不宜用在丁字路口正对马路的外墙上。
4、洞石不宜用在高层及超高层建筑外墙上。
5、洞石不宜用在污染严重、存在酸雨环境地区及海洋环境地区。
6、洞石不宜用在寒冷地区、严寒地区及年温差变化较大地区。
7、洞石用在外墙上时,洞石的单块面积宜小于花岗岩的面积;且长短边应根据洞石的纹理考虑确定。
8、洞石与钢骨架的连接形式应考虑洞石的边部强度较弱的缺点。
9、洞石的吸水率应低于花岗岩。
10、洞石用在外墙上时,应检查每批洞石的弯曲强度,不合格的严禁使用。
11、洞石用在外墙上时,应有一定的加强措施,确保洞石幕墙的安全。
12、洞石用在超高层外墙上时,应组织专家进行可行性论证,论证可行时方可采用,并采取可靠的安全措施。
有关专家提出对洞石的要求:
因洞石自身材质性较差,总体而言不推荐用于幕墙。如果建筑设计非用不可,则至少应考虑以下最低要求:
1、用于幕墙的石板,每批都应进行抗弯强度试验,其试验值应符合以下要求:
幕墙高度不超过80m时,试验平均值不低于5N/㎜2,试验最小值不低于4 N/㎜2;
幕墙高度超过80m时,试验平均值不低于6N/㎜2,试验最小值不低于4 .5N/㎜2;
单向受力的石板,在主要受力方向应满足以上要求;双向受力的石板,在两个受力方向上都应符合以上要求。
2、石板不应夹杂软弱的条纹和软弱的矿脉。洞石的孔洞不宜过密,直径不宜大于3mm,更不应有通透的孔洞。
3、吸水率不宜大于6%,加涂防水面层后不宜大于1%。
4、冻融系数不宜小于0.8,不得小于0.6。
洞石应用的试验要求
5、抗弯试验
6、吸水率
7、冻融系数
只有通过基本材性试验,确认符合这些基本条件后,这种洞石才可以加工面板板材,用于幕墙工程。
8、板材厚度
洞石板材的最小厚度可由抗弯强度标准值fk来决定:
fk≥8.0MPa时,最小厚度35mm。
4.0≤fk<8.0MPa时,最小厚度40mm。
抗弯强度标准值fk是其试验平均值减去1.645倍标准差。当这个数值小于试验最小值时,按试验最小值采用。
板材厚度的允许偏差为+2mm,-0mm,不允许负偏差。
9、板材的尺寸
洞石强度低,因此板材的尺寸不宜过大,一般应控制在1.0㎡以内。
10、表面处理
洞石吸水性很高,应采用防水涂料使其吸水率降至1%以下。
孔洞较大、孔洞数量太多的洞石,宜进行封孔处理。