洞石,學名叫“石灰華”,主要成分是碳酸鈣。洞石形成的環境主要是海底,至少是大湖底部。商業上有價值的洞石礦山要求材質均勻,帶有漂亮的紋路。只有在海底或者大湖底部這種水動力非常弱的環境,地下涌出的熱泉才能平緩流向四周,其中的碳酸鈣才能均勻地沉淀下來,并形成漂亮的紋路。商業上的洞石的一個主要缺陷之一就是彎紋,這就是熱泉涌出時受到擾動形成的結果。
洞石的主流顏色是淺米黃色,還有黃洞石、咖啡洞石、超白洞石、紅洞石、灰洞石。洞石使人感到溫和,質感豐富,促使裝飾的建筑物常有強烈的文化和歷史韻味,因而受到建筑師的青睞;
洞石特點是強度低、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。有鑒于此,考慮到幕墻的安全功能,洞石幕墻也應有一定的適用范圍、一定的使用限制。
1、洞石不宜用在學校、幼兒園、托兒所、醫院、老年人居住的建筑的外墻上。
2、洞石不宜用在商場、火車站、飛機場、展覽館、大劇院、辦公樓等人員流動性較大的建筑的外墻上。
3、洞石不宜用在丁字路口正對馬路的外墻上。
4、洞石不宜用在高層及超高層建筑外墻上。
5、洞石不宜用在污染嚴重、存在酸雨環境地區及海洋環境地區。
6、洞石不宜用在寒冷地區、嚴寒地區及年溫差變化較大地區。
7、洞石用在外墻上時,洞石的單塊面積宜小于花崗巖的面積;且長短邊應根據洞石的紋理考慮確定。
8、洞石與鋼骨架的連接形式應考慮洞石的邊部強度較弱的缺點。
9、洞石的吸水率應低于花崗巖。
10、洞石用在外墻上時,應檢查每批洞石的彎曲強度,不合格的嚴禁使用。
11、洞石用在外墻上時,應有一定的加強措施,確保洞石幕墻的安全。
12、洞石用在超高層外墻上時,應組織專家進行可行性論證,論證可行時方可采用,并采取可靠的安全措施。
有關專家提出對洞石的要求:
因洞石自身材質性較差,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:
1、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/㎜2,試驗最小值不低于4 N/㎜2;
幕墻高度超過80m時,試驗平均值不低于6N/㎜2,試驗最小值不低于4 .5N/㎜2;
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。
2、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。
3、吸水率不宜大于6%,加涂防水面層后不宜大于1%。
4、凍融系數不宜小于0.8,不得小于0.6。
洞石應用的試驗要求
5、抗彎試驗
6、吸水率
7、凍融系數
只有通過基本材性試驗,確認符合這些基本條件后,這種洞石才可以加工面板板材,用于幕墻工程。
8、板材厚度
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。
板材厚度的允許偏差為+2mm,-0mm,不允許負偏差。
9、板材的尺寸
洞石強度低,因此板材的尺寸不宜過大,一般應控制在1.0㎡以內。
10、表面處理
洞石吸水性很高,應采用防水涂料使其吸水率降至1%以下。
孔洞較大、孔洞數量太多的洞石,宜進行封孔處理。