天然石材是古老的建筑材料之一，世界上许多的古建筑都是由天然石材建造而成的。如埃及人用石头堆砌出无与伦比的金字塔、太阳神神庙；意大利著名的比萨斜塔全是由石材（大理石）建成的；古希腊人用石材建造的雅典卫城，经历了2000多年的风雨，依然耸立在地中海边，成为雅典不朽的象征。我国在战国时代就有石基、石阶，东汉时有全石建筑，隋唐时代的石窟、石塔、石墓都有杰出的代表作，宋代用石材建造城墙、桥梁（如河北的赵州桥、福建泉州的洛阳桥等），明、清的宫殿基座、栏杆都是用汉白玉大理石建造的。在现代建筑中，北京的人民英雄纪念碑、人民大会堂、毛主席纪念堂、北京火车站等都是大量使用石材的建筑典范。在当代很多建筑创造性地使用石材，取得了独特的效果。

　　建筑装饰石材是指在建筑上作为饰面材料的石材，包括天然装饰石材和人造装饰石材两大类。天然石材不仅具有较高的强度、耐磨性、耐久性等，而且通过表面处理可获得优良的装饰效果，天然石材的主要品种有天然大理石、天然花岗岩和石灰岩。人造装饰石材是近年来发展起来的新型建筑装饰材料，主要有水磨石、人造大理石、人造花岗岩等，人造石材主要应用于建筑室内装饰。

　　天然石材是从天然岩石中开采出来的。而岩石是由造岩矿物组成，建筑工程中常用岩石的造岩矿物有石英、长石、云母、方解石和白云石等，每种造岩矿物具有不同的颜色和特性。绝大多数岩石是由多种造岩矿物组成，比如花岗岩是由长石、石英、云母及某些暗色矿物组成，因此颜色多样；而白色大理石是由方解石或白云石组成，通常呈现白色。由此可见，作为矿物集合体的岩石并无确定的化学成分和物理性质，即同种岩石，由于产地不同，其矿物组成和结构均会有差异，因而岩石的颜色、强度等性能也会有差异。

　　由于不同地质条件的作用，各种造岩矿物在不同的地质条件下，形成不同类型的岩石，通常可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

　　岩浆岩又称火成岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆在地壳内部上升后冷却而形成的。岩浆岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总质量的98%。岩浆岩根据冷却条件的不同，又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。

　　深成岩是地壳深处的岩浆在很大的覆盖压力下缓慢冷却形成的岩石。深成岩构造致密，表观密度大，抗压强度高，耐磨性好，吸水率小，抗冻性、耐水性和耐久性好。天然石材中的花岗岩属于典型的深成岩。

　　喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后，在压力降低并迅速冷却的条件下形成的岩石。当喷出岩形成较厚的岩层时，其性质类似深成岩；当喷出岩形成的岩层较薄时，则形成的岩石常呈多孔结构，性质近似于火山岩。建筑上常用的喷出岩有玄武岩、安山岩等。

　　火山岩又称火山碎屑岩，它是火山爆发时的岩浆被喷到空中，经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石，如火山灰、浮石等。火山岩都是轻质多孔结构的材料，其中火山灰被大量用作水泥的混合料，而浮石可用作轻质骨料来配制轻骨料混凝土。

　　沉积岩又叫水成岩，它是由露出地表的岩石（母岩）风化后，经过风力搬迁、流水冲移而沉淀堆积，在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状结构，各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同。与岩浆岩相比，沉积岩结构密实性较差，孔隙率大、表观密度小、吸水率大，抗压强度较低，耐久性也较差。

　　沉积岩虽然只占地壳总质量的5%，但在地球上分布极其广泛，约占地壳表面积的75%。沉积岩一般藏在地表不太深处，易于开采。沉积岩在建筑工程中用途广泛，最重要的是石灰岩。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，更是配制普通水泥混凝土的重要组成材料。石灰岩还可用来修筑堤坝、铺筑道路，结构致密的石灰岩经切割、打磨抛光后，还可代替大理石板材使用。

　　变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压作用而形成的岩石。通常沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密、耐用，比如沉积岩中石灰岩变质为大理石；而岩浆岩变质后，性能反而变差，如花岗岩（深成岩）变质为片麻岩，易产生分层剥落，耐久性差。

　　天然石材按其表观密度分为重石和轻石两类。表观密度大于1800kg/m3为重石，主要用于建筑物的基础、墙体、地面、路面、桥梁以及水上建筑物等；表观密度小于1800kg/m3为轻石，可用来砌筑保暖房屋的墙体。

　　天然石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率、含水率等有关。致密的石材，如花岗岩、大理石等，其表观密度接近于其密度，约为2500～3100kg/m3；而孔隙率大的火山灰、浮石等，其表观密度约为500～1700kg/m3。石材表观密度越大，结构越致密，抗压强度越高，吸水率越小，耐久性越好，导热性也越好。

　　石材的抗压强度是以边长70mm×70mm×70mm的立方体试件，用标准试验方法测得的，以MPa表示。石材的抗压强度是划分其强度等级的依据。根据《砌体结构设计规范》（GB50003－2001）规定，天然石材按抗压强度分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个强度等级。如MU60表示石材的抗压强度为60MPa。

　　天然石材抗压强度的大小，取决于岩石的矿物组成、结构特征、胶结物质的种类以及均匀性等因素。此外，试验方法对测定出的抗压强度大小也有影响。

　　石材的抗冻性用冻融循环次数表示。石材在吸水饱水状态下，经过规定次数的反复冻融循环，若无贯穿裂纹，且质量损失不超过5％，强度损失不大于25％，则为抗冻性合格。根据能经受的冻融循环次数，可将石材分为：5、10、15、25、50、100及200等标号。吸水率低于0.5%的石材，其抗冻性较高，无须进行抗冻性试验。

　　石材的耐水性用软化系数K表示。软化系数是指石材在吸水饱和条件下的抗压强度与干燥条件下的抗压强度之比，反映了石材的耐水性能。石材的耐水性分为高、中低三等。K＞0.90的石材称为高耐水性石材，K＝0.70～0.90的为耐水性石材，K＝0.60～0.70的为低耐水性石材。一般K＜0.80的石材，不允许用于重要建筑中。

　　天然石材在使用环境中会受到雨水、环境水、温度和湿度变化、阳光、冻融循环、外力等一系列作用，还会受到空气中的二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫的侵蚀及其形成的酸雨的侵蚀作用等，这些作用使石材发生断裂、破碎、剥蚀、粉化等破坏，这种破坏称为岩石的风化作用。粉化后形成的沙砾，若被风卷起，则会对石材建筑形成更为猛烈的侵蚀和破坏，如埃及金字塔及其旁边的狮身人面像，正面临着这种侵蚀。

　　世界各地的建筑，千百年来均受到较为严重的风化破坏作用。因此，保护石材免遭风化破坏，意义重大。石材风化破坏的速度主要取决于石材的种类，所以，合理选择石材品种，是防止风化的最主要措施。同时，在石材表面涂刷合理的憎水性保护剂，形成防水防侵蚀保护膜，也可以起到防风化作用。

　　岩石的硬度以莫氏或肖氏硬度表示。它取决于岩石组成矿物的硬度与构造。凡由致密、坚硬矿物组成的石材，其硬度就高。岩石的硬度与抗压强度有很好的相关性，一般抗压强度高的，硬度也大。岩石的硬度越大，其耐磨性和抗刻划性能越好，但表面加工越困难。

　　耐磨性是指石材在使用过程中抵抗磨擦、边缘剪切以及冲击等复杂作用的性质。石材的耐磨性以单位面积磨耗量表示。石材的耐磨性与其组成矿物的硬度、结构、构造特征以及石材的抗压强度和冲击韧性等有关。作为建筑物铺地饰面的石材，要求其耐磨性要好。

　　我国建筑装饰用的天然饰面石材资源丰富，主要为天然大理石、天然花岗岩和石灰岩，其中大理石有300多个品种，花岗岩有150多个品种。

　　天然大理石是石灰岩或白云石经过地壳高温、高压作用形成的一种变质岩，通常为层状结构，具有明显的结晶和纹理，主要矿物成分为方解石和白云石，属中硬石材。从大理石矿体开采出来的块状石料称为大理石荒料，大理石荒料经锯切、磨光等加工后就成为大理石装饰板材。“大理石”是以云南省大理市的大理城而命名的，云南的大理以盛产大理石而驰名中外。

　　大理石的颜色与其组成成分有关，白色含碳酸钙和碳酸镁，紫色含锰，黄色含铬化物，红褐色、紫红色、棕黄色含锰及氧化铁水化物。许多大理石都是由多种化学成分混杂而成，因此，大理石的颜色变化多端，纹理错综复杂、深浅不一，光泽度也差异很大。质地纯正的大理石为白色，俗称汉白玉，是大理石中的珍品。如果在变质过程中混入了其它杂质，就会出现各种色彩或斑纹，从而产生了众多的大理石品种，如丹东绿、雪浪、秋景、艾叶青、雪花、彩云、桃红、墨玉等。大理石斑斓的色彩和石材本身的质地使大理石成为古今中外的高级建筑装饰材料。

　　天然大理石结构致密，抗压强度高，吸水率小，硬度不大，既具有良好的耐磨性，又易于加工，耐腐蚀、耐久性好，变形小，易于清洁。经过锯切、磨光后的板材光洁细腻，如脂如玉，纹理自然，花色品种可达上百种，装饰效果美不胜收。浅色大理石的装饰效果庄重而清雅，深色大理石的装饰效果则显得华丽而高贵。天然大理石的性能指标见下页表3-1。

　　天然大理石的主要缺点有两个：一是硬度较低，如用大理石铺设地面，磨光面容易损坏，其耐用年限一般在30～80年；二是抗风化能力较差，除个别品种（如汉白玉等）外，一般不宜用于室外装饰。这是由于空气中常含有二氧化硫，与水生成亚硫酸，以后变成硫酸。而大理石中的主要成分为碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成易溶于水的硫酸钙，使表面失去光泽，变得粗糙多孔而降低装饰效果。公共卫生间等经常使用水冲刷和用酸性材料洗涤处，也不宜用大理石做地面材料。

　　大理石由于抗风化性能较差，在建筑装饰中主要用于室内饰面，如建筑物的墙面、地面、柱面、服务台面、窗台、踢脚线以及高级卫生间的洗漱台面等处，也可加工成大理石工艺品、壁画、生活用品等。如人民大会堂云南厅的大屏风上，镶嵌着一块呈现山河云海图的彩色大理石，气势雄伟，十分壮观，这是大理人民借大自然的神笔“描绘”出的歌颂祖国大好河山的画卷。

　　此外，用大理石边角料做成“碎拼大理石”墙面或地面，格调优美，乱中有序，别有风韵。大理石边角余料可加工成规则的正方体、长方体，也可不经锯割而呈不规则的毛边碎料。碎拼大理石可用来点缀高级建筑的庭院、走廊等部位，为建筑物增添色彩。“碎拼大理石”示例见图3-1所示。

　　天然大理石板材按形状不同，分为普型板材（N）和异性板材（S）两大类。普型板材是指正方形或长方形的板材，异形板材是指其他形状的板材。常用普型大理石板材的规格见下页表3－2。

　　根据《天然大理石建筑板材》（JC/T79-2001）的规定，天然大理石按照尺寸允许偏差、平面允许极限偏差、角度允许极限公差和外观缺陷要求，分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级，并要求同一批板材的花纹色调应基本一致，不可以与标准样板有明显差异。大理石不同等级板材质量技术要求见表3-3、表3-4所示。

　　天然大理石板材的命名顺序为：荒料产地名称、花纹色调特征名称、大理石（M）。

　　例如：北京房山白色大理石荒料生产的普型板材，规格尺寸为600mm600mm20mm的优等品板材的命名和标记如下：

　　花岗岩是典型的深成岩，主要成分是石英、长石及少量云母和暗色矿物（橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母等），岩质坚硬密实，属于硬石材。花岗岩构造密实，呈整体均匀粒状结构，花纹特征是晶粒细小，并分布着繁星般的云母黑点和闪闪发光的石英结晶。

　　花岗岩矿体开采出来的块状石料称为花岗岩荒料，花岗岩装饰板材是由矿山开采出来的花岗岩荒料经锯切、研磨、抛光后成为具有一定规格的装饰板材。我国花岗岩资源丰富，经探明的储量约达1000亿m3,品种150多个。目前。花岗岩的产地主要有：北京西山，山东崂山、泰山，安徽黄山、大别山，陕西华山、秦岭，广东云浮、丰顺县、连县，广西岭西县，河南太行山，四川峨眉山、横断山以及云南、贵州山区等。国产花岗岩较著名的品种有济南青、泉州黑、将军红、白虎涧、莱州白(青、黑、红、棕黑等)、岑溪红等。

　　天然花岗岩结构致密，质地坚硬，抗压强度高，吸水率小，耐磨性、耐腐蚀性、抗冻性好，耐久性好，耐久年限可达200年以上，经加工后的板材呈现出各种斑点状花纹，具有良好的装饰性。天然花岗岩的性能指标见下页 表3-5。

　　天然花岗岩的缺点主要有：一是自重大，用于房屋建筑会增加建筑物的自重；二是花岗岩的硬度大，开采加工较困难；三是花岗岩质脆，耐火性差。当花岗岩受热温度超过800oC时，花岗岩中的石英晶态转变造成体积膨胀，从而导致石材爆裂，失去强度；四是某些花岗岩含有微量放射性元素，对人体有害。

　　天然石材的放射性是人们普遍关注的问题。经检验表明：绝大多数天然石材中所含放射性物质的剂量很小，一般不会危及人体健康。但有部分花岗岩产品的放射性物质指标超标，长期使用会影响人体健康，污染环境，因此有必要加以控制。天然石材中含有的放射性物质主要有镭、钍、铀等，这些放射性元素在衰变过程中生成放射性气体氡。氡气无色、无味，人不易觉察到。如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，氡气通过人的呼吸道沉积在肺部，尤其是气管、支气管内，并放出大量放射线，从而导致肺癌或其他呼吸道疾病，在通风不良的地方危害更大。

　　根据国家标准《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2001）的规定，所有石材均应提供放射性物质含量检测证明，并将天然石材按照放射性物质的比活度分为A级、B级、C级三个等级。

　　因此，家居装修时最好应选用A级产品，而不能用B级C级。此外，在购买天然石材产品时，千万不要忘记索要产品的放射性检测合格证，只有认真对待石材的放射性问题，装修时所使用的天然石材才不会成为美丽的杀手。

　　花岗岩主要用于建筑物室内外装饰，如室内地面、内外墙面、柱面、墙裙、楼梯等处，也可用于吧台、服务台、收款台、家具装饰以及制作各种纪念碑、墓碑等，还可用来砌筑建筑物的基础、墙体、桥梁、踏步、堤坝、铺筑路面、制作城市雕塑等。磨光花岗岩板的装饰特点是华丽而庄重，粗面花岗岩装饰板材的特点是凝重而粗犷。应根据不同的使用场合选择不同物理性能及表面装饰效果的花岗岩。

　　天然花岗岩板材形状分为普型板材(N)和异型板材（S）两种，普型板材为正方形或长方形，异型板材为其它形状的板材。按表面加工程度不同又分为：细面板材(RB，表面平整光滑)、镜面板材( PL，表面平整，具有镜面光泽）和粗面板材(RU，表面粗糙平整，具有较规则加工条纹的机刨板、锤击板等）。常用普型花岗岩装饰板材规格见下页表3-6。

　　为了确保装饰效果，用于同一工程的天然花岗岩板材的外观质量和花纹应基本一致，相同尺寸规格板材间的尺寸偏差不得明显。但是，由于材质和加工水平等方面的差异，花岗岩板材的外观质量有可能产生较大差别，从而造成装饰效果和施工操作等方面的缺陷。因此，国家规定了天然花岗岩板材的质量标准。

　　根据《天然花岗岩建筑板材》（JC/T18601-2001）的规定，天然花岗岩按照尺寸允许偏差、平整度允许极限偏差、角度允许极限公差和外观缺陷要求，分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。天然花岗岩不同等级板材质量技术要求见表3-7、表3-8所示。

　　天然花岗岩板材的命名顺序为：荒料产地名称、花纹色调特征名称、花岗岩（G）。

　　例如：用山东济南黑色花岗岩荒料生产的规格尺寸为400mm600mm20mm的普型、镜面、一等品板材，其命名和标记如下：

　　石灰岩俗称“青石”或“灰岩”，属于沉积岩。它是露出地表的各种岩石在外力和地质作用下，在地表或地下不太深的地方形成的岩石。石灰岩的矿物组成以方解石为主，化学成分主要是碳酸钙，通常为灰白色、浅灰色，有时因含有杂质而呈现灰黑、深灰、浅红、浅黄等颜色。

　　石灰岩的主要特征是呈层状结构，外观多层理和含有动物化石。致密石灰岩的表观密度为2000~2600kg/m3，抗压强度为20~120MPa，吸水率在2%~10%以下，具有较高的耐水性和抗冻性，有一定的强度和耐久性。石灰岩的缺点是材质软、易风化，其风化程度随岩体埋藏深度差异很大。埋藏深度较浅或处于地表的岩石风化较严重，岩石呈片状，可直接用于建筑。埋藏较深的石灰岩，其板块厚，抗压强度及耐久性均较理想，可加工成所需要的装饰板材。

　　在建筑装饰工程中多使用的是石灰岩装饰板材。石灰岩板材根据表面加工形式的不同，分为毛面板和光面板两大类。毛面板是人工用工具按自然纹理劈开，表面不经修磨，利用石灰岩本身固有的不同颜色，搭配混合使用时，可形成粗犷的质感和丰富的色彩，具有一定的自然风格，主要用于地面及室内墙面的装饰。光面板是一种珍贵的饰面材料，

　　主要用于建筑物墙面、柱面等部位的装饰。近年来，我国许多公共建筑采用了石灰岩板材，取得了良好的装饰效果。

　　不同的地域和不同的地质条件，形成不同质地的岩石。进口石材因其特殊的地理形成条件，无论在天然纹路、质地和色泽上，都与国产石材有明显区别，再加上国外先进的加工技术，使得进口石材从整体外观与性能上都优于国产石材。现今，我国一些公共建筑、星级宾馆、高档会所等装饰都大面积选用进口石材。进口石材多为浅色系列，常见进口花岗岩、大理石的装饰性能、物理性能见下页 表3-9。

　　天然装饰石材具有良好的技术性能和装饰性，特别是在耐久性方面，是其他装饰材料所难以比拟的。因此，在永久性建筑和高档建筑装修时，经常采用天然石材作为装饰材料。但是，天然石材也具有成本高，自重大，运输不方便，部分使用性能较差等方面的缺陷。为了保证装饰工程的装饰效果和经济性，在选用天然石材时应考虑以下几个方面的：

　　从经济性方面考虑，尽量就地取材，缩短石材的运输距离，减轻劳动强度，降低产品成本。另外，还要考虑一次性投资与长期维护费用、当地材料价格、施工成本等方面对装饰工程造价的影响。

　　石材的强度与其耐久性、耐磨性等性能有着密切的关系，因此应根据建筑物的重要性和建筑物所处的环境，选用足够强度的石材，以保证建筑物的耐久性。

　　在装饰性方面，应注意石材的色彩、纹理、表面质感、光泽等与建筑物周围环境的协调性，充分体现建筑物的艺术美，达到理想的装饰效果。对石材自身而言，要注意：

　　①石材的外观色调应基本调和，大理石要纹理清晰，花岗岩的彩色斑点应分布均匀，有光泽；

　　工程中使用装饰石材时应注意其吸水率、自重、厚度等方面对施工质量的影响。由于天然石材吸水率很低，自重又大，在墙面装饰中难以直接粘接定位，常采用湿挂或干挂法铺贴。因此，要求石材必须达到一定厚度才能方便打孔。当前，世界各国采用的石材饰面板材，一般均以标准厚度20mm为主，以方便打孔安装。同时在一些发达国家和地区，为了适应高层建筑对材料轻质化的要求，还推广使用厚度为8 mm、10 mm、11mm厚的薄型饰面板材。只有石材较薄且粘结剂性能较好时才能用直接粘贴法。

　　人造石材是以水泥或不饱和聚酯、树脂为粘接剂，以天然大理石、花岗岩碎料或方解石、白云石、石英砂、玻璃粉等无机矿物为骨料，加入适量的阻燃剂、稳定剂、颜料等，经过拌合、浇注、加压成型、打磨抛光以及切割等工序制成的板材。人造石材最早于1958年出现在美国，迄今已有40多年的历史。我国人造石材的起步较晚，20世纪70年代末期才开始引进国外的人造石样品、技术资料及成套设备，20世纪80年代进入发展时期，目前有些产品的质量已达到国际同类产品的水平，并成功应用于高级建筑物的装修中。

　　天然石材虽然有着自身的很多优点，但资源有限，花色固定，价格昂贵。随着现代建筑业的发展，对装饰材料提出了轻质、高强度、品种多样等要求，人造石材就在这样的背景下应运而生了。人造石材的花纹图案可以人为控制，胜过天然石材，而且具有质量轻、强度高、色泽均匀、耐腐蚀、耐污染、施工方便、品种多样、装饰性能好等许多优点，是一种具有良好发展前途的装饰材料。人造石材主要应用于各种室内装饰、卫生洁具等，还可加工成浮雕、艺术品、美术装潢品和陈列品等。