洞石在建筑幕墻上的應用及決策分析

侯振光

【摘要】隨著國內建筑業的蓬勃發展，建筑本身不再局限于功能的使用上，更要求建筑物彰顯企業自身特色和企業實力，這就要求我們建設者和管理者必須提升建筑設計理念，在建筑外裝飾上需采用更新型的材料。在石材幕墻應用上，除傳統范圍的花崗石外，洞石在最近些年也逐漸應用到幕墻上，本文就洞石的各項性能及在幕墻上的應用情況，結合工程實例進行了全面分析，以作為其他項目的決策之用。

【關鍵詞】建筑幕墻；洞石；應用分析

前言

現行JCJ133-2001《金屬與石材幕墻工程技術規范》從執行距今已經13年，石材幕墻中的技術和材料更加多樣，此規范僅說明了花崗巖類石材幕墻的應用，對其它石材幕墻工程適用性較差。本文作者通過對部分洞石石材供應商、建筑幕墻顧問公司的咨詢了解及近年洞石幕墻工程的調研考察，同時結合自身多年的實際工作經驗及網絡資料搜集整理等，對洞石在建筑幕墻上的應用分析如下，供同行參考。

一、洞石概念

1、洞石：是沉積巖的一種，學名凝灰石。是在大氣條件下從含碳酸鹽的泉水（通常是熱泉）中沉淀而成的一種鈣質材料。含有二氧化碳的循環地下水帶走了溶液中大量的鈣質碳酸鹽，當地下水到達泉水表面時，一些二氧化碳釋放出來就導致了一些鈣質碳酸鹽沉淀而成為凝灰石。

2、特點：色感溫和，質感豐富，條紋清晰；較一般外裝花崗巖石材，洞石的單位密度低，吸水率大，強度較低，耐候性較差，屬堿性材料。

3、用途：多用在建筑內外裝墻面，和室內地面裝飾。

二、洞石的產地和種類

1、洞石顏色分類：黑洞石、白洞石、黃洞石、綠洞石、咖啡色洞石等。

2、不同類別的洞石孔洞大小、紋理類型均有區別

3、根據效果圖項目擬選用米白色系、米黃色系洞石。

三、米色系洞石

1、米色系洞石主要產地：意大利洞石：石材光澤度較高，紋理平直規則，白斑較少，孔洞均勻，底色以白色、米白、米黃色為主，硬度較高；土耳其洞石：石材光澤度較好，紋理平直，底色大部分以米黃色為主，特級品出才較少；較意大利洞石密度和硬度略低。伊朗洞石：石材光澤度一般，底色以黃色、咖色為主，紋理深色為主，硬度和密度比土耳其洞石低，有灰色條帶。

2、按產地分類洞石板材特點

品質較好的洞石板材其石材紋理清晰規則，孔隙組織均勻細膩。石材密度相對洞石類較高，可到達2.4g/cm?（多意大利洞石）；品質一般洞石板材紋理局部凌亂或深淺不一，孔隙組織均勻但空洞較大，石材密度略低；品質較差洞石板材局部開裂瑕疵，孔洞粗放，貫通，石材密度較低硬度較差。因此，石材品質與礦脈品質有較大關系，參考浙江電力大廈項目洞石外墻論證階段石材采集洞石送檢密度檢測資料，分析結果見下表。

四、價格檔次

黃色系天然洞石基本以進口為主，價格隨礦脈品質不同價格差異較大，孔洞分布均勻、質地密實、花紋規則價格較高。同時根據加工成品尺寸結合荒料大板出材率，板材厚度等均存在較大差異。一般每增加1毫米厚度增加基礎報價3～5%價格不包括防護處理、磨邊、倒角、開孔、開孔等深加工。

五、洞石物理性能標準

Jc830-2005《干掛飾面石材及金屬掛件》中規定的了石灰石的物理性能技術指標，詳情看參照《國家建筑材料工業石材質量監督檢驗測試中心檢驗報告附頁》內容，以浙江電力大廈工程為例，建筑檐高70米，洞石幕墻3萬平米，送檢樣品規格為30mm*30MM*30MM的羅馬洞石，先分析如下：

1、洞石幕墻的應用：（1）由于洞石相比花崗巖石材強度低、吸水率高、耐候性差，若將洞石應用在外裝幕墻工程中，必須針對洞石的吸水率、彎曲強度、凍容系數采取必要的加強措施。（2）涂刷優質石材防水劑（且需根據防水劑有效期重復涂刷）。（3）增加石材厚度。（4）增加石材背網提高抗彎強度。（5）優選石材，控制石材孔洞大小。（6）后期維護費用較高，需要每2-3年進行表面清洗涂膠。

2、洞石幕墻板材要求：（1）基本要求：①用于幕墻的洞石石板，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/mm2，試驗最小值不低于4 N/mm2；幕墻高度超過80m時，試驗平均值不低于6 N/mm2，試驗最小值不低于4.5 N/mm2，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。（2）加工完成的洞石石板還應符合下列要求：①洞石板材的最小厚度由抗彎強度標準值Fk決定：fk≥8.0MPa時，最小厚度35mm；4.0≤fk<8.0MPa時，最小厚度40mm（抗彎強度標準值為實驗平均值減去1.645）。②板材尺寸不宜過大，應控制在1.0㎡以內，長寬比1：2以內，不宜超過1：3。③防水涂料宜采有機氟或有機硅涂料，要求涂料應透氣不改變石材顏色與光澤。（石材防水涂料一般有效期不超過5年）。

六、洞石外墻干掛技術

1、按施工工藝分類分為：插銷式、背栓式、背槽式、T型件式、SE件式、通槽式。

2、按石材受力位置分類分為：縫掛式工藝：插銷式、T型件式、SE式、通槽式；背掛式工藝：背栓式、背槽式。

3、石材幕墻干掛工藝比較（見下表）

結語

總而言之，在建筑幕墻上若使用洞石作為外裝材料，洞石厚度最低應不小于40mm，若洞石抗剪強度不能滿足se掛件受力要求，需要使用背栓或背槽干掛安裝方式，成本較高，洞石靠石材防護劑降低吸水率，后期養護成本高，若養護不到位，除被污染無法復原，還將降低干掛石材安全性能。因此，在洞石的使用上要結合工程實際情況并注意后期養護。

參考文獻：

1、中國建筑科學研究院.《金屬與石材幕墻工程技術規范》.2001年