幕墙干挂用石材综合性能试验方法

幕墙 干 挂 用石材 综合性 能试 验 方法
上海市建筑科学研 究 院（ 集团）－ ６ 限公 司 颜伟 国 赫 赫 徐 颖
摘要 ： 幕墙干挂用石材 必须 充分 掌握 石材 的综合性 能 ， 效地保证幕墙 干挂 有
用石材 的安全 ， 所以对幕墙千挂用石材 必须进行一个 系统的性能评价 。 关键词 ： 幕墙干挂 石材 综合性能
载， 逐渐 增加 荷 载直 至试 件 破坏 ， 录所施 加 的 最大 记
现在世人的面前 ， 形成都市中靓丽 的风景线 。 石材作
为建 筑物 外墙 面装 饰 的幕墙 ， 应用 越来 越广 泛 。 石材 是 天然 产 品 ， 一 种石 材 都是 独 一无 二 的 ， 每
都有其 自身特有的物化性能。 石材暴露在空气 中， 经
过风 化作 用 ， 强度 会发 生 衰减 ， 些 石 材 的强 度甚 其 某 至会 衰减 ７％。若设 计 时对 石材 的性 能 没有 充 分 掌 ０
荷载并计算试件破坏时的弯 曲应力 。对 ２ 种试验状 态（ 和与干燥） 水饱 中的任何一种 ， 重复 １ ０次这样 的
试验 。
握， 将会给建筑物安全使用带来很大隐患。 为有效地
理方 向的压缩 强度 也不 同 。
使用 的石材 ， ５ 取 个试件为一组进行试验 ， 试件尺寸 为边长 ５ ｍ ０ ｍ的正方体或直径 、高度均为 ５ｒ ０ ｍ的 ａ
２２ 弯 曲强度 ．
圆柱体 。 建筑饰面石材的体积密度和吸水率是一个非 常重 要 的性 能指标 ， 它说 明 了石 材 的密 实度 。一 些吸 水率较大 ，体积密度较小 的石材 内部有许 多孔洞 ， 当经过 大雨和大雪之后 ， 吸收了大量 的水分 ， 这些 水份残 留在孔洞 内部 ， 不能及 时排 出； 若此时外界 环境温度突然下降， 石材体 内的水份将会受冻膨胀 ， 导致 孔 洞 变大 ， 生 裂缝 ， 产 强度 变 低 ， 生 严 重 的安 产
强度能很好地代表整块干挂石材板的弯曲强度。 ２３ 体积 密度 及 吸水率 ． 石材 的吸水率和体积密度是根据 中国国家标准 Ｇ ／９６ ． ２０ （ ＢＴ ９６ — ０ １天然饰面石材试验方法 第 ３ ３ 部分 ：
体积密度 、 真密度 、 真气孔率 、 吸水率》 确定的。 该试 验先 称 石材试 件干 重 ；然 后 将试 件 浸 泡在
２１ 压缩 强度 ．
石 ０ （ ＢＴ ９ ６１ ０ 天然饰 面石材 试验方 法 第 １ — １ （ 部分 ：
干燥 、 水饱和 、 冻融循环后压缩强度试验方法》 确定
的 。 试 验 中试 件 尺 寸 ：边 长 ５ ｒ 的 正 方 体 或 ０ｍ ａ 中５ ｍ ０ ｍ×５ ｒ 的 圆柱体 ，在试 验机 上 对试 件 加 载 ０ｍ ａ 直至 破 坏 。石材 试件 的压缩 强 度 为施 加 的最 大 荷 载 除 以试件 的受 荷 面积 。通过 对石 材进行 试 验表 明 ： 石 材 在水 饱 和状 态 下 的 压 缩 强度 与 干 燥 状 态 下 不 同 ， 石材 冻 融循 环后 压缩 强度 会 产 生变 化 ，这 些 均 取决 于石 材 的种类 。 因此 ， 材 的压缩 强 度应在 所 有 的 ３ 石
１ 前 言
弯曲强度是用于进行石材结构计算 的控制性指
随着 经济 的发展 ，幕 墙 建 筑 以其 独特 的风 格展
标 ，它直接影 响干挂石材厚度的选择及 固定体系的
确 定 。石 材 的 弯 曲 强 度 是 根 据 中 国 国 家 标 准 Ｇ ／９６ ． ２０ （ Ｂ ９６ — ０ 天然饰面石材试验方法 第 ２ Ｔ ２ １ 部分 ： 干燥 、 水饱 和弯曲强度试验方法》 确定的。该试验是 对从一块石材大板上切取的石材试件进行 四分点加
全 问题 。 ２４ 抗 盐析 试 验 ＿
类 似于石 材 的抗折 强度 。 ２６ 冻 融循 环 ．
冻融循环是参考 Ｅ ３ １ ０ １天然石材试验 Ｎ１ ７： ０￣ ２ ２
方法 一 抗冻性能》 确定的。 该标准规定 的试验方法的 试验原理为，通过将试样放入低温空气 中冷冻和在 水 中融解循环来测试试样的抗冻性能。试样的抗冻 性能由试样冻融后 的弯曲强度 、热冲击中的质量损 失、 压缩强度和外观变化几部分表示。弯曲强度试件 尺 寸 ５ｒｍ ×５ ｒ ×３０ ０ ａ ０ｍ ａ ０ｍｍ， 厚 度 Ｈ 在 ２ ｍ ～ ５ｍ ｌＯ ｍ； Ｏ ｍ 长度为 ６ ｒ 宽度为 ５ｒ ０ ｍ； ａ ０ ｍ～ ０ｍ ａ ３０ ｍ之间 ， 试样 数量 ２ 块 ；热 冲击 中 的质 量损 失试 件尺 寸 １ ２ ０ ０ ２ （ ｎ）数量 ｌ ０ ×２０× ０ ｍ １ ， ５块 ； 压缩强 度试件 尺 寸 直 径 是 （０±５ ｍｍ、 度 为 （０±５ ｍｍ或 直 径 为 ７ ） 高 ７ ） （０ ５ｍ 、 ５ ± ） ｍ 高度为（０４ ） ｍ ５ － ｍ 。试样的形状也可以 － ５
水中达到饱和 ， 称其在水 中的浮重 ； 将其从水 中取 出 在空气中称饱 和时的湿重。通过比较石材试件的干 重、 饱和湿重及其在水中的浮重 ， 以算出石材试件 可
吸收 的水 重及 石 材试 件 的体 积 密度 。对 每一 种 准备
种状态下进行 ： 水饱和与干燥 ， 冻融循环后的压缩强
度 。另外 ， 材 的压 缩 强度 还 与石 材 的层 理有 关 ， 石 石 材分 为 平行 层理 方 向和 垂 直层 理 方 向两 种 ，两 种 层
控制 幕 墙干 挂用 石 材 的安 全性 ，必须 全 面掌 握 石 材 的性 能 ， 这就 需 要制 定一 个 综合 的石 材试 验 方 案 。２
石材 试验 方 法
Ｇ ／９ ６．— ０ １允 许 进 行 试 验 的 石 材 厚 度 的 ＢＴ ９ ６２ ２０ 按 照实 际情 况 确 定 。 当试 样 厚 度 （ ≤６ｍ 时 ， Ｈ） ８ ｍ 宽 度为 １０ ｍ；当试 件 厚 度 （ ＞６ ｍ 时 ，宽 度为 ０ｒ ａ Ｈ） ８ ｍ １０ ｍ， ５ｒ 要求 试 件 的两 个 受力 面 应 平整 且 平行 ， ａ 每个 试 件 标 清层 理方 向。试 件不 得有 裂 纹 、 棱 和缺 角 。 缺 大量 试验 数 据表 明 ， ＢＴ ９６２ ２ ０ 所测 出的 弯 曲 Ｇ ／９６ ．—０ １