天然石板瓦

石板瓦品种

天然石板瓦(Roofing slate)具有良好的劈分性，并达到一定块度的质量要求的板石为板石矿，而其中可用作屋顶覆料的板石称为瓦板岩矿。因其具有独特的物化性能，加工简便，无污染而被视为绿色、洁净建材。近几年，欧美诸国及亚洲的、日本、新加坡、大洋洲的澳大利亚、新西兰、等对瓦板岩的需求量稳定增长。我国板岩比较丰富，而以陕西的紫阳、镇巴、岚皋等县及湖北竹溪、竹山的储藏较丰。而德国拉菲石板则是全世界最好的天然石板瓦品牌。

矿物成分构造

瓦板岩的矿物成分主要为绢云母（75-85%）和石英（二氧化硅），其次，有泥质（＜1%），含少量的碳盐酸(＜1%或不含)、黄铁矿、磁黄铁矿及其他氧化物，部分含有绿泥石（＜1%）、黑云母（一般为1%，个别5%）；微量的电气石、锆石等。根据其矿石成分分析，其原岩为含碳汗粉砂质泥岩。

一般硬质板中绢云母含量在75-85%之间，硅质含量8-15%以上，软质绢云母含量在90%，石英5-7%。

瓦板岩在宏观时为典型的隐晶地结构，板状构造，岩石致密均一；显微镜下，一般绢云母多呈微鳞片状集合体定向排列分布粒径一般为0.01-0.02mm，少数达0.04mm，有时可见云母内尚存残留有未结晶的泥质残余。石英多呈它形显微粒状变晶单晶或集合体均匀分布在绢云母之间，少数与白云石、方解石、绿泥石共生呈小豆体、小透镜体状团块或细脉产出。绝大多数石英晶体具波状消光、亚颗粒化，被压扁拉长呈长条状定向排列，表明瓦板岩在形成过程中经历了强烈的韧性变形作用。

化学成分

硬质板的二氧化硅的平均值为70.10 %，三氧化二铝12.86%，二氧化硅和三氧化二铝比值为5.46%，三氧化二铁+氧化铁为6.54%，氧化钙为0.32%，氧化镁为2.01%，硫为0.046%，碳为0.45%，其中有机碳0.40%，碳酸盐中的碳只有0.05%。

软质版二氧化硅为57.30%，三氧化二铝为19.44%，二氧化硅和三氧化二铝比值为2.96%，三氧化二铁+氧化铁为9.96%，氧化钙为0.47%，氧化镁为2.11%，，硫为0.057%，碳为0.45%，其中有机碳0.43%，碳酸盐中的碳只有0.05%。

两者主要差别是二氧化硅和三氧化二铝含量差别较大，硅铝比几乎相差一倍。软质板凳化学成分更趋近西班牙产地瓦板。特点值得注意的是瓦板岩内地硫化物及无机碳含量低，表明化学成分稳定。天然瓦板的颜色为黑色、灰色、紫色、青绿色、青灰、深灰色，古朴端雅，具亚光性，色调柔和，无明显的杂色条带和斑痕。

硬质板普通吸水率为0.10-0.28%，而西班牙的瓦板岩的吸水率为0.3%。

软质瓦板岩的吸水率为0.66%，接近西班牙和法国标准，低于英国标准和一般石材的国家标准。需要指出的是，目前软质板的开采部位主要是在近风化带的浅部，尚未进入原生的地段，这也可能是吸水率偏高的一个原因。

天然石板瓦的抗压抗折性能

板岩岩石结构致密，微裂隙极不发育，故其抗压强度为207.3-325.7Mpa，抗折强度为43.6-85.0Mpa，均高于或接近于西班牙、法国标准，高于一般石材的国家标准。

体积密度和强度

瓦板的体积密度（天然容重）为2.63-2.80/立方米，均符合国际标准，略低于西班牙指标而高于法国指标。硬度测定目前国内尚未采用磨耗因数（WF）法国、意大利、比利时等国已采用此法，因而仍只能采用传统的肖氏硬度法，虽然不能准确反映岩石整体的实际硬度，但仍具有可比性，测量结果表明。.

耐热性

天然石板瓦具有很好耐热性，火烧时候不变形，不燃烧；火烧时不起化学反应，表面基本无变化。

用20%深度硫酸和氢氧化钠溶液在20℃的条件下分别侵蚀天然石板瓦样品，3小时候酸腐蚀条件下其质量仅损失0.04-0.06%，碱腐蚀条件下损失率为0.03-0.08%，表明湖北石板瓦具有优越耐腐蚀、耐酸碱，为耐碱板、耐酸板。一般条件下，自然界使人感到非常难的酸雨、酸雾重硫酸浓度通常为0.8-1.5×10-6.据此，基本无腐蚀能力。

抗冻性能

天然石板瓦经过25冻循环后抗压强度仍达166.0-182.7Mpa，且损失率＜0.1%，表明抗冻性能好。

抗生物腐蚀能力:

许多建筑几十年的瓦板覆顶老屋，板岩在长期日晒条件下，始终呈现原始的自然色彩，经久不褪。但一些碳质含量较高（有机碳大于2%和具有较多硫化物）的瓦板，则会因日晒雨淋色泽不一的团块，因此，含碳质和硫化物较高的板岩不宜作为石板瓦使用。

瓦板岩的加工技术性能

板岩结构均匀，板理（劈理）发育，强度不大且组成岩石矿物质硬度的级差较小，有一定韧性，因此具有较好的加工性能。硬质板与软质板相比，软板加工容易，软板劈分厚度可达3mm，硬板厚度为5-8mm.

瓦板岩的放射性强度

用放射化学方法测定了瓦板岩的Ra-226、Th232和K-40的放射性比活度。结果表明，Cth和平共处五项原则Ck略高，Crn较低，按照镭当量浓度计算公式Cera=Cra+1.35Cth+0.088Ck计算得出，Cera和160.84-262.68—1.对照国家建材标准（JC-518-93），湖北竹溪板岩的放射性比活度同时满足Cera≤350—1和Cra≤200—1的国家标准，属于不限制使用的A类建筑材料，可做屋面覆料，也可铺地、贴面，是一种安全、纯天然、无污染的绿色环保材料。

装饰特征

从建筑风格上来看，瓦板根据风格分欧式和美式，欧式建筑风格的石板瓦毛边细腻，瓦面平整度高，尺寸精确，厚薄一致，铺贴后整齐划一，体现是细腻的现代的建筑风貌。已产于湖北竹溪石板瓦为代表。

美式建筑风格的石板瓦表面粗犷，毛边粗糙，尺寸误差大，厚薄差异大，铺贴后是原始粗犷建筑风貌，以江西石板瓦为代表。

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