洞石:一種多孔的岩石-中文百科頻道

簡介

洞石是因為石材的表面有許多孔洞而得名，其石材的學名是凝灰石或石灰華，商業上，将其歸為大理石類。人類對該石材的使用年代很久遠，最能代表羅馬文化的建築角鬥場就是洞石原傑作。

洞石的色調以米黃居多，又使人感到溫和，質感豐富，條紋清晰，促使裝飾的建築物常有強烈的文化和曆史韻味，被世界上多處建築使用。由美國貝聿銘建築事務所設計的位于北京西單路口中國銀行大廈的内外裝修，就選擇了意大利羅馬洞石，共用了20000㎡。為什麼不叫它大理石?是因為它的質感和外觀與傳統意義上的大理石截然不同，裝飾界索性就約定俗成。

關于它的形成一般認為是在大氣條件下從含碳酸鹽泉水(通常是熱泉)中沉澱成的一種鈣質材料。具體的形成是含有地氧化碳的循環地下水帶走廠溶液中的大量的鈣質碳酸鹽，當地下水到達泉水表面時，一些二氧化碳釋放出來并凝聚在鈣質碳酸鹽的沉積層中，形成了少見的氣泡(孔洞)，從而有了洞石。和海洋中的石灰石沉澱不同的是，凝灰石大多在河流或湖泊、池塘裡快速沉積而成，這一快速的沉積使有機物和氣體不能釋放，從而出現美麗的紋理，但不利的是它也會産生内部裂隙的分層，使它在與紋理方向一緻的強度削弱。

凝灰石因為有孔洞，它的單位密度并不大，适合作複蓋材料，而不适合作建築的結構材料、基礎材料。在以前人們曾用洞石大量作為建築的基礎材料和結構材料，但有了混凝土後，現在已不多用了。洞石除了有黃色的外，還有綠色、白色、紫色、粉色、咖啡色等多種。我國河南也有洞石發現和産出。

洞石主要應用在建築外牆裝飾和室内地闆、牆壁裝飾。

分類

洞石一般有白洞石和米黃洞石之分，顔色有深淺兩種，有的稱黃窿石、白窿石，英文名稱為travertine，直接翻譯為凝灰石或石灰華。其主要特點是碳酸鹽礦物在沉積過程中有氣體存在，形成很多孔洞而得名。

各類一般有羅馬洞石、伊朗洞石和産土耳其等地的洞石。羅馬洞石顔色較深，紋理較明顯，材質較好；健康洞石顔色較淺，質地酥松，強度較差。該類石材可以被抛光，具有明顯的紋理特征，彎曲強度呈各向異性，垂直紋理方向（強向）的彎曲強度在6MPa左右，部分超過7MPa；平行紋理方向（弱向）的彎曲強度為4MPa左右，材質和花紋不同有時在5MPa左右，有時有極低的不超過MPa；亂紋方向介于其中，此時的紋理在厚度方向。

安全隐患

洞石本身的真密度是比較高的，但是由于存在大量孔洞使得本身體積密度偏低、吸水率升高、強度下降，因此物理性能指标是低于正常的大理石标準的。由于同時還存在大量的紋理、泥質線、泥質帶、裂紋等天然缺陷，這種材料的性能均勻性很差。尤其是彎曲強度的分散性非常大，大的彎曲強度可以到十幾兆帕，小的不到1兆帕，有的在搬運的過程中就會發生斷裂，易造成工傷事故。天然缺陷也是造成這種材料的抗凍性能差的主要原因，許多樣品在25個凍融循環性能還未結束時就已經凍裂成了一堆碎石。

該類石材屬于碳酸鹽結構的石灰岩，碳酸性較差，用在亞洲這類污染較重的地區，酸雨侵蝕會很嚴重，更會加速石材的破壞。諸多原因使得這種材料使用在牆面，尤其是幹挂方法大面積用在外牆，具有極高的風險。試想上萬塊重達幾十公斤到上百公斤的存在各種的石塊高高地懸挂在半空，難免會有個别未被發現而有問題的闆材，在酸雨侵蝕、風吹日曬、寒暑交替等惡劣的氣候條件下，随時都會有墜落的可能，石材工程也就存在極大的安全隐患。

因此這類工程需要從生産企業、施工企業、監理單位到工程甲方通力合作，嚴格把關，增加防範措施，以确保工程萬無一失。孔洞問題是洞石的天然特征，也是其安全性能的弱點。大量孔洞的存在不僅造成吸水率上升、強度下降，更重要的是造成這種材料的耐候性能差，凍融試驗中樣品被凍裂的現象常有，按美國标準在-20℃～70℃溫度條件下經過150個循環後洞石已面目全非。因此，在室外使用時一定要選擇合适的粘結劑材料進行補洞，同時選擇适宜的防護劑做好防護，才能有效地緩解惡劣氣候造成的影響。

洞石本身所含的孔洞大的有十幾厘米，小的隻有不到1毫米，石材生産企業在毛闆補膠時會對大的孔洞用石礫和膠粘劑進行修補，對背面的小洞會通過粘結背網進行填充，一般會留下正面和側面的小孔。使用時要特别注意在幹挂槽和背栓孔附近不得有較大的孔洞或用膠粘劑填充的孔洞，應選在緻密的天然材質上，如果避免不開則必須更換。

盡管目前我國相關的施工規範中不支持像洞石這類石材用在外牆幹挂工程中，鑒于出于商業的需求，并吸取了國外的成功經驗，越來越多的建築工程使用了洞石，适應了一種多元文化發展的需要。正确認識洞石，并經過專家的技術核準，建立在足夠的安全考慮和設計的基礎上，通過嚴格質量把關降低安全風險，洞石可以很好地在建築物的裝飾上，使這一古老的建築材料大放現代文明異彩。