天然石材

一、天然石材之特性

（一）蘊藏量豐富、易於就地取材。

（二）耐久性好，使用年限長。

（三）開採及運輸不易。

（四）物理特性1.比重：石材之比重因種類、成份比例、組織空隙而異，普通石材之比重與強度成正比，比重愈重者愈具安定性，其空隙率相對減小，不易受風化分解。

2.空隙率：空隙率愈大則比重愈小，耐久性差、易風化分解。

3.密度：即單位重，在公制系統其數值與比重同。

4.熱膨脹係數：指溫度每升高1℃，石材體積之變化量。

5.硬度：硬度愈大強度愈高，愈具耐久性、加工愈困難。硬度愈低之石材易脫落、形成孔洞。

6.耐火性：普通石材多不耐火，於高溫時起崩裂或熔融而減少強度，此乃因石材乃熱之不良導體，內部熱度分佈不均而產生熱應力，或組成礦物之膨脹係數不同等原因。

7.韌性：指石材對衝擊之抵抗力，可以衝擊試驗機測之。

8.加工性：石材質地堅硬，加工困難，一般硬度愈高者加工難度愈高。加工性越高者施工難度越高。

9.強度：建築設計中應依設施物承受之壓力大小決定適合強度之石材類型。

10.耐磨性：耐磨性越好的石材表示其硬度越高。

11.親水性：指石材能與水長時間接觸而不受其破壞或影響性能。親水性低表示耐水性佳，愈不易風化。

（五）設計特性

1.節理：岩層受地殼運動，經熱漲冷縮作用而產生裂隙，其裂隙長短大小不一，或平行或交錯，稱為「節理」。若有節理之石材受壓力時，宜將節理的方向與受力方向呈垂直，可承受較大之壓力。

2.紋路色澤：善用石材之紋路色澤可提昇設施物之外觀品質。

3.裝飾效果佳。

二、天然岩石之種類

石材(一)依材質分類

(1)火成岩

(2)沉積岩

(3)變質岩

(二)依用途分類

(1)構造用石材

(2)裝飾用石材

(三)依形狀分類

(1)塊石

(2)板石

(3)堡崁石

(4)割石

石材

依材質 依用途 依形狀

石材分類

火

成

岩

沉

積

岩

變

質

岩

構

造

用

裝

飾

用

塊

石

板

石

堡

崁

石

割

石

（一）依岩石之生成區分

1.火成岩又稱為岩漿岩，係因地殼變動，

溶融的岩漿由地殼內部上升後冷卻而成。是地殼之主要成分，依岩漿冷卻條件不同，又可分為深成岩、噴出岩和火山岩。

（1）深成岩：係岩漿在地殼深處，於很大覆蓋壓力下緩慢冷卻而成，其構造緻密、抗壓強度高、比重大、吸水率低、抗凍性佳、耐磨、耐久，如：花崗岩。（2）噴出岩：岩漿噴出地表後，在壓力降低、迅速冷卻的條件下所形成，如玄武岩，有時成多孔結構。（3）火山岩：火山爆發時，岩漿被噴到空中，經急速冷卻後落下而成，輕質多孔，可作水泥之混合材（如火山灰），或輕質骨材（如浮石）。

2.沉積岩又稱水成岩，為原母岩風化後，經風吹

搬運、流水衝移而沉積和再造岩所形成之岩石，具明顯層次結構，開採時僅須沿層理劈開，加工容易。其結構緻密性較火成岩差，比重較小，孔隙率及吸水率較大，強度較低，耐久性較差，可以石灰岩為代表，是燒製石灰和水泥之主要原料。此外，礫岩、砂岩、頁岩均屬之。

3.變質岩由原生的火成岩或沉積岩經地殼內部高

溫、高壓作用而形成，其中沉積岩變質後，性能變好，結構變緻密、堅實耐久，如沉積岩變質為大理石；但火成岩變質後，性質卻變差，如花崗岩變質為片麻岩，易產生分層剝落，耐久性變差。

（二）依岩石之產地區分

1.海岸：受海流潮浪沖蝕及風化影響，外觀及形狀上常有較大變化。如：野柳石、北海岸石、三仙台石（麥飯石）、水璉石、咕咾石、楓港石等。

2.山區：由火成岩長期風化或地殼變化產生變質，如：同屬安山岩之陽明山石與北新莊石、觀音石、大理石、福隆石、化石石灰岩（帝王石）、馬齒石、風化石、玉里石、奇岩石（奇哩岸石）。

3.河床：表面因河川流蝕、風化成滑潤紋理，如蛇紋石、花蓮水石、宜蘭石、來義石、黑奇石、綠扁石、紋石、三地門飛石、埔里飛石等。目前台之石材因產量有限，而多自大陸、印尼、馬來西亞、泰國等地進口，如：紅臘石、黑卵石、木化石、太湖石、石板岩、高山板岩等。

三、天然石材之等級

石材之等級係針對加工處理後而言，依日本工業規格（JIS，Japanese Industrial Standards）A5003之規定，石材之品質依各產地、種類可分三個等級：

一級品無尺寸不正確、彎翹、龜裂、色澤不均、質地鬆軟、角部碎裂、凹洞、斑點、汙漬等缺點之石材。

二級品尺寸不正確、彎翹、龜裂、色澤不均、質地鬆軟、角部碎裂、凹洞、斑點、汙漬等缺點不顯著之石材。

三級品尺寸不正確、彎翹、龜裂、色澤不均、質地鬆軟、角部碎裂、凹洞、斑點、汙漬等缺點在使用上無妨礙之石材。

石材的形狀

塊石] [板石]

堡崁石] 割石]

四、天然石材之加工

（一）表面修飾處理1.以加工工具區分

一般而言，塊石的加工係以不同工具，將其修飾成琢邊粗石面、尖琢刻石面、斬琢石面、叢齒琢刻石面、手鑿加工石面、機鑿加工石面、扁鑿加工石面、齒鑿加工石面及琢石鎚修琢石面等。

2.以鑿紋形狀區分

鑿紋處理種類 加工程度 加工方法 加工前之石

材厚度基準

大鑿紋 100 ㎜四方形中鑿紋有 5 個

中鑿紋 100 ㎜四方形中鑿紋有 25 個

60 ㎜以上

尖

鑿

紋 小鑿紋 100 ㎜四方形中鑿紋有 40 個

手工加工

50 ㎜以上

粗點鑿紋 使用 16 目點鑿加工（指 30

㎜四方形中之目數）

點

鑿

紋 細點鑿紋 使用 25 目點鑿加工（指 30

㎜四方形中之目數）

手工加工為

35~40 ㎜

機械加工為

30 ㎜以上

平鑿紋 使用 1~4 片平鑿加工

手工加工或

機械加工

30 ㎜以上

燒面處理 石材表面結晶爆裂但無大斑

紋

手工或機械

加工，可再

加磨平滑處

理

27mm 以上

剖鋸面 使用大剖鋸鋸開後之面紋 機械加工 25mm 以上

石板因厚度較薄，不能以工具斬鑿敲琢，其表面多以光面（磨光polished）、燒面或機械鋸面方式處理之。燒面（flamed）乃先以噴射水流洗除鋸切石板表面之鐵鏽等污染物，再以液態瓦斯和高壓空氣，以1800℃~2000℃左右之火燄，在短時間內均勻噴於石板表面，再以水急速冷卻，使石材表面之一部分結晶體爆裂剝離而形成粗糙的表面效果

（二）石材加工製品

1.面材類：指利用機械切成幾何形狀之石板或石塊，以用於景觀設施物之表面裝修。2.添景設施：利用天然石塊打造而成之設施物，如：石燈籠、水缽、石桌椅、雕塑品等。

五、砌石之種類

（一）粗石砌利用未經修整之天然塊石砌疊而成，可分整層粗石砌、亂層粗石砌及不規則多角式粗石砌（又稱虎皮砌）三種。由於粗石砌之石塊間不以水泥砂漿固著，而是以小石填塞石縫，故疊砌高多以不超過二公尺為原則，底部之寬度則應至少為牆高之2/5倍以上，同時也需留設洩水管，以利排水減少土壤之側壓。

亂層粗石砌

粗石砌(虎皮砌)

（二）方石砌

將石塊處理成略具規則形狀之塊石，並以整層方砌石或亂層方砌石之方式砌造，塊石間並以水泥砂漿固著之。（吳卓夫，1991）

整層方石砌

整層方石砌及亂層方石砌

（三）千層砌

又稱為「千疊敷」，乃利用經由人工適當處理後之石片加以砌疊而成，多用於日本式庭園之水景設計，配合石片間所留設之出水位置及凸出垂直之石片，形成壁泉景觀。

千疊敷

（四）貼石砌法

將石材加工成板狀，以接合鐵件固定或膠貼於構造體上，以大理石而言，因其與水泥接觸會吸收水泥中的鹼份損及其表面之光澤及美觀，故宜以接合鐵件固定。近年來有在大理石裡側塗上防止吸收鹼性之合成樹脂，再全面填充水泥砂漿，亦可免除大理石光澤受影響的情形。對於室外牆面，為防止固定鐵件生銹腐蝕，通常採用黃銅或不銹鋼為材料。