
一般來說建筑材料可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和某些專用材料,伴隨裝飾水平的提升,石材作為建筑材料應(yīng)用面頗廣,這里我們來了解下石材作為結(jié)構(gòu)材料的連接運(yùn)用。
石材作為結(jié)構(gòu)材料使用已久,發(fā)展至今,連接石構(gòu)件的方法也在漫長的應(yīng)用歷史中不斷變化。
疊砌指石材的連接不靠任何粘接材料,單純通過石材自身的自重,或通過材料自身的咬合疊砌,使石材之間整體穩(wěn)定。大致可分為三種:(1)由多邊形石塊砌筑,有的石材還經(jīng)過粗加工,使之互相咬合(但用巨石砌筑的城墻,盡管拼合精心,一般很少雕琢,也不用灰漿);(2)采用較齊整的錯(cuò)拐砌筑方法;(3)更規(guī)則的矩形石塊墻,即由修鑿過的石塊分層壘成墻體(同層石頭之間的接縫并不一定垂直)。
早期石墻的砌筑
漿砌連接石材的方法,在我國古代就用石灰漿、石灰砂漿加糯米汁、石灰黏土砂漿來粘結(jié)石材,到了現(xiàn)代,石砌體的粘結(jié)材料還包括石灰砂漿、石灰水泥混合砂漿及水泥砂漿等。
靠連接件銷接石構(gòu)件,在各地都曾廣泛應(yīng)用過。古埃及人采用木制燕尾銷連接各層石塊;到了邁錫尼時(shí)期,人們改用銅件固定裝飾面層;而希臘人則將銷連接件用在了結(jié)構(gòu)構(gòu)件上,并且由銅件改為鐵制品,輔助以來自東方的澆鉛辦法將鐵銷件固定在石構(gòu)件里,而昂貴的金屬銷件只能應(yīng)用在最重要的建筑中。
石材在壓力作用下尤為堅(jiān)固,承壓力較強(qiáng),因此,工程師彼德·懷斯將石材砌筑和受拉鋼索結(jié)合,發(fā)明了石材的后張拉承重技術(shù)。 后來在此基礎(chǔ)上改進(jìn),通過鋼筋插入石材內(nèi)部,并拉緊鋼筋使石塊緊緊地壓在一起。用后張法來預(yù)壓石塊,可以減少石塊以后在拉力作用下開裂的危險(xiǎn),如此連接的石拱還能滿足教堂所在地區(qū)的抗震設(shè)防要求。
采用后拉張術(shù)的教堂
將金屬絲圍成的籠子做容器,里面裝滿石塊,形成一個(gè)石筐。早期的金屬筐是管狀的,和現(xiàn)在用的沙袋一樣,裝上石塊后,用來抵御河水的沖蝕。而箱型石筐的出現(xiàn)使金屬筐裝石材的方法在建筑上有了更大作為。這種方法可以有效利用采礦的廢石料,對石材的要求比其它石材的連接方法的要求低很多,不但能形成特殊的光影效果,而且具有保溫隔熱作用,還形成獨(dú)特的建筑肌理。