天然石板瓦(Roofing slate)具有良好的劈分性，並達到一定塊度的質量要求的板石為板石礦，而其中可用作屋頂覆料的板石稱為瓦板岩礦。因其具有獨特的物化性能，加工簡便，無污染而被視為綠色、潔淨建材。近幾年，歐美諸國及亞洲的、日本、新加坡、大洋洲的澳大利亞、紐西蘭、等對瓦板岩的需求量穩定增長。我國板岩比較豐富，而以陝西的紫陽、鎮巴、嵐皋等縣及湖北竹溪、竹山的儲藏較豐。而德國拉菲石板則是全世界最好的天然石板瓦品牌。
瓦板礦體多呈似層狀或豆莢狀，控制長度多在100-200米，厚度10-50米，垂向下沿深度為50-80米。
基本介紹
- 中文名：天然石板瓦
- 外文名：Roofing slate
- 厚度：10-50米
- 深度：50-80米
礦物成分構造,化學成分,裝飾特徵,尺寸,
礦物成分構造
瓦板岩的礦物成分主要為絹雲母（75-85%）和石英（二氧化矽），其次，有泥質（<1%），含少量的碳鹽酸(<1%或不含)、黃鐵礦、磁黃鐵礦及其他氧化物，部分含有綠泥石（<1%）、黑雲母（一般為1%，個別5%）；微量的電氣石、鋯石等。根據其礦石成分分析，其原岩為含碳汗粉砂質泥岩。
一般硬質板中絹雲母含量在75-85%之間，矽質含量8-15%以上，軟質絹雲母含量在90%，石英5-7%。
瓦板岩在巨觀時為典型的隱晶地結構，板狀構造，岩石緻密均一；顯微鏡下，一般絹雲母多呈微鱗片狀集合體定向排列分布粒徑一般為0.01-0.02mm，少數達0.04mm，有時可見雲母內尚存殘留有未結晶的泥質殘餘。石英多呈它形顯微粒狀變晶單晶或集合體均勻分布在絹雲母之間，少數與白雲石、方解石、綠泥石共生呈小豆體、小透鏡體狀團塊或細脈產出。絕大多數石英晶體具波狀消光、亞顆粒化，被壓扁拉長呈長條狀定向排列，表明瓦板岩在形成過程中經歷了強烈的韌性變形作用。
化學成分
硬質板的二氧化矽的平均值為70.10 %，三氧化二鋁12.86%，二氧化矽和三氧化二鋁比值為5.46%，三氧化二鐵+氧化鐵為6.54%，氧化鈣為0.32%，氧化鎂為2.01%，硫為0.046%，碳為0.45%，其中有機碳0.40%，碳酸鹽中的碳只有0.05%。
軟質版二氧化矽為57.30%，三氧化二鋁為19.44%，二氧化矽和三氧化二鋁比值為2.96%，三氧化二鐵+氧化鐵為9.96%，氧化鈣為0.47%，氧化鎂為2.11%，，硫為0.057%，碳為0.45%，其中有機碳0.43%，碳酸鹽中的碳只有0.05%。
兩者主要差別是二氧化矽和三氧化二鋁含量差別較大，矽鋁比幾乎相差一倍。軟質板凳化學成分更趨近西班牙產地瓦板。特點值得注意的是瓦板岩內地硫化物及無機碳含量低，表明化學成分穩定。天然瓦板的顏色為黑色、灰色、紫色、青綠色、青灰、深灰色，古樸端雅，具亞光性，色調柔和，無明顯的雜色條帶和斑痕。
硬質板普通吸水率為0.10-0.28%，而西班牙的瓦板岩的吸水率為0.3%。
軟質瓦板岩的吸水率為0.66%，接近西班牙和法國標準，低於英國標準和一般石材的國家標準。需要指出的是，目前軟質板的開採部位主要是在近風化帶的淺部，尚未進入原生的地段，這也可能是吸水率偏高的一個原因。
天然石板瓦的抗壓抗折性能
板岩岩石結構緻密，微裂隙極不發育，故其抗壓強度為207.3-325.7Mpa，抗折強度為43.6-85.0Mpa，均高於或接近於西班牙、法國標準，高於一般石材的國家標準。
體積密度和強度
瓦板的體積密度（天然容重）為2.63-2.80/立方米，均符合國際標準，略低於西班牙指標而高於法國指標。硬度測定目前國內尚未採用磨耗因數（WF）法國、義大利、比利時等國已採用此法，因而仍只能採用傳統的肖氏硬度法，雖然不能準確反映岩石整體的實際硬度，但仍具有可比性，測量結果表明。.
耐熱性
天然石板瓦具有很好耐熱性，火燒時候不變形，不燃燒；火燒時不起化學反應，表面基本無變化。
用20%深度硫酸和氫氧化鈉溶液在20℃的條件下分別侵蝕天然石板瓦樣品，3小時候酸腐蝕條件下其質量僅損失0.04-0.06%，鹼腐蝕條件下損失率為0.03-0.08%，表明湖北石板瓦具有優越耐腐蝕、耐酸鹼，為耐鹼板、耐酸板。一般條件下，自然界使人感到非常難的酸雨、酸霧重硫酸濃度通常為0.8-1.5×10-6.據此，基本無腐蝕能力。
抗凍性能
天然石板瓦經過25凍循環後抗壓強度仍達166.0-182.7Mpa，且損失率<0.1%，表明抗凍性能好。
抗生物腐蝕能力:
許多建築幾十年的瓦板覆頂老屋，板岩在長期日曬條件下，始終呈現原始的自然色彩，經久不褪。但一些碳質含量較高（有機碳大於2%和具有較多硫化物的瓦板，則會因日曬雨淋色澤不一的團塊，因此，含碳質和硫化物較高的板岩不宜作為石板瓦使用。
瓦板岩的加工技術性能
板岩結構均勻，板理（劈理）發育，強度不大且組成岩石礦物質硬度的級差較小，有一定韌性，因此具有較好的加工性能。硬質板與軟質板相比，軟板加工容易，軟板劈分厚度可達3mm，硬板厚度為5-8mm.
瓦板岩的放射性強度
用放射化學方法測定了瓦板岩的Ra-226、Th232和K-40的放射性比活度。結果表明，Cth和平共處五項原則Ck略高，Crn較低，按照鐳當量濃度計算公式Cera=Cra+1.35Cth+0.088Ck計算得出，Cera和160.84-262.68—1.對照國家建材標準（JC-518-93），湖北竹溪板岩的放射性比活度同時滿足Cera≤350—1和Cra≤200—1的國家標準，屬於不限制使用的A類建築材料，可做屋面覆料，也可鋪地、貼面，是一種安全、純天然、無污染的綠色環保材料。
裝飾特徵
從建築風格上來看，瓦板根據風格分歐式和美式，歐式建築風格的石板瓦毛邊細膩，瓦面平整度高，尺寸精確，厚薄一致，鋪貼後整齊劃一，體現是細膩的現代的建築風貌。已產於湖北竹溪石板瓦為代表。
美式建築風格的石板瓦表面粗獷，毛邊粗糙，尺寸誤差大，厚薄差異大，鋪貼後是原始粗獷建築風貌，以江西石板瓦為代表。
尺寸
天然石板瓦實際尺寸 A×B(mm) | 天然石板瓦有效尺寸 a×B（mm） | 可選厚度 C(mm) |
300×200 | 125×200 | 3-4 |
400×200 | 168×200 | 3-5 |
400×250 | 168×250 | 4-6 |
500×250 | 210×250 | 6-8 |
400×300 | 168×300 | 7-9 |
600×300 | 252×300 | 9-11 |
