معرفی سنگ:
به مواد جامدی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، تشکیل شده است. در زمین‌شناسی سنگ تجمعی طبیعی و جامد از مواد معدنی یا شبه معدنی است. لایه خارجی جامد زمین (سنگ‌کره) از سنگ تشکیل شده‌است.
صخره‌ها سه گونه هستند: آذرین، رسوبی و دگرگون شده. دانش شناختن سنگ‌ها را سنگ‌شناسی می‌گویند. عنصر اصلی تشکیل دهنده تمامی سنگ‌ها سیلیس است.
تفاوت سنگ و خاک
مهمترین تفاوت خاک و سنگ اختلاف در میزان فشردگی و چسبندگی آن‌ها به یکدیگر است. از دیدگاه زمین‌شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به طور برجا تشکیل شده است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه‌بندی آن‌ها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
منشأ شکل‌گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها
دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.
عوامل کوه زایی
فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید.
عوامل هوازدگی یا کوه سایی
هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.
هوازدگی شیمیایی
محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.
هوازدگی فیزیکی
این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آن‌ها به دانه‌های ریزتر می‌شود.
ساختمان شیمیایی سنگ‌ها
سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده‌تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص‌اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آن‌ها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.
طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها
چون کانی‌های تشکیل دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آن‌ها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:
- کربنات‌ها
- سولفات‌ها
- اکسیدها
- سیلیکات‌ها
موارد استفاده سنگ:
سنگ‌ها و کانی‌ها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار می‌روند.
انواع سنگ‌های ساختمانی
سنگ تراورتن موج دار
- سنگ طبيعي: كليه سنگهاي ساختماني كه از معادن طبيعي استخراج و پس از بهره‌وري مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
- سنگ مصنوعي: كليه سنگهاي ساختماني كه در كارخانه و با تركيب مواد و مصالح مختلف توسط بشر ساخته شده‌است.
- بر اساس وزن مخصوص : سنگ‌های سنگين وزن ، سنگهايي که وزن مخصوص آن‌ها بيش از ۱٫۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب است و سنگ‌های سبک ، دسته‌ای از سنگ‌ها هستند که وزن مخصوص آن‌ها کمتر از ۱٫۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب می‌باشد.
- بر اساس مقاومت فشاری : سنگ‌های سنگين که مقاومت فشاری آن‌ها از ۱۰۰تا ۱۰۰۰ مگا پاسکال است. و سنگ‌های سبک که مقاومت فشاری آن‌ها از ۴ تا ۲۰۰ مگا پاسکال است.
- بر اساس ضريب نرم شدگی : اگر مقدار اين ضريب از ۰٫۶ تا ۱ باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می‌شود.
سنگ مصنوعي سمنت پلاست- سنگ پليمري درنيكا
سنگ مصنوعی:
نامی برای انواع مختلف محصولات سنگ مصنوعی است که از قرن ۱۸ استفاده می‌شود. سنگهاي مصنوعي در پروژه‌هاي مهندسي عمران ، ساختمان سازي ، مصارف صنعتي و غيره مورد استفاده قرار می‌گيرند.
يكي از اولين سنگهاي مصنوعي تحت عنوان Lithodipyra (AKA Coade stone) بين سالهاي ۱۷۶۹ الي ۱۸۳۳ ميلادي توليد گرديد. پس از آن توليد سنگهاي مصنوعي به روشهاي مختلف ادامه پيدا كرد.
سنگ مصنوعي پليمري:
بر اساس استفاده از بتن سيماني توليد مي‌شود كه در آن ماسه به عنوان ذرات ريز پركننده يكي از مهمترين مواد اوليه مي‌باشد.
ترکيبات پليمری و افزودنيهای شيميايی چسبندگي بين تمام اجزاء را ايجاد كرده و مقاومت سنگ مصنوعي را تامين مي‌كند. رنگ دانه‌های اکسيد آهن كه مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و محيطهاي قليايي مي‌باشد رنگ مورد نظر را به اين سنگ‌ها می‌دهد. ترکيبی که از اين راه به دست می‌آيد در قالب‌هايی از جنس سيليكان و پليمر ريخته می‌شود که دارای نقش و نگارهای سنگ‌های طبيعی می‌باشند و به اين سنگ‌ها سيمايی کاملاً طبيعی می‌دهد. از نظر قيمت، سنگ‌های مصنوعی به مراتب قيمتی کمتر از سنگ‌های طبيعی دارند، چرا که کارهای دشواری که روی سنگ طبيعی برای رساندن آن به بازار و قابل استفاده کردن آن انجام می‌شود در مورد سنگ‌های مصنوعی غير ضروری می‌نمايد و دارای وزنی کمتر و ضخامتی کوچکتر هستند که به ما اين اجازه را می‌دهد که سه برابر سنگ‌های طبيعی بتوانيم آن‌ها را به‌کار گيريم.
مزيتهاي سنگ مصنوعي سمنت پلاست:
- بسيار سبكتر از سنگهاي طبيعي بوده و كار با آن را آسانتر مي‌كند.
- قابل استفاده در فضاي بيروني و داخلي ساختمان‌ها مي‌باشد.
- برش و تنظيم سنگهاي مصنوعي آسان است.
- نصب سنگهاي مصنوعي بسيار آسان است و نياز به استفاده از تجهيزات خاص براي جلوگيري از ريزش وجود ندارد.
- بسيار ارزانتر از سنگهاي طبيعي مي‌باشد.
- تكنولوژي توليد سنگهاي مصنوعي امكان توليد سنگ در طرحها و رنگهاي متنوع را فراهم نموده است كه در نتيجه آن مي‌توان طرحهاي دكوراتيو زيبا و متنوعي را اجرا نمود.
- در مقابل دما عايقكاري بسيار خوبي ايجاد مي‌نمايد.
- بسيار مقاومتر بدليل فرمولاسيون خاص و استفاده از تكنولوژيهاي نوين (مقاومتي در حدود ۳ برابر بتن)
- بسيار سبكتر و در نتيجه كار با آن آسانتر بدليل وزن مخصوص پايينتر
- بسيار ارزانتر بدليل استفاده از تكنولوژيهاي نوين
- امكان توليد در طرحها و رنگهاي متنوع با استفاده از قالب با طرحهاي متنوع
- امكان توليد بر اساس نوع و شرايط مصرف (استفاده در فضاي بيروني و يا داخلي ساختمان ، كف ، ديوار ، نما ، دكوراتيو و غيره) با تغيير فرمولاسيون مواد تركيبي و قالبهاي متنوع
- عدم نياز به برشكاري زياد بدليل وجود محصولات در سايزهاي مختلف
- نصب بسيار آسان و عدم نياز به استفاده از تجهيزات خاص براي جلوگيري از ريزش با در نظر گرفتن تمهيدات خاص در حين قالب‌گيري
سنگ طبيعي
این سنگ‌ها در دسته‌های گوناگون و متنوعی نام‌گذاری می‌شوند که بعضاً نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده می‌شود. رایج‌ترین سنگ‌های ساختمانی عبارتند از:
- گرانیت
- گابرو
- ماسه سنگ شامل ماسه سنگ آهکی – ماسه سنگ سیلیسی – ماسه سنگاکسید آهن – ماسه سنگ دولومیتی
- دیوریت
- کوارتزیت
- مرمریت
- مرمرها
- تراورتن
مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی
سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:
- ۱- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگه‌های سست باشد (کرمو نباشد)
- ۲- بدون هرگونه خلل و فرج باشد
- ۳- پوسیدگی نداشته باشد
- ۴- یکدست، یکنواخت و همگن باشد
- ۵- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند، لذا نباید:
- الف- در آب متلاشی یا حل شود
- ب- تمام یا قسمتی از آن بیش از ۸ درصد وزن خود آب جذب کند
- ۶- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد
- ۷- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند، لذا باید:
- الف- در برابر باد، یخبندان، تغییرات دما و در صورت وجود جریان آب در مقابل آن و کلیه عوامل فرسایش مقاومت کند
- ب- در برابر محیط‌های شیمیایی اسیدی و قلیایی و همچنین عمل آبکافت و اکسیداسیون مقاومت کند
- ۸- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع باشد
- ۹- در مقابل سایش مقاوم باشد
مقاومت سنگ‌های ساختمانی
مقاومت در معنای لغوی به معنای تحمل فشار است و برای سنگ‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود. انواع سنگ‌ها بر اساس میزان مقاومت به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می‌شوند بطوری که سنگ‌های سنگین فشاری بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ مگا پاسکال را تحمل می‌کنند و سنگ‌هایی که تحمل آن‌ها بین ۴ تا ۲۰۰ مگا پاسکال باشد اصطلاحاً سبک نامیده می‌شوند اما سنگ‌ها فقط در اثر فشارهای وزنی نیست که فرسایش می‌یابند و تغییر پیدا می‌کنند جالب است بدانید که اصلی‌ترین عواملی که مقاومت سنگ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد هوازدگی، سرما، گرما و آتش‌سوزی است.
هوازدگی را گازهای معلق در هوای شهرهای آلوده مثل دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد ایجاد می‌کنند و باعث تغییر رنگ و شکستگی و حتی جدا شدن سنگ‌های ساختمانی می‌شوند. از عوامل دیگر هوازدگی مثل انجماد و تبخیر آب در حفره‌های سنگ‌ها و حتی خاصیت رنگ بری و اثر گرمایی نور خورشید می‌توان نام برد. لازم است ذکر شود که برای انتخاب ماندگارترین سنگ‌های ساختمانی حتماً باید به ویژگی‌های سنگین‌های مختلف و همچین شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن منطقه توجه ویژه شود مثلاً انواع تراورتن‌ها که از انواع سنگ‌های آهکی هستند برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند اصلاً مناسب نیستند و خیلی زود دچار فرسایش می‌شوند.
طبقه‌بندی سنگ‌های طبیعی براساس BS812
- گروه بازالت: آندزیت، بازالت، پرفیریت‌های قلیایی، دولومیت‌ها، اپیدیوریت، لامپروفیر، کوارتز-دولویت و اسپلیت، الیوین، هیپرستن، هورنبلند، ملافیر، تولئیت و پیکریت
- گروه فلینت: چرت، فلینت
- گروه گابرو: دیوریت قلیایی، گنایس قلیایی، گابرو، هورن بلند، نوریت، پریدوتیت، پیکریت و سرپانتینت
- گروه گرانیت: گنایس، گرانیت، گرانودیوریت، پگناتیت، کوارتز-دیوریت و سینیت
- گروه سنگ‌های ماسه‌ای و آذرین: آرکوز، گریویک، ماسه سنگ و توف
- گروه هورن فل: همه سنگ‌های ناشی از دگرگونی غیر از مرمر
- گروه سنگ آهک: دولومیت، سنگ آهک و مرمر
- گروه شیست‌ها: فیلیت، شیست و اسلیت
- گروه پروفیری: آپلیت، داسیت، فلسیت، گرانوفیر، گراتوفیر، میکرو گرانیت، پروفیری، کوارتز-پروفیریت، ریولیت و تراشیت
- گروه کوارتزیت: گانیستر، ماسه سنگ‌های کوارتزیتی و کوارتزیت دوباره بلوری شده
- گروه سیلیکات‌ها : این گروه دارای عنصر سیلسیم [Si] بوده و عمدتاً از انجماد و تبلور مواد مذاب حاصل می‌شوند مانن کوارتز و مسکوویت
- گروه غیر سیلیکات‌ها : این گروه از کانی‌ها فاقد عنصر سیلسیم [Si] هستند مانند :فیروزه ،هالیت و مسکوویت
فساد در سنگ یا خرابی سنگ
عامل اصلی خرابی سنگ استفاده از مواد اسیدی مانند جوهر نمک، اسید، ترشیجات و انواع مواد شوینده دارای اسید است اگر چنانچه سنگ مورد نظر دارای این نوع از آسیبها باشد معمولاً با [کفسابی] انجام و عیب مورد نظر رفع می‌شود
اثر نمک‌های محلول
چنانچه رطوبتی که خود نمک‌های محلول دارند از سطح سنگ تبخیر شود مقداری نمک در سطح آن به صورت شوره و لایه‌ای هم در خلل و فرج سنگ باقی می‌گذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ می‌گردد؛ لذا سنگ‌هایی که متخلخل ترند در برابر نمک‌های محلول حساس ترند.
آلودگی محیط
سنگ‌های دارای کانی کربنات کلسیم به خصوص در برابر محیط‌های اسیدی حساس هستند. اکسید گوگرد در محیط مرطوب و اکسیژن موجود در هوا تولید اسید سولفوریک می‌کند که بر سنگ‌های آهکی اثر می‌گذارد و تولید سولفات کلسیم می‌نماید. سنگ‌های آهکی و ماسه سنگ‌های آهکی در این مورد حساس ترند.
در مورد سنگ‌های آهکی، سولفات کلسیم حاصل شده در سطح، به وسیله آب شسته می‌شوند؛ ولی در سطوحی که قابل شستشو نیستند، سطح به وسیله دوده سیاه می‌شود و مبدل به پوسته‌های سخت و برآمدگی‌هایی می‌شود که گرد آهکی در اطراف آن وجود دارد.
در انواع سنگ‌های آهکی منیزیم دار، ایجاد سولفات منیزیم روند فساد را تسریع می‌کند.
در ماسه سنگ‌ها خلل و فرج توسط گچ (سولفات کلسیم) پر می‌شوند، پوسته‌های سخت ایجاد شده اغلب به علت تفاوت انبساط حرارتی فرو می‌ریزند. ماسه سنگ‌های سیلیسی گرچه مستقیماً بر اثر تهاجم اسیدهای موجود در هوا آسیب نمی‌بینند ولی سنگ گچ تولید شده توسط سنگ آهک موجب خرابی در آن‌ها می‌شود که به علت تبخیر حاصل از تبلور در سطح آن‌ها به وجود می‌آید.
- مرمر که اساساً کربنات کلسیم است مورد هجوم اسیدهای موجود در هوا قرار می‌گیرد و سطح صیقلی آن در مرور زمان زبر می‌شود؛ ولی به علت بافت متراکم و چگال آن کمتر تحت تأثیر عمل تبلور قرار می‌گیرد.
اثر یخبندان
تخریب بر اثر یخبندان در قسمت‌هایی از ساختمان نظیر محل درپوش‌ها، سایه بان‌ها، کرسی بنا و کف پنجره‌ها بیشتر دیده می‌شود. عموماً سنگ آهک و دولومیت بیش از ماسه سنگ در معرض تهاجم اثر یخبندان هستند.
- مرمر، شیت و گرانیت به علت تخلخل اندک تحت تأثیر اثر یخبندان واقع نمی‌شوند.
پوسیدگی فلزات
آب بارانی که از سطوح مس و آلیاژهای آن به سطح سنگ آهکی می‌ریزد باعث ایجاد لکه‌های سبزرنگی می‌شود. زنگ زدگی حاصل از مواد آهنی و فولادی بسیار سخت و دشوار از روی سطوح متخلخل سنگ‌ها پاک می‌شوند. بیشترین آسیب دیدگی ناشی از انبساط زنگ زدن قطعات آهنی و فولادی داخل سنگ کاری نما رخ می‌دهد. به این منظور کلیه قطعات فلزی مورد استفاده در نصب سنگ نما باید ضد زنگ باشند.
آتش
آتش به ندرت موجب تخریب کلی در کارهای سنگی شود؛ ولی سطح نمای گرانیت، مرمر و ماسه سنگ‌ها ممکن است در اثر آتش سیاه یا خرد شوند. سنگ‌های آهکی عموماً تحت تأثیر آتش قرار نمی‌گیرند، فقط سنگ‌های با رنگ روشن به علت اکسید شدن آهن موجود در آن‌ها برای همیشه صورتی رنگ می‌شوند.
جهت مشاهده لیست سنگبری های کشور اینجا کلیک کنید.
سایت نمایشگاه سنگ آنلاین نمایشگاه آنلاین و دایمی شماست.
