سـنـگ
سنگ از نقطه نظر زمین شناسی، 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.
در ساختمانهای سنگی از سنگ لاشه همراه با ملاتهای گچ و آهک استفاده شده است. اگر چه سنگ به علت سنگینی و مشکلات حمل و نقل و استخراج تا حدی جای خود را به مصالحی نظیر آجر داده است اما همچنان اهمیت خود را در ساختمانهای سنگین و سخت نظیر پلها، تونلها، بهمن گیرها، دیوارهای حائل و سنگ چینها و کرسی چینها حفظ کرده است. بررسی خواص عمومی سنگها، مواردی مانند مقاومت در برابر کشش، تحمل فشار، نفوذپذیری، انتشار امواج، پایداری و در نظر گرفتن امتداد لایه بندی و سطوح ضعیف در عملیات، باید گفت که سنگها نوعاً دارای سطوحی هستند که در آنها نیروی چسبندگی و اتصال دانهها نسبت به لایههای دیگر کمتر یا حداقل است.
منشا شکلگیری سنگها و خرده سنگها
دو فرایند کوهزایی و کوهسایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی میشود.
عوامل کوهزایی
فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد میشود را میتوان عامل فرایند کوهزایی و خشکیزایی 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 تشکیلدهنده سنگهاست.
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، متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص هستند. 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
طبقهبندی سنگها از نظر نحوه تشکیل
- سنگهای رسوبی
- سنگهای آذرین
- سنگهای دگرگون شده
سنگهای رسوبی
بعضی از سنگها بر اثر ته نشین شدن مواد داخل آب به وجود میآیند. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچهها میبرند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا میروند. روی هم قرار میگیرند و پس از سفت شدن سنگهایی را به وجود میآورند که به آنها سنگهای رسوبی گفته میشود. سنگهای رسوبی لایه لایهاند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است. سنگهای رسوبی در کوههای البرز و زاگرس به فراوانی یافت میشوند. ریگ، شن و سنگهای آهکی نمونههایی از سنگهای رسوبی هستند.
سنگهای آذرین
گروه دیگری از سنگها بر اثر سرد شدن مواد بسیار داغ به وجود آمدهاند که قبلاً در زمین بودهاند. دمای اعماق زمین زیاد است و بعضی سنگها را ذوب میکند. این سنگها در زیر یا سطح زمین دوباره سرد میشوند و سنگهایی را به وجود میآورند که به آنها آذرین میگویند. سنگهای کوههایی مانند دماوند و الوند از نوع آذرین است. سنگهای آذرین از بلورهای ریز یا درشت تشکیل شدهاند.
سنگهای دگرگون شده
بعضی از سنگهای رسویی یا آذرین اگر مدت زیادی در اعماق زمین بمانند، باید فشار و گرمای زیادی را تحمل کنند. این سنگها مانند آجر پخته میشوند و شکل قبلی خود را از دست میدهند و به همین دلیل به آنها سنگهای دگرگون شده میگویند مانند سنگ مرمر.
سنگها از نظر شکل طبیعی
سنگهای رودخانهای
سنگ رودخانهای در جریان غلتیدن در مسیر رودخانه و برخورد با یکدیگر و بر اثر عمل فرسایش، گوشههای تیز و لبه دارشان را از دست میدهند و سطح آنها تقریبا صاف و صیقلی میشود. قلوه سنگ رودخانهای از این دسته است که حداقل قطری برابر ۵ سانتی متر دارد. کوچکترین قلوه سنگی که در دیوار سازی به کار میرود معمولاً قطری در حدود ۱۵ سانتی متر دارد. اندازههای کوچکتر به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار میگیرند.
سنگهای کوهی
سنگ کوهی بیشتر لبه تیز هستند و مستقیماً از معدن سنگ استخراج میشوند. در روند عملیات استخراج، به شیوههای گوناگون قطعات بزرگ سنگ را از کوه جدا نموده و برای آمادهسازی به کارخانه حمل میکنند. به این قطعات اصطلاحاً سنگ قلوه میگویند. باید توجه داشت سنگهایی که به طور طبیعی از کوه جدا و در دامنه انباشته میشوند، در بیشتر موارد با توجه به تاثیر عوامل هوازدگی بر آنها، در عملیات ساختمانی به کار برده نمیشوند.
سنگهای لاشه
سنگ لاشه در نتیجه عمل انفجار یا پس از خردکردن قطعات بزرگتر سنگ به دست میآیند و شکل خاص و سطوح مشخصی ندارند. استفاده از سنگ لاشه بدون این که گوشههای تیز و لبهدار آن گرفته شود مجاز نیست، مگر با ابعاد کوچک تر از ۱۵ سانتی متر که به عنوان پرکننده از آن استفاده میشود.
سنگ لایه لایه یا تختهای
سنگ لایه لایه استحکام چندانی ندارند و حداقل ضخامت آنها در کارهای بنایی نباید کمتر از ۸ سانتی متر باشد.
عملیات ساختمانی با سنگ
برای ساخت بنایی سنگی باید یکسری الزامات در هنگام اجرا رعایت شوند. این مبانی که ضامن ساخت بنا با کیفیت بهتر خواهند بود به شرح زیر است.
- در هنگام بنایی باید سنگ را ابتدا مرطوب کرد و سپس از آن استفاده نمود.
- سنگها به صورت کله و راسته باید به نحوی روی هم قرار گیرند که قطعات به خوبی در یکدیگر قفل بست شوند و نباید بندهای بین سنگها روی یکدیگر قرار گیرد.
- ملات در بین سنگها باید به نحوی قرار گیرد که مانع از تماس لبههای سنگ فوقانی و تحتانی با یکدیگر شود.
- قطعات سنگ چیده شده در رج اول باید بزرگتر از رجهای فوقانی باشد.
- سنگ باید در جهت خواب و جهت اولیه و طبیعی آن قرار گیرد. به این ترتیب راستای نیروهای وارده بر روی هر قطعه از سنگ ساختمانی، باید عمود بر رگه یا خواب طبیعی آن باشد. این مساله در مورد سنگهای لایه لایه از اهمیت ویژهای برخوردار است.
- قطعه سنگ باید در محل مورد نظر به نحوی قرارداده شود که پس از تماس با ملات حرکت نکند.
- عملیات بنایی با سنگ در هوای زیر ۵ درجه سانتی گراد مجاز نیست و پس از عملیات ساختمانی باید به نحوه مطلوب آنها را در برابر ضربه و عوامل جوی حفظ نمود.
- بسته به نوع و مقاومت سنگ و شرایط اقلیمی و مصالح طرح باید بندکشی مناسب با دیوارهای سنگ انجام شود.
- برای نصب سنگهای پلاک قطعاً باید قلابهای مناسب فلزی از آهن زنگ نزن یا سایر فلزات مناسب مانند برنز جهت اتصال بهتر سنگ به ملات یا به صورت نصب خشک پیش بینی شود.
مشخصات کلی انتخاب سـنـگ در صنعت ساختمان
سنگ مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند.
- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگههای سست باشد.
- بدون هرگونه خلل و فرج باشد.
- پوسیدگی نداشته باشد.
- یکدست، یکنواخت و همگن باشد.
- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند.
- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد.
- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند.
- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد.
- در مقابل سایش مقاوم باشد.
مطالب عالی