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 نظير آجر داده است اما همچنان اهميت خود را در ساختمان‌های سنگین و سخت نظير پل‌ها‌، تونل‌ها، بهمن گيرها، ديوارهای حائل و سنگ چين‌ها و کرسی چين‌ها ‌حفظ کرده است. بررسی خواص عمومی سنگ‌ها، مواردی مانند مقاومت در برابر کشش‌، تحمل فشار‌، نفوذپذيری‌، انتشار امواج‌، پايداری و در نظر گرفتن امتداد لايه بندی و سطوح ضعيف در عمليات‌، بايد گفت که سنگ‌ها نوعاً دارای سطوحی هستند که در آنها نيروی چسبندگی و اتصال دانه‌ها نسبت به لايه‌های ديگر کمتر‌ يا 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 شكل طبيعی

سنگ‌های رودخانه‌ای

سنگ‌ رودخانه‌ای در جريان غلتيدن در مسير رودخانه و برخورد با يكديگر و بر اثر عمل فرسايش‌، گوشه‌های تيز و لبه دارشان را از دست می‌دهند و سطح آنها تقريبا صاف و صيقلي می‌شود. قلوه سنگ رودخانه‌ای از اين دسته است كه حداقل قطری برابر ۵ سانتی متر دارد‌. كوچك‌ترين قلوه سنگی كه در ديوار سازی به كار می‌رود معمولاً قطری در حدود ۱۵ سانتی متر دارد. اندازه‌های كوچك‌تر به عنوان پركننده مورد استفاده قرار می‌گيرند.

سنگ‌های كوهی

سنگ‌ کوهی بيشتر لبه تيز هستند و مستقيماً از معدن سنگ استخراج می‌شوند‌. در روند عمليات استخراج‌، به شيوه‌های گوناگون قطعات بزرگ سنگ را از كوه جدا نموده و براي آماده‌سازی به كارخانه حمل می‌كنند‌. به اين قطعات اصطلاحاً سنگ قلوه می‌گويند‌. بايد توجه داشت سنگ‌هایی كه به طور طبيعی از كوه جدا و در دامنه انباشته می‌شوند‌، در بيشتر موارد با توجه به تاثير عوامل هوازدگی بر آنها، در عمليات ساختمانی به كار برده نمی‌شوند‌.

سنگ‌های لاشه‌‌

سنگ‌ لاشه در نتيجه عمل انفجار يا پس از خردكردن قطعات بزرگ‌تر سنگ به دست می‌آيند و شكل خاص و سطوح مشخصی ندارند‌. استفاده از سنگ لاشه بدون اين كه گوشه‌های تيز و لبه‌دار آن گرفته شود مجاز نيست، مگر با ابعاد كوچك تر از ۱۵ سانتی متر كه به عنوان پركننده از آن استفاده می‌شود.

سنگ لايه لايه يا تخته‌ای

سنگ‌ لایه لایه استحكام چندانی ندارند و حداقل ضخامت آنها در كارهاي بنایی نبايد كمتر از ۸ سانتی متر باشد.

عمليات ساختمانی با سنگ

برای ساخت بنایی سنگی باید یکسری الزامات در هنگام اجرا رعایت شوند. اين مبانی که ضامن ساخت بنا با کيفيت بهتر خواهند بود به شرح زیر است.

در هنگام بنايی بايد سنگ را ابتدا مرطوب کرد و سپس از آن استفاده نمود.
سنگ‌ها به صورت کله و راسته بايد به نحوی روی هم قرار گيرند که قطعات به خوبی در يکديگر قفل بست شوند و نبايد بندهای بين سنگ‌ها روی يکديگر قرار گيرد.
ملات در بين سنگ‌ها بايد به نحوی قرار گيرد که مانع از تماس لبه‌های سنگ فوقانی و تحتانی با يکديگر شود.
قطعات سنگ چيده شده در رج اول بايد بزرگتر از رج‌های فوقانی باشد.
سنگ بايد در جهت خواب و جهت اوليه و طبيعی آن قرار گيرد. به اين ترتيب راستای نيروهای وارده بر روی هر قطعه از سنگ ساختمانی، بايد عمود بر رگه يا خواب طبيعی آن باشد. اين مساله در مورد سنگ‌های لايه لايه از اهميت ويژه‌ای برخوردار است.
قطعه سنگ بايد در محل مورد نظر به نحوی قرارداده شود که پس از تماس با ملات حرکت نکند.
عمليات بنايی با سنگ در هوای زير ۵ درجه سانتی گراد مجاز نيست و پس از عمليات ساختمانی بايد به نحوه مطلوب آنها را در برابر ضربه و عوامل جوی حفظ نمود.
بسته به نوع و مقاومت سنگ و شرايط اقليمی و مصالح طرح بايد بندکشی مناسب با ديوارهای سنگ انجام شود.
برای نصب سنگ‌های پلاک قطعاً بايد قلاب‌های مناسب فلزی از آهن زنگ نزن ‌يا ساير فلزات مناسب مانند برنز جهت اتصال بهتر سنگ به ملات ‌يا به صورت نصب خشک پيش بينی شود.