alfaeo126

سـنـگ در صنعت ساختمان

سنگ یکی از ابتدایی ترین مصالح ساختمانی است که انسان برای ساختن ابزار و پناهگاهها و رفع نیاز خود استفاده کرده است. در ساختمانهای سنگی از سنگ لاشه همراه با ملاتهای گچ و آهک استفاده شده است چنانچه باید اذعان کرد که اگرچه 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 چین ها و کرسی چین ها و غیر 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 که باید در این مورد گفت که سنگها نوعا دارای سطوحی هستند که در آنها نیروی چسبندگی و اتصال دانه ها نسبت به لایه های دیگر کمتر و یا حداقل است. در مجموع باید مقاومت سنگ ساختمانی بدون شیار ، رگه ، ترک ، خلل و فرج پوسیدگی و لایه سست باشد و حتی المقدور رنگی یکنواخت داشته باشد. بطور کلی سنگ طبیعی را که دارای مقاومت کافی در شرایط جوی و رنگ جالبی باشد می توان در عملیات ساختمانی و به صورت .سنگ لاشه ، سنگ قواره ، سنگ باربر ، سنگ پلاک ، سنگ درپوش ، سنگ ستون و حتی به صورت ظروف و وسایل سنگی استفاده نمود.

مشخصات کلی انتخاب سنگ

سنگ‌های 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
<strong>سنگ</strong> های ساختمانی

تقسیم بندی سنگ های ساختمانی

سنگ های ساختمانی را بر اساس پارامترهای زیر تقسیم بندی می کنند:

بر اساس وزن مخصوص: سنگهای سنگین وزن ، سنگهایی که وزن مخصوص آنها بیش از ۱٫۸ گرم بر سانتی متر مکعب است و سنگهای سبک ، دسته‌ای از سنگها هستند که وزن مخصوص آنها کمتر از ۱٫۸ گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد.
بر اساس مقاومت فشاری: سنگهای سنگین 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 ضریب نرم شدگی: اگر مقدار این ضریب از ۰٫۶ تا ۱ باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می‌شود.

سنگهای پی و دیوار
در پی ساختمانها و بخشی از دیوارها که در زیر سطح زمین قرار دارند از سنگهای آذرین و رسوبی که ضریب نرم شدگی آنها بیش از ۰٫۷ باشد، استفاده می‌گردد. نداشتن کانیهای رسی یا قطعات غیر همگن و درزه و شکاف در اینگونه سنگها ضروری است.

دیواره‌های سنگی
از سنگهای آذرین ، رسوبی یا دگرگونی که دارای ویژگیهای زیر باشند در دیوارهای سنگی استفاده می‌شود.
– مقاومت فشاری بین ۰٫۴ تا ۵۰ مگاپاسگال باشد.
– وزن مخصوص آن ۰٫۹ تا ۲٫۲ باشد.
– ضریب نرم شدگی آن بین ۰٫۶ تا ۰٫۷ باشد. و نیز سنگ هوازده نباشد.

سنگ نما و کف
سنگهای آذرین ، دگرگدنی و رسوبی که دارای این ویژگیها باشند، به عنوان سنگ نمای ساختمان بکار می‌روند.
– مقاومت فشاری آن بیش از ۵ مگا پاسکال باشد.
– ضریب نرم شدگی بین ۰٫۷ تا ۰٫۹ باشد.
– نداشتن درزه و شکاف در سنگ.
– نبود کانیهای رسی و مواد قابل حل در سنگ.
– نبود حالت آلتراسیون و هوازدگی.
– داشتن رنگ مرغوب.

سنگهای قابل مصرف در راه سازی
سنگها در راه سازی مصارف متعدد دارند که از جمله این موارد پل سازی ، زیر سازی ، سنگفرش ، زیر ریل آهن و غیره است. انواع سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی که واجد خصوصیتهای زیر باشند، در راه سازی قابل استفاده خواهند بود.
– مقاومت فشاری بیش از ۱۰۰ مگا پاسکال
– ضریب نرم شدگی بیش از ۰٫۹
– میزان جذب آب ، کمتر از ۱ درصد
– وزن مخصوص بیش از ۲٫۳ گرم بر سانتیمتر مکعب
– نداشتن کانیهای رسی ، گچ و مواد قابل حل در آب
– عدم آلتراسیون و هوازدگی در سنگ

سنگهای مقاوم در برابر محلولها و حرارت سنگهایی که در برابر اسیدها مقاومند، عبارتند از گرانیت ، دیاباز ، دیوریت ، کوارتزیت و بازالت. سنگهای مقاوم در برابر محلولهای قلیایی عبارتند از سنگ آهک ، دولومیت ، سنگ مرمر و منیزیت. سنگهایی که در شرایط حرارت بالا مقاوم هستند عبارتند از بازالت ، دیاباز و توف. ویژگی مهم این سنگها داشتن مقاومت فشاری بیش از ۱۰۰ مگا پاسگال است که میزان جذب آن حداکثر به ۱ در صد می‌رسد.

فساد در سنگ

عامل اصلی فساد در سنگ‌ها اثر نمک‌های محلول بر آنها می‌باشد. آلودگی محیط، یخبندان و پوسیدگی در قطعات فلزی و وجود رگه‌های ضعیف و همچنین عملیات اجرایی ضعیف نیز موجب تخریب سنگ‌ها می‌شود.

اثر نمک‌های محلول

چنانچه رطوبتی که به همراه خود نمک‌های محلول دارد 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 مستقیما 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 اساسا 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 تاثیر 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. عموما سنگ آهک و دولومیت بیش از ماسه سنگ در معرض تهاجم اثر یخبندان هستند. مرمر، شیت و گرانیت به علت تخلخل اندک تحت تاثیر 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 ضدزنگ 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 عموما تحت تاثیر آتش قرار نمی‌گیرند، فقط سنگ‌های با رنگ روشن به علت اکسید شدن آهن موجود در آنها برای همیشه صورتی رنگ می‌شوند.

سنگ های ساختمانی

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 عبارتند از:

مشخصات سنگ باید برابر مراتب مندرج در بخش قبل باشد
در هنگام بنایی باید سنگ را ابتدا مرطوب کرد و سپس از آن استفاده نمود
سنگ ها به صورت کله و راسته باید به نحوی روی هم قرار گیرند که قطعات به خوبیدر یکدیگر قفل بست شوند و نباید بندهای بین سنگ ها روی یکدیگر قرار گیرد
ملات در بین سنگ ها باید به نحوی قرار گیرد که مانع از تماس لبه های سنگ فوقانی و تحتانی با یکدیگر شود
قطعات سنگ چیده شده در رج اول باید بزرگتر از رج های 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 سنگ های لایه لایه ازاهمیت ویژه ای 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 سنگ های پلاک قطعا باید قلاب های مناسب فلزی از آهن زنگ نزن و یا سایر فلزات مناسب مانند برنز جهت اتصال بهتر سنگ به ملات و یا به صورت نصب خشک پیش بینی شود