درباره موادی که از سنگها تهیه میشود

از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

1)عوامل کوه زایی

2)عوامل هوازدگی یا کوه سایی

ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها

چون کانی های 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:

1) کربنات‌ها

2) سولفات‌ها

3) اکسیدها

4) سیلیکات‌ها

5) طبقه‌بندی سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل

سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:

1) سنگ‌های رسوبی

2) سنگ‌های آذرین

3) سنگ‌های دگرگون شده

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.

3)سنگ‌های دگرگون شده

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 بمکد

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 سانتی متر مربع باشد

۹- در مقابل سایش مقاوم باشد

تقسیم بندی سنگ های ساختمانی

سنگ های سنگین وزن ، سنگ هایی که وزن مخصوص آنها بیش از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب است و سنگ های سبک ، دسته‌ای از سنگ ها هستند که وزن مخصوص آنها کمتر از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد.

ب)بر اساس مقاومت فشاری

سنگ های سنگین که مقاومت فشاری آنها از 100تا 1000 مگا پاسکال است. و سنگ های سبک که مقاومت فشاری آنها از 4 تا 200 مگا پاسکال است.

ج)بر اساس ضریب نرم شدگی

اگر مقدار این ضریب از 0.6 تا 1 باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می‌شود.

سنگ های پی و دیوار در زیر سطح زمین

در پی ساختمان ها و بخشی از دیوارها که در زیر سطح زمین قرار دارند از سنگ های آذرین و رسوبی که ضریب نرم شدگی آنها بیش از 0.7 باشد، استفاده می‌گردد. نداشتن کانی های رسی یا قطعات غیر همگن و درز و شکاف در این گونه سنگ ها ضروری است.

1) از سنگ های آذرین ، رسوبی یا دگرگونی که دارای ویژگی های زیر باشند در دیوارهای سنگی استفاده می‌شود.

2) مقاومت فشاری بین 0.4 تا 50 مگاپاسگال باشد.

3) وزن مخصوص آن 0.9 تا 2.2 باشد.

4) ضریب نرم شدگی آن بین 0.6 تا 0.7 باشد. و نیز سنگ هوازده نباشد.

1) سنگهای آذرین ، دگرگونی و رسوبی که دارای این ویژگیها باشند، به عنوان سنگ نمای ساختمان بکار می‌روند.

2) مقاومت فشاری آن بیش از 5 مگا پاسکال باشد.

3) ضریب نرم شدگی بین 0.7 تا 0.9 باشد.

4) نداشتن درزه و شکاف در سنگ.

5) نبود کانی های رسی و مواد قابل حل در سنگ.

6) نبود حالت هوازدگی.

7) داشتن رنگ مرغوب.

سنگ ها در راه سازی مصارف متعدد دارند که از جمله این موارد پل سازی ، زیر سازی ، سنگفرش ، زیر ریل آهن و غیره است. انواع سنگ های آذرین ، دگرگونی و رسوبی که واجد خصوصیت های زیر باشند، در راه سازی قابل استفاده خواهند بود.

1) مقاومت فشاری بیش از 100 مگا پاسکال

2) ضریب نرم شدگی بیش از 0.9

3) میزان جذب آب ، کمتر از 1 درصد

4) وزن مخصوص بیش از 2.3 گرم بر سانتیمتر مکعب.

5) مقاومت ضربه‌ای آن 15 کیوگرم نیرو بر سانتیمتر مکعب باشد.

6) نداشتن کانی های رسی ، گچ و مواد قابل حل در آب.

7) عدم آلتراسیون و هوازدگی در سنگ.

در تونل ها از گرانیت ، دیوریت ، گابرو و یا بازالت که مقاومت فشاری آنها از 100 مگا پاسگال باشد، استفاده می‌کنند. ویژگی های سنگ های مصرفی در محیط آب به شرح زیر است.

1) نداشتن کانی های رسی ، گچ و مواد محلول در آب.

2) همگن بودن سنگ.

3) داشتن مقاومت در برابر فشارهای بالا.

سنگ های مقاوم در برابر محلول ها و حرارت

1) سنگ هایی که در برابر اسیدها مقاومند، عبارتند از گرانیت ، دیاباز ، دیوریت ، کوارتزیت و بازالت.

2) سنگ های مقاوم در برابر محلول های قلیایی عبارتند از سنگ آهک ، دولومیت ، سنگ مرمر و منیزیت.

3) سنگ هایی که در شرایط حرارت بالا مقاوم هستند عبارتند از بازالت ، دیاباز و توف. ویژگی مهم این سنگ ها داشتن مقاومت فشاری بیش از 100 مگا پاسگال است که میزان جذب آن حداکثر به 1 در صد می‌رسد.

شكل طبيعي سنگ ها

سنگ ها از نظر شكل طبيعي به گروه هاي زير تقسيم مي شوند :

اين سنگ ها در جريان غلتيدن در مسير رودخانه و برخورد با يكديگر و بر اثر عمل فرسايش ، گوشه هاي تيز و لبه دارشان را از دست مي دهند و سطح آنها تقريبا صاف و صيقلي مي گردد . قلوه سنگ رودخانه اي از اين دسته است كه حداقل قطري برابر 5 سانتي متر دارد . كوچك ترين قلوه سنگي كه در ديوارسازي به كار مي رود معمولاً قطري در حدود 15 سانتي متر دارد . اندازه هاي كوچك تر به عنوان پركننده مورد استفاده قرار مي گيرند.

اين سنگ ها بيشتر لبه تيز هستند و مستقيماً از معدن سنگ استخراج مي شوند . در روند عمليات استخراج ، به شيوه هاي گوناگون قطعات بزرگ سنگ را از كوه جدا نموده و براي آماده سازي به كارخانه حمل مي كنند . به اين قطعات اصطلاحاً سنگ قلوه مي گويند . بايد توجه داشت سنگ هايي كه به طور طبيعي از كوه جدا و در دامنه انباشته مي شوند ، در بيشتر موارد با توجه به تاثير عوامل هوازدگي بر آنها، در عمليات ساختماني به كار برده نمي شوند .

اين سنگ ها در نتيجه عمل انفجار يا پس از خردكردن قطعات بزرگ تر سنگ به دست مي آيند و شكل خاص و سطوح مشخصي ندارند . استفاده از سنگ لاشه بدون اين كه گوشه هاي تيز ولبه دار آن گرفته شود مجاز نيست، مگر با ابعاد كوچك تر از 15 سانتي متر كه به عنوان پركننده از آن استفاده مي شود.

اين سنگ ها استحكام چنداني ندارند و حداقل ضخامت آنها در كارهاي بنايي نبايد كمتر از 8 سانتي متر باشد.