سنگ
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد
سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق میشود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته اند، درست شده است.
[ویرایش] سنگ یا خاک
از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق میشود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته اند، درست شده است. در مقابل خاک توده ای 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 زمین شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار میگیرد[۱].
[ویرایش] منشا شکل گیری سنگها و خرده سنگها
دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی میشود.[۲]
[ویرایش] 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.
[ویرایش] 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 می نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم میشوند.
[ویرایش] هوازدگی شیمیایی
محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آبهای اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.[۳]
[ویرایش] 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.[۴]
[ویرایش] ساختمان شیمیایی سنگها
سنگها خود از قسمتهای ساده تری به نام کانی ساخته شده اند. کانیها مواد جامد، طبیعی، معمولا متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. 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 می نامند.[۵]
[ویرایش] طبقه بندی شیمیایی سنگ ها
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:
[ویرایش] طبقه بندی سنگها از نظر نحوه تشکیل
سنگها از نظر نحوه تشکیل به سه گروه زیر تقسیم میشوند:
[ویرایش] 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.
[ویرایش] 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.
[ویرایش] 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)
[ویرایش] استفاده
سنگها و کانیها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار میروند.
[ویرایش] انواع سنگهای ساختمانی
این سنگها در دستههای گوناگون و متنوعی نام گذاری میشوند که بعضا نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده میشود.رایج ترین سنگهای ساختمانی عبارتند از:[۶]
[ویرایش] مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی
سنگهای مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:[۸]
- 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
[ویرایش] طبقه بندی سنگهای طبیعی براساس BS812
- گروه بازالت: آندزیت، بازالت، پرفیریتهای قلیایی، دولومیت ها، اپیدیوریت، لامپروفیر، کوارتز-دولویت و اسپلیت
- 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 ماسه ای 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 شیست ها: 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
[ویرایش] 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.
[ویرایش] 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 لایه ای هم در خلل و فرج سنگ باقی میگذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ میگردد. لذا سنگ هایی که متخلخل ترند در برابر نمکهای محلول حساس ترند.[۹]
[ویرایش] 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 می نماید. 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 برآمدگی هایی 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 می ریزند. ماسه سنگهای سیلیسی گرچه مستقیما بر اثر تهاجم اسیدهای موجود در هوا آسیب نمی بینند 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.[۱۰]
[ویرایش] اثر یخبندان
تخریب بر اثر یخبندان در قسمت هایی از ساختمان نظیر محل درپوش ها، سایه بان ها، کرسی بنا و کف پنجرهها بیشتر دیده میشود. عموما سنگ آهک و دولومیت بیش از ماسه سنگ در معرض تهاجم اثر یخبندان هستند.
[ویرایش] پوسیدگی فلزات
آب بارانی که از سطوح مس و آلیاژهای آن به سطح سنگ آهکی می ریزد 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.[۱۲]
[ویرایش] 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.[۱۳]
[ویرایش] منابع
[ویرایش] پانویس
- ↑ معماریان ح. ( 1381 )، "زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک"، دانشگاه تهران، موسسه انتشارات و چاپ، 954 صفحه.
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۸۴
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۸۴
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی،۸۴
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۸۸
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۰
- ↑ سنگ تراورتن چیست؟
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۱-۹۲
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۲
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۳
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۳
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۳
- ↑ مصالح و ساختمان، سام فروتنی، ۹۴
