سنگهای رسوبی

سنگهایی هستند كه منشا خارجی دارند و در نتیجه حمل و نقل و ته نشین شدن ذرات سنگهای قبلی یا رسوب مواد محلول در محیطهای مختلف ( سطح زمین ، رودخانه ، دریاچه ، دریا و یخچال ) و بالاخره از سیمان شدن و به هم چسبیدن ذرات سنگهای مختلف و برجا تشكیل شده اند .

سنگ آهك :

سنگ های آهكی همیشه لایه لایه اند ، اما ضخامت لایه ها در كانسارهای مختلف و حتی در نقاط مختلف یك كانسار متفاوت است . قسمتهایی كه دارای توده بزرگتری هستند ، طبیعتا برای استخراج و تهیه سنگ در آبهای سطحی قابل انحلال می باشند ، لذا حاشیه این درزه ها كم و بیش هوازده می شود .

خواص سنگ آهك :

سنگ آهك ها دارای بافت متغیری بوده ولی اكثر آنها ریزدانه اند . آنهایی كه درشت دانه هستند متشكل از بلورهای درشت یا قطعات فسیل اند . انواع ریزدانه قابلیت پرداخت بهتری دارند و پایداری آنها در برابر هوازدگی بهتر است .

سنگ های آهكی و دولومیتهای متراكم و همین طور آنهایی كه فاقد ناخالصی اند دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراكم كمتر است . سنگ آهك در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده می شود . تاثیر باران یا آب های سطحی ممكن است كند و تدریجی باشد ، اما احتمالا به شكل كاملا غیر یكنواخت رخ می دهد .

اگر بخشی از سنگ سیلیسی شده باشد ، این قسمتها در برابر فرآیند انحلال بیش از بخشهای كربناتی مجاور مقاومت می كنند و ظاهر سنگ به صورت غیریكنواخت و آبله رو در می آید . دولومیتها معمولا به این سادگی هوازده نمی شوند . برخی از دانه های درشت ممكن است تجزیه و دانه ها جدا شوند . برخی از كانیهای مضر باعث آسیب دیدن سنگ و كاهش ارزش آن می شوند كه در بخشهای قبلی توضیح داده شد .

طبقه بندی :

ـ استاندارد ASTM C : ۵۶۸ سنگ آهك ساختمانی را به دسته زیر تقسیم می نماید :

۱) سنگ آهك ساختمانی با چگالی كم : بین ۱۷۶۰ تا ۲۱۶۰ كیلوگرم بر مترمكعب

۲) سنگ آهك ساختمانی با چگالی متوسط : بین ۲۱۶۰ تا ۲۵۶۰ كیلوگرم بر مترمكعب

۳) سنگ آهك ساختمانی با چگالی زیاد : بیشتر از ۲۵۶۰ كیلوگرم بر مترمكعب

مشخصات فیزیكی و مكانیكی لازم برای هر یك از دسته های فوق در استاندارد مذكور آمده است .

سختی :

سنگهای آهكی معمولا سخت نیستند ، در حالی كه سنگ آهك های متراكم معمولا سخت و انواع متخلخل آن سست هستند .

جذب آب :

انواع مختلف سنگ آهك متراكم و سخت دارای جذب آب پایین ( كمتر از دو درصد ) هستند ، اما در انواع دیگران با چگالی كمتر كه به عنوان سنگ ساختمانی نیز قابل استفاده اند ، جذب آب بیشتری حدود چهار تا دوازده درصد نیز دیده شده است .

مقاومت فشاری :

اكثر سنگهای سخت مقاومت خوبی بین ۶۰ تا ۸۰ مگاپاسكال یا حتی خیلی بیشتر از خود نشان می دهند .

مقاومت در برابر آتش :

مقاومت سنگ آهك در برابر آتش در دماهای پایین تر از تبدیل آن به آهك زنده ، خوب است . اگر چه سنگ آهك نیز مانند سایر سنگها در معرض اثر همزمان آتش و آب شدیدا خرد می شود . مقاومت سنگهای دولومیتی در برابر آتش از سنگهای آهكی كمتر است .

رنگ :

سنگ آهك خالص چه از نوع كلسیتی و چه از نوع دولومیتی سفید رنگ است ، اما ناخالصی های رسی یا كربناتی به آنها رنگ خاكستری ، قهوه ای یا تیره تر می دهد . برخی از انواع اخیرالذكر در معرض هوازدگی و آفتاب به سرعت كمرنگ می شوند .

كاربرد :

سنگ آهك ساختمانی را می توان در ساخت دیوارها استفاده كرد . سنگ آهك با وزن ویژه زیاد را می توان در سنگفرش خیابان ها و پیاده رو ها ، پی و نمای ساختمان مصرف كرد . سنگ آهك با وزن ویژه زیاد در برابر قلیایی ها مقاوم است .

تراورتن :

نوعی سنگ آهكی است كه دارای منشا شیمیایی است و از ته نشین شدن كربنات كلسیم نزدیك چشمه ها ، غارها و حوضچه های مردابی به وجود می آید . این سنگ بیشتر به رنگ كرم ، زرد ، قهوه ای ، خاكستری و سفید است . بافت آن متخلخل است و به صورت لایه لایه نیز وجود دارد. وجود حفره های سنگ به دلیل خروج گازها به هنگام ته نشین شدن و در پاره ای از موارد تجزیه گیاهان است .

ماسه سنگ :

ماسه سنگ به طور معمول از دانه های كوارتز تشكیل شده است كه به وسیله مواد سیمانی به یكدیگر متصل شده اند . كانیهای فرعی شامل فلدسپات ، میكا ، اكسید آهن ، پیریت یا حتی تورمالین نیز وجود دارند . در مواردی فلدسپاتها و قطعات خرده سنگی توانند جز غالب باشند .

ماسه سنگ ها دارای ساختار لایه لایه هستند و در تمام آنها درزه ها را میتوان مشاهده كرد . دانه های تشكیل دهنده ماسه سنگها حدود ۷۰ میكرون تا ۴ میلیمتر است كه با درشت شدن دانه ها به كنگلومرا تبدیل می شوند . از طرف دیگر ، با ریز شدن دانه ها و افزایش مواد رسی آنها به شیل منتهی می شوند .

سیمان ماسه سنگ عموما اكسیدهای آهن ، سیلیس , كربنات كلسیم یا كانیهای رسی است ولی سیمانهای دیگر نیز وجود دارد . كیفیت و مشخصات سیمان روی مقاومت ، دوام ، كارپذیری و رنگ ماسه سنگ تاثیر می گذارد . در برخی از ماسه سنگها بیش از یك نوع سیمان وجود دارد . در میان سیمانها سیمان سیلیسی با دوام ترین سیمان هاست ، اما اگر در مقادیر زیاد موجود باشد ، كارپذیری سنگ را بسیار دشوار می سازد . اكسید آهن نیز سیمانی قوی است ، اما احتمالا نسبت به سیلیس ضعیف تر خواهد بود .

ضمنا باعث رنگی شدن سنگ می گردد . كربنات كلسیم اگرچه مقاومت نسبتا خوبی به سنگ می دهد ، اما در كل سیمان ماده مناسبی نیست زیرا اولا سختی آن كم است ، ثانیا به سرعت در آبهای اسیدی حل می شود . سیمان كربناتی را می توان به راحتی با ریختن چند قطره اسید كلریدریك شناسایی كرد . مقادیر كم این ماده ضرری ندارد . سیمان رسی دارای معایبی است . رس چسباننده قوی نیست و به علاوه موجب جذب رطوبت سنگ نیز می شود ، لذا باعث تضعیف سنگ در برابر یخبندان می گردد .

مقادیر اندك آن باعث نرمی سنگ و بهبود كارپذیری آن می شود . رس ظاهر تیره و ماتی به سنگ می دهد كه چندان جذاب نیست ، در صورت موجود بودن در سنگ باید به صورت پراكنده باشد و نباید به شكل متمركز در سنگ دیده شود .

ماسه سنگ های سخت و با جذب آب كم دارای عمر زیادی هستند اما انواع نرمتر آن ممكن است بر اثر یخبندان خراب شوند . همان طور كه گفته شد ، رگه های رس محل ضعیف سنگ هستند . دانه های میكا نیز به خصوص در صورتی كه در سطوح لایه بندی مجتمع شده باشند ، باعث تضعیف سنگ خواهند شد .

سختی :

سختی سنگ به سختی كانیهای تشكیل دهنده و سفتی آن به نحوه دانه بندی كانیها و سیمان سنگ بستگی دارد . لذا سختی ماسه سنگ به خاطر دانه های كوارتز تشكیل دهنده آن بالاست . اما در عین حال ممكن است به خاطر سیمان موجود در آن آنقدر سست باشد كه زیر پا خرد شود .

وزن ویژه :

برای ماسه سنگها معمولا حدود ۶/۲ تن بر مترمكعب است .

جذب آب :

ماسه سنگها محدوده وسیعی را از نظر جذب آب نشان می دهند . انواع سخت و متراكم آن ، مانند ماسه سنگهای كوارتزی جذب آب كمتر از یك درصد است ، در حالی كه انواع متخلخل آن , ممكن است بیش از ۱۰ درصد جذب آب داشته باشند .

مقاومت فشاری :

مقاومت فشاری ماسه سنگها معمولا در محدوده ۶۰ تا ۸۰ مگاپاسكال قرار می گیرد .

مقاومت در برابر آتش :

ماسه سنگها تا دمای حدود ۶۰۰ درجه سلسیوس آسیب چندانی نخواهند دید . اما در صورتی كه در معرض اثر متوالی آتش و آب قرار گیرند متلاشی می شوند .

رنگ :

اگرچه به عوامل مختلفی بستگی دارد ، در كل می توان گفت كه رنگهای زرد ، نخودی و زرد مایل به قهوه ای بر اثر لیمونیت و قرمز یا رگه های قرمز ، قهوه ای بر اثر هماتیت به وجود می آیند . این ، در حالی است كه سبز مایل به آبی و سیاه به علت وجود مواد رسی یا كربناتی است . توزیع نامساوی مواد رنگی باعث لكه لكه شدن سنگ می شود . بسیاری از ماسه سنگ ها بر اثر قرار گرفتن در معرض جو و به علت اكسیداسیون تركیبات آهنی موجود در آنها دچار تغییر رنگ می شوند . این تغییر رنگ لزوما نشانه تخریب سنگ نیست ، حتی گاهی اوقات ممكن است ظاهر سنگ هوازده جذابتر از سنگ نو اولیه باشد .

طبقه بندی :

ـ استاندارد ASTM C

: ۶۱۶ سنگ های ساختمانی بر پایه كوارتز را به سه دسته زیر تقسیم می نمایند :

۱) ماسه سنگ با حداقل ۶۰ درصد كانیهای سیلیس

۲) ماسه سنگ كوارتزی با حداقل ۹۰ درصد كانیهای سیلیس

۳) كوارتزیت با حداقل ۹۵ درصد كانیهای سیلیس

ویژگیهای لازم برای اینها در استاندارد مذكور آمده است . اما كوارتزیت در اصل یك نوع سنگ دگرگونی است ، لذا این تقسیم بندی را چندان مناسب نمی دانیم . در طبقه بندی ماسه سنگها برای تدوین استاندارد ملی ایران ، ما گروهای زیر را پیشنهاد می كنیم :

۱) ماسه سنگ با سیمان رسی ،

۲) ماسه سنگ با سیمان آهكی

۳) ماسه سنگ با سیمان سیلیسی با حداقل ۶۰% كانیهای سیلیسی

۴) ماسه سنگ كوارتزی با حداقل ۹۰ درصد كانیهای سیلیسی

برای تعیین ویژگیهای استاندارد این گروه ها نیاز به تحقیقات بیشتری است .