سنگ ساختمانی

سنگ جسمی است طبیعی که از اجتماع یک یا چند کانی تشکیل شده است . سنگ یکی از مصالح اصلی در ساخت و ساز می باشد که در اکثر کارهایی که در مهندسی عمران ، راه ، راه آهن و بندر انجام می شود مورد استفاده قرار میگیرد . مهمترین موارد استفاده سنگ را می توان به شرح زیر گروه بندی کرد :

الف) سنگهایی که به شکل بلوک در ساختمان سازی ، سدها ، باراندازها ، دیوارهای جان پناه و از این قبیل استفاده می شوند .

ب) سنگهایی که برای مصارف تزئینی و نمای ساختمان استفاده می شوند .

ج) سنگهایی که برای سنگفرش ، کف و سقف ساختمانها استفاده می شوند .

عوامل مؤثر برای انتخاب سنگ ساختمانی

در ابتدای طرح باید کاربرد موردنظر مشخص باشد و سایر عوامل با توجه به آن تعیین شوند . به طور کلی عوامل مهم در انتخاب سنگ ساختمانی مناسب عبارتند از: قیمت ، رنگ ، دوام و مشخصات فنی .

رنگ :

این عامل بیشتر از دید معماران مهم است ، اگرچه مهندسان نیز حتما روی رنگ سنگ نظر دارند . معمولا رنگهای روشن نسبت به رنگهای تیره ترجیح داده می شوند . این موضوع خصوصا در سنگهای آهکی مهمتر است زیرا اکثر رنگهای تیره سنگهای آهکی در نمای بیرون ساختمان بر اثر نور خورشید و آلودگی هوا دوام ندارد . رنگ سنگ از ویژگیهایی است که از نظر اقتصادی نیز بسیار مهم است . سنگهایی با رنگ سبز ، لاجوردی و قرمز که کمیاب هستند دارای ارزش بیشتری می باشند . گاهی فاصله دید در تشخیص رنگ سنگ اهمیت دارد . یک گرانیت با دانه بندی متوسط که دارای فلدسپاتهای صورتی است ، در فاصله دور با این ویژگی دیده نخواهد شد . همچنین یک قطعه چند رنگ از آن ، در فاصله دور به صورت تک رنگ در خواهد آمد . بنابراین باید تک رنگ یا چند رنگ بودن سنگ را در فاصله ای حدود ۲۰ تا ۵۰ سانتی متر از چشم موردنظر قرار داد .

رنگ سنگهای آذرین و دگرگونی سیلیکاتی در ارتباط با رنگ فلدسپاتهای تشکیل دهنده است که برحسب نوع آن می تواند رنگهای صورتی ، کرم ، قرمز ، سبز و سفید را به خود بگیرد .

در سنگهای رسوبی ، کانیهای اصلی معمولا بیرنگ هستند ( مانند کوارتز و کلسیت ) اما وجود مقدار اندکی از ناخالصی ها باعث رنگی شدن این سنگها می شود که از مهمترین آنها کربن و اکسیدهای آهن است . رنگهای سیاه و آبی بر اثر وجود کربن آلی و رنگهای سبز و قرمز و زرد می تواند بر اثر وجود اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن به شرح زیر به وجود آید : ثبات رنگ سنگها یکی از ویژگیهای مهم و کاربردی آنهاست . رنگ بعضی از سنگها تغییر می کند و آنهایی که از مواد آلی ( خاکستری و سیاه ) تشکیل یافته اند ، تغییرات بیشتری خواهند داشت . رنگ سیاه یک گابرو با وجود کانیهای پیروکسن با دوام است ، اما رنگ سیاه سنگ آهک که دارای مواد هیدروکربور می باشد با دوام نیست . رنگ صورتی یک گرانیت حاصل از فلدسپاتها با دوام است ، اما رنگ سبز ماسه سنگ اگر بر اثر وجود ترکیبات آهن باشد بادوام نخواهد بود. ثبات رنگ سنگ بستگی به مکانی که سنگ در آن به کار می رود دارد . سنگ آهک سیاه اگر در داخل ساختمان به کار رود ، رنگ آن برای مدت زیادی تغییر نمی کند اما اگر در بیرون در معرض شرایط جوی خاص مخصوصا با رطوبت زیاد قرار بگیرد . تغییر رنگ آن بسیار سریع رخ می دهد . رنگ بعضی از سنگها وقتی که در معرض شرایط جوی قرار گیرند تغییر می کند وو یا حتی از بین می روود . سنگ آهکهای خاکستری به مرور زمان سفید می شوند ، آهکهای سیاه به خاکستری یا خاکستری زرد کم رنگ میل می کند . در ماسه سنگها و رس ها رنگ لاجوردی و سبز که بر اثر سولفور آهن به وجود می آید ، به وسیله اکسیداسیون ابتدا به زرد مایل به سبز و سپس به زرد یا قرمز تبدیل می شود .

یکی از علل دیگر در تغییرات رنگ که کمتر مورد توجه قرار می گیرد وجود کانیهای ناپایدار است که به سهولت به کانیهای دیگر تبدیل می شوند ..تغییرات رنگ در سنگهای سفید نیز رخ می دهد . معمولا این سنگها کدر می شوند و بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی در مجاورت رطوبت لکه هایی در سطح آنها به وجود می آید . فرسودگی این نوع سنگ ها بیشتر در شهرهای صنعتی و اقلیم های گرم و مرطوب پدید می آید ، در صورتی که در هوای خشک و تمیز دوام این نوع سنگها بیشتر خواهد بود ، کدر شدن سنگ در سطح آن یکنواخت نیست و در محل درزه ها و حفره ها بیشتر است . از علل دیگر تغییر رنگ در سنگها شورده زدگی است که به صورت لکه های سفید رنگ سطح آن را می پوشاند . این لکه ها معمولا از ذرات کربنات کلسیم یا سولفات کلسیم تشکیل شده ، و گاهی با کلرورها و نیتراتها نیز همراهند . شوره زدگی پیش از آنکه به نوع سنگ مورد استفاده مربوط باشد ، به بی توجهی در نصب آن برمی گردد . نمکها در صورتی که تبخیر سطحی پیش آید روی سطح تشکیل بلور می دهند و چنانچه تبخیر در سطح زیرین پیش آید نمک در درون سنگ انباشته می شود .

تغییر رنگ سنگ به اهداف طرح و زیبایی آن آسیب می زند ، بنابراین باید در انتخاب سنگ به این نکات توجه کرد :

الف) به هنگام انتخاب سنگ موردنظر ، به کارکرد آن در ساختمانهای موجود با شرایط اقلیمی مشابه دقت شود . معدنکاران و شرکتهای سنگبری که با سنگ موردنظر سر و کار دارند می توانند مشاوران خوبی در این زمینه باشند.

ب) اغلب سنگهای آهکی سیاه در بیرون ساختمان در معرض شرایط جوی و نور آفتاب تغییر رنگ می دهند .

ج) کانیهای ناپایدار حتی به میزان کم باعث تغییر رنگ می شوند . پیش از انتخاب سنگ ، این موضوع را می توان به وسیله مطالعه پتروگرافی بررسی کرد .

د) صیغلی بودن سنگ به دوام رنگ آن کمک خواهد کرد .

دوام :

دوام یک سنگ ساختمانی پایداری آن در مقابل تهاجام شیمیایی و عوامل هوازدگی است. متاسفانه دوام سنگ که باید مهمترین عامل در انتخاب سنگ باشد ، اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد . بسیاری از ساختانی گران قیمت وجود دارد که در انتخاب سنگ آنها به این موضوع توحه نشده و از این ناحیه متضرر شده اند . از عوامل طبیعی که روی این موضوع اثر می گذارند ، ساخت ، بافت و ترکیب کانی شناسی را می توان نام برد . موقعیت نصب سنگ در ساختمان و کاربرد آن نیز عامل دیگری است که روی دوام سنگ موثر است . علاوه بر این ، شرایط آب و هوایی نیز بسیار مهم است . در آب و هوای گرم و مرطوب ، هوازدگی شیمیایی و در آب و هوای سرد و خشک ، هوازدگی فیزیکی مؤثرتر است .

ساخت :

هر ضعفی در ساختار سنگ اثر تهاجم عوامل هوازدگی را سرعت می بخشد . بنابراین سطوح درزه ها ، سطوح لایه بندی ، سطوح گسل یا هر نوع شکاف ناشی از گسل یا چین خوردگی ( شامل ترکهای برشی ) همگی شرایط مناسب را برای تأثیر عوامل هوازدگی و یخبندان به وجود می آورند .

بافت :

سنگ ممکن است دارای دانه های هم اندازه از نوع درشت دانه یا ریزدانه ، یا دارای بافت پرفیری ( دانه های نامساوی ) باشد . سنگهای درشت دانه زودتر از سنگهای ریزدانه گسیخته می شوند ، بخصوص به تغییرات دما حساس اند . این نوع گسیختگی حداقل تا حدودی به علت تفاوت ضرایب انبساطی کانیهای سازنده سنگ مربوط می باشد . سنگها همچنین ممکن است متراکم یا متخلخل باشند . سنگ متراکم دیرتر از سنگ متخلخل متلاشی می شود . سنگهای متراکم تقریبا غیرقابل نفوذند ، لذا عوامل هوازدگی نمی تواند سریعا عمل نماید . از طرف دیگر ، سنگهای با تخلخل باز و مویین ، آب را به سادگی جذب می کنند و بر اثر یخبندان دچار ترک خوردگی می شوند .

ترکیب شناسی :

از آنجایی که کانیهای مختلف دارای مقاومتهای متفاوتی در برابر هجوم عوامل هوازدگی می باشند ، طبیعی است که سنگها به دلیل دارا بودن کانیهای سازنده متفاوت ، دارای مقاومتهای گوناگونی نیز در برابر هوازدگی اند و آنهایی که دارای کانیهای با مقاومت کمتر هستند ، زودتر بر اثر عوامل مختلف آسیب می بینند .

کانیهای مضر :

برخی از کانیهای مشخص ( سولفورهای آهن ) را می توان در کلیه شرایط به عنوان کانیهای مضر در نظر گرفت ، در حالی که برخی از کانی های دیگر ، مانند میکا فقط در مقادیر زیاد و در برخی از سنگها مانند ماسه سنگها و مرمرها مضر هستند . یکی از علل تغییر رنگ در سنگها که کمتر مورد توجه قرار می گیرد ، وجود کانیهای ناپایدار است که به سهولت به کانی دیگری تبدیل می شوند ، این کانیها اغلب از نوع سولفورهای آهن بوده ، در مجاورت رطوبت اکسیده شده و به هیدروکسید تبدیل می شوند که نتیجه آن لکه دار شدن سنگ است .

عوامل مؤثر در عمر مفید سنگ ساختمانی :

بسیاری از سنگهای ساختمانی بر اثر استخراج نادرسیت هدر می روند . استفاده از مواد منفجره یا استفاده نامناسب از امته های حفاری ممکن است منجر به ایجاد ترکهایی در سنگ شود . ممکن است برخی از ترکها میکروسکوپی باشند ، اما حتی در این مقیاس نیز باعث نفوذ عوامل تخریب و در نتیجه تلاشی سنگ می شوند . در مورد سنگهای لایه لایه فرآوریهایی از قبیل برش و صیقل از جهت سطوح موازی لایه بندی صورت گیرد . اگر در مراحل استخراج ، ساب و صیقل سنگ نیز بیدقتی شود ، سبب ایجاد ترک ، درزه در سنگ می شود در نتیجه پدیده هوازدگی سریع خواهد شد.

سنگ انتخابی باید از هر گونه درزه ، ترک ، شکاف یا سایر نقاط ضعف عاری باشد .

سنگ را باید قبل از انتخاب آزمایش کرد . آزمایشهای مورد نیاز بر اساس کاربرد سنگ باید تعیین شوند .

قبل از انتخاب سنگ باید آن را با مطالعات میکروسکوپی بررسی نمود و در صورت وجود مقادیر بیش از حد کانیهای مضر و ناپایدار به صورت تجمعی از به کار بردن آنها در ساختمان پرهیز نمود .

تراکم یک سنگ لزوما تضمین کننده دوام آن نیست .

سنگهای با مقدار جذب آب زیاد فقط در نواحی خشک استفاده شوند . سنگهای با تخلخل خیلی زیاد نباید در اقلیم های سرد و مرطوب استفاده شوند . در شرایط خاص جهت محافظت سنگ می توان از پارافین یا مواد مخصوص استفاده نمود .

آزمایش مقاومت در یخبندان برای سنگهایی که در مناطق سرد به کار می روند ضروری است . طراح برای این آزمایش باید تعداد دوره های لازم یخبندان را با توجه به محل کاربرد تعیین نماید .

در محیط هایی که با گازها و مواد شیمیایی سر و کار دارند باید دوام سنگ موردنظر در برابر این مواد با آزمایش بررسی شود . کلا سنگهای آهکی و ماسه سنگهایی که سیمان آنها از نوع آهکی باشد ، نسبت به این محیط ها پایداری کمتری دارند .

ویژگیهای فنی سنگها :

ویژگیهای فنی سنگها که با آزمایشهای شیمیایی ، فیزیکی و مکانیکی به دست می آید به علت تنوع بافت ، ساخت و شرایط تشکیل سنگها ، بسیار متفاوت می باشد . با تجزیه شیمیایی سنگها می توان تا حدودی ترکیب شیمیایی آنها را به دست آورد و آن را به عنوان مکمل همراه با بررسیهای کانی شناسی میکروسکوپی مورد استفاده قرار داد . علاوه بر این ، وجود ترکیبات مضر از قببل پیریت ، قطعات درشت میکا ، تالک و غیره را میتووان تعیین نمود . برای سنگهایی که در مجاورت آبهای شور به کار می روند ، حتما باید آزمایشهای شیمیایی به عمل آید . از آزمایشهای فیزیکی و مکانیکی به طور گسترده ای برای طبقه بندی سنگها استفاده شده است که از آن جمله می توان وزن مخصوص ، مقاومت فشاری در یخبندان را نام برد .

وزن مخصوص :

گاهی اوقات وزن سنگ می تواند مهم باشد ، برای ساخت لنگرگاهها و دیوارهای ساحلی داشتن دیوارهای با چگالی بالا مهم است زیرا سنگ در آب غوطه ور می شود و قسمت مهمی از وزن موثر خود را از دست می دهد . از طرف دیگر ، در بنای طاق یا گنبد نیاز به استفاده از سنگهای سبک می باشد . در یک طبقه بندی ، سنگ ها بر اساس وزن مخصوص به دو گروه سبک با وزن مخصوص کمتر از ۸/۱ و سنگین با وزن مخصوص بالای ۸/۱ گروه بندی شده است . بر این اساس کاربرد سنگهای سبک برای ساخت دیوار در مناطق نزدیک به معدن و برای سنگهای سنگین برای انواع کاربردهای مهندسی از قبیل شالوده ، کف ، دیوار حائل ، سنگ نما و غیره ذکر شده است .

بر اساس طبقه بندی دیگر ، سنگها بر اساس وزن مخصوص به شکل زیر گروه بندی شده اند :

۱) سنگهای خیلی سبک ( شناور در آب ) ۱ وزن مخصوص ظاهری

۲) سنگهای سبک ۵/۱ ۱

۳) سنگهای با وزن متوسط ۵/۲/ ۵/۱

۴) سنگهای سنگین ۳ ۵/۲

۵) سنگهای خیلی سنگین ۳

وزن مخصوص در جلاپذیری سنگ اهمیت دارد به طوری که سنگهای با وزن مخصوص کمتر از ۵/۱ جلای مناسب نمی پذیرند و وزن مخصوص بالای ۲/۲ به خوبی جلاپذیرند .وزن مخصوص سنگهای ساختمانی باید تا تدوین و تصویب استاندارد ملی ایران ، مطابق با استاندارد: ASTM C ۹۷ اندازه گیری شود .

میزان جذب آب :

میزان جذب آب ، مقدار آبی است که سنگ بر حسب درصد وزن خشک خود جذب می نماید . میزان جذب در سنگها بسیار متفاوت بوده و گاه ممکن است در یک نوع تغییراتی مشاهده شود . اما به طور کلی این مقدار در سنگهای آذرین خیلی کم است . سنگ آهک ها و ماسه سنگ ها مقادیر مختلفی را نشان می دهند در کل برای سنگهای ساختمانی میزان جذب آب باید پایین باشد .

برای اندازه گیری جذب آب سنگ باید تا تصویب استاندارد ملی ایران ، از روش استاندارد: ASTM C ۹۷ استفاده شود .

تخلخل و ارتباط آن با جذب آب :

تخلخل نشان دهنده حجم فضاهای خالی موجود در سنگ است و لذا سنگ با تخلخل کم مقدار کمی می تواند آب جذب کند ، اما سنگ با تخلخل زیاد ممکن است مقادیر زیادی آب جذب و در خود نگه دارد .

البته باقیماندن آب در سنگ بستگی به ابعاد و شکل منافذ نیز دارد . منافذ کوچک به خاطر خاصیت مویینگی ، آب بیشتری جذب می نمایند و بالعکس اگر منافذ بزرگ باشند آب ساده تر خارج می شود . در برخی موارد علی رغم تخلخل بالا ، میزان جذب آب پایین مشاهده می گردد و لزوما رابطه مستقیمی بین این دو وجود ندارد .

سنگها را بر اساس درصد تخلخل ظاهری به گروههای زیر تقسیم می کنند :

سنگهای با تخلخل خیلی زیاد بالاتر از ۲۰ درصد

سنگهای با تخلخل زیاد ۱۰ تا ۲۰ درصد

سنگهای با تخلخل نسبتا زیاد ۵ تا ۱۰ درصد

سنگهای با تخلخل متوسط ۵/۲ تا ۵ درصد

سنگهای با تخلخل کم ۱ تا ۵/۲ درصد

سنگهای خیلی متراکم کمتر از یک درصد

مقاومت فشاری :

مقاومت فشاری سنگ حد پایداری آن را برابر نیروهای فشاری اعمال شده نشان می دهد . به این خاصیت بیش از حد توجه شده است . از این رو اکثرا این تنها آزمایشی است که بر روی سنگ انجام می شود . سنگهایی که برای مقاصد ساختمانی استفاده می شوند ، به ندرت مقاومتی کمتر از ۴۰ مگا پاسکال از خود نشان می دهند و در بسیاری موارد بخصوص در سنگهای آذرین از ۱۴۰ تا ۲۰۰ مگا پاسکال و حتی بیش از این مقدار را هم میتوان مشاهده کرد . در حالی که در پی بلندترین ساختمانها فشار وارده احتمالا بیش از یک مگاپاسکال نخواهد بود . مقاومت فشاری سنگ معمولا به وسیله جک فشاری با شکستن نمونه های مکعبی یا استوانه ای به دست می آید . برای اینکه نتایج آزمایشهای مختلف قابل مقایسه باشد باید شرایط آزمایش کاملا یکسان باشد . دلیل این موضوع ، اثر عوامل مختلف بر روی نتایج آزمایش است که از آن جمله ، روش استخراج ، میزان هوازدگی سنگ ، روش آماده سازی نمونه ، درجه خشک بودن سنگ ، دمای محیط آزمایش ، جهت بارگذاری نسبت به لایه بندی ، مشخصات صفحات نگاهدارنده نمونه ها و غیره را میتوان نام برد . لذا مشخص است که آزمایش باید استاندارد باشد و برای کلیه کارها از روش استاندارد تبعیت شود . مقاومت فشاری سنگ به وضعیت دانه بندی سنگ بستگی دارد . در سنگهای آواری مقدار و نوع سیمان و در سنگهای آذرین یا دگرگونی نحوه اتصال دانه ها اهمیت زیاد دارد . برای اندازه گیری مقاومت فشاری تا هنگام تدوین و تصویب استاندارد ملی ایران از استاندارد: ASTM C ۱۷۰ استفاده شود .

مقاومت خمشی :

مقاومت خمشی سنگ را میتوان به عنوان توانایی آن در برابر تنشهای خمشی بیان نمود . معمولا این مقاومت را بر حسب مدول گسیختگی بیان می کنند . به اهمیت این آزمایش توجه چندانی نشده است و لذا کمتر انجام می شود . بسیاری از اوقات مشاهده شده که سنگ به کار رفته برای آستانه پنجره ها ، بر اثر نیروهای خمشی شکسته است دلیل این شکستگی را باید در مقاومت خمشی آن که خیلی کم بوده است دانست . وارد شدن چنین نیروهایی در اثر نشست ساختمان چندان غیرمعمول نیست . باید توجه نمود که هیچ رابطه مستقیمی بین مقاومت خمشی و مقاومت فشاری سنگ وجود ندارد . بین نمونه های مختلف از یک نوع سنگ تغییرات وسیعی از مقاومت خمشی دیده می شود . مقاومت خمشی سنگ معمولا بر اثر رطوبت کاهش می یابد .

تا هنگام تدوین و تصویب استاندارد ملی ایران ، برای اندازه گیری مقاومت خمشی سنگ از استاندارد : ۹۹ ASTM C استفاده شود .

در سنگهای لایه لایه مقاومت فشاری عمود بر سطح لایه بندی ، بیشتر مقدار آن در جهت موازی با لایه بندی است . اگر چه مواردی مغایر این هم عملا مشاهده شده است ، در صورت عدم آزمایش تجربی ، بهتر است برش و نصب سنگ به گونه ای باشد که بارگذاری در جهت عمود بر لایه باشد .

مقاومت فشاری سنگ ساختمانی را باید در هر دو شرایط خشک و تر اندازه گرفت . این دو غالبا تفاوت فاحشی دارند و در حالت تر ، مقاومت فشاری کاهش می یابد . بیشترین کاهش وقتی رخ می دهد که سیمان سنگ از نوعی باشد که در تماس با آب قابلیت سست شدن داشته باشد .

مقاومت فشاری اکثر سنگها پس از چند دوره یخبندان کاهش نشان می دهد . لذا آزمایش این موضوع قبل از انتخاب توصیه می شود .

در استاندارد: ASTM C ۱۷۰ ابعغاد یالهای نمونه های آزمایشی بین ۵ تا ۵/۷ سانتی متر مشخص شده است . با توجه به تجارب موجود و کتب علمی در این زمینه ، توصیه می شود در تدوین استاندارد ملی ایران حد مجاز این ابعاد برای سنگهای دانه درشت به ۱۰ سانتی متر افزایش یابد .

در اکثر استانداردها تعداد نمونه های لازم برای اندازه گیری مقاومت متوسط ۵ عدد ذکر شده است . در صورت عدم همخوانی نتایج ۵ نمونه ، توصیه می شود که این تعداد به ۸ عدد افزایش یابد .

مقاومت کششی :

مقاومت کششی ، تنش کششی لازم برای شکستن نمونه ای با شکل و اندازه خاص می باشد . مقاومت کششی سنگها به جهت بارگذاری بستگی دارد ، به عنوان مثال در گنایسها در جهت شیستوزیتی بیشتر از جهت عمود بر آن می باشد . همچنین مقاومت کششی به میزان رطوبت سنگ نیز بستگی دارد . مقدار مقاومت کششی سنگها از مقاومت فشاری آنها کمتر است و معمولا بین ۱۰ تا ۴۰ درصد آن تغییر می کند .

مقاومت سایشی :

مقاومت سایشی سنگ به وضعیت دانه بندی و سختی کانیهای تشکیل دهنده بستگی دارد . برخی از سنگها به علت سختی متفاوت سازنده های آن ، دچار فرسایش نامنظمی می شوند و از این نظر ممکن است کمتر از سنگهایی که دارای سختی کم ، اما یکنواخت هستند مورد توجه باشند . مقاومت سایشی سنگ وقتی مهم است که در معرض سایش قرار گیرد . از جمله می توان از پلکان ، سنگفرش ، پیاده رو ها و کف ساختمانها یا کانالههای آب و فاضلاب نام برد . علاوه بر این ، در مناطق خشک که فرسایش باد قابل توجه است یا در امتداد سواحل که وجود ماسه و باد می تواند عمل سایش را به وجود آورد ، این موضوع باید در نظر گرفته شود .

کاربرد سنگهای ساختمانی

از زمان قدیم از سنگها به خاطر دوام و مقاومت زیاد آنها در احداث ساختمانها و ابنیه مهم استفاده شده است . حتی گاهی سنگ تعیین کننده نوع معماری یک منطقه به شمار می رفته است . مثلا تخت جمشید از سنگ آهک , ابنیه تاریخی شهر فلورانس ایتالیا از ماربل کارارا و ابنیه و برج های شهر بلونیا در ایتالیا از ماسه سنگ ساخته شده اند .امروزه به دلیل پیشرفت فن آوری در استخراج و حمل و نقل ، استفاده از سنگ ابعاد گسترده ای گرفته و از آن ، در زمینه های مختلف ساخت و ساز استفاده می گردد . مهمترین کاربرد سنگ ها به شرح زیر است :

پوشش دیوارهای داخلی

اکثر دیوارهای داخلی که با سنگ پوشانده می شوند مربوط به ساختمانهای اداری ، اماکن عمومی و بهداشتی ، فروشگاهها و سالنهای غذاخوری است . سنگهای مورد استفاده برای این کاربرد باید دارای خصوصیات زیر باشند :

۱) قابلیت شست و شو و دوام در برابر شوینده ها

۲) تخلخل کم

۳) جلاپذیری مطلوب

۴) رنگ و ظاهر زیبا

کف و پلکان

به کار بردن سنگ جهت استفاده در کف و پلکان با توجه به اینکه در معرض سایش و احتمالا ضربه خوردن می باشند باید از ویژگیهای به قرار زیر برخوردار باشند:

۱) دارا بودن قابلیت برش در یک جهت ، که سنگهای دگرگونی و بعضی از سنگهای رسوبی این خصوصیت را دارا می باشند .

۲) دارای مقاومت ضربه ای زیاد باشند .

۳) محکم و سخت باشند .

۴) دارای مقاومت سایشی نسبتا زیاد باشند .

۵) تخلخل کم

۶) رنگ و ظاهر زیبا

۷) قابل شستشو و پایداری در برابر اسیدها و بازها و شوینده ها

از بهترین سنگ ها برای استفاده در کف و پلکان گنایس و کوارتزیت می باشند .

نما

بیشترین کاربرد سنگ در ساختمان ، نمای آن است . نمای ساختمان به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط جوی ( باران ، یخبندان ، آفتاب و آلاینده ها ) ، از اهمیت خاصی برخوردار است . سنگ نما باید ویژگیهای خاصی داشته باشد تا بتواند در برابر این عوامل دوام بیاورد . بنابراین جهت انتخاب سنگ برای استفاده در نمای ساختمان باید به نکات زیر توجه خاص کرد :

۱) نوع آب و هوای منطقه در نظر گرفته شود . سنگی مناسب با شرایط اقلیمی انتخاب گردد مثلا در مناطق سرد و مرطوب ، سنگ دارای تخلخل بسیار کم باشد ، وگرنه ممکن است بر اثر یخبندان سنگ متلاشی شود ، یا در مکانهایی که امکان وزش طوفان شن وجود دارد ، در معرض سایش است .

۲) قابلیت صیقل خوردن و برش را داشته باشد .

۳) مقاومتهای کششی و خمشی نسبتا خوبی را دارا باشد .

۴) ترکیبات کانی شناسی آن باید در نظر گرفته شود . چون کانیهای مضر ( کانیهای آهن ) در برابر آب و هوا اکسیده شده و در نتیجه فرسودگی زودرس را به وجود می آورند . وجود ناخالصی به صورت مجتمع در یک نقطه یا یک امتداد ، می تواند ، نقطه ضعف بوده و باعث تخریب سنگ شود .

۵) بهتر است برآوردی از عمر مفید ساختمان به عمل آید و سنگ نما متناسب با آن انتخاب گردد .

۶) در صورت نصب سنگ به روش تر ، چسبندگی خوبی با ملات داشته باشد . ( آیین کار طرح ، نصب و نگهداری سنگ ساختمانی ، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مراجعه شود ) .

۷) رنگ آن با ثبات باشد .

۸) در برابر بخارها و گازها و پرتو آفتاب پایدار باشد .

کف خیابان و پیاده رو :

سنگهای مورد استفاده در پیاده روها باید سخت ، با دوام و دارای مقاومت سایشی نسبتا بالا باشد . سنگها باید دارای چند کانی ( Polymineral ) و با دانه بندی متوسط باشد .

بام

در ایران برای جهت پوشش بامها عموما از سنگ استفاده نمی شود ، اما به عنوان پوشش بام در بعضی مناطق ایران می تواند هم از نظر دوام و هم از نظر قیمت کاربری خوبی داشته باشد ، مشروط بر اینکه سنگ انتخاب شده دارای خصوصیات زیر باشد :

۱) قابلیت تقسیم به لایه های نازک و مسطح را داشته باشد .

۲) باید سنگی سبک و غیرقابل نفوذ باشد .

۳) دارای دوام و مقاومت خمشی خوبی باشد .

۴) بدون تخلخل و در برابر یخبندان مقاوم باشد .

این ویژگیها معمولا در سنگ لوح وجود دارد . البته سنگهایی مانند شیست های کلریتی و میکاشیست ها نیز تا حدودی این ویژگیها را دارا می باشند .

دیوار و شالوده

سنگ ها را برای شالوده و دیوارهای حایل معمولا به صورت نامنظم و بدون شکل به کار می برند . حجم این سنگها بین ۰۰۲/۰ تا ۰۰۵/۰ مترمکعب است و از قطعات کوچکتر جهت پر کردن فاصله بین آنها استفاده می گردد .

معمولا برای این کار ، از سنگهایی که در منطقه وجود دارد استفاده می شود ( برای صرفه جویی در هزینه ها ) به این منظور باید به موارد زیر توجه کرد :

۱) بهتر است سنگهایی نسبتا سخت با وزن ویژه و مقاومت فشاری زیاد مصرف گردد .

۲) سنگهایی که دارای لایه بندی و قابلیت انحلال زیاد هستند مصرف نشود .

۳) سنگهای متخلخل به کار نرود .

سنگهای آهکی دولومیتی و ماسه سنگها به این منظور از مناسبترین سنگها به شمار می روند .

زیرسازی جاده ها :

سنگهایی که برای جاده سازی استفاده می شود باید نسبت به نوع جاده و شرایط زمین شناسی و مورفولوژی منطقه انتخاب شود . برای انتخاب سنگ باید به موارد زیر توجه کرد :

۱) از دانه بندی همگن تشکیل شده باشد .

۲) حتی الامکان بدون تخلخل باشد .

۳) سخت بوده و وزن ویژه زیادی داشته باشد .

۴) از مقاومت فشاری زیادی برخوردار باشد .

تزئینات ساختمان :

برای تزئینات ساختمان از سنگ های بریده شده ، با اندازه های معین استفاده می شود . این سنگها برای استفاده قاب درها ، پنجره ها ، ستون ، شومینه و موارد خاص دیگر در ساختمان استفاده می گردد . برای انتخاب این سنگها باید به موارد زیر توجه کرد :

۱)عمدتا سنگهایی که قابلیت کار بر روی آنها آسان باشد برای این منظور انتخاب می شوند .

۲) دارای دوام مناسب و به طور کلی مقاومت کششی و خمشی خوبی داشته باشند .

۳) دارای رنگ و ظاهر زیبایی باشند .

سنگ آهک های سخت و ماربل ها ، سنگهای آذرین و ماسه سنگ ها ( اگر قابلیت شکل پذیری داشته باشند ) جزو مناسبترین سنگها می باشند .

موارد ویژه :

گاهی اوقات بخصوص در مناطق صنعتی ممکن است سنگ به خواص ویژه ای از قبیل مقاومت در برابر حرارت ، اسیدها یا قلیایی ها نیاز داشته باشد . برای این قبیل اهداف ، سنگ باید دارای ویژگیهای به شرح زیر باشد :

۱) مقاوم در برابر حرارت : تالک ، توف ، آندزیت ، بازالت

۲) مقاوم در برابر اسیدها : گرانیت ، دیوریت ، کوارتزیت ، ماسه سنگهای کوارتزی ، آندزیت ، بازالت ، دیاپاز.

۳) مقاوم در برابر قلیایی ها : سنگ های آهکی متراکم ، دولومیت ها ، ماسه سنگهای کربناتی.

آن دسته از مشخصات فنی سنگها که برای هر کاربرد مشخصی در الزامات فنی طرح مورد توجه قرار گیرد .

اسماعیل محمدی

http://www.mohandesi-sakhteman.blogfa.com