آشنايي با انواع سنگ و سنگهاي ساختماني

آشنايي با انواع سنگ مصنوعي (درنيكا سنگ) و سنگ طبيعي ساختماني

  •  موزاييك حياطي، موزاييك واش بتن،  سنگ فرش، سنگ نماي آنتيك، سنگ دكوراتيو مصنوعي، سنگهاي تزئيني
  • گرانیت ،ماسه سنگ‌ها ، سنگ‌های آهکی ،کوارتزیت ، سنگ‌های رسی ، تراورتن
  1. سنگ

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. منشا شکل گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.

 

  • 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.
  • 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 می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.
  • هوازدگی شیمیایی : محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.
  • 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.

 

  1. ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً 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 می‌نامند.

 

 

  1. طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها

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:

  • کربنات‌ها
  • سولفات‌ها
  • اکسیدها
  • سیلیکات‌ها

طبقه‌بندی سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل

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

  • سنگ‌های رسوبی
  • سنگ‌های آذرین
  • سنگ‌های دگرگون شده
  • 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.

 

  • 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.

 

  • 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)
  1. انواع سنگ‌های ساختمانی

این سنگ‌ها در دسته‌های گوناگون و متنوعی نام گذاری می‌شوند که بعضا نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده می‌شود. رایج‌ترین سنگ‌های ساختمانی عبارتند از:

  • گرانیت : بيشتر گرانيت ها سخت و چگال هستند و به اين ترتيب جزو مصالح بادوام ساختماني قرار مي گيرند . در برابر نفوذ آب و اثر ضربه مقاومند و محيط هاي صنعتي را به خوبي تحمل مي نمايند . ظاهر گرانيت متأثر از كار انجام شده برروي سطح نهايي آن است كه ممكن است چكشي ، كلنگي ، تيشه اي يا صيقلي باشد. بهترين نماي سنگ گرانيت حالت صيقلي آن است كه زيبايي رنگ و انعكاس كريستال هاي آن را نمايش مي دهد. سطح گرانيت بر اثر حرارت و تفاوت ضريب انبساط و انقباض بين اجزاي كريستالي مختلف آن به صورت سوخته در مي آيد.
     استفاده تلفيقي از گرانيت صيقلي و سوخته در ساختمان به علت تضاد، زيبايي جالبي پديد مي آورد. در ايران معادن بسياري وجود دارد كه سنگ هاي گرانيت با رنگ هاي مختلف از آنها استخراج مي شوند. سنگ گرانيت به علت هزينه سنگين استخراج، برش و صيقل ، نسبتاًگران است به همين دليل بيشتر در نماي ساختمان هاي مهم به كار برده مي شود . از اين سنگ براي كف سازي ، پياده روسازي و راه سازي نيز استفاده مي گردد.
  • ماسه سنگ‌ها : ته نشست هاي ماسه اي را كه به يكديگر به كمك كربنات كلسيم ، سيليس ، اكسيد آهن و دولوميت به يكديگر چسبيده اند ،به ترتيب ماسه سنگ آهكي ، سيليسي ، اكسيد آهن و دولوميتي مي نامند . بر اساس طبيعت ماسه رسوبي اوليه ، ماسه سنگ ها ممكن است داراي بافت نرم يا خشن باشند . از نظر رنگ بر اساس ماده چسبنده طيفي از رنگ ، سفيد ، نخودي و خاكستري تا قهوه اي و قرمز را در بر مي گيرند . عموماً در برابر يخ بندان مقاومند. سطح نهايي آنها به صورت چكشي ، كلنگي و تيشه اي قابل مصرف است و براي نصب آنها  از ابزار غير آهني استفاده مي شود.
  • سنگ‌های آهکی : : اين نوع م سنگ ها در محيط هاي اسيدي مقاوم نيستند . اين شرايط كربنات كلسيم موجود در آنها را تحليل برده و سنگ متلاشي مي شود . كلسيت خالص سفيد است بنابراين سنگ آهكي نيز سفيد است .
  • کوارتزیت
  • سنگ‌های رسی
  • تراورتن
  1. 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

  1. تقسيم بندی سنگهای ساختمانی

  • سنگ طبيعي: كليه سنگهاي ساختماني كه از معادن طبيعي استخراج و پس از بهره‌وري مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
  • سنگ مصنوعي: كليه سنگهاي ساختماني كه در كاخانه و با تركيب مواد و مصالح مختلف توسط بشر ساخته شده است.
  • بر اساس وزن مخصوص : سنگهای سنگين وزن ، سنگهايي که وزن مخصوص آنها بيش از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب است و سنگهای سبک ، دسته‌ای از سنگها هستند که وزن مخصوص آنها کمتر از 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد.
  • بر اساس مقاومت فشاری : سنگهای سنگين که مقاومت فشاری آنها از 100تا 1000 مگا پاسکال است. و سنگهای سبک که مقاومت فشاری آنها از 4 تا 200 مگا پاسکال است.
  • بر اساس ضريب نرم شدگی : اگر مقدار اين ضريب از 0.6 تا 1 باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می‌شود.

 

  1. سنگ مصنوعي سمنت پلاست – درنيكا سنگ

سنگ مصنوعی نامی برای انواع مختلف محصولات سنگ مصنوعی است که از قرن ۱۸ استفاده می‌شود. سنگهاي مصنوعي در  پروژه‌هاي مهندسي عمران ، ساختمان سازي  ،  مصارف صنعتي و غيره  مورد استفاده قرار می‌گيرند.

يكي از اولين سنگهاي مصنوعي تحت عنوان Lithodipyra (AKA Coade stone) بين سالهاي 1769 الي 1833 ميلادي توليد گرديد. پس از آن توليد سنگهاي مصنوعي به روشهاي مختلف ادامه پيدا كرد.

سنگ مصنوعي سمنت پلاست – درنيكا سنگ بر اساس استفاده از بتن سيماني توليد مي‌شود كه در آن ماسه به عنوان ذرات ريز پركننده يكي از مهمترين مواد اوليه مي‌باشد.  ترکيبات پليمری و افزودنيهای شيميايی چسبندگي بين تمام اجزاء را ايجاد كرده و مقاومت سنگ مصنوعي را تامين مي‌كند. رنگ‌دانه‌های اکسيد آهن كه مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و محيطهاي قليايي مي‌باشد رنگ مورد نظر را به اين سنگ‌هامی‌دهد. ترکيبی که از اين راه به دست می‌آيد در قالب‌هايی از جنس سيليكان و پليمر ريخته می‌شود که دارای نقش و نگارهای سنگ‌های طبيعی می‌باشند و به اين سنگ‌ها سيمايی کاملاً طبيعی می‌دهد. از نظر قيمت، سنگ‌های مصنوعی به مراتب قيمتی کمتر از سنگ‌های طبيعی دارند، چرا که کارهای دشواری که روی سنگ طبيعی برای رساندن آن به بازار و قابل استفاده کردن آن انجام می‌شود در مورد سنگ‌های مصنوعی غيرضروری می‌نمايد و دارای وزنی کمتر و ضخامتی کوچکتر هستند که به ما اين اجازه را می‌دهد که سه برابر سنگ‌های طبيعی بتوانيم آنهارا به‌کار گيريم.

 

در جدول زير برخي از مشخصات سنگهاي مصنوعي سمنت پلاست – درنيكا سنگ  ارائه شده است:

 

سنگ مصنوعي سمنت پلاست – درنيكا سنگ پارامتر
 1000- 600 مقاومت فشاري kg/cm2
60-150 مقاومت كششي kg/cm2
كمتر از 0/4 مقاومت سايشي g/cm2
500 مقاومت دمايي cycles
كمتر از 3 جذب آب %
2200    دانسيته kg/m3

 

 

 

 

 

 

 

با توجه به پارامترهاي جدول بالا سنگهاي مصنوعي سمنت پلاست – درنيكا سنگ در گروه سنگهاي سخت قرار مي‌گيرند.

  1. مزيتهاي سنگ مصنوعي سمنت پلاست درنيكا سنگ:

  • بسيار سبكتر از سنگهاي طبيعي بوده و كار با آن را آسانتر مي‌كند.
  • قابل استفاده در فضاي بيروني و داخلي ساختمانها مي‌باشد.
  • برش و تنظيم سنگهاي مصنوعي آسان است.
  • نصب سنگهاي مصنوعي بسيار آسان است و نياز به استفاده از تجهيزات خاص براي جلوگيري از ريزش وجود ندارد.
  • بسيار ارزانتر از سنگهاي طبيعي مي‌باشد.
  • تكنولوژي توليد سنگهاي مصنوعي امكان توليد سنگ در طرحها و رنگهاي متنوع را فراهم نموده است كه در نتيجه آن مي‌توان طرحهاي دكوراتيو زيبا و متنوعي را اجرا نمود.
  • در مقابل دما عايقكاري بسيار خوبي ايجاد مي‌نمايد.
  • بسيار مقاومتر بدليل فرمولاسيون خاص و استفاده از تكنولوژيهاي نوين (مقاومتي در حدود 3 برابر بتن)
  • بسيار سبكتر و در نتيجه كار با آن آسانتر بدليل وزن مخصوص پايينتر
  • بسيار ارزانتر بدليل استفاده از تكنولوژيهاي نوين
  • امكان توليد در طرحها و رنگهاي متنوع با استفاده از قالب با طرحهاي متنوع (هم اكنون شركت درنيكا سنگهاي مذكور را در حدود 20 رنگ مختلف و بيش از 50 طرح متنوع توليد و به بازار ارائه مي‌نمايد.)
  • امكان توليد بر اساس نوع و شرايط مصرف (استفاده در فضاي بيروني و يا داخلي ساختمان ، كف ، ديوار ، نما ، دكوراتيو و غيره) با تغيير فرمولاسيون مواد تركيبي و قالبهاي متنوع (هم اكنون شركت درنيكا محصولات بسيار متنوع سنگهاي مصنوعي سمنت پلاست “درنيكا سنگ” را شامل: سنگ نما, سنگ آنتيک و دکوراتيو, موزاييک, سنگ فرش, کفپوش, قرنيز, پله, زير پله و جدول توليد و به بازار ارائه مي‌نمايد.)
  • عدم نياز به برشكاري زياد بدليل وجود محصولات در سايزهاي مختلف
  • نصب بسيار آسان و عدم نياز به استفاده از تجهيزات خاص براي جلوگيري از ريزش با در نظر گرفتن تمهيدات خاص در حين قالب‌گيري
  • سنگهای پی و ديوار

در پی ساختمانها و بخشی از ديوارها که در زير سطح زمين قرار دارند از سنگهای آذرين و رسوبی که ضريب نرم شدگی آنها بيش از 0.7 باشد، استفاده می‌گردد. نداشتن کانيهای رسي يا قطعات غير همگن و درزه  و شکاف در اينگونه سنگها ضروری است.

  • ديواره‌های سنگی

از سنگهای آذرين ، رسوبی يا دگرگونی که دارای ويژگيهای زير باشند در ديوارهای سنگی استفاده می‌شود.

  • مقاومت فشاری بين 0.4 تا 50 مگاپاسگال باشد.
  • وزن مخصوص آن 0.9 تا 2.2 باشد.
  • ضريب نرم شدگی آن بين 0.6 تا 0.7 باشد. و نيز سنگ هوازده نباشد.

 

  • سنگ نما و کف

سنگهای آذرين ، دگرگونی و رسوبی که دارای اين ويژگيها باشند، به عنوان سنگ نمای ساختمان بکار می‌روند.

  • مقاومت فشاری آن بيش از 5 مگا پاسکال باشد.
  • ضريب نرم شدگی بين 0.7 تا 0.9 باشد.
  • نداشتن درزه و شکاف در سنگ.
  • نبود کانيهای رسی و مواد قابل حل در سنگ.
  • نبود حالت آلتراسيون و هوازدگی.
  • داشتن رنگ مرغوب.

 

  • سنگهای مقاوم در برابر محلولها و حرارت

سنگهايی که در برابر اسيدها مقاومند، عبارتند از گرانيت ، دياباز ، ديوريت ، کوارتزيت و بازالت. سنگهای مقاوم در برابر محلولهای قليايی عبارتند از سنگ آهک ، دولوميت ، سنگ مرمر و منيزيت. سنگهايی که در شرايط حرارت بالا مقاوم هستند عبارتند از بازالت ، دياباز و توف. ويژگی مهم اين سنگها داشتن مقاومت فشاری بيش از 100 مگا پاسگال است که ميزان جذب آب آن حداکثر به 1 در صد می‌رسد.

 

 

  1. شكل طبيعي سنگ ها

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

  • سنگ هاي رودخانه اي : 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.
  • سنگ هاي كوهي : 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 .
  • سنگ هاي لاشه : 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.
  • سنگ لايه لايه يا تخته اي : اين سنگ ها استحكام چنداني ندارند و حداقل ضخامت آنها در كارهاي بنايي نبايد كمتر از 8 سانتي متر باشد.