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 کهدرمهندسی عمران
راه ، راه آهن و بندر انجام می شود مورد استفاده قرار میگیرد . مهمترین موارد استفادهی سنگ عبارتند از ‘:
الف) سنگهایی که به صورت بلوک در ساختمان سازی ، باراندازها ،سدها، دیوارهای جان پناه و … به کار می رود..
ب) سنگهایی که برای مصارف تزئینی و نمای ساختمان به کار می رود. .
ج) سنگهایی که برای سنگفرش ، کف و سقف ساختمانها استفاده می شوند .
در ابتدای طرح باید کاربرد موردنظر مشخص باشد و سایر عوامل با توجه به آن تعیین شوند . عوامل مهم در انتخاب سنگ
ساختمانی مناسبعبارتنداز: قیمت ، رنگ ، دوام و مشخصات فنی .
رنگ
مورد 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 بیشتر رنگهای تیره سنگهای آهکی
در نمای بیرون ساختمانبر 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 دانهبندی متوسط که دارای فلدسپاتهای صورتی است
، در فاصله دور با این ویژگی دیده نخواهد شد .یا یک قطعه چند رنگ از آن ، در فاصله دوربه صورت تک رنگ دیده می شود
. 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 وجودمقدارکمی از ناخالصی ها باعث رنگی شدن این سنگها می گردد.سیاه و آبی بر اثر وجود
کربن آلی و رنگهای سبز و قرمز و زرد می تواندبر اثر وجود اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن به شرح زیر به وجود آید : ثبات
رنگ سنگها یکی از ویژگیهای مهم و کاربردی آنهاست .سنگهایی که از مواد آلی ( خاکستری و سیاه ) تشکیل یافته اند ،
تغییرات بیشتری خواهند داشت . رنگ سیاه یک گابرو به خاطر کانیهای پیروکسن با دوام است ، اما رنگ سیاه سنگ آهک
که دارای مواد هیدروکربور می باشد با دوام نیست . رنگ صورتی یک گرانیت حاصل ازفلدسپاتها با دوام است ، اما رنگ سبز
ماسه سنگ اگر بر اثر وجود ترکیبات آهن باشد بادوام نیست .. سنگ آهک سیاه اگر در داخلساختمان به کار رود ، رنگ آن برای
مدت زیادی تغییر نمی کند اما اگر در بیرون در معرض شرایط جوی خاص مخصوصا با رطوبت زیادقرار بگیرد در مدت کوتاهی
تغییر رنگ می دهد. رنگ بعضی از سنگها وقتی که در معرض شرایط جوی قرار گیرند تغییر می کند یا حتی ازبین می رود .
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 سبزو سپس به زرد یا قرمز تبدیل 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 پتروگرافیبررسی 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 مهمترینعامل در انتخاب سنگ باشد ،اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد . بسیاری از ساختانی گران قیمت وجود دارد
که در انتخاب سنگ آنها به اینموضوع توحه نشده و از این ناحیه متضرر شده اند . از عوامل طبیعی که روی این موضوع
اثر می گذارند ، ساخت ، بافت و ترکیب کانیشناسی را می توان نام برد . موقعیت نصب سنگ در ساختمان و کاربرد آن نیز
عامل دیگری است که روی دوام سنگ موثر است . علاوه براین ، شرایط آب و هوایی نیز بسیار اهمییت دارد . در آب و هوای
گرم و مرطوب ، هوازدگی شیمیایی و در آب و هوای سرد و خشک ،هوازدگی فیزیکی مؤثرتر است .
ترکیب شناسی :
کانیهای مختلف دارای مقاومتهای متفاوتی در برابر هجوم عوامل هوازدگی می باشند ،بنابراین طبیعی است که سنگها به دلیل
دارا بودنکانیهای سازنده متفاوت ، دارای مقاومتهای مختلفی نیز در برابر هوازدگی باشند و آنهایی که دارای کانیهای با
مقاومت کمتر هستند ،سریعتر بر اثر عوامل مختلف آسیب می بینند .
کانیهای مضر :
بعضی از کانیهای مشخص ( سولفورهای آهن ) را می توان در کلیه شرایط به عنوان کانیهای مضر در نظر گرفت ، در حالی که
بعضیکانی های دیگر ، مانند میکا فقط در مقادیر بسیار و دربعضی از سنگها مانند ماسه سنگها و مرمرها مضر هستند .
یکی از علل تغییررنگ در سنگها که کمتر به ان توجه می شود، وجود کانیهای ناپایدار است که به سادگی به کانی دیگری تبدیل
می شوند ، این کانیهااغلب از نوع سولفورهای آهن بوده ، در مجاورت رطوبت اکسیده شده و به هیدروکسید تبدیل می شوند
که نتیجه آن لکه دار شدنسنگ 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 خواهند اورد.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 ترند . این نوع گسیختگی
حداقل تا حدودی به دلیل تفاوت ضرایب انبساطی کانیهای سازنده سنگ مربوط می هست. سنگ متراکم دیرتر از سنگ متخلخل
متلاشی می شود . سنگهای متراکم تقریبا غیرقابل نفوذند ، لذا عوامل هوازدگی نمی تواند سریعا عمل نماید .سنگهای با تخلخل باز
و مویین ، آب را به سادگی جذب می کنند و بر اثر یخبندان دچار ترک خوردگی می شوند.
عوامل مؤثر در عمر مفید سنگ ساختمانی
بسیاری از سنگهای ساختمانی بر اثر استخراج نادرست هدر می روند . استفاده از مواد منفجره و یا …ممکن است منجر به ایجاد
ترکهایی در سنگ شود . ممکن است بعضی از ترکها میکروسکوپی باشند ، اما حتی در این مقیاس نیز باعث نفوذ عوامل تخریب و
در نتیجه تلاشی سنگ می شود . اگر در مراحل استخراج ، ساب و صیقل سنگ نیز بی دقتی صورت گیرد ، سبب ایجاد ترک ، درزه
در سنگ می شود در نتیجه پدیده هوازدگی سریع اتفاق می افتد.
– 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 تعیین می شوند .
– قبل از انتخاب سنگ باید آن را با مطالعات میکروسکوپی بررسی کرد و در صورت وجود مقادیر بیش از حد کانیهای مضر و
ناپایدار از به کار بردن آنها در ساختمان پرهیز نمود .
– تراکم یک سنگ لزوما تضمین کننده دوام آن نیست .
– سنگهایی با مقدار جذب آب زیاد فقط در نواحی خشک استفاده شوند . سنگهای با تخلخل خیلی زیاد نباید در اقلیم های
سرد و مرطوبمورد استفاده رار گیرند . 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 .کلا سنگهای آهکی و ماسه
سنگهایی که سیمان آنها از نوع آهکی باشد ، نسبت به این محیط ها پایداری کمتری دارند.