سنگ

كلمه سنگ يا صخره به مجموعه از مواد معدني گفته مي شود كه قسمت اصلي قشر زمين را تشكيل مي دهند ، بنابراين در اصطلاح ساختماني مصالح اوليه ساختمان مانند سنگهاي طبيعي ، آجر ، ملات ، بتون و غيره سنگ ناميده مي شوند كه اين مصالح هم بصورت مصنوعي و هم از طبيعت بدست مي آيند . بطور كلي آن دسته از مصالح ساختماني چه طبيعي و چه مصنوعي كه داراي استحكام ، دوام و كارايي بهتري باشند خاصيت مورد نياز را دارا هستند

.
مصالح طبيعي مهم برحسب عناصر تشكيل دهندة آن به سه دسته مصالح سيليسي ، مصالح رسي و مصالح آهكي تقسيم بندي مي شوند كه در زير به توضيح آنها مي پردازيم .

۱ ـ سنگهاي سيليس مانند : كوارتز ، گرانيت ، ماسه ، سنگ گرانود يوريت ريوليت ، كوارتزيت
۲ ـ سنگهاي آهكي : اكثر سنگهايي كه در كشور ما در ساختمان براي نما يا پله و يا كف مصرف مي شوند داراي نامهاي ويژه اي با توجه به محل استخراج يا رنگ و يا شكل نامگذاري شده است . مانند : جي ـ چشم گاوي ، نجف آبادي ، گوهر ، گردوئي ، اورتين ، مرمريت ، روچيني و غيره هستند كه ا

۳ ـ سنگهاي رسي : مانند سنگ اوج
سنگها را از نظر فشار ايجاد مي توان به شرح زير تقسيم بندي كرد :
الف ـ سنگهاي آذرين كه خود به دو نوع مي باشند . ۱ـ آذرين دروني ۲ـ آذرين بيروني كه عبارتند از : گرانيت گرانو دپوريت ، سينينيت ، گابرو ، ايندريت ، بازالت
ب ـ سنگهاي رسوبي : مانند سه سنگ ، سنگ آهك ، برش ، آركوز ، سيليت ، استون سنگ ، سنگ رسوبي دوسميت ، گرانوديوريت

ج ـ سنگهاي دگرگون : كه شامل مرمر ، آسليت ، فيليت ن شيست گناس ، هدرن ، فلس كوارتزيت
سنگهاي خروجي را به صورت قطعات بزرگ از معدن استخراج مي نمايند كه بزرگي اين قطعات تا حدي است كه بتوانند در مقابل تلاشهاي خشني كه ضمن جابجا كردن به آنها وارد مي شود ، مقاومت كنند . خاصيت مهم شكلهاي خروجي در اين است كه در تمام جهات داراي مقاومت يكسان بوده و در اكثر موارد مي توان از آنها استفاده نمود .

پر مقاومت ترين سنگ ها ، سنگي است كه بزرگترين وزن مخصوص را داشته باشد . از آنجايي كه سنگ در مقابل خردشدن مقاومت زيادي دارد لذا فقط در موارد خاصي مقاومت آن را در مقابل خردشدن مورد مطالعه قرار مي دهند ، زيرا معمولاً مقاومت سنگ از هر لحاظ بيشتر از مقاومت مورد نياز بود ، است تا عمدتاً هرگاه ن دوام سنگ در مقابل برش و سايش براي ما رضايت بخش باشد مي توانيم آن را نيز كافي فرض نماييم .

نامگذاري سنگها
سنگ هاي آذرين : اين نوع سنگها از درون زمين به روي زمين رانده شده اند . خمير ماية اين سنگها سه جور سرد شده ، بسته شده و سنگ شده است .
سنگ هاي بلوري : خميرماية اين سنگها در زير زمين به كندي سرد شده ، بسته و سنگ شده و به همين دليل دانستن زمان براي سرد و رنگ شدن به شكل دانه هاي بلور در آمده است مانند سنگها گرانيت و ديوريت كه در راه چالوس و در شمال گچسر و … يافت مي شوند و سنگسازي ينيت كه در كردستان پيدا شده است . سنگهاي بلور دانه : خميرماية اين سنگها در حال

سردشدن ، بستن و بلوري شدن است . چون در جاي تازه افت گرما زياد است بخشي از خميرماية سنگ كه بلوري شده بود ، زود سرد شده بسته و به شكل نيمه بلوري سنگ مي شود . در اين سنگ ها كانيهاي بلوري و سنگ خميري از يك جنسند و شكلشان دو گونه است مانند : پرفير گرانيت ، پرفير ديوريت و پرفيرزي ينيت .

سنگهاي بلوري نشده خميري آتشفشاني : خميرماية اين سنگ ها از درون زمين به روي زمين ريخته شده و چون زود سرد مي شوند به صورت بلوري در نمي آيند و به شكل خمير سنگي بسته مي شوند . از اين نوع سنگها مي توان بازالتي (نو) و پرفيري (كهنه) را نام برد . خميرماية تند روان بيرون ريخته از درون زمين كه خيلي زود سرد شده به شكل كفسنگ درآمده است . مانند : كفسنگ كبود رشته كوه البرز يا اينكه شيشه أي مي شود مانند : پراميت ميانه . خميرماية سنگ كه به شكل كف از درون زمين بيرون ريخته و خيلي زود سرد شده به شكل پوكه سنگ ، سنگ شده است . مانند : پوكه سنگهاي البرز ، سهند ، لولان و تفتان .

سنگهاي ته نشسته : در روي زمين از ته نشين شدن جسم هاي محلول يا شناور در آب و يا فرو غلتيدن در آب رودخانه ها ، يا در يخچالها و يا فرو افتادن از هوا ( برف و گرد و خاك ) درست شده اند . سنگهاي ته نشسته آبرفتي خرد سنگي هستند . كارشناسان آمريكا زمين هاي سنگي را بسته به درشتي و ريزي و جنس آنها گروه بندي و دانه بندي كرده اند .
سنگهاي خرد شده ، ته نشسته از آب روان ( آبرفتي ) يا يخ روند ، از باد ( گرد و خاك ) برف و تگرگ ، ته نشسته در رودخانه ها ، درياچه ها و دلتاه .
شكل سنگها كم جابجا شده
لبه تيز جابجا شده
لبه گرد زياد جابجا شده و
ريز شده خيلي زياد جابجا شده و ريز دانه
دانه دانه آوار ،
سنگ هاي خرد شد

ه لبه تيز شن
ريگ نرمه شن
ماسه خاك رس
لاي
به هم چسبيده سنگ دج خرده
سنگي سنگ دج
شني ماسه سنگ سنگ خاك رسي

مراحل اكتشاف ، استخراج ، حمل و آماده كردن سنگ :
سنگ كه استخراج مي شود يا بصورت ابعاد منظم استفاده مي شود . در اكتشاف ، از طريق بازديد كلي و يا نقشه هاي هوايي و … مي توان موقعيت معدن را بدست آورد . پس از اكتشاف بايد بررسي كنيم :
۱ ـ نوع سنگ

۲ ـ مشخصات سنگ
۳ـ ذخيره معدن
با استفاده از نمونه ، نوع سنگ و مشخصات آنرا مي توان مشخص كرد و همچنين از طريق روشهاي علمي ذخيره معدن را تعيين نمود . اگر سنگ از نظر مثبت بودن نتايج منفي ، توجيه فني داشت ، در مرحله بعد بايد ببينيم كه آيا توجيه اقتصادي نيز دارد يا خير .
اگر كسي بخواهد سنگهاي ساختماني را استخراج كند بايد از دولت مجوز بگيرد و باد عوارض معدن را كه متناسب با ميزان بهره برداري است به دولت بپردازد .

نحوه استخراج در مشخصات سنگ استخراج شده موثر است . در روشهاي قديمي از طريق انفجار سنگها را استخراج مي كردند كه در اثر انفجار تركهاي پنهاني در سنگ ايجاد مي شد و ابعاد سنگ نيز غير منظم بدست مي آمد كه به آنها قله سنگ مي گويند . در روشهاي امروزي در داخل سنگ سوراخهايي ايجاد مي كنند و گوه ها را به ترتيب در حفرات گذاشته و با پتك آنها را بطرز خاصي در سنگ داخل مي كنند و قله زماني كه تركي در راستاي حفرات ايجاد شود اين كار را ادامه مي

دهند . يك نكته بايد در نظر گرفته شود : و آن اين است كه قبل از استخراج بايد از معدن رو برداري كنند و روي سنگ را باز كنيم . زيرا به مرور زمان سنگها هوازده مي شوند و از نظر مقاومتي خيلي ضعيف مي گردند . در نتيجه بايد سطوح هوازده را بوسيله ابزار مناسب ( انفجار ، بلدوزر و … ) كنار بريزيم .

روش ديگر استخراج اين است كه در راستاي مشخصي سوراخهاي طويلي كه گاهي تا حدود ۵/۲ تا ۳ متر عمق دارد در سنگ ايجاد مي كنند و در آنها مواد منفجره قرارميدهند . كه از انفجار يك مرتبه آنها سنگ بطور قالبي از معدن جدا مي شود . ( سنگهاي موجود در كارخانه احرار ، بوسيلة اين روش استخراج شده اند ) روش ديگر ، استفاده از سيم برش است . كه اين روش علمي تري است ، بطوريكه هيچگونه تنش و ضربه اضافي بر سنگ وارد نمي شود .

براي استخراج سنگ ، از نظر ابعاد ، از مرحله استخراج تا مرحله برش در كارخانه سنگ بري يكسري محدوديت داريم كه بايد سعي شود قطعات حتي الامكان بزرگتر و منظم تر ( از نظر هندسي ) استخراج شوند . اين محدوديت در حمل سنگ نيز بايد مد نظر قرارگيرد .
در دستگاه سنگ بري ديسكي ، محدوديت ظرفيت داريم كه در شكل بعد مشخص است .
اين دستگاه با آب خنك مي شود .

ضخامت سنگها در برش بايد رعايت شود . يكي بدليل جنس
خود سنگ كه بايد ضخامت قطعه أي كه برش داده شده نبايد
بحدي كم باشد كه امكان شكستن آن زياد باشد .
و ديگري بدليل خطايي است كه ديسك در برش دارد . نوع ساب دادن سنگ بستگي به مهارت و دقت ، اپراتور دارد . سنگ ساب دو نوع است ، سنگ ساب درشت دانه كه اگر سطح سنگ ناهمواري زياد داشته باشد ، ابتدا از اين سنگ ساب استفاده مي كنند و سپس براي جلا پيداكردن سنگ ، از سنگ ساب ريزدانه استفاده مي شود . ( در سنگبري سنتي نيمه ماشيني كه ديديم ، از اين روش استفاده مي شود ) سنگ ساب يك حركت عرضي دارد و سنگ تحت برش ، يك حركت طولي .

نكاتي كه در سيستم گنگ سو در كارخانه بايد ذكر كرد ، اين است كه
۱ـ بجاي يك ديسك برش ، تعداد زيادي تسمه فولادي وجود دارد كه عمل برش را همزمان انجام مي دهد .
۲ ـ دقت در برش آن بيشتر است .
۳ ـ حركت تسمه ها علاوه بر اينكه افقي بود ، يك حركت قوسي نيز داشت .
۴ـ عمل برش توسط لانه هاي گرانول قرارگرفته در زير تسمه برش صورت مي گرفت كه پس از استهلاك از دور خارج مي شد .

مرحله بعدي پس از برش ، مرحله ابزار زني است . بسته به اينكه بخواهيم سنگ را پخ كنيم ( لبه هاي آن را پخ مي كنند ) و يا دو تيشه و يا يك تيشه كنيم و … كه جزء كارهاي جنبي سنگ بري است .
سنگ حكمي : سنگي است كه ابعاد آن از دو طرف محدود باشد . كه توسط محدوديتهاي موجود در برش ، مثل محدوديت دستگاه و … و عوامل ديگر سنگ حكمي محدود مي شود . سنگهايي را هم داريم كه از يك طرف محدود هستند .

مقاومت سنگ : شامل مقاومتهاي فشاري و كششي ، خمشي و برش
تمام استانداردها براي مقاومت فشاري يك حداقل قرارداده اند و قدري مهم است كه جزء اولين قضاوتها قرار مي گيرد . در كارهاي ساختماني كمتر به تاب برش توجه مي كنيم . همچنين تاب كششي سنگ .
اگر چگالي سنگ از ۲/۱ كمتر باشد ، سنگ جدا پذير نيست . اگر چگالي آن بين ۲ ـ ۲/۱ باشد جدا پذير است و جدايي خوبي پيدا مي كند . از ۲ به بالا آينه اي مي شود كه جلاي خيلي خوبي است . مانند گرانيت كه چگالي حدود ۵/۲ دارد . معيار دوام سنگ در مقابل يخبندان ، هوا زدگي ( آب باران ) خيلي مهم است .

رنگ سنگ از لحاظ زيباشناسي در كارهاي ساختماني مهم است . اولين چيزي كه يك مهندس معمار در مورد سنگ براي آن اهميت قائل مي شود ، رنگ آن است .
دوام سنگ
در محل سنگهايي كه در ساختمان بكار مي روند تحت تاثير عوامل شيميايي و مكانيكي قراردارند . مهمترين عمل شيميايي موجود عبارتند از اسيد كربنيك و اسيد سولفوريك كه تحت اثر سوختن زغال سنگ و گازهاي سوختني و خميده ايجاد مي شوند و اين عناصر موجود سنگهاي ساختماني را تحت تاثير و مورد حمله قرار مي دهد . سنگهاي سيليسي با دوام ترين سنگهاي آهكي كه بادوام ترين سنگها در مقابل اين عناصر مي باشند . هرگاه اسيدهاي نامبرده ، سنگها را تحت تاثير قرار دهند باعث ايجاد سوراخهاي زيادي در سنگ گرديده و سنگ به شكل مطمئن به با خاك و موج زياد در خواهد آمد . تنها آزمايش مطمئن براي پي بردن به دوام سنگ قراردادن آن به مدت مديدي تحت تاثير شرايطي است كه در عمل براي سنگ به وجود مي آيد . مهمترين عوامل مكانيكي كه سنگهاي ساختمان را تحت تاثير قرار مي دهند عبارتند از :

۱ ـ اصطكاك در مقابل تراش و سائيدگي ۲ـ فشار خورد كننده ناشي از تحمل وزن ۳ ـ باد و باران و تغييرات درجه حرارت هوا خصوصاً در سنگهاي تزئيني كه گوشه هاي تيز سنگها تحت تاثير باد و باران قرار ميگيرد مشاهده مي شود. نتايج تغيير درجه حرارت بخصوص درآب و هواي معتدل موقعي كه يخبندان سنگ ها را در هم خرد مي كند و نيز در مواقع حريق كه سنگ هاي داغ به وسيله آب سرد خيس مي شود ، مشاهده مي شوند كه در شرايط معمولي به ترتيب سنگ ها از نظر دوام بدين قرار است :
۱ـ سنگ ماسه اي ۲ـ سنگ گراني ۳ ـ سنگ مرمر ۴ ـ سنگ آهك معمولي ۵ ـ سنگ ماسه اي متخلخل
ضخامت سنگ
سنگها از نظر ضخامت به۴ دستة : ۱سانتيمتر ، ۲سانتيمتر ، ۵/۳ سانتيمتر و ۴ سانتيمتر تقسيم مي شوند . كه ۱ سانتيمتر براي قرنيز پاي ديوار ، ۲ سانتيمتر كف پنجره و نما ، ۴ سانتيمتر براي جاهاي پر تردد مانند پله ها استفاده مي شود .
رنگ سنگ
رنگ سنگ از لحاظ زيبايي شناسي در كارهاي ساختماني مهم است و اولين چيزي كه يك مهندس معمار در مورد سنگ براي آن اهميت قائل مي شود رنگ آن است .
سنگهاي پر مصرف و ارزان
۱ـ سنگ هاي تراورتن : اين سنگ در رنگهاي مختلف وجود دارد و از نشانه هاي آن سوراخهايي در سطح آن است و از دوام بالايي برخوردار است .