تحقیق مقاله سنگ

کلمه سنگ یا صخره به مجموعه از مواد معدنی گفته می شود که قسمت اصلی قشر زمین را تشکیل می دهند ، بنابراین در اصطلاح ساختمانی مصالح اولیه ساختمان مانند سنگهای طبیعی ، آجر ، ملات ، بتون و غیره سنگ نامیده می شوند که این مصالح هم بصورت مصنوعی و هم از طبیعت بدست می آیند . بطور کلی آن دسته از مصالح ساختمانی چه طبیعی و چه مصنوعی که دارای استحکام ، دوام و کارایی بهتری باشند خاصیت مورد نیاز را دارا هستند .

مصالح طبیعی مهم برحسب عناصر تشکیل دهنده آن به سه دسته مصالح سیلیسی ، مصالح رسی و مصالح آهکی تقسیم بندی می شوند که در زیر به توضیح آنها می پردازیم .

1 سنگ های سیلیس  مانند : کوارتز ، گرانیت ، ماسه ، سنگ گرانود یوریت ریولیت ، کوارتزیت

2 سنگ های آهکی : اکثر سنگهایی که در کشور ما در ساختمان برای نما یا پله و یا کف مصرف می شوند دارای نامهای ویژه ای با توجه به محل استخراج یا رنگ و یا شکل نامگذاری شده است . مانند : جی چشم گاوی ، نجف آبادی ، گوهر ، گردوئی ، اورتین ، مرمریت ، روچینی و غیره هستند که این نوع سنگها آهکی هستند و با چاقو خط بر می دارند و در اسیدکلریدریک جوش می خورند .

3 سنگهای رسی : مانند سنگ اوج

سنگها را از نظر فشار ایجاد می توان به شرح زیر تقسیم بندی کرد :

الف سنگهای آذرین که خود به دو  نوع می باشند .  1 آذرین درونی 2 آذرین بیرونی که عبارتند از : گرانیت  گرانو دپوریت  ، سینینیت  ، گابرو ، ایندریت ، بازالت

ب سنگهای رسوبی : مانند سه سنگ ، سنگ آهک ، برش ، آرکوز ، سیلیت ، استون سنگ ، سنگ رسوبی دوسمیت ، گرانودیوریت

ج سنگهای دگرگون : که شامل مرمر ، آسلیت ، فیلیت ن شیست گناس ، هدرن ، فلس کوارتزیت

سنگهای خروجی را به صورت قطعات بزرگ از معدن استخراج می نمایند که بزرگی این قطعات تا حدی است که بتوانند در مقابل تلاشهای خشنی که ضمن جابجا کردن به آنها وارد می شود ، مقاومت کنند . خاصیت مهم شکلهای خروجی در این است که در تمام جهات دارای مقاومت یکسان بوده و در اکثر موارد می توان از آنها استفاده نمود .

پر مقاومت ترین سنگ ها ، سنگی است که بزرگترین وزن مخصوص را داشته باشد . از آنجایی که سنگ در مقابل خردشدن مقاومت زیادی دارد لذا فقط در موارد خاصی مقاومت آن را در مقابل خردشدن مورد مطالعه قرار می دهند ، زیرا معمولاً مقاومت سنگ از هر لحاظ بیشتر از مقاومت مورد نیاز بود ، است تا عمدتاً هرگاه ن دوام سنگ در مقابل برش و سایش برای ما رضایت بخش باشد می توانیم آن را نیز کافی فرض نماییم .

نامگذاری سنگها

سنگ های آذرین :  این نوع سنگها از درون زمین به روی زمین رانده شده اند . خمیر مایه این سنگها سه جور سرد شده ، بسته شده و سنگ شده است .

سنگ های بلوری :  خمیرمایه این سنگها در زیر زمین به کندی سرد شده ، بسته و سنگ شده و به همین دلیل دانستن زمان برای سرد و رنگ شدن به شکل دانه های بلور در آمده است مانند سنگها گرانیت و دیوریت که در راه چالوس و در شمال گچسر و … یافت می شوند و سنگسازی ینیت که در کردستان پیدا شده است . سنگهای بلور دانه :  خمیرمایه این سنگها در حال سردشدن ، بستن و بلوری شدن است . چون در جای تازه افت گرما زیاد است بخشی از خمیرمایه سنگ که بلوری شده بود ، زود سرد شده بسته و به شکل نیمه بلوری سنگ می شود . در این سنگ ها کانیهای بلوری و سنگ خمیری از یک جنسند و شکلشان دو گونه است  مانند : پرفیر گرانیت ، پرفیر دیوریت و پرفیرزی ینیت .

 سنگهای بلوری نشده خمیری آتشفشانی :  خمیرمایه این سنگ ها از درون زمین به روی زمین ریخته شده و چون زود سرد می شوند به صورت بلوری در نمی آیند و به شکل خمیر سنگی بسته می شوند . از این نوع سنگها می توان بازالتی (نو) و پرفیری (کهنه) را نام برد . خمیرمایه تند روان بیرون ریخته از درون زمین که خیلی زود سرد شده به شکل کفسنگ درآمده است . مانند : کفسنگ کبود رشته کوه البرز یا اینکه شیشه أی می شود مانند : پرامیت میانه . خمیرمایه سنگ که به شکل کف از درون زمین بیرون ریخته و خیلی زود سرد شده به شکل پوکه سنگ ، سنگ شده است . مانند : پوکه سنگهای البرز ، سهند ، لولان و تفتان .

سنگهای ته نشسته : در روی زمین از ته نشین شدن جسم های محلول یا شناور در آب و یا فرو غلتیدن در آب رودخانه ها ، یا در یخچالها و یا فرو افتادن از هوا ( برف و گرد و خاک ) درست شده اند . سنگهای ته نشسته آبرفتی خرد سنگی هستند . کارشناسان آمریکا زمین های سنگی را بسته به درشتی و ریزی و جنس آنها گروه بندی و دانه بندی کرده اند . 

مراحل اکتشاف ، استخراج ، حمل و آماده کردن سنگ :

سنگ که استخراج می شود یا بصورت ابعاد منظم استفاده می شود . در اکتشاف ، از طریق بازدید کلی و یا نقشه های هوایی و … می توان موقعیت معدن را بدست آورد . پس از اکتشاف باید بررسی کنیم :

1 نوع سنگ

2 مشخصات سنگ

3 ذخیره معدن

با استفاده از نمونه ، نوع سنگ و مشخصات آنرا می توان مشخص کرد و همچنین از طریق روشهای علمی ذخیره معدن را تعیین نمود . اگر سنگ از نظر مثبت بودن نتایج منفی ، توجیه فنی داشت ، در مرحله بعد باید ببینیم که آیا توجیه اقتصادی نیز دارد یا خیر .

اگر کسی بخواهد سنگهای ساختمانی را استخراج کند باید از دولت مجوز بگیرد و باد عوارض معدن را که متناسب با میزان بهره برداری است به دولت بپردازد .

نحوه استخراج در مشخصات سنگ استخراج شده موثر است . در روشهای قدیمی از طریق انفجار سنگها را استخراج می کردند که در اثر انفجار ترکهای پنهانی در سنگ ایجاد می شد و ابعاد سنگ نیز غیر منظم بدست می آمد که به آنها قله سنگ می گویند .  در روشهای امروزی در داخل سنگ سوراخهایی ایجاد می کنند و گوه ها را به ترتیب در حفرات گذاشته و با پتک آنها را بطرز خاصی در سنگ داخل می کنند و قله زمانی که ترکی در راستای حفرات ایجاد شود این کار را ادامه می دهند . یک نکته باید در نظر گرفته شود : و آن این است که قبل از استخراج باید از معدن رو برداری کنند و روی سنگ را باز کنیم . زیرا به مرور زمان سنگها هوازده می شوند و از نظر مقاومتی خیلی ضعیف می گردند . در نتیجه باید سطوح هوازده را بوسیله ابزار مناسب ( انفجار ، بلدوزر و … ) کنار بریزیم .

روش دیگر استخراج این است که در راستای مشخصی سوراخهای طویلی که گاهی تا حدود 5/2 تا 3 متر عمق دارد در سنگ ایجاد می کنند و در آنها مواد منفجره قرارمیدهند . که از انفجار یک مرتبه آنها سنگ بطور قالبی از معدن جدا می شود . ( سنگهای موجود در کارخانه احرار ، بوسیله این روش استخراج شده اند ) روش دیگر ، استفاده از سیم برش است . که این روش علمی تری است ، بطوریکه هیچگونه تنش و ضربه اضافی بر سنگ وارد نمی شود .

برای استخراج سنگ ، از نظر ابعاد ، از مرحله استخراج تا مرحله برش در کارخانه سنگ بری یکسری محدودیت داریم که باید سعی شود قطعات حتی الامکان بزرگتر و منظم تر ( از نظر هندسی )  استخراج شوند . این محدودیت در حمل سنگ نیز باید مد نظر قرارگیرد .

در دستگاه سنگ بری دیسکی ، محدودیت ظرفیت داریم که در شکل بعد مشخص است .

این دستگاه با آب خنک می شود .

ضخامت سنگها در برش باید رعایت شود . یکی بدلیل جنس

خود سنگ که باید ضخامت قطعه أی که برش داده شده نباید

بحدی کم باشد که امکان شکستن آن زیاد باشد .

و دیگری بدلیل خطایی است که دیسک در برش دارد . نوع ساب دادن سنگ بستگی به مهارت و دقت ، اپراتور دارد . سنگ ساب دو نوع است ، سنگ ساب درشت دانه که اگر سطح سنگ ناهمواری زیاد داشته باشد ، ابتدا از این سنگ ساب استفاده می کنند و سپس برای جلا پیداکردن سنگ ، از سنگ ساب ریزدانه استفاده می شود . ( در سنگبری سنتی نیمه ماشینی که دیدیم ، از این روش استفاده می شود ) سنگ ساب یک حرکت عرضی دارد و سنگ تحت برش ، یک حرکت طولی .

نکاتی که در سیستم گنگ سو در کارخانه باید ذکر کرد ، این است که

1 بجای یک دیسک برش ، تعداد زیادی تسمه فولادی وجود دارد که عمل برش را همزمان انجام می دهد .

2 دقت در برش آن بیشتر است .

3 حرکت تسمه ها علاوه بر اینکه افقی بود ، یک حرکت قوسی نیز داشت .

4 عمل برش توسط لانه های گرانول قرارگرفته  در زیر تسمه برش صورت می گرفت که پس از استهلاک از دور خارج می شد .

مرحله بعدی پس از برش ، مرحله ابزار زنی است . بسته به اینکه بخواهیم سنگ را پخ کنیم ( لبه های آن را پخ می کنند ) و یا دو تیشه و یا یک تیشه کنیم و … که جزء کارهای جنبی سنگ بری است .

سنگ حکمی : سنگی است که ابعاد آن از دو طرف محدود باشد . که توسط محدودیتهای موجود در برش ، مثل محدودیت دستگاه و … و عوامل دیگر سنگ حکمی محدود می شود . سنگهایی را هم داریم که از یک طرف محدود هستند .

مقاومت سنگ : شامل مقاومتهای فشاری و کششی ، خمشی و برش

تمام استانداردها برای مقاومت فشاری یک حداقل قرارداده اند و قدری مهم است که جزء اولین قضاوتها قرار می گیرد . در کارهای ساختمانی کمتر به تاب برش توجه می کنیم . همچنین تاب کششی سنگ .

اگر چگالی سنگ از 2/1 کمتر باشد ، سنگ جدا پذیر نیست . اگر چگالی آن بین 2 2/1 باشد جدا پذیر است و جدایی خوبی پیدا می کند . از 2 به بالا آینه ای می شود که جلای خیلی خوبی است . مانند گرانیت که چگالی حدود 5/2 دارد . معیار دوام سنگ در مقابل یخبندان ، هوا زدگی ( آب باران ) خیلی مهم است .

رنگ سنگ از لحاظ زیباشناسی در کارهای ساختمانی مهم است . اولین چیزی که یک مهندس معمار در مورد سنگ برای آن اهمیت قائل می شود ، رنگ آن است .