مقالات

دوام سنگ و عوامل طبیعی زوال سنگ ساختمانی

Checking the durability of building stone

دوام سنگ  ساختمانی پایداری آن در مقابل تهاجم شیمیایی و عوامل هوازدگی است. دوام سنگ‌ ها به خواص فیزیکی آنها بستگی دارد که البته این خواص خود نیز تابعی از فرم ساختمان فیزیکی و شیمیایی سنگ است.

 ساختمان فیزیکی سنگ از قبیل فرم لایه‌های تشکیل‌دهنده ترک‌ها، درزه‌ها و فضاهای خالی داخل آن تأثیر فراوانی در دوام سنگ و مقاومت سنگ دارد.

با گذشت زمان عوامل طبیعی متعددی باعث زوال سنگ می‌شوند که مهمترین آنها در جدول  زیر درج شده است.

مهم ترین عوامل طبیعی از بین برنده دوام سنگ

عامل نحوه تاثیر بر زوال سنگ
باران

آب باران به صورت فیزیکی و شیمیایی بر سنگ‌ها تاثیر می‌گذارد. تاثیر فیزیکی ناشی از قدرت فرسایشی آن و تأثیر شیمیایی ناشی از تجربه اکسیداسیون و هیدراتاسیون مواد معدنی موجود در سنگ موجب روال سنگ می‌شوند.

عامل فیزیکی

اگر خیس شدن با باران و خشک شدن با خورشید به صورت متوالی اتفاق بیفتد تنش‌های داخلی در سنگها ایجاد شده و فروپاشی آن را به همراه خواهد داشت.

عامل شیمیایی در مناطق صنعتی آب‌های اسیدی ناشی از باران با سنگ واکنش می‌دهند و منجر به زوال سنگ می‌شوند.
شبنم

در مکان‌های سرد شبنم به درون تخلخل‌های سنگ نفوذ می‌کند و سنگ یخ زده و منبسط می‌شود این شینم ها سبب  ایجاد ترک می‌شوند.

باد باد حامل ذرات گرد و غبار است سایش حاصل از ذرات گرد و غبار،سبب زوال سنگها می‌شود.
تغییرات دمایی

انبساط و انقباض حاصل از تغییرات دمایی متناوب (مخصوصاً اگر سنگ حاوی مواد معدنی با انبساط حجمی متفاوت باشد) سبب  روال سنگ می‌شود.

رشد گیاه

ریشه درختان و علفهای هرزی که در اطراف سنگ‌ها رشد می‌کنند، سنگ‌ها را مرطوب نگه داشته و مواد آلی و اسیدی نیز از خود ترشح می‌کنند که سبب زوال سنگ می‌شود.

 ذرات گردوغبار با منشأ آلی یا غیرالی نیز روی سطح نشسته و به درون تخلخل‌های سنگ نفوذ می کنند. زمانی که این ذرات در تماس با رطوبت ناشی از گیاهان قرار می گیرند، فرآیند باکتریولوژیکی آغاز و میکرو ارگانیسم‌های که منجر به تولید اسید می‌شوند، به سنگها حمله کرده و سیب پوسیدگی سنگ می‌شوند.

پوسیدگی متقابل

زمانی که انواع مختلفی از سنگ‌ها در کنار یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند پوسیدگی متقابل اتفاق می‌افتد. مثلاً زمانی که ماسه سنگ زیر سنگ آهک استفاده شود مواد شیمیایی که توسط آب باران از سنگ آهک وارد ماسه سنگ می‌شوند سبب زوال ماسه سنگ خواهند شد.

هوای آلوده

آلودگی‌های جوی ، بخار ، اسیدها و ذرات اسیدی موجود در اتمسفر سبب زوال سنگ می‌شوند و سنگ های حاوی کربنات کلسیم و کربنات منیزیم را به شدت تحت تأثیر قرار می گیرند.

گل سنگ ها

گل سنگ‌ها، سنگ آهک را نابود می‌کنند اما برای سایر سنگ‌ها به عنوان پوشش محافظ عمل کرده و مانع تخریب آنها می‌شوند.

 گل سنگ با ایجاد یک سری حفرات عمودی موازی در سنگ آهک به تدریج آنها را تضعیف و در نهایت نابود می‌کند

هر غیریکنواختی در سنگ نه تنها باعث ضعیف شدن آن می‌شود، بلکه سبب می‌شود که سنگ زودتر از بین برود. به عنوان مثال اگر آب به داخل سنگ نفوذ کند و سپس یخ بزند، تنش های ایجاد شده در اثر یخ زدن باعث ترک خوردن و شکستن سنگ می‌شود.

 بدین ترتیب تخلخل سنگ بیشتر شده و تکرار چنین حالتی را ساده تر کرده و در نتیجه باعث زوال سنگ می‌شود. گاه آب باعث می‌شود سیمانی که باعث چسبندگی لایه های مختلف سنگ می شود، خارج شده و سنگ از نظر ساختمانی ضعیف شود.

زوال سنگ توسط عوامل طبیعی

ترکیبات شیمیایی سنگ در دوام سنگ بسیار مؤثر است. سنگ‌های آهکی در اسیدها حل می‌شوند و حل کردن این نوع سنگ‌ها را رطوبت و گاز کربنیک موجود در هوا میتوانند انجام دهند.

 ماسه سنگ که مواد چسباننده ذرات آن کربنات کلسیم است در مجاورت هوا و رطوبت از هم می‌باشد در حالی که سنگ سیلیکات در چنین حالتی مقاوم تر است.

ترکیب شیمیایی سنگ در مقاومت آن در مقابل آتش مؤثر است. مثلاً سنگ‌های کربناتی نسبت به سنگهای سیلیکاتی دارای مقاومت کمتری در مقابل آتش هستند.

 ضریب انبساط زیاد سنگ از دوام سنگ آن می‌کاهد خصوصاً این که در مجاورت حرارت و یا آتش قرار داشته باشد. چون چنین سنگی با ایجاد حرارت منبسط شده و با داشتن ضریب انبساط بالاتر بیشتر منبسط می شود و در هنگام سرد شدن بیشتر منقبض شده و در نتیجه این انبساط فضای بیشتری اشغال شده و به سنگهای مجاور فشار آورده و باعث خرد شدن سنگ ها می‌شود.

 اگر سنگ ساختمانی در یک محیط مرطوب قرار گرفته باشد، ممکن است این عامل باعث کم شدن تخلخل شده و سطوح سنگ را در مقابل تأثیر هوا نگهداری کند. اندازه و فرم بافت لایه نیز مهم است به طور کلی سنگی که دارای لایه‌های یکنواخت و خوب است، مستحکم تر و با دوام تر از سنگ دیگری است که دارای چنین خواصی نیست.

متأسفانه دوام سنگ که باید مهمترین عامل در انتخاب سنگ باشد، اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد ساختمان‌های گران قیمت زیادی وجود دارد که در انتخاب سنگ آنها به این موضوع توجه 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 می‌توان نام برد.

 موقعیت نصب سنگ در ساختمان و کاربرد آن نیز عامل دیگری است که روی دوام سنگ  مؤثر است. مثلا استفاده  به عنوان سنگ نما با استفاده در راه پله متفاوت است

علاوه بر این شرایط آب و هوایی نیز بسیار مهم است سنگ ساختمانی مناسب باید با شرایط آب و هوایی محیط سازگاری داشته باشد تا دوام سازه را تضمین کند.

تخریب سنگ توسط عوامل طبیعی

 در آب وهوای گرم و مرطوب هوازدگی شیمیایی و در آب وهوای سرد و خشک هوازدگی فیزیکی مؤثرتر است.

 هوازدگی شیمیایی محصول هیدراتاسیون انحلال ،هیدرولیز اکسیداسیون و یا عکس العمل آبهای اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ‌ها است.

 اما هوازدگی فیزیکی بدون هیچ گونه تغییرات شیمیایی است و باعث خرد شدن سنگها و تغییر شکل آنها به دانه های ریزتر می شود این پدیده توسط عواملی مانند یخبندان تغییرات حرارت و در نتیجه انبساط و انقباض قوه جاذبه زمین رشد گیاهان ،باد جریان ،آب عمل جانوران و … شکل می‌گیرد

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *