سنگهای رسوبی بیش از هفتاد و پنج درصد سطح زمین را میپوشانند. یک توده رسوبی شامل موادی است که در سطح یا نزدیک سطح زمین و در محیطی که دارای فشار و حرارت پایین است انباشته میشود.
معمولاً مواد رسوبی از مایعی که آنها را در برمیگیرد، در محیطهای مختلف رسوبی ته نشین میشوند. رسوبات به روشهای مختلفی تشکیل میشوند، رسوبات در برخی از مواقع از هوازدگی و فرسایش سنگهای قدیمیتر تشکیل میشوند که در این شرایط به رسوب تخریبی یا آواری میگویند.
این گروه از سنگها بر اساس اندازه قطعات یا ذرات طبقهبندی میشوند. از سنگهای آواری میتوان به شیل (دانهریز)، ماسه سنگ (دانه متوسط) و کنگلومرا (دانه درشت) اشاره کرد.
گاهی اوقات رسوبات در اثر فرایندهای بیولوژیکی، شیمیایی و یا بیوشیمیایی، نیز تشکیل میشوند به عنوان مثال تشکیل رسوبات تبخیری نظیر نمک و گچ یک فرایند شیمیایی محض و تشکیل باقیمانده صدف جانداران آبزی یک فرایند بیوشیمیایی است.
از سیمان شدن و به هم چسبیدن ذرات مواد رسوبی، سنگهای رسوبی ایجاد میشوند. لذا این سنگها از دو قسمت تشکیل شدهاند: قسمتی که در اثر خرد شدن سنگهای قبلی در محل دیگری انجام شده و از آن محل به محل رسوبگذاری حمل شدهاند مثل قلوهسنگها، شن، ماسه، دانههای ریز رسی.
قسمت دیگری که به آن سیمان میگویند در واقع سبب چسباندن ذرات و قطعات فوق به یکدیگر میشود.
رنگ سنگ رسوبی به رنگ کانیهای تشکیل دهنده سیمان و همچنین بافت آن بستگی دارد. سنگهای رسوبی را میتوان به سه دسته بیولوژیکی (مانند زغالسنگ)، شیمیایی (مانند سنگ آهک، دولومیت و سنگهای تبخیری) و آواری (مانند کنگلومرا ،برش ماسهسنگ، سیلت استون، ماد استون و شیل) تقسیم بندی کرد.
این گونه سنگها به صورت مصالح ساختمانی یا سنگ نما در صنعت ساختمانسازی کاربرد فراوانی دارند ایران از جهت دارا بودن این گونه معادن بسیار غنی است. در جای جای کشورمان این گونه منابع با حجم بسیار مطلوب وجود دارند.
سنگ آهک(Imestone)
سنگهای آهکی دارای کربنات کلسیم (کلسیت) یا کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم (دولومیت) هستند.
اگر درصد کربنات منیزیم کمتر از ۵ درصد باشد به آنها سنگ آهک اگر درصد کربنات منیزیم بین ۵ تا ۴۰ درصد باشد به آنها سنگ آهک دولومیتی و در صورتی که درصد کربنات منیزیم بیش از ۴۰ درصد باشد به آنها دولومیت گفته میشود در شکل شماره 1 تقسیم بندی کانی شناسی سنگهای آهکی و کربناتی نمایش داده شده است.
سولفات آهن یکی از مواد مضر برای سنگ آهک است که ممکن است در آن وجود داشته باشد. این سولفات نه تنها سنگ را با لکههای قهوهای بد نما میکند بلکه باعث ایجاد اسید سولفوریک شده که برای کربناتها و در نتیجه برای سنگهای آهکی بسیار مضر است.
از آنجا که سنگهای آهکی لایه لایه هستند، کار با آنها ساده است و به علت کارکرد خوب و تخلخل کم، یک سنگ مناسب برای قسمت بیرونی ساختمان است. این سنگها در مقابل حرارت نیز تا حدودی مقاوم هستند.
خواص سنگ آهک
سنگ آهکها دارای بافت متغیری بوده ولی اکثراً ریزدانه هستند. آنهایی که درشتدانه هستند از بلورهای درشت یا قطعات فسیلی تشکیل شدهاند. انواع ریزدانه قابلیت پرداخت بهتری دارند و پایداری آنها در برابر هوازدگی بهتر است.
سنگهای آهکی و دولومیتهای متراکم و همین طور آنهایی که فاقد ناخالصیاند، دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراکم کمتر است.
سنگ آهک در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده میشود تأثیر باران یا آبهای سطحی ممکن است کند و تدریجی باشد اما احتمالاً به شکل کاملاً غیریکنواخت رخ میدهد.
اگر بخشی از سنگ سیلیسی شده باشد، این قسمتها در برابر فرآیند انحلال بیش از بخشهای کربناتی مجاور مقاومت میکنند و ظاهر سنگ به صورت غیریکنواخت و آبله رو در می آید .
دولومیتها معمولاً به این سادگی هوازده نمیشوند. برخی از دانههای درشت ممکن است تجزیه و دانهها جدا شوند. برخی از کانیهای مضر باعث آسیب دیدن سنگ و کاهش ارزش آن میشوند.
سنگهای آهکی بر حسب رنگ، اندازه بلور و تراکم آنها متفاوت هستند. سایر ویژگیهای سنگهای آهکی در جدول شماره 1 درج شده است.
طبقه بندی سنگ آهک
استاندارد 568:ASTM MC سنگ آهک ساختمانی را به سه دسته با چگالی کم( وزن مخصوص بین ۱۷۶۰ تا ۲۱۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب) با چگالی متوسط وزن مخصوص بین ۲۱۶۰ تا ۲۵۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب و با چگالی زیاد وزن مخصوص بیشتر از ۲۵۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب تقسیم کرده است که مشخصات فیزیکی و مکانیکی لازم برای هر یک از این دسته ها در استاندارد مذکور در جدول شماره 1 درج شده است.
ویژگی | مقدار |
سختی | سنگهای آهکی معمولاً سخت نیستند در حالی که سنگ آهکهای متراکم معمولاً سخت و انواع متخلخل آن سست هستند این سنگها به علت سختی کم، در هنگام استفاده به عنوان سنگ فرش یا کف پوش زود سائیده میشوند. |
جذب آب | انواع مختلف سنگآهک متراکم و سخت دارای جذب آب پایین (کمتر از دو درصد) هستند، اما در سنگهای آهکی با چگالی کمتر که به عنوان سنگ ساختمانی نیز قابل استفادهاند، جذب آب ۴ تا ۱۲ درصد نیز دیده شده است.
این سنگها به علت جذب رطوبت زیاد برای مناطق مرطوب مناسب نمیباشند مگر این که بتونه کاری و درزبندی شوند. حفرهها و خلل و فرج این سنگها را میتوان با رزینهای مصنوعی مثل اپوکسی یا سیمان پر کرد. |
مقاومت فشاری | اکثراً مقاومت خوبی بین ۶۰ تا ۸۰ مگاپاسکال یا حتی خیلی بیشتر از خود نشان میدهند. |
مقاومت در برابر آتش | مقاومت سنگآهک در برابر آتش در دماهای پایینتر از تبدیل آن به آهک زنده، خوب است ولی اگر چه سنگ آهک نیز مانند سایر سنگها در معرض همزمان آتش و آب خرد میشود.
مقاومت سنگهای دولومیتی در برابر آتش از سنگهای آهکی کمتر است. |
رنگ | سنگ آهک خالص چه از نوع کلسیتی و چه از نوع دولومیتی سفید رنگ است اما ناخالصیهای رسی یا کربناتی به آنها رنگ خاکستری، قهوهای یا تیره تر میدهد. برخی از انواع آنها در معرض هوازدگی و آفتاب به سرعت کم رنگ میشوند. |
[/ultimate_info_table]
ویژگی | چگالی کم | چگالی متوسط چگالی زیاد | چگالی متوسط چگالی زیاد |
ضریب جذب آب وزنی (درصد) | ۱۲ | ۷٫۵ | ٣ |
وزن مخصوص حداقل تن بر متر مکعب) | ۱٫۷۶ | ۲٫۱۶ | ۲٫۵۶ |
مقاومت فشاری حداقل (مگاپاسکال) | ۱۲ | ۲۸ | ۵۵ |
مقاومت کششی حداقل (مگاپاسکال) | ٩/٢ | ۳٫۴ | ۶٫۹ |
استحکام سایشی (اصطکاکی) (Ha) | 1. | 1. | ٠ ۱ |
[/ultimate_info_table]
کاربرد سنگ آهک
سنگآهک ساختمانی را میتوان برای تزئینات داخل و خارج ساختمان، دیوار، تزئینات، کف، نماسازی، مجسمه سازی و ستون سازی استفاده کرد.
سنگ آهک با وزن مخصوص زیاد را میتوان در سنگ فرش خیابانها، پیادهروها، پی و نمای ساختمان مصرف کرد. سنگ آهک با وزن مخصوص زیاد در برابر قلیاها نیز مقاوم است.
سنگهای آهکی در مقابل آب و هوای اسیدی مقاومتی از خود نشان نمیدهند و برعکس در مقابل قلياها مقاوم هستند. در محیطهای صنعتی که گازهای منواکسید کربن، دی اکسید گوگرد و … در آن زیاد است، باران و این گازها با هم ترکیب شده و به داخل این سنگها نفوذ میکند و باعث شوره زدن سنگ میشود.
معمولاً سنگ آهکها زیاد رطوبت جذب میکنند و برای مناطق مرطوب مناسب نیستند مگر این که بتونه کاری و درزبندی شوند. بسیاری از سنگ آهکها نرمند و هر گاه به صورت سنگ فرش مصرف شوند، زود سائیده میشوند بعضی از سنگ آهکها بسیار سخت هستند و میتوان آنها را با شعله پرداخت کرد.
از سنگ آهک خرد شده در اجزای سنگی بتن برای زیرسازی آسفالت خیابان و از حالت پودری آن برای کود شیمیایی استفاده میشود. سنگ آهک بر اثر تکلیس به آهک تبدیل میشود و یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده سیمان پرتلند است.