میزان جذب آب مقدار آبی است که سنگ بر حسب درصد وزن خشک خود جذب می کند. میزان جذب در سنگها با توجه به عوامل زیادی از جمله جنس آنها، تراکم، وجود درزه و شکاف و … متفاوت است.
همه سنگها تا حدی رطوبت گیر بوده و همیشه مقداری آب در خود دارند؛ اما به طور کلی میزان جذب آب در سنگهای آذرین خیلی کم ولی سنگهای رسوبی استعداد رطوبت پذیری بالاتری دارند؛ سنگ آهکها و ماسه سنگها مقادیر مختلفی را نشان می دهند.
در کل برای سنگهای ساختمانی میزان رطوبت آب باید پایین باشد. برای اندازه گیری جذب آب سنگ میتوان از استاندارد 97:ASTM C استفاده کرد.
رطوبت سنگها استحکام آنها را کاهش میدهد زیرا در اثر حل شدن کانی، سطحی که آب از آن عبور میکند (سطوح ریزترکها ودرزه ها )افزایش پیدا کرده و در نتیجه منجر به کاهش استحکام سنگ میشود.
اگر آب دارای اسید هم باشد، حل شوندگی سطوح را بالا برده و گستگی شیمیایی پیش میآید و آبهای دارای دی اکسید کربن نیز در شدت حلشوندگی کربناتها مؤثر بوده و در اثر واکنش مقداری گاز تولید خواهد شد و افزایش گازهای تولیدی منجر به انبساط آنها و از هم پاشیدن سنگها میشود (حجازی، ۱۳۷۴).
نسبت مقاومت فشاری در حالت اشباع شده از آب به مقاومت فشاری در حالت بدون آب، ضریب نرم شدگی (Coffient of softening) نامیده می شود.
در مورد مواردی که در دو حالت فوق الذکر تغییری در مقاومت فشاری آن رخ ندهد. مقدار این ضریب مساوی یک خواهد بود.
مواد ضریب نرم شدگی بیش از 0.8 ، مقاوم در برابر آب و مواد با ضریب نرم شدگی کمتر از 0.8، نامقاوم در برابر جذب آب نامیده می شود. اگر سنگی دارای ضریب نرم شدگی بین 0.6 تا 1 باشد از آن برای احداث ساختمان استفاده می شود (Komar, 1987)
مقایسه میزان جذب آب در سنگ های مختلف
در زیر، مقایسهای از خاصیت جذب آب بین گرانیت، مرمریت، تراورتن، مرمر، سنگ چینی و لایم استون را ارائه میدهم:
- گرانیت: میزان جذب آب در گرانیت بسیار کم است و معمولاً کمتر از 0.5 درصد وزن خشک سنگ است.
دلیل کم بودن جذب آب در گرانیت از دو عامل اصلی ناشی میشود:
- ساختار فشرده: گرانیت، به علت ساختار فشردهای که دارد، دانههای معدنی آن نسبتاً نزدیک به هم قرار دارند و فضای خالی کمی دارد. این ساختار فشرده باعث میشود تا آب بین دانهها وارد نشود ورطوبت آب در گرانیت به میزان کمی صورت بگیرد.
- ترکیب شیمیایی: گرانیت از ترکیباتی مانند فلدسپات، کوارتز و میکا تشکیل شده است. این ترکیبات به طور کلی دارای ساختاری منفذ نیستند و از این رو، آب برای ورود به داخل سنگ مانعی دارند.
با توجه به این دو عامل، گرانیت به عنوان یک سنگ با جذب آب کم تلقی میشود. این ویژگی میتواند در برخی کاربردهای ساختمانی مفید باشد،
- مرمریت: مرمریت یک سنگ پرچین است و میزان جذب آب آن نسبتاً بالاست. معمولاً میزان جذب آب در مرمریت حدود 0.2 تا 4 درصد وزن خشک سنگ است.
مرمریت، به علت ویژگیهای خاص ساختاری و شیمیایی خود، معمولاً به طور نسبی دارای خاصیت جذب آب بالا است. دلایل اصلی جذب آب بالای مرمریت عبارتند از:
- ساختار پرچین: مرمریت یک سنگ پرچین است که از ترکیبات کلسیم کربنات تشکیل شده است. این ساختار پرچین باعث میشود تا ترکها و خردهها در سنگ شکل گیری کنند که قادر به جذب آب است. این ترکها به عنوان مسیرهای منفذ در سنگ عمل میکنند و آب را به داخل سنگ جذب میکنند.
- حساسیت به رطوبت: مرمریت حساسیت قابل توجهی به تغییرات رطوبت دارد. زمانی که محیط اطراف سنگ مرمریت رطوبت میگیرد، آب به دلیل خاصیت جذبی مرمریت، به سطح سنگ نفوذ میکند و باعث تغییرات در ساختار و خصوصیات سنگ میشود.
به طور کلی، جذب آب بالای مرمریت میتواند منجر به مشکلاتی مانند تغییر حجم و انفجار سنگ در شرایط رطوبتی بالا، همچنین ایجاد لکهها و تغییر رنگ سنگ در نتیجه ورود آب به داخل سنگ شود.
- تراورتن: تراورتن نیز یک سنگ پرچین است که در اثر ترکها و خردهها قادر به جذب آب است. میزان جذب آب تراورتن حدود 0.5 تا 3 درصد وزن خشک سنگ است.
تراورتن یک نوع سنگ پرچین است و دلیل پایداری رطوبت آن ناشی از ویژگیهای ساختاری و شیمیایی آن است. دلایل اصلی خاصیت جذب آب تراورتن عبارتند از:
- ترکها و خردهها: تراورتن دارای ساختار پرچین میباشد که در طول زمان به علت فشارها و نیروهای گوناگون، ترکها و خردهها درون سنگ شکل گرفتهاند. این ترکها و خردهها باعث ایجاد مسیرهای منفذ در سنگ میشوند که قادر به جذب آب هستند.
- ساختار پوروس: تراورتن دارای ساختاری پوروس است که به این معنی است که دارای شکافها و حفراتی است که آب در آنها قادر به جذب میشود. این ساختار پوروس باعث میشود تراورتن بتواند حجم آب قابل توجهی را جذب کند.
- حساسیت به رطوبت: تراورتن مانند بسیاری از سنگهای پرچین، حساسیت زیادی به تغییرات رطوبت دارد. در شرایط رطوبتی بالا، آب قادر است به سطح تراورتن نفوذ کند و باعث تغییر در ساختار و خصوصیات سنگ شود.
به طور کلی، پایداری رطوبت تراورتن میتواند منجر به مشکلاتی مانند تغییر حجم سنگ و ایجاد خسارتهای فیزیکی مرتبط با آبگیری در سنگ شود. همچنین، ممکن است آبجوشی و لکهها در سطح تراورتن به وجود بیاید
- سنگ مرمر: مرمر نیز مانند مرمریت از ترکیب کلسیم کربنات تشکیل شده است و میزان رطوبت آب بالایی دارد. معمولاً میزان جذب آب در مرمر حدود 0.2 تا 4 درصد وزن خشک سنگ است.
- سنگ چینی: سنگ چینی از ترکیب ذرات رسوبی تشکیل شده است و به دلیل ساختار منفذ دار، قادر به پایداری رطوبت است. میزان جذب آب در سنگ چینی حدود 1 تا 10 درصد وزن خشک سنگ است.
- لایم استون: لایم استون نیز از ترکیب کربنات کلسیم تشکیل شده است. میزان جذب آب در لایم استون متوسط است و حدود 0.2 تا 3 درصد وزن خشک سنگ است.
لطفاً توجه داشته باشید که این ارقام تقریبی هستند و میزان رطوبت آب در سنگها ممکن است بسته به شرایط محیطی و خصوصیات دقیق هر نوع سنگ متفاوت باشد.