تأثير الماء على الحجر وكيفية الوقاية من أضراره

ملاحظة مهمة للخبراء: هذا نص تعليمي أرشيفي، وليس مواصفات حالية أو معيار اختبار أو مشروع صيانة أو دليل لاختيار الحجر وتركيبه وحمايته. يجب تقييم نوع الحجر والماء والملح والصقيع والركيزة والملاط وطريقة المعالجة والطلاء الواقي لجسم معين وفقًا للوائح السارية ووثائق الشركة المصنعة ومشورة الخبراء المناسبين.

الحجر الطبيعي والطلاءات وأعمال الترميم ليست جزءًا من العرض العام الحالي لـ Savo Kusic. يتكون تركيز الإنتاج اليوم من النوافذ الخشبية، نوافذ الخشب والألمنيوم والأبواب المخصصة.

الشروط العامة

إن الأمر متروك للمهندسين والمعماريين لاختيار الحجر الأنسب للأغراض المناسبة؛ عند اختيار الحجر لأشياء البناء ذات الأهمية الخاصة، يجب ألا ننسى أن اختبار المادة، بالتعاون مع الجيولوجيين وعلماء المعادن، يوفر مساعدة قيمة.

يقسم الجيولوجيون الصخور إلى المجموعات التالية: صخور نارية، أو صخور بركانية أخرى، مع مجموعات فرعية من الصخور النارية العميقة والمتدفقة (مثل الجرانيت، والديوريت، والجابرو، والبورفيري، والدياباز، والبازلت)، ثم الصخور الرسوبية أو الطبقات (مثل الحجر الرملي، والحجر الجيري الجوراسي، والتكتلات)، وأخيرًا الصخور المتحولة أو المتحولة (مثل النيس والشست). يقوم عالم المعادن بفحص بنية الصخور (نوع وشكل البلورات، وحجمها وتحولها، ونضارتها، ونوع المادة الرابطة، وما إلى ذلك). يقوم المهندس بالتقييم وفقًا للون وتوزيع الألوان والبنية وطريقة الحصول عليها وقابلية التشغيل ومقاومة العوامل الجوية والقوة.

التركيب والتركيب الكيميائي للحجر

يجب أن يؤخذ هيكل الحجر وتكوينه في الاعتبار إذا كانت المادة مقاومة للعوامل الجوية أو إذا تم اختيار الحجر لأغراض خاصة، على سبيل المثال. في الصناعة الكيميائية. تعد البلورات المعقدة ذات الكثافة السكانية العالية والمفصلة جيدًا ذات الحجم المتوسط، من بين أمور أخرى، من سمات الجرانيت الجيد؛ من ناحية أخرى، فإن الجرانيت الذي يحتوي على الكثير من الميكا المتقشرة والفلسبار المتحلل جزئيًا ليس مناسبًا لأشياء البناء الأكثر أهمية. تسمح الحجارة الرملية المكونة من حبيبات كوارتز متساوية الحجم، مع فراغات تحتوي على كمية صغيرة من المادة الرابطة، بالوصول إلى الماء أكثر من الصخور التي لها بنية مدمجة (أي بنية تحتوي على فراغات قليلة أو معدومة) أو صخرة تم ضغط بنيتها بمساعدة مادة رابطة. إن تركيب المادة الرابطة في الحجر الرملي له أهمية كبيرة لمقاومته للتأثيرات الكيميائية التي ينبغي توقعها في المساحة التي سيتم تركيب الحجر فيها.

صلابة الحجر

في مصطلحات البناء والاختبار، هناك عدة أنواع من القوة: قوة الضغط، وقوة الشد، وقوة القص، وقوة الانثناء، وما إلى ذلك. لغرض اختبار قوة الحجر، يتم استخدام حمل الضغط (لحجر البناء)، وحمل الشد النادر (أي قوة الشد)، وحمل الانحناء، وحمل الصدم (للحجر المرصوف)، وأخيرًا اختبار التآكل (مرة أخرى للحجر المرصوف بالحصى، وألواح ممرات المشاة، والسلالم)

1. قوة الضغط

بالنسبة لقوة ضغط الحجر - المحددة على مكعبات بطول حافة لا يقل عن 4 cm - في معهد أبحاث الهندسة المدنية بجامعة شتوتغارت التقنية، تم الحصول على القيم التالية لبناء عينات الحجر:

يوضح الجدول أدناه القيم الإرشادية لاختيار وتقييم خصائص الحجر الطبيعي. تتطلب المعايير، لمختلف مهام البناء، الحد الأدنى من القيم فيما يتعلق بالقيم المرجعية؛ على سبيل المثال سابقًا، بالنسبة لأحجار الرصف للطرق الوطنية، يجب أن تكون قوة الضغط على الأقل في النصف العلوي من القيم المرجعية ويجب أن تكون على الأقل 2000 kg/cm2. للبناء، كقاعدة عامة، ليست هناك حاجة للحد من قوة الحجر. تقل قوة الضغط للحجر بشكل ملحوظ عند ترك الحجر في الماء.

2. قوة الانثناء

تم اختباره على المنشورات الحجرية المقطوعة بالمنشار (تم الاختبار في نفس المعهد فيما يتعلق بمقاومة الضغط)؛ تم تحديد أن قوة الانثناء هي:

يوصى باستخدام الحجر الذي يتمتع بقوة انثناء لا تقل عن 100 kg/سم2 بالنسبة للخرسانة التي يجب أن تحقق قوة انثناء عالية. بالنسبة للباقي، راجع جدول القيمة الإرشادي لاختيار وتقييم الحجر الطبيعي (أعلاه).

3. قوة التأثير

يتم إجراء الاختبار على مكعبات طول حوافها 4 cm. يتم قياس العمل المطلوب لتدمير مكعب حجري واحد في ظل ظروف معينة. في شتوتغارت، من بين مدن أخرى، يتم إرساء القيم التالية:

4. مقاومة التآكل

تم اختباره عن طريق الطحن؛ تم إنشاء القيم التالية في شتوتغارت:

وتجدر الإشارة هنا إلى أن قوة الضغط ومقاومة التآكل لا توجد بينهما علاقة منتظمة؛ لا يمكن أن نتوقع دون مزيد من اللغط أن الحجر الذي يتمتع بقوة ضغط جيدة يُظهر أيضًا مقاومة جيدة للتآكل. يشترط حجر الطرق الخرسانية حسب تعليمات إنشاء حواجز الطرق الخرسانية على الأكثر0,2 cm(10 cm3) على50 cm2. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري تحديد مدى تآكل الحجر المبلل بالماء، وكذلك بالنسبة لحجر الطرق الخرسانية، لأن هناك اختلافات أكبر في التآكل. وقد أظهرت التجربة أنه في المواقف العملية يتم تحقيق تقييم أفضل بهذه الطريقة مقارنة بالاختبارات المعتادة للحجر الجاف.

مقاومة الحجر للعوامل الجوية

بالنسبة للحجر الذي سيتعرض للعوامل الجوية، يجب اختبار مقاومته للصقيع (التجميد)، أي هل يبقى دون ضرر واضح لأنه مشبع بالماء25تم تجميدها عدة مرات وجبنها مرة أخرى. إذا تم تركيب حجر يحتوي على رطوبة طبيعية فيجب العناية به؛ في هذه الحالة، من الضروري اختبار الحجر بالرطوبة الطبيعية، وليس في حالة مشبعة بالماء. بالإضافة إلى ذلك، من الحجر للجدران الخارجية والآثار وما إلى ذلك، يجب أن يظهر الحجر مقاومة كافية للعوامل الجوية، أي أنه يمكن أن يتحمل لفترة طويلة تحت الضغوط الإضافية التي تأتي من التعرض لأشعة الشمس، والتغيرات الناجمة عن البلل والتجفيف، بسبب ترسب الهواء، والعوامل الجوية من الهواء، وما إلى ذلك. عند اختيار الحجر، يجب عليك الحصول على مشورة الخبراء ذوي الخبرة.

عند تشكيل حجر البناء، من الضروري الانتباه إلى السماح لمياه الأمطار، حتى المياه الناتجة عن الرش، بالتدفق بأسرع ما يمكن بحيث يكون لديها أقل فرصة ممكنة لاختراق الحجر ومفاصل الجدار. يخلق الحجر مع المصارف، وكذلك الحجر المحفور بشكل خشن، إمكانية الاحتفاظ بالسخام والثلج والماء وما إلى ذلك، مما يزيد من التأثيرات الضارة أكثر بكثير مما هو الحال في حالة الأسطح الملساء. الأسطح المصقولة هي الأقل تعرضًا لاحتباس الغبار والسخام وكذلك استيطان الكائنات النباتية. ولذلك فإن طريقة المعالجة تؤثر على متانة الحجر الذي يتعرض للعوامل الجوية.

يجب معالجة طبقات الحجر حسب الطبقات، أي يجب أن تكون الطبقات متراصة أفقياً، وإلا فإن الماء والمواد العدوانية معه سوف تتغلغل إلى طبقات ضعيفة ومنشطرة؛ يمكن توقع الضرر في وقت أقرب مما لو تم التعامل مع الحجر بشكل احترافي.

يمكن أن ترتفع المياه الجوفية بسبب القوى الشعرية والانتشار. وفي الوقت نفسه، يمكن لأملاح معينة أن تهاجم الحجر والملاط. وفي منطقة تبخر الماء الصاعد تتبلور الأملاح وتحدث ضغوطا داخلية تؤدي إلى الهلاك. هنا أيضًا يتعلق الأمر بمنع تسرب الماء إلى الحجر، وهو ما يتم تحقيقه في هذه الحالة عن طريق عزل الأرض.

فيما يتعلق بمتانة الجدران، هناك الكثير من النقاش حول اختيار الملاط لبناء الجدران الحجرية الطبيعية. إذا لم يتعرض الجدار للطقس وظل جافًا، فيمكن اختيار الملاط فقط وفقًا لقابليته للتشغيل وقوته ومظهره. أما الجدران الخارجية فيراعى أن مياه الأمطار التي تدخل إلى الحائط تمتص مكونات الملاط، وعندما يجف الجدار تخرجها إلى السطح وترسبها هناك. على سبيل المثال، إذا تم تقسيم جدار من الحجر الرملي المسامي بواسطة وصلات غير منفذة، فإن الماء يتراكم الأملاح فوق المفاصل مما يؤدي إلى زيادة الضغط في الحجر.

الحجر، مثل جميع المواد الأخرى، يخضع لتغيرات أكبر أو أصغر في الحجم بسبب التغيرات في درجة الحرارة، والتي تكون، على سبيل المثال، في الحجر الجيري، أقل بكثير من حجر الكوارتزيت. في ظل الظروف العادية، تكون هذه التغيرات في الحجم ذات أهمية ثانوية إذا تم أخذها في الاعتبار عند استخدام الحجر. يمكن أن تنشأ مشاكل على الأفاريز تحت الأسطح، وعلى الألواح المواجهة لجسور البناء، وما إلى ذلك. بالنسبة لعناصر البناء التي تتعرض لدرجات حرارة عالية للغاية، يوصى باختيار حجر يظهر تمددًا صغيرًا وتدريجيًا عند درجة حرارة 500-1000oC، مثل على سبيل المثال. الخبث المتكتل أو الطين الملبد.

الوقاية من أضرار الحصوات

اليوم، هناك العديد من المواد الواقية (الورنيش والطلاءات) التي تحمي الحجر، المصقول والخشن، من الطقس والمؤثرات الأخرى. تعتمد الطلاءات على السيليكون أو الشمع أو أنواع أخرى من المواد التي تشكل حاجزًا بين الحجر والبيئة. يمنع التنظيف المنتظم للحجر تراكم الغبار والأوساخ مع مرور الوقت، مما قد يؤثر أيضًا سلبًا على الحجر نفسه. وضع الأسطح الحجرية في المنطقة المغطاة يقلل من إمكانية وصول المياه إليها. في الأساس، الشيء الأكثر أهمية هو استشارة الخبراء واختيار الحجر المناسب لمنع أي ضرر بأكبر قدر ممكن من الفعالية.

ملاحظة التطبيق: القيم التاريخية وإجراءات الاختبار وتوصيات الطلاء ليست بديلاً عن المعايير الحالية والاختبارات المعملية وسطح الاختبار والتحقق من توافق المواد وخطة صيانة المنشأة.