تاثیر آب بر سنگ و نحوه جلوگیری از آسیب

نکته تخصصی مهم: این یک متن آموزشی بایگانی است، نه مشخصات فعلی، استاندارد آزمایش، پروژه حفاظت، یا راهنمای انتخاب، نصب و حفاظت سنگ. نوع سنگ، آب، نمک، یخ زدگی، بستر، ملات، روش فرآوری و پوشش محافظ باید برای یک شی خاص طبق مقررات معتبر، مستندات سازنده و توصیه کارشناسان مربوطه ارزیابی شود.

سنگ طبیعی، پوشش‌ها و کارهای حفاظتی بخشی از پیشنهاد عمومی فعلی ساوو کوسیچ نیست. تمرکز تولید امروز شامل پنجره‌های چوبی، پنجره‌های چوبی-آلومینیومی و درب‌های سفارشی.

شرایط عمومی

انتخاب مناسب ترین سنگ برای اهداف مناسب به عهده مهندسان و معماران است. هنگام انتخاب سنگ برای اشیاء ساختمانی بسیار مهم، نباید فراموش کرد که آزمایش مواد با همکاری زمین شناسان و کانی شناسان کمک ارزشمندی می کند.

زمین‌شناسان سنگ‌ها را به گروه‌های زیر تقسیم می‌کنند: سنگ‌های آذرین یا سنگ‌های فوران‌کننده، با زیرگروه‌هایی از سنگ‌های آذرین عمیق و خروجی (مانند گرانیت، دیوریت، گابرو، پورفیری، دیاباز، بازالت)، سپس سنگ‌های رسوبی یا لایه‌ای (مانند سنگ‌های ماسه‌سنگ ژوراسوموریک، ماسه‌سنگ‌های ژوراسوموریک، و در نهایت سنگ‌های آهسته‌آهنگ ژوراسومر، و سنگ‌های ژوراس گلوموریک، سنگ‌ها، سنگ‌ها را به گروه‌های زیر تقسیم می‌کنند. یا سنگ های تبدیل شده (مانند گنیس، شیست). یک کانی شناس ساختار سنگ ها (نوع و شکل بلورها، اندازه و تغییر شکل آنها، تازگی، نوع چسب و …) را بررسی می کند. مهندس با توجه به رنگ، توزیع رنگ، ساختار، روش به دست آوردن، کارایی، مقاومت در برابر هوا و استحکام ارزیابی می کند.

ساختار و ترکیب شیمیایی سنگ

ساختار و ترکیب سنگ باید در نظر گرفته شود اگر ماده باید در برابر هوا مقاوم باشد یا اگر سنگ برای اهداف خاصی انتخاب شده است، مانند مثال. در صنایع شیمیایی بلورهای متراکم پیچیده و مفصلی با اندازه متوسط ​​از جمله ویژگی های گرانیت خوب هستند. از طرفی گرانیت با میکای فلس دار زیاد و فلدسپات نیمه تجزیه شده برای اشیاء ساختمانی مهمتر مناسب نیست. ماسه‌سنگ‌هایی از دانه‌های کوارتز هم اندازه، با حفره‌هایی که حاوی مقدار کمی ماده چسبنده هستند، بیش از سنگی با ساختار فشرده (یعنی سازه‌ای با فضای خالی کم یا بدون فضای خالی) یا سنگی که ساختار آن با کمک چسب فشرده می‌شود، امکان دسترسی به آب را فراهم می‌کند. ترکیب بایندر در ماسه‌سنگ‌ها به دلیل مقاومت آن در برابر تأثیرات شیمیایی که باید در فضایی که سنگ در آن نصب می‌شود انتظار داشت، از اهمیت بالایی برخوردار است.

سختی سنگ

در اصطلاحات و آزمایش های ساختمانی، چندین نوع مقاومت وجود دارد: مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت برشی، مقاومت خمشی و غیره. برای آزمایش مقاومت سنگ، بار فشاری (برای سنگ ساختمانی)، بار کششی نادر (یعنی استحکام کششی)، بار خمشی، بار ضربه ای (برای سنگ‌فرش سنگ‌فرشی)، بار ضربه‌ای (برای سنگ‌فرش، سنگ‌فرش) اسلب، پله) انجام می شود.

1. مقاومت فشاری

برای مقاومت فشاری سنگ - تعیین شده بر روی مکعب هایی با طول لبه حداقل 4 cm - در موسسه تحقیقات مهندسی عمران در دانشگاه فنی اشتوتگارت، مقادیر زیر برای نمونه های سنگ ساختمانی به دست آمد:

جدول زیر مقادیر شاخصی را برای انتخاب و ارزیابی خواص سنگ طبیعی نشان می‌دهد. استانداردها برای کارهای مختلف ساخت و ساز حداقل مقادیر را با توجه به مقادیر مرجع نیاز دارند. به عنوان مثال قبلاً برای سنگفرش جاده های ملی، مقاومت فشاری باید حداقل در نیمه بالایی مقادیر مرجع و حداقل 2000 kg/cm2 باشد. برای ساختمان، به عنوان یک قاعده، نیازی به محدود کردن استحکام سنگ نیست. هنگامی که سنگ در آب می ماند مقاومت فشاری سنگ به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

2. استحکام خمشی

بر روی منشورهای سنگی برش خورده با اره آزمایش شده (تست در همان موسسه برای مقاومت فشاری). مشخص شد که مقاومت خمشی:

توصیه می‌شود برای بتن‌هایی که باید مقاومت خمشی بالایی داشته باشند، فقط از سنگ‌هایی با مقاومت خمشی حداقل 100 kg/cm2 استفاده شود. برای بقیه، جدول ارزش راهنمای انتخاب و ارزیابی سنگ طبیعی (بالا) را ببینید.

3. قدرت ضربه

آزمایش بر روی مکعب هایی با طول لبه 4 cm انجام می شود. کار مورد نیاز برای از بین بردن یک مکعب سنگ در شرایط خاص اندازه گیری می شود. در اشتوتگارت، در میان چیزهای دیگر، مقادیر زیر ایجاد شده است:

4. مقاومت در برابر سایش

با سنگ زنی تست می شود. مقادیر زیر در اشتوتگارت ایجاد شد:

در اینجا باید به این نکته اشاره کرد که مقاومت فشاری و مقاومت در برابر سایش در هیچ رابطه مناسبی قرار نمی‌گیرد. نمی‌توان انتظار داشت که سنگی با مقاومت فشاری خوب نیز مقاومت خوبی در برابر سایش نشان دهد. سنگ برای جاده های بتنی، طبق دستورالعمل ساخت پرده های بتنی روسازی، لازم است که حداکثر 0,2 cm (10 cm3) روی 50 cm2 پوشیده شود. علاوه بر این، لازم است که سایش سنگ مرطوب خیس شده با آب و همچنین برای سنگ راه های بتنی تعیین شود، زیرا تفاوت در سایش بیشتر است. تجربه نشان داده است که در این روش برای موقعیت های عملی، ارزیابی بهتری نسبت به آزمایش های معمول سنگ خشک حاصل می شود.

مقاومت سنگ در برابر عوامل جوی

برای سنگی که در معرض آب و هوا قرار می‌گیرد، مقاومت آن در برابر یخ زدگی (یخ زدگی)، یعنی آیا بدون آسیب قابل مشاهده باقی می‌ماند زیرا در حالت اشباع از آب است 25 منجمد شده و چندین بار گرم شده است. اگر سنگ حاوی رطوبت طبیعی نصب شده باشد، باید مراقب بود. در این صورت، لازم است سنگ را با رطوبت طبیعی آزمایش کنید، نه در حالت اشباع از آب. علاوه بر این، از سنگ برای دیوارهای خارجی، بناهای تاریخی و غیره لازم است که سنگ مقاومت کافی در برابر عوامل جوی از خود نشان دهد، یعنی بتواند برای مدت طولانی تحت فشارهای اضافی ناشی از قرار گرفتن در معرض آفتاب، تغییرات ناشی از خیس شدن و خشک شدن، ناشی از رسوب هوا، هوازدگی از هوا و غیره مقاومت کند. هنگام انتخاب سنگ باید از کارشناسان مجرب مشاوره بگیرید.

در شکل دادن به سنگ ساختمانی باید توجه داشت که آب باران حتی آب پاشیده شده در سریع ترین زمان ممکن جاری شود تا کمترین فرصت برای نفوذ به درزهای سنگ و دیوار داشته باشد. سنگ با زهکش و همچنین سنگ تراش خورده امکان نگهداری دوده، برف، آب و … را ایجاد می کند که اثرات مضر آن را بسیار بیشتر از سطوح صاف افزایش می دهد. سطوح صیقلی کمترین میزان در معرض احتباس گرد و غبار و دوده و همچنین نشست ارگانیسم های گیاهی را دارند. بنابراین، روش فرآوری روی دوام سنگی که در معرض آب و هوا قرار می گیرد، تأثیر می گذارد.

سنگ لایه‌ای باید طبق لایه‌ها پردازش شود، یعنی لایه‌ها باید به صورت افقی روی هم چیده شوند، در غیر این صورت آب و مواد مهاجم با آن به لایه‌های ضعیف و شکافت‌پذیر نفوذ می‌کنند. می توان انتظار آسیب را زودتر از زمانی که سنگ به صورت حرفه ای انجام شود، وجود دارد.

آب های زیرزمینی به دلیل نیروهای مویرگی و انتشار می توانند بالا بیایند. در عین حال، نمک های خاصی می توانند به سنگ و ملات حمله کنند. در منطقه تبخیر آب بالارونده، نمک ها متبلور شده و فشارهای داخلی ایجاد می کنند که منجر به تخریب می شود. در اینجا نیز بحث جلوگیری از نفوذ آب به داخل سنگ است که در این صورت با ایجاد عایق در برابر زمین حاصل می شود.

از نظر دوام دیوارها در مورد انتخاب ملات برای ساخت دیوارهای سنگ طبیعی بحث زیادی وجود دارد. اگر دیوار در معرض هوا قرار نگیرد و خشک بماند، انتخاب ملات صرفاً با توجه به کارایی، استحکام و ظاهر آن انجام می شود. در مورد دیوارهای خارجی این نکته در نظر گرفته می شود که آب بارانی که وارد دیوار می شود مواد ملات را جذب می کند و با خشک شدن دیوار آنها را به سطح می آورد و در آنجا رسوب می دهد. به عنوان مثال، اگر یک دیوار ماسه سنگ متخلخل توسط درزهای غیر قابل نفوذ تقسیم شود، آب نمک ها را در بالای درزه ها جمع می کند که منجر به افزایش تنش در سنگ می شود.

سنگ نیز مانند همه مواد دیگر به دلیل تغییرات دما دچار تغییرات حجمی بزرگتر یا کوچکتر می شود که مثلاً در سنگ آهک بسیار کمتر از سنگ کوارتزیتی است. در شرایط عادی، اگر در استفاده از سنگ به این تغییرات حجمی توجه شود، در درجه دوم اهمیت قرار می گیرند. مشکلاتی ممکن است در قرنیزهای زیر سقف، روی دال‌های روبه‌روی پل‌های بنایی و غیره ایجاد شود. برای عناصر ساختمانی که در معرض دمای بسیار بالا هستند، توصیه می‌شود سنگی را انتخاب کنید که در دمای 500-1000oC، انبساط کوچک و تدریجی نشان دهد، مانند مثال. سرباره توده ای یا خاک رس متخلخل.

پیشگیری از آسیب سنگ

امروزه، مواد محافظ مختلفی (لاک، پوشش‌ها) وجود دارد که از سنگ، چه جلا داده شده و چه تقریباً فرآوری شده، در برابر آب و هوا و سایر تأثیرات محافظت می‌کند. پوشش ها بر اساس سیلیکون، موم یا انواع دیگر موادی هستند که مانعی بین سنگ و محیط ایجاد می کنند. تمیز کردن منظم سنگ از تجمع گرد و غبار و کثیفی در طول زمان جلوگیری می کند که می تواند روی خود سنگ نیز تأثیر نامطلوبی بگذارد. قرار دادن سطوح سنگی در محوطه سرپوشیده امکان رسیدن آب به آن را کاهش می دهد. اساساً مهمترین نکته مشورت با افراد متخصص و انتخاب سنگ مناسب است تا از هر گونه آسیبی تا حد امکان جلوگیری شود.

نکته کاربردی: مقادیر تاریخی، روش های آزمایش و توصیه های پوشش جایگزین استانداردهای فعلی، آزمایش های آزمایشگاهی، سطح آزمایش، بررسی سازگاری مواد و برنامه تعمیر و نگهداری تأسیسات نیستند.