سنگ

سنگ به مواد جامدی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، تشکیل شده‌است. در زمین‌شناسی سنگ تجمعی طبیعی و جامد از مواد معدنی یا شبه معدنی است. لایه خارجی جامد زمین (سنگ‌کره) از سنگ تشکیل شده‌است. صخره‌ها سه گونه هستند:آذرین، رسوبی و دگرگون شده. دانش شناختن سنگ‌ها را سنگ‌شناسی می‌گویند. عنصر اصلی تشکیل دهنده تمامی سنگ‌ها سیلیس است.

تفاوت سنگ و خاک

مهمترین تفاوت خاک و سنگ اختلاف در میزان فشردگی و چسبندگی آن‌ها به یکدیگر است. از دیدگاه زمین‌شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به‌طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه‌بندی آن‌ها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منشأ شکل‌گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.

عوامل کوه زایی

فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید.

عوامل هوازدگی یا کوه سایی

هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

هوازدگی شیمیایی

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون یا عکس‌العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.

هوازدگی فیزیکی

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، گرانش زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آن‌ها به دانه‌های ریزتر می‌شود.

ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده‌تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص‌اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آن‌ها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.

استفاده

سنگ‌ها و کانی‌ها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار می‌روند.

مقاومت سنگ‌های ساختمانی

مقاومت در معنای لغوی به معنای تحمل فشار است و برای سنگ‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود. انواع سنگ‌ها بر اساس میزان مقاومت به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می‌شوند بطوری‌که سنگ‌های سنگین فشاری بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال را تحمل می‌کنند و سنگ‌هایی که تحمل آن‌ها بین ۴ تا ۲۰۰ مگاپاسکال باشد اصطلاحاً سبک نامیده می‌شوند اما سنگ‌ها فقط در اثر فشارهای وزنی نیست که فرسایش می‌یابند و تغییر پیدا می‌کنند جالب است بدانید که اصلی‌ترین عواملی که مقاومت سنگ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد هوازدگی، سرما، گرما و آتش‌سوزی است.
هوازدگی را گازهای معلق در هوای شهرهای آلوده مثل دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد ایجاد می‌کنند و باعث تغییر رنگ و شکستگی و حتی جدا شدن سنگ‌های ساختمانی می‌شوند. از عوامل دیگر هوازدگی مثل انجماد و تبخیر آب در حفره‌های سنگ‌ها و حتی خاصیت رنگ بری و اثر گرمایی نور خورشید می‌توان نام برد. لازم است ذکر شود که برای انتخاب ماندگارترین سنگ‌های ساختمانی حتماً باید به ویژگی‌های سنگین‌های مختلف و همچین شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن منطقه توجه ویژه شود مثلاً انواع تراورتن‌ها که از انواع سنگ‌های آهکی هستند برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند اصلاً مناسب نیستند و خیلی زود دچار فرسایش می‌شوند.

فساد در سنگ یا خرابی سنگ

عامل اصلی خرابی سنگ استفاده از مواد اسیدی مانند جوهر نمک، اسید، ترشیجات و انواع مواد شوینده دارای اسید است اگر چنانچه سنگ مورد نظر دارای این نوع از آسیبها باشد معمولاً با کفسابی انجام و عیب مورد نظر رفع می‌شود

اثر نمک‌های محلول

چنانچه رطوبتی که به همراه خود نمک‌های محلول دارد از سطح سنگ تبخیر شود مقداری نمک در سطح آن به صورت شوره و لایه‌ای هم در خلل و فرج سنگ باقی می‌گذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ می‌گردد؛ لذا سنگ‌هایی که متخلخل ترند در برابر نمک‌های محلول حساس ترند.

پوسیدگی فلزات

آب بارانی که از سطوح مس و آلیاژهای آن به سطح سنگ آهکی می‌ریزد باعث ایجاد لکه‌های سبزرنگی می‌شود. زنگ زدگی حاصل از مواد آهنی و فولادی بسیار سخت و دشوار از روی سطوح متخلخل سنگ‌ها پاک می‌شوند.
بیشترین آسیب دیدگی ناشی از انبساط زنگ زدن قطعات آهنی و فولادی داخل سنگ کاری نما رخ می‌دهد. به این منظور کلیه قطعات فلزی مورد استفاده در نصب سنگ نما باید ضدزنگ باشند.

آتش

آتش به ندرت موجب تخریب کلی در کارهای سنگی شود؛ ولی سطح نمای گرانیت، مرمر و ماسه سنگ‌ها ممکن است در اثر آتش سیاه یا خرد شوند.
سنگ‌های آهکی عموماً تحت تأثیر آتش قرار نمی‌گیرند، فقط سنگ‌های با رنگ روشن به علت اکسید شدن آهن موجود در آن‌ها برای همیشه صورتی رنگ می‌شوند.