مقدمه ای بر سنگ نما

بشر از دیرباز سنگ را برای مصارف ساختمانی به کار گرفته است. اهمیت سنگهای ساختمانی هر سال با توجه به اکتشافات جدید افزایش یافته است. برای برخی کشورها مانند برزیل، ایتالیا، اسپانیا، ترکیه و ایران صنعت سنگ از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است در سال ۲۰۱۵ نزدیک به 87 میلیون تن سنگ های ساختمانی به ارزش ۲۶ میلیارد یورو در بازارهای جهانی عرضه شده است. در این مقاله پارامترهای موثر بر گزینش یک سنگ به عنوان سنگ ساختمانی بیان خواهد شد.

پارامترهای موثر برگزینش سنگ به عنوان سنگ ساختمانی

تولید سنگ های ساختمانی تحت سه سیکل استخراج، فرآوری و به کارگیری در ساختمان تعریف می‌شوند. فاکتور زیبایی تعیین کننده انتخاب سنگ در میان انواع سنگ های ساختمانی در دسترس برای تولید است. با این وجود فاکتورهای دیگر مانند قیمت، دوام، قابلیت طراحی ابعادی، خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ در سیکل های تولید دارای اهمیت می باشد.
در استخراج سنگ ها برای فرآوری در اندازه های مناسب به شکل بلوک برش خواهند خورد. اگر اندازه بلوک ها بسیار بزرگ باشد قابلیت تولید با توجه به محدودیت سیستم های برش در کارخانه وجود نخواهد داشت.

از طرفی این اندازه ها بر طراحی ابعادی و الگوی ظاهری اتصالات محصول در ساختمان اثرگذارند از این رو انتخاب بهینه ترین اندازه و جهت برش برای ایجاد بلوک سنگی که در نهایت موجب این هندسه و طرح ایده آل در ساختمان خواهد شد، امری ضروری است. اتصالات خارج از الگوی سنگ، تغییرات متعدد ابعادی سنگ در یک الگو و عدم تراز سطوح سنگ ها از جمله خطاها در ارزیابی اتصالات سنگ ها می باشند.

سنگهای ساختمانی در شرایط مختلف محیطی به کار گرفته می شوند. از این رو خواص فیزیکی و مکانیکی آنها باید مطابق با استاندارد های بین المللی در شرایط محیطی به کار گرفته شده باشد. این استانداردها بر حسب کاربرد سنگ، آب و هوا، شرایط آلایندگی و محیطی هر کشور متفاوت میباشند.

اما ارزیابی خواص پایه ای سنگ ها مانند چگالی، تخلخل و استحکام فشاری غیر محوری یکسان است. برخی مشکلات ناشی از شرایط آب و هوایی مانند تغییرات رنگ، کاهش براقیت و ایجاد ناهمواری در سطوح کاری در انواعی از سنگ ها مانند گرانیت ها ایجاد خواهند شد. بنابراین چنین مشکلاتی هشدارهایی مهم هنگام بکارگیری سنگ ها می باشند.
دوام سنگ با تست‌های طول عمر ارزیابی می‌شود. این تست ها موجب شناخت سنگ تحت شرایط محیطی مختلف و حتی با استفاده از یک راهکار محافظتی در برابر آن شرایط خواهد شد. علیرغم نظریه بی پایان بودن عمر سنگ ها، به کارگیری نادرست سنگ در شرایط محیطی خاص طول عمر آن را به شدت کاهش می دهد.

ارزیابی سنگ های بناهای تاریخی بعد از گذشت قرن ها، نشان از حمله های موثر محیطی بر آنها بوده است از این رو اهمیت به دانش فیزیک سنگها و دانش مکانیک سنگ ها برای جلوگیری از تباهی آنها امری ضروری می باشد.


جمع بندی


تحقیقات علمی نقش مهمی را در صنعت سنگ های ساختمانی بازی می کنند. در گذشته صرفا زیبایی و ابعاد سنگ تعیین کننده انتخاب سنگ برای کاربرد در ساختمان بود. اما امروزه فاکتورهای متعددی مانند علم فیزیک و مکانیک سنگ ها، ارزیابی شرایط محیطی، ایمنی ماشین آلات مهندسی و زمین شناسی بر انتخاب سنگ برای استخراج تا مصرف سنگ موثر می باشند و این حاکی از پیچیده‌تر شدن و پیشرفت در صنعت سنگ های ساختمانی می باشد.

سنگ نما

نمای ساختمان یکی از ارکان اصلی هر ساختمان است و نقش مهمی در هویت و زیبایی هر ساختمان دارد. در بسیاری از موارد نام ساختمان برگرفته از نمای آن ساختمان می باشد و به نوعی شناسنامه ساختمان است. در سالهای اخیر، مصالح مختلفی برای نمای ساختمان بکار میرود؛ اما یکی از پرکاربردترین و پر مصرف ترین متریال به خصوص نمای ساختمان های مسکونی، انواع سنگ های طبیعی است. سنگ های طبیعی انواع گوناگون دارند و هر کدام کاربرد گوناگون دارند و این سوال پیش می آید که چه نوع سنگی مناسب نمای ساختمان می باشد؟
ما در این مقاله، تلاش خواهیم کرد که اطلاعاتی در خصوص سنگ های مناسب نما و مزایا و معایب آنها را به تفصیل توضیح دهیم.


در نمای ساختمان از متریال های متفاوتی از جمله کامپوزیت، شیشه، سیمان، چوب و سنگ استفاده می شود که از میان این متریال ها سنگ های ساختمانی یکی از متداولترین متریال های استفاده شده در نمای ساختمان مخصوصا در کشور ایران است.
استفاده از سنگ های ساختمانی در نمای ساختمان دارای مزیت هایی زیر می باشد:
سنگ ها با محیط زیست سازگاری دارند.
سنگ ها جلوه ای از طبیعت را به نمایش می گذارند.
سنگ ها در برابر شرایط جوی مقاوم هستند.
سنگ های ساختمانی انواع گوناگونی دارند و هرکدام ویژگی خاص خود را دارند و باید متناسب با ویژگی آنها استفاده شود. سنگ مناسب نمای ساختمان باید دارای ویژگی های زیر باشد:

سنگ نما باید در برابر ناملایمات جوی ( سرما، گرما ، یخ زدگی ، باد ، باران های اسیدی و … ) و اشعه UV مقاوم باشد.
سنگ نما باید جذب آب کمی داشته باشد.
سنگ نما نباید دارای رگه های ناخالصی و ترک باشد.
سنگ نما باید مقاومت در برابر فشار و نشست ساختمان را داشته باشد.
سنگ نما باید چسبندگی خوبی با ملات داشته باشد.

از بین انواع سنگ های ساختمانی میتوان به سنگ تراورتن، سنگ گرانیت، سنگ چینی، سنداستون و سنگ های چینی به عنوان بهترین گزینه برای سنگ نما اشاره کرد. حال به تفکیک مزایا و معایب هر کدام از این سنگ ها را برای استفاده در نمای ساختمان توضیح خواهیم داد.

سنگ نما تراورتن

سنگ تراورتن در چشمه های آب گرمی شکل می گیرد که از کربنات کلسیم اشباع شده باشد و بر اثر حرکت، تعادل شیمیایی آب به هم خورده و دی اکسید کربن آزاد می گرددد. ترکیب دی اکسید کربن با کلسیم موجود در چشمه آب معدنی، کلسیم کربنات تولید می کند سپس این ماده در بستر مسیر آب ته نشین می شود و به مرور زمان با ته نشین شدن مواد دیگر بر روی آن، تکه های سنگ تراورتن را تشکیل می دهد.از ملزومات دیگر شکل گیری این سنگ حضور باکتری و جلبک است.

ویژگی سنگ تراورتن

سنگ تراورتن دارای تنوع رنگی بالاست و این دست طراحان را برای طراحی نما بازتر میکند.
سنگ تراورتن بدلیل خلل و فرج چسبندگی خوبی با ملات دارد و به راحتی از نما جدا نمیشود.
سنگ تراورتن در برابر اشعه UV مقاوم است و رنگ سنگ بر اثر تابش خورشید از بین نمیرود.
سنگ تراورتن بدلیل نرم بودن و خوش تراش بودن بهترین گزینه برای ساخت نماهای کلاسیک و رومی است.

سنگ نما گرانیت

سنگ گرانیت گونه ای سنگ آذرین درونی است که از سرد شدن توده های مذاب شکل گرفته است. کانی اصلی تشکیل دهنده گرانیت ها فلدسپات، کوارتز، میکا و … است. گرانیت ها سنگ هایی بسیار سخت و جلاپذیرند. دارای مقاومت فشاری بالایی می باشند. جرم حجمی متوسط آن حدود 2.6 تن بر متر مکعب است. گرانیت ها از لحاظ ظاهری بافت یکدستی دارند و بیشتر به رنگ خاکستری، قرمز، صورتی و سبز (به علت وجود فلدسپات ها) یافت می شوند.

ویژگی سنگ گرانیت

سنگ گرانیت مقاوم ترین سنگ ساختمانی است
سنگ گرانیت در برابر اشعه UVمقاوم است و رنگ آن بر اثر تابش خورشید از بین نمیرود.
سنگ گرانیت در برابر شرایط جوی ( سرما ، گرما ، یخبندان ، باران های اسیدی و … ) مقاوم است.
سنگ گرانیت جذب آب بسیار کمی دارد.
سنگ گرانیت غالبا ساب پذیری خوبی دارند.
سنگ گرانیت چسبندگی خوبی با ملات ندارد و باید به هنگام نصب توسط اسکوپ مهار گردد.
سنگ گرانیت از تنوع بالایی برخوردار نیست.
سنگ گرانیت بسیار سخت برش است.

سنگ نما سنداستون

سند استون یا ماسه سنگ نوعی سنگ رسوبی است که عمدتا از ذرات ماسه و کانی های مختلف از جمله کربنات کلسیم، سیلیس اکسید آهن و دولومیت تشکیل شده است. سنداستون در رنگ های مختلفی ظاهر می گردد که رنگ های قهوه ای مایل به زرد و خاکستری متداول ترند. ماسه سنگ ها در برابر هوازدگی بسیار مقاومند، مقاومت خمشی پایینی داشته و جذب آب بسیار بالایی دارند.

ویژگی سنداستون

سنداستون‌ به دلیل ساختار ماسه ای بودنشان بافتی خشن دارند و ساب پذیری خوبی ندارند.
سنداستون‌ در برابر ناملایمات جوی مقاوم هستند.
سند استون جذب آب بالایی دارد.
سنداستون مقاومت خمشی کمی دارد و براحتی خم شود.

سنگ نما چینی (کریستال)

سنگ چینی یا کریستال همان سنگ آهک دگرگونی یا مرمریت است که دانه ها یا بلورهای تشکیل دهنده آن قابل رویت بوده و بافتی تمام بلور دارد که عمدتا از کلسیت و مقداری کمی لاستونیت تشکیل شده است و در برخی از سنگ های چینی کوارتز هم وجود دارد که با افزایش میزان کوارتز، میزان سختی سنگ چینی افزایش می یابد و اکثرا دارای رنگ های سفید و خاکستری روشن است. علت انتخاب نام چینی بر روی این سنگ صدای حاصل از ضربه به سنگ چینی هست که شبیه به صدای ظروف چینی می دهد. از قدیم در ایران استفاده از این سنگ در نمای ساختمان به خصوص در نواحی گرمسیر رایج بوده است چراکه رنگ روشن آن مانع جذب گرمای زیاد می‌شده است.

ویژگی سنگ چینی (کریستال)

سنگ چینی چسبندگی خوبی با ملات دارد.
سنگ چینی مقاومت خوبی در برابر فشار دارد.
سنگ چینی در برابر ناملایمات جوی مقاومت خوبی دارد.
سنگ چینی جذب آب کمی دارد.
سنگ چینی تنوع رنگی کمی دارد.

در کشور ایران در چندین سال گذشته بدلیل وجود معادن فراوان و غنی انواع سنگ های تراورتن ، استفاده از سنگ های تراورتن و اجرای نماهای کلاسیک و رومی مخصوصا در نمای ساختمان های مسکونی بسیار رایج گردیده است.