مدیر سایت

مدیر سایت

عایق کاری ساختمان :

عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد . به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان ۵ درجه گرمتر و در تابستان ۱۰ درجه خنک تر نگه داشت .

عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد . به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان ۵ درجه گرمتر و در تابستان ۱۰ درجه خنک تر نگه داشت .
● انواع عایق کاری :
۱) عایق هایی که در ساختار آنها حبابهای هوا وجود دارد و باعث کاهش هدایت حرارت می شوند.
۲) عایق هایی که حرارت را باز می تابند .پشت این عایق ها باید حدود ۲۰ میلی متر فاصله هوایی تعبیه شود .
● عایق ها چگونه ارزیابی می شوند ؟
فاکتور مهم در انتخاب عایق ها ، میزان مقاومت حرارتی آن هاست .هر قدر n مقاومت بالاتر باشد ، عایق حرارت را کمتر از خود عبور می دهد و صرفه جویی که به همراه دارد افزایش می یابد ، پس به جای ضخامت عایق ها ،باید مقاومت حراتی آن ها با هم مقایسه شوند.
عایق های گوناگون با مقاومتهای حرارتی برابر ، از نظر میزان صرفه جویی در انرژی همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قیمت و محل کاربرد است .
● چه جاهایی باید عایق کاری شوند؟
▪ سقفها :
با عایق کاری سقف مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان ۳۵% تا ۴۵% کاهش می یابد .
▪ دیوار های خارجی :
مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان را حدود ۱۵% کاهش می دهد.
▪ کف :
مصرف انرژی در زمستان را ۵% کاهش می دهد .

[بزرگ‌نمایی تصویر]
▪ لوله های آبگرم :
برای عایق کاری لوله های آبگرم می توان از عایق های پتویی یا عایقهایی که به طور ویژه برای لوله ها ساخته شده و به راحتی قابل نصب هستند استفاده کرد .
سقف و کف ساختمان های موجود را می توان به راحتی عایق نمود .
بر اساس مقررات ملی ساختمان ، تمامی ساختانهایی که ساخته می شوند باید به اندهزه کافی عایق کاری شوند . میزان عایق مورد نیاز در همین مقررات تعیین شده است .
● چند راهنمایی کلی برای نصب عایق ها
عایق ها در صورتی خوب کار خود را نجام می دهند که به طور صحیح نصب شده باشند.موارد زیر به شما کمک می کند تا بهترین کارایی از عایقهایی که نصب می کنید ببینید :
▪ هرگز عایق را فشرده نکنید .عایق باید پس از نصب همان ضخامت اولیه خود را داشته باشد در غیر این صورت مقدار مقاومت حرارتی آن کاهش می یابد و نمی توان آن طور که انتظار می رود جلوی انتقال حرارت را بگیرد .
▪ عایق کاری را به طور کامل روی تمام سطح انجام دهید . چرا که اگر تنها ۵% از سطح خالی بماند ، ممکن است تا ۵۰% از کارایی عایق کاری کاسته شود .
▪ مواد عایق را باید خشک نگه داشت ، زیرا به استثنای پلی استایرن که نسبت به آب مقاوم است ،بقیه عایق ها بر اثر رطوبت کارایی آنها پایین می آید . در برخی عایق های آزاد مقدار مقاومت حرارتی متناسب با تراکم عایق است نه ضخامت آن . در این عایق ها ، مقدار مقاومت ممکن است بعد از مدتی تا ۲۰% کاهش یابد . از این رو باید بعد از نصب کننده عایق تضمین گرفت .
▪ از عایق های آزاد در سقف هایی که شیب زیادی دارند استفاده نکنید.
▪ در صورت استفاده از عایق های بازتابنده باید حتما پشت آنها یک لایه هوای ساکن به ضخامت ۲۰ میلی متر وجود داشته باشد.تمام سوراخها و پارگی ها و درزها باید با نوارچسب پوشیده شوند.
▪ اطراف کابل های برق و لوازم الکتریکی را هرگز عایق کاری نکنید ،ایمن بودن عایق کاری باید توسط یک فرد متخصص بررسی شود .
▪ در فاصله کمتر از ۹۰ میلی متر فنهای خروجی عایق نصب نکنید .
در فاصله کمتر از ۲۵ میلی متر حبابهای لامپ و سرپیچ آنها عایق کاری نکنید.

منبع:

نوشته شده توسط امیر جبلی
تهیه کننده : محسن سورگی
همکلاسی

 

نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت سبک سازی افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است .

حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا عمر مفید کم ویا هزینه زیاد اجرای ساختمان ها نیاز مند ارائه راهکار هائی به منظور استفاده عملی از روش های نوین ومصالح ساختمانی جدید جهت کاهش وزن و کاهش زمان ساخت , دوام بیشتر ونهایتا کاهش هزینه اجراست.سبک سازی یکی از مباحث نوین در علم ساختمان است که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت میباشد.این فن اوری عبارتست از کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و بهینه سازی روش های اجرا کاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جویی در هزینه زمان و انرژی زیان های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را کاهش داده و صدمات ناشی از وزن زیاد ساختمان را به حداقل میرساند.
برای بکارگیری تکنیک های سبک سازی نخست باید به مسئله اول علل سنگین شدن وزن ساختمان توجه کافی شود پس از شناخت این علل و عوامل باید جهت حذف یا به حداقل رساندن تاثیر آنها ووزن تمام شده ساختمان تلاش نمود .
روش های سبک سازی ساختمان بطور عمده به دو دسته تقسیم میگردند :
۱) سبک کردن اجزای باربر ساختمان
۲) سبک کردن سازه ساختمان
بخش عمده ای از مباحث مربوط به سبک سازی وتکنیک های رایج در مورد دستیابی به وزن مناسب ساختمانی را در بر میگیرد که شامل:شناخت مصالح سبک رایج در صنعت ساختمان (در داخل و خاج کشور)وتکنولوژی استفاده از آنها, معیار های ارزیابی میزان کارایی این مصالح بعنوان مصالح سبک ومیزان تاثیر به کار گیری مصالح نو در کاهش وزن ساختمان هزینه و زمان مورد نیاز اجرای یک ساختمان.
تعریف مصالح سبک :مصالح سبک به مصالحی اطلاق میشود که وزن مخصوص انها از نمونه های مشابه کمتر بوده واستفاده از آنها به کاهش وزن کلی ساختمان بیانجامد.
مصالح سبک در یک تقسیم بندی کلی به سه دسته تقسیم میشوند:
۱) مصالح سبک سازه ای
۲) مصالح سبک غیر سازه ای
۳) سیستم ها
▪ مصالح سبک سازه ای:
به ان دسته از مصالح گفته میشود که در موارد سازه ای در بنا به کار برده میشوندبه سه نوع تقسیم میشوند:
۱) بتونی
۲) طبیعی
۳) صنعتی
▪ بتن سبک:
یکی از مصالح مهم و کار امد در صنعت ساختمان مدرن است و دارای کاربرد های متنوعی دارد.قاب های ساختمانی چند منطقه و دیوارهای جداکننده ,سقف های پوشاننده, صفحات انعطاف پذیر پل ها, عناصر پیش تنیده وپس تنیده وبقیه اجزا از جمله این مواد هستند در بسیاری از موارد فرم های معماری از تلفیق شده طرح های عملکرد ای میتواند به اسانی و بهتر از هر مصالح دیگر بوسیله بتن سبک حاصل شود.
انواع بتن سبک : در یک تقسیم بندی کلی به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
۱) بتن سبک
۲) بتن اسفنجی
۳) بتن بدون ریز دانه
بکار گیری بتن سبک به عنوان یک نوع از مصالح ساختمانی نوین ضمن کاهش بار مرده ساختمان سرعت بسیار زیادی در اجرا بوجود می اورد.مزایای استفاده از بتن سبک سازه ای عبارتست از : بر خورداری از امتیاز سرعت در نصب ,انطباق با هر نوع نقشه ساختمانی ,وزن کم, مقاومت زیاد و به صرفه میباشد(بتن مصرفی در دیوار های غیر باربر)
مصارف تیر اهن را حذف کرده یا به حداقل ممکن کاهش میدهد و انرژی مصرفی اولیه ان ۱۰ درصد آجر هم حجم خود است.(بتن سبک سازه ای)
دارای خاصیت ویژه ای از نظر ایزولاسیون در برابر حرارت وصداست.(بتن های عایق حرارتی)
بتن سبک را میتوان از لحاظ هدف از کاربرد آن به سه دسته کلی تقسیم کرد:
۱) بتن سبک سازه ای
۲) بتن سبک مورد مصرف در واحد
۳) بتن غیر سازه ای (بتن عایق بندی و جداکننده)
کاربرد بتن سازه ای سبک در مرحله اول مبتنی بر ملاحظات اقتصادی است.
انواع بتن سازه ای سبک را میتوان با توجه به روش تولید انها بصورت زیر طبقه بندی کرد.
▪ بتن سبک دانه:
با استفاده از سنگ دانه های سبک ومتخلخل که وزن مخصوص ظاهری آنها کمتر از ۶/۲ میباشد.این نوع بتن بعنوان بتن دانه سبک شناخته میشود.
▪ بتن اسفنجی:
با ایجاد حفره های بزرگ در داخل بتن با ملات بدست میآید.این حفره ها باید به وضوح از حباب های فوق العاده ریز ناشی از حباب ریز قابل تشخیص باشند.انواع مختلف این نوع بتن با اسامی بتن اسفنجی بتن متخلخل وبتن کفی یا گازی شناخته میشوند.
بتن بدون ریز دانه :با حذف ریز دانه ها از مخلوط بطوریکه تعداد زیادی حفره های درونی در بتن ایجاد شوددر این موارد معمولا درشت دانه های معمولی مورد استفاده قرار میگیرند.این نوع بتن بدون ریز دانه شناخته میشود.
▪ بتن سبک دانه:
اولین تقسیم بندی را میتوان بین سنگدانه های طبیعی ومصنوعی قائل گردید.گروه اصلی سنگدانه های سبک طبیعی عبارت است از دیاتومه سنگ پا پوکه سنگ جوش های اتش فشانی وتوف به استثنای دیاتومه همه این ها دارای منشا آتش فشانی .
▪ سنگ دانه های طبیعی:
سنگ دانه های مصنوعی, رس, شیل و اسلیت منبسط شده ور میکولیت سر باره کوره ای سنگدانه کلینگر وپس مانده زغال کک.
بتن های بدست امده از سنگ دانه های سبک به سه دسته تقسیم میشوند:
▪ بتن ساز ه ای:
از رس وشیل منبسط شده وبه روش خاکستر های کلوخه ای , خاکستر بادی گندوله ای وسر بار منبسط شده ورس, اسلیت وشیل منبسط شده بدست میاید.
▪ بتن با مقاومت متوسط(نیمه سازه ای):
از پوکه سنگ ها و سنگ های آتشفشانی تولید میشود.
▪ بتن جدا کننده
بتن (عایق)از پرلیت وورمیکولیت حاصل میشود,
▪ بتن سبک با سبکدانه پلی استایرن
نمونه موردی از سنگ دانه های سبک تولید داخل
● سنگ دانه های سبک لیکا
ویژگی های عمومی دانه های لیکا :
▪ بافت متخلخل دانه های لیکا که از انبساط خاک رس و در نتیجه ایجاد ومحبوس شدن گازها در توده خمیری روان در دمای حدود ۱۲۰۰ در جه سانتی گراد بوجود می اید . از خصوصیات اساسی این دانه ها میباشد.
ـ نتیجه گیری:
کسب مقاومت فشاری در حد مقاومت سازه ای با استفاده از بتن سبک حاوی لیکا امکان پذیر است به کار گیری میکرو سیلیس در ساخت نمونه های بتن سبک باعث افزایش مقاومت فشاری میگردد.
استفاده از میکرو سیلیس باعث کاهش جذب حجمی وجذب مویینه بتن سبک حاوی لیکا میشود.
جمع شدگی ۹۰ روزه بتن سبک حاوی لیکا به کار گیری میکرو سیلیس کمتر از نمونه شاهد میباشد.
بطور کلی توصیه میگردد با توجه به منابع فراوان رس در کشور هم چنین تکنولوژی ساخت دانه های لیکا وساخت سازه های سبک بررسی و دا نه های بتن سبک حاوی لیکا در سطح گسترده تری انجام گردد ودستور العمل ها واستاندارد هایی برای استفاده از لیکا در صنعت ساختمان تدوین گردد.
▪ بتن اسفنجی:
یکی از راه های ساختن بتن سبک ایجاد حباب های گاز در ملات خمیری مخلوط بتن میباشدوحباب ها باید در ضمن اختلاط و تراکم وپایداری خود را حفظ کند.چنین بتنی بعنوان بتن اسفنجی یا متخلخل شناخته میشود
▪ بتن گازی :
این نوع بتن در نتیجه یک واکنش شیمیایی که گاز را در ملات تازه ایجاد میکند ساخته میشود. این بتن هنگامی که سخت میشود شامل تعداد زیادی حباب های گازی میباشد.
خواص بتن گازی یا بتن هوادار اتو کلاوه شده
این نوع بتن بعلت وزن کم وخواص عایق بندی حرارتی باعث کاهش جرم ساختمان وصرفه جویی در مصرف انرژی میگردد. بدین لحاظ کاربرد آن در سطح جهان در گسترش میباشد. از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم ,مقاومت مناسب عایق بندی حرارتی ومقاوم در برابر آتش قابل ذکر میباشد.از کاربرد های عمده بتن گازی برای کاربرد های نیمه سازه ای مانند پانل های سقف ودیوار مورد استفاده قرار میگیرند.
● وضعیت تولید بتن گازی در کشور
الف) مجتمع تولیدی وصنعتی سیپورکس(شرکت فر آورده های ساختمانی ایران)
ب) مجتمع تولیدی بنای سبک(هبلکس)
خواص بتن گازی:جرم حجمی ,جمع شدگی ناشی از خشک شدن ,جذب اب
ـ نتیجه گیری:
بتن گازی ماده ای است که نزدیک به ۷۰ سال سابقه کاربرد دارد به عنوان بتن سبک جهت تولید بلوک های سبک ساختمان ویا پانل های سبک مسلح ساختمانی دارد.خواص مطلوب شامل جرم حجمی پایین, نسبت مناسب مقاومت به جرم حجمی ,عایق بندی مناسب حرارتی وثبات حجمی وجمع شدگی ناشی از خشک شدن نسبتا پایین باعث شده است.این ماده در بسیاری از کشور های جهان با شرایط اقلیمی مختلف تولید و مورد استفاده قرار میگیرد.
▪ بتن کفی
با افزودن یک ماده کف زا معمولا بعضی شکل های پروتئین هیدرولیز شده یا صابون صمغی به مخلوط ساخته میشود.ماده کف زا در ضمن اختلاط با سرعت زیادی حباب های هوا را تولید میکند.هم چنین نسبت به بتن معمولی دارای مقاومت بهتری در مقابل آتش میباشد.
از مزایای دیگر استفاده از بتن اسفنجی ان است که میتوان آن را برید میخ را نگه میدارد وبه مقدار قابل قبولی پایا میباشد اگر چه درصد جذب آب این نوع بتن بالا است ولی سرعت نفوذ آب در آن مادامیکه حفره ها با مکش آب پر نشود پایین میباشد به این دلیل بتن اسفنجی مقاومت نسبی خوبی در مقابل یخبندان دارد واگر دوغابی شود میتوان از ان در ساختن دیوار ها استفاده نمود.
بتن سبک شامل :
۱) بتن سبکدانه
۲) بتن اسفنجی
۳) بتن بدون ریز دانه
بتن پلیمری سبک:بتن سبک امتیازاتی بر بتن معمولی دارد مانند وزن مخصوص کمتر عایق بودن حرارتی وکاهش ابعادی ومقاطع بتنی ولی دارای نقایصی مانند نفوذپذیری آب ضرورت به کار گیری روش های ویژه برای اتصال قطعات به یکدیگر وتحمل ار کمتر است.استفاده از بتن های پلیمری سبک در تهیه قطعات پیش ساخته نماهای ساختمانی وتزیینی متداول گردیده است.بتن پلیمری علاوه امتیازات بتن معمولی سبک دارای مقاومت فشاری بالا نفوذپذیری کم امکان رنگ پذیری وپذیرش طرح های تزیینی وامکان تهیه در ضخامت های کم میباشد.
▪ بتن الیافی:
بتن مسلح یا الیاف بتن الیافی بتنی است که با سیمان هیدرولیکی مصالح سنگی ریز دانه ودرشت دانه والیاف مجزا وغیر پیوسته ساخته میشود.هدف از مسلح نمودن بتن یا الیاف افزایش مقاومت کششی جلوگیری از توسعه ترک ها وافزایش سختی بوسیله انتقال تنش در عرض مقطع یک ترک میباشد.بدین ترتیب در مقایسه با بتن بدون الیاف امکان تغییر شکل های بزرگتری فراهم میشود.
ـ نتیجه گیری:
مصالح سبک بتنی در سه نوع بتن سبکدانه بتن اسفنجی وبتن بدون ریز دانه ارائه میشود که هر کدام از این موارد در کاهش وزن ساختمن اثر چشمگیری از بتنهای سبکدانه با انواع سبکدانه های طبیعی ومصنوعی تهیه میشود ودر موارد سازه ای نیمه سازه ای وغیر سازه ای مورد استفاده قرار میگیرند.بتن اسفنجی در دونوع بتن گازی واسفنجی ارائه میگردند که غالبا مصارف سازه ای دارند.بتن بدون ریز دانه نوع سوم بتن های سبک میباشد که در کاهش وزن بار مرده ساختمان نقش بسزایی دادر.بنا بر این ممکن است استفاده از مصالح سبک باعث کاهش هزینه تمام شده ساختمان نیز شود همانطور که استفاده از مصالح سبک بدون در بر داشتن هزینه اضافی میتواند نقش مناسبی در عایق سازی حرارتی ساختمان ایفا کند.
● مصالح سازه ای طبیعی:
چوب:چوب از جمله مصالح سبک سازه ای که تجربه های موفقی د راکثر کشور های جهان داشته است.
الف) مصالح چوبی:
چوب به عنوان یکی از مصالح ساختمانی دارای چند خاصیت با ارزش است مقاومت نسبی بالا مقدار چگالی کم ورسانایی کم در عین حال چوب چندین نقطه ضعف نیز دارد.در مقطع عرض دارای خواص متفاوت ا زجهات مختلف دادر.هم چنین چوب دراری قابلیت پوسیدن و اشتعال است.چوب سنگین تر معمولا مقاوم تر است بار بیشتری را تحمل میکند قابلیت هدایت حرارتی چوب کم است.وبه این دلیل برای ساختن عایق حرارتی مناسب است.چوب از لحاظ مصرف به اشکال مختلف چب های بریده شده چوب های ورقه ای وچوب های گرد تقسیم بندی میشوند.چوب های گرد:ضخامت بین ۱۴_۳۴سانتی متر ودرازای ۸/۱_۷/ متر دارندوبه دودسته گردبینه وتیر تقسیم میشوند.
▪ چوب های بریده شده :
۱) چهار تراش :
مقطع آن مربع است .مقطع ابعاد ان کمتر از ۲۰ سانتی متر و درازای ان ۴ یا ۵ متر است
۲) بینه:
از تقسیم یک گره بینه بدست میاید.
۳) الوار:
ممکن است چهار گوش یا سه گوش باشد که تقریبا راست وبدون گره است طول ان ۳ متر است.
▪ چوب های ورقه ای:
اغلب این ورقه ها بصورت روکش برای سطح تخته های مصنوعی مثل نئو پان وتیر استفاده میشود چوب های مصرفی در روکش سازی باید از مرغوبیت بالائی برخوردار باشد.
چوب های مصنوعی شامل تخته چند لایی :مزایای آن کم کردن پدیده هم کشیدگی و وا کشیدگی است
▪ تخته خرده چوب (نئوپان۹تخته فیبرها صفحات چوب سیمان):
این صفحات در برابر آتش کاملا مقاومند در برابر قارچ های چوب کاملا متفاوتنددر برابر اب ورطوبت وپوسیدگی سرما ویخبندان کاملا مقاومند عایق صدا وحرارت هستند سبک میباشد و در اکثر قسمت های ساختمان فابل مصرف است قابلیت نصب بر روی آجر وبتون را دارد از نظر اتصالات قابلیت های چوب را دارد و هم چنین قابل یخ زدن وپیچ کردن است.
۱) کانتکس :
از این محصول برای ساخت دیوار سقف کاذب ومانند این ها استفاده میشود.کانتکس از مصالحی است که عایق حرارت وصوت در برابر اتش سوزی است و به راحتی بر روی تیر های آهنی و چوبی و تیر چه های بتونی قابل نصب است.
۲) آندولین:
سقف پوشی است موج دار متشکل از الیاف گیاهی ومواد شیمیاییی ومصنوعی اشباع شده میباشد
۳) تخته های گلوکام:
بصورت های گوناگون در ساختمان به کار برده میشود.از جمله در اجرای اسکلت کف سازی قاب سازی چهار چوب بندی سقف وبام پی سازی پوشش دیوار ها وبام تزیین خارجی وپوشش خارجی عایق بندی حرارتی وصوتی نازک کاری سقف و دیوار های داخلی وپوششش کف.
ـ نتیجه گیری:
چوب از جمله مصالح سبک سازه ای میباشد که تجربه های موفقی در اکثر کشو ر های دنیا داشته است.بسیاری از بناهای چوبی در سر تا سر دنیا در برابر عوامل مختلف محیطی وطبیعی از جمله شرایط اقلیمی ونیرو های جانبی از جمله زلزله وباد مقاومت وپایداری بسیار خوبی از خود نشان دادند. در هر صورت مشکلات پایه ای در زمینه استفاده از این نع مصالح سبک علی الخصوص در زمینه سازه ای وجود دارد.هر چند که سایر کشور ها تجربه های موفقی دز زمینه استفاده از این نوع مصالح داشته اند.
ب) مصالح سبک صنعتی:
یکی از روش های سبک سازی ساختمان ها کاهش وزن تیغه های بار بر در ساختمان است.یکی از روش های نیمه پیش ساخته روش ساخت وساز به کمک پانل ها ی ساندویچی پیش ساخته تردی را نام بردکه با نام های تجاری مختلف از قبیل :پوما سپ وسیلانوبا این روش تا دو طبقه ساختمان با استفاده از باربری قطعات مورد نظر ساخته میگردد.
پانل هابه دو گروه تقسیم میشوند:
۱) سازه ای
۲) غیر سازه ای
پانل های سازه ای در موادر د سازه ای وغیر سازه ای بکار برده میشود
۱) پانل های ساندویچی یا بتن پاششی
۲) پانل با هسته لانه زنبوری
۳) پانل های اف.آر.پی
▪ پانل های ساندویچی با بتن پاششی
پانل های سه بعدی ساندویچی از جمله کامپوزیت های پلیمری میباشند.ساندویچ پانل مصرفی به عنوان نام وپوشش دیواری بصورت کنگره ای وصاف ونوع سقفی ان با بر جستگی هایی به صورت شادولاین میباشد.پانل های سقفی دیافراگم کف را تشکیل میدهد این پانل ها در کنار یکدیگر مستقر شده وروی پانل های دیوار نصب میگردند.پانل های دیوار علاوه بر این که جداکننده فضا های معماری هستند نقش دیوار بار برقائم و دیوار برشی در برابر بار های جانبی را هم ایفا میکنند.بنا بر این عموما در اینگونه سازه ها اسکلت فلزی یا بتنی وجو د نداردوساندویچ پانل به دلیل شکل خاص خود از ظرفیت بار بری بالایی ب خورداراست.ونیز از پانل های غیر بار بر در ساختمان علاوه بر کاهش وزن مزایاییی از قبیل یکپارچه بودن تیغه ها با سازه در برابر بار های جانبی را داراست.

منبع:

زهرا غیور

در تميز كردن نماي ساختمان نكاتي را بايد رعايت كرد كه به شرح زير مي باشد : 1- به طور مسلم ، در مواقع بنايي روي سطوح ديوارهاي آجري ، سنگهاي نما ، اندودهاي سيماني و اندودهاي شيميايي ملات پاشيده مي شود كه قبل از سكني گزيدن در ساختمان بايد اين ملاتها از سطح نما گرفته شود.

2- شوره سفيد رنگ در آجرهايي ديده مي شود كه در اثر مكش آب و يا جذب رطوبت ، نمكهاي موجود در گل پخته را به شكل كپك بر سطح آجركاري ساختمان نمايان مي سازند. ابتدا به علت ناچيز بودن آن را جارو مي زنيم . چنانچه شوره زياد باشد ، آن را چند بار با آب و جارو مي شوييم . اگر با شستن برطرف نشد ، با اسيد رقيق و برس سيمي ، شوره هاي حاصله را از نما پاك مي كنيم.
3- در شهرهاي بزرگ صنعتي ، سطوح تمامي بناهايي كه در كنار كارخانه ها قرار دارند ، ممكن است دوده بگيرد . چنانچه دوده چرب نباشد ، با جارو و گردگيري مي توان آن را تميز كرد. اما اگر دوده چرب باشد ، به نسبت غلظت چربي آن از اسيدهاي رقيق تا غليظ استفاده مي كنيم كه پس از مصرف ، فورا بايد سطح نما را با آب بشوييم . قابل توجه اينكه استفاده از اسيد غليظ بايد به اندازه اي باشد كه سطح آجركاري و يا سنگهاي آهكي دچار فرسودگي و خوردگي نشود. 4- زنگ فلزات مانند آهن و مس بر سطح نما اثرات ناهنجاري مي گذارد. 5- رشد خزه ها نيز بر ديوار نما اشكالاتي ايجاد مي كند و بايد زدوده شوند ؛ زيرا ريشه هاي فرعي در بند آجركاري كه ملات خاكي دارد ، اثر مي كند و باعث لقي و جا به جايي آجرها مي شود . همچنين حشرات و باكتريها لابه لاي شاخه ها و برگهاي خزه ها لانه مي كنند و زندگي انسان را دچار مخاطره مي سازند. 6- شوره بر اثر رطوبت موضعي مانند تركيدگي لوله در خاك و ديوار پيش مي آيد و نما را نا زيبا مي سازد كه رفع نقايص آن را در بالا شرح دادم. 7- پاشيدگي قير يا آسفالت در سطح ديوار و نما به هنگام كار كه نحوه برطرف كردن آن ذكر خواهد شد. 8- رنگهاي روغني مانند نقاشيها و شعار نويسي ديواري . 9- دوده قهويه اي و سياه كه از دودكش بخاريها بوجود مي آيد. 10 – نماهاي رنگ آميزي شده كه بر اثر مرور زمان ، لكه لكه و يا بي رنگ مي شوند و در اين حالت ، بايد دوباره رنگ آميزي شوند. در ادامه به طور كامل موارد ذكر شده را توضيح خواهم داد ..... روش تمیز كردن نماي ساختمان : 1- زماني كه جرمه روي نما ناچيز و سطحي است ، مي توانيم روي آن آب بپاشيم و هنگام حركت آب از بالا به طرف پايين ، با سنباده غير سيمي يا مويي و در مواردي سنگساب دستي سطح را سايش دهيم . سپس با آب گرفتن جرمها ، نما را تميز كنيم. 2- اگر جرم روي نما زياد باشد ، يا نما به رنگ روغني آغشته باشد و يا مورد ديوارنويسي واقع شده باشد ، براي تميز كردن آن ، از روش تميز كردن مكانيكي و وزش ماسه اي با فشار دستگاه استفاده مي كنيم . در اين روش ، بايد فشار ماسه اي بحدي باشد كه نما دچار خلل و فرجهاي ريز نكند. معمولا اين روش براي نماهايي مفيد است كه مصالح سخت دارند ؛ مانند سنگ كاريهاي تزئيني . در اين دستگاه ، چهار نوع شلنگ با قطرهاي مختلف وجود دارد كه از آنها براي زدودن جرم استفاده مي شود. لازم به ذكر است كه نوع ماسه هاي به كاررفته در اين عمل بايد غير سيليسي باشد تا براي كارگران زيان آور نباشد و همين طور غبارهايي را كه از ماسه به وجود مي آيد ، پس از پايان كار با آب مي شوييم و تميز مي كنيم . بديهي است كه پاشيدن آب ممكن است از درزها به قسمتهاي داخلي ساختمان اثر كند . در آخر نيز توجه گردد كه برسهاي مكانيكي كه با چرخش و حركت دوراني سطح را تميز مي كنند بايد با دقت انجام شوند تا اولا امواجي در سطح نما بوجود نيايد و ثانيا گرد حاصله براي كارگران زيان آور نباشد. تميز كردن نما با مواد شيميايي : برخي از مواد شيميايي و نمكها مي توانند در نما هاي سنگي ، آجري و نما با مصالح ديگر ، خسارت كلي وارد آورند و باعث تخريب آنها و يا به وجود آمدن لكه و حفره هايي در سطوح شوند كه بين آنها به موارد زير اشاره مي كنم : 1- اسيد رقيق فلوئوريدريك : اين اسيد را به مقدار 10% با آب مخلوط مي كنيم و با قلم ، چكته و يا فرچه بر سطحي كه قبلا با آب خيس شده است ، مي ماليم . سپس با برس چرمي سايش مي دهيم و بلافاصله با آب مي شوييم. 2- اسيد فسفريك : براي پاك كردن زنگ آهن ، محلول اسيد فوق را با سمپاش و يا برس به سطحي كه قبلا خيس كرده ايم ، ميزنيم و با برس نرم ديگري بر كحل آن مي كشيم و بلافاصله آن را با آب شستشو مي ئهيم . اين اسيدها سطح شيشه را مي خورند و دچار يخزدگي مي كنند . به اين ترتيب ، جلاي سنگهاي نما در كنار پنجره و يا نماسازي رو كار از بين مي رود . در ضمن ، تخته هاي زير پايي را فاسد و در بعضي موارد سوراخ مي كنند . پاشيدن شدن اسيد مذكور بر دست و بدن سبب سوختگي شديد مي شود. 3- تمز كردن بوسيله بخار آب : با دستگاه ، آب گرم و بخار را بر سطح كار مي پاشيم . برخي از موارد سطح نما در بخار آب حل و شسته مي شود ؛ اما استفاده از اين روش از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست . در آخر نيز نكته اي را بنده يادآوري مي كنم كه قبل از استفاده از مواد شيميايي جهت تميز كردن كل نما ، سطح كوچكي را به طور آزمايشي تميز مي كنيم و پس از اطمينان از اينكه اشكالي پيش نخواهد آمد ، نما را پاك خواهيم كرد. در مواردي ، استفاده از آب تنها ، سبب انتقال نمكها از دل كار بر سطح كار مي شود كه در اين صورت ، سطح كار دائم شوره مي زند. تمز كردن دوده از نما با شستشو : 1- لكه هايي را كه از دوده بخاري حاصل مي شود ، مي توان با آب گرم و مواد كف كننده ، بويژه صابون شست. 2- چنانچه دوده چرب باشد ، دو تا سه بار شستشو با آب و صابون ، تميز مي شود. 3- چنانچه دوده بسيار چرب باشد ، مي توان از گل " مهل" يا " تالك" و يا " تري كلروراتيلن" خميري تهيه كرد و بر سطح لكه گذاشت و پس از خشك شدن ، سطح مذكور را با برس تراشيد و چربي غليظ را از آن گرفت. و بايد دقت شود كه اين عمل در هواي آزاد انجام شود تا خطر تنفسي براي كارگران پيش نيايد. لازم به ذكر است كه گرفتگي در دودكشهاي داخلي مانند آبگرمكن و بخاري به علت سطوح غير صيقلي آنهاست . دود در خلل و فرجهاي آنها و بويژه در لوله هاي سيماني نشست و پس از مدتي دودكش را مسدود مي كند . معمولا از پشت بام ، سنگ كيلو را با طنابي محكم به درون سوراخ دودكش مي بنديم و بعد بالا و پايين مي كشيم . با اين عمل ، دوده ها از سوراخ آن بيرون مي ريزد . اگر پارچه زبري نيز اطراف وزنه ببنديم ، جداره دودكش بمراتب بهتر پاك مي شود. در بازار ايران نيز وسيله موجود مي باشد كه مجموعه اي از فنرها و وزنه است كه براي تميز كردن دودكش ها مورد استفاده قرار مي گيرد. پاك كردن اثرات قير و قطران از روي نماي ساختمان : 1- لكه هاي قير و قطران را مي توان تراشيد و اثرات باقي مانده آن را با خميري كه از تركيب " تالك" و يا " گل مهل" حلالي همچون " تولوئن " و يا " تري كلروراتيلن " و يا " جوهرهاي معدني" به دست مي آيد ، پاك نمود. پس از خشك شدن خمير ، آن را با برس از سطح نما مي تراشيم . به طور مسلم ، چون اين مواد شيميايي است ، كاركردن با آنها با احتياط و دقت لازم انجام شود . 2- هنگام صبح كه هوا خنك است ، با احتياط كامل مي توان با ضربه نوك كاردك ، قير را از سطح كار تراشيد. 3- مي توانيم پارافين را روي محلي كه قير به صورت مذاب و لكه بر سطح آجركاري نشسته است ، بكشيم و لكه ها را پاك كنيم. 4- لوله هاي بخاريهايي كه گالوانيزه نيستند ، در اثر آب باران و برف ، زنگ آبه قهوه اي رنگي در سطح نما ايجاد مي كنند كه با آغشته سازي محل به محلول پارافين ، لكه ها از بين خواهند رفت . 5- اثرات موجود از لكه هاي قهوه اي منگنز را نيز با يك واحد " پراكسيد هيدروژن " و يك واحد " اسيد استيك " كه در چهار واحد آب حل مي كنيم ، مي توانيم از بين ببريم. 6- در تماس چربيهاي مرطوب با نما ، رنگهاي خاكستري و قهوه اي كه از صمغ چوب و يا مازوت خارج مي شود ، بر سطح نما اثر مي كند. براي پاك كردن آنها ، محلول اسيد " اكزوليك " را در چهار واحد آبگرم و داغ حل مي كنيم. سطح رنگي را با محلول به دست آمده آغشته مي كنيم و با مالش برس سيمي ، نگها را از بين مي بريم . باز هم و باز هم يادآوري مي كنم كه چون مواد مصرفي ، شيميايي هستند بايد اين كارها را با وسايل كامل ايمني و توجه خاص به اصول صحيح انجام داد

درز انبساط :

برای جلوگیری از خرابیهای ناشی از انبساط و انقباض ساختمان بر اثر تغییر درجه حرارت محیط خارج یا جلوگیری از انتقال بار ساختمان قدیمی مجاور به ساختمانی كه جدید احداث می شود ،

 همچنین در مواردی كه ساختمان بزرگ است و از چند بلوك متصل به هم تشكیل می شود ، باید به كار بردن درز انبساط در محل مناسب پیش بینی شود . حداقل فاصله ای از ساختمان با اجزای ساختمانی كه باید در آن درز انبساط پیش بینی شود ، به نوع ساختمان ، تعداد طبقات ، مصالح مصرفی و آب و هوای محل احداث بستگی دارد ؛ بنابراین باید با مطالعه كافی محل اندازه آن را مهندس طراح تعیین كند. در كلیه ساختمانهای فلزی كه طول آنها بیشتر از  50  متر باشد ، باید در طول ساختمان درز انبساط پیش بینی كرد .

 

این طول مربوط به ساختمانهای فلزی و بدون پوشش محافظ است كه نباید از  50  متر و یا در ساختمانهایی با پوشش محافظ  و در حالات خاص نباید از یكصد متر تجاوز كند. برای پوشاندن و پر كردن فواصل درز انبساط از مواردی استفاده می كنند كه قابلیت ارتجاعی داشته باشد . باید دقت شود كه فاصله درز انبساط به هیچ وجه با مصالح بنایی یا ملات پر نگردد. اگر در هنگام استقرار اسكلت فلزی ، ستونهایی كه در مجاورت یك درز انبساط قرار دارند ، به طور موقت به وسیله قطعات فلزی متصل شده اند ، پس از استقرار ، باید این اتصالات بریده شوند تا ساختمان در محل درز انبساط به كلی از قسمت مجاور خود جدا باشد.

 

درز انقطاع  :

برای جلوگیری از خسارت و كاهش خرابی ناشی از ضزبه ساختمانهای مجاور به یكدیگر ، بویژه در زمان وقوع زلزله ، ساختمانهایی كه دارای ارتفاع بیش از  12  متر یا دارای بیش از  4  طبقه هستند ، باید به وسیله درز انقطاع از ساختمانهای مجاور جدا شوند ؛ همچنین حداقل درز انقطاع  در تراز هر طبقه برابر  100/1  ارتفاع آن تراز از روی شالوده است . این فاصله را می توان در محلهای لازم با مصالح كم مقاومت كه در هنگام زلزله در اثر برخورد دو ساختمان به آسانی مصالح مزبور خرد می شوند ، پر كرد.

تاریخچۀ مختصری در مورد آلیاژ فولاد

عصر ابتدایی فلز و عصر کوتاه مدت مس خیلی زود بوسیلۀ برنز جایگزین شد.این عصر(عصر برنز) در حدو 2000 سال به درازا انجامید و عصر آهن که پس از برنز است به طور ناگهانی و یکباره پس از آن شروع نشد بلکه،این دو فلز در حدود 1000 سال،یعنی،تقریباً از اواسط دورۀ برنز با هم استفاده می شدند.آلیاژ برنز به طور عمده از مس،حدود 5%-10% قلع و گاهی،مقداری ارسنیک تشکیل یافته است.مقدار کمی ارسنیک آلیاژ را سخت تر میکند و قابلیت چکش خواری آن را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.البته کسی به این واقعیت،به این شکل پی نبرده بود بلکه،انسان ها معتقد بودند،سنگ معدن مس و قلع با هم؛همراه با مقداری تردستی و جادو(!)،برنز اعلا را به وجود می آورد.

البته طبیعی است،پس از کشف مهم راه گداختن سنگ مهدن مس،سایر فلزات نیز کمی پس از آن کشف شدند.فلز مس از گونه ای سنگ به دست می آید،بنابراین،طبیعی بود که انسان به دنبال یافتن آن سراغ سنگ های دیگر هم برود؛که باعث کسب تجربیات فراوانی در مورد گداختن فلزات شد.اما،برخلاف تصور معمول،این تجربیات هیچ کمکی به تولید آهن نکرد.تولید آهن مثل معماست که به 1000 سال پس از کشف برنز باز می گردد.

در واقع پیشینیان،آهن را می شناختند.توت،یکی از پادشاهان باستان،یک خنجر آهنی داشت.در سومریا،آهن به نام "سنگ آسمانی" و در مصر باستان به نام "مس سیاه آسمانی" شناخته می شد.در واقع مشکل اصلی ندانستن طریقۀ به دست آوردن این فلز است چون این فلز به مقدار بسیار محدودی، توسط شهاب سنگ هایی،از آسمان به زمین می آمد.دلیل لقب "آسمانی" این فلز در تمدن های باستان نیز همین مهم است.لازم به ذکر است که در همین دوران اهالی اسکیمو نیز آهن مورد نیاز خود را از شهابسنگی 30 تنی به دست

می آوردند که هم اکنون در موزۀ تاریخ طبیعی نیویورک موجود است.

بطور خلاصه،ماجرای کشف آهن به حدوداّ 2000 سال پس از کشف برنز باز

می گردد.متأسفانه دربارۀ داستان کشف آهن اطلاعات چندانی در دسترس نیست.

  همانطور که می دانیم،فولاد،آلیاژی از آهن است که به طور عمده، از اضافه شدن کربن به آهن خالص به دست می آید.چون پیشینیان قادر به گداختن آهن نبودند،بنابراین،تنها راه اضافه شدن کربن به شبکۀ بلوری آهن،پخش آن در سطح آهن بود.در واقع، راه مورد استفاده،"کباب کردن" آهن،در مدت و دمایی معین روی آتش ذغال چوب بود.البته آنها این اعمال را به گونه ای،مذهبی  تلقی می کردند و این شیوه را سینه به سینه و نسل به نسل به هم منتقل می کردند.آنان هیچ گونه تلقی علمی از آنچه که انجام می دادند ، نداشتند و بر عکس فکر می کردند در حال بالا بردن خلوص آهن هستند!

بدین گونه اولین پله های تولید آلیاژ فولاد طی شد.این روند طی شد و پیشرفت کرد تا به دورۀ معاصر رسید.

تاریخ معماری سدۀ نوزدهم بیش از دیگر دوره ها با ابداعات تکنیکی،در زمینۀ ساخت و مصالح ساختمانی،که با این نوآوری ها امکان پذیر شد،تشخص می یابد.در آغاز سال 1709 ،فرایند کک،ساخت آهن ریختگی شکننده را امکان پذیر کرد و از حدود 1850 سخت کاری مقطعی آهن از فولاد نورد خورده فراهم شد.معماران آهن را مادۀ بسیار مناسبی جهت پوشش و ساخت دهانه های عریض و طویل یافتند که به نسبت مصالح پیشین سهل تر و کم هزینه تر بود. 

فولاد های ساختمانی:

تا سال 1960 میلادی،تنها فولاد ساخته شده برای استفاده در سازه های فولادی از نوع فولاد نرمه بود و طراحان بدون ذکر نوع فولاد،تنها از لفظ فولاد مورد نیاز برای سازه های مورد نظر خود استفاده می کردند و آئین نامۀ «SCAI»(انجمن سازه های فولادی امریکا)  اختصاص می داد.تنها مقدار تنش مجاز و مشخصات لازم فولاد را منحصراً به فولاد

و فولاد  سایر فولاد ها نظیر فولاد های خود حفاظ (مقاوم در برابر خورندگی)،مانند

،عملاً در ساختمان ها کاربردی نداشتند -های مخصوص سازه های جوشی نظیر

و فقط گاهگاهی در ساختمان پل ها از این نوع فولادها استفاده می شد.

امروزه مشخصاً انواع مختلف فولادهای اعلای ساختمانی این امکان را برای طراحان بوجود آورده که در مقاطع با تنش های بالای سازه ها،به جای بالا بردن سطح مقطع قطعه، از فولاد مقاوم تری،با سطح مقطع کمتر و از نوع دیگر (مقاوم تر) استفاده کنند.

به منظور درک خواص مقاومتی فولاد در مقوله های مربوط به طراحی،آئین نامه های مختلف،خصوصاً،AISC،تنش تسلیم فولاد در کشش را بعنوان مشخصۀ اصلی فولاد، جهت تعیین تنش مجاز آن تحت اثر انواع بارگذاری ها،بر می گزینند.

لفظ" تنش تسلیم" به تنشی اطلاق می گردد که در اغلب فولاد های متعارف ساختمان (فولاد نرمه)،مرز معینی است بین عملکرد ارتجاعی و خمیری فولاد (مرز بین الاستیسیته و پلاستیسیته).

انواع مختلف فولاد به 3 دستۀ زیر تقسیم می گردد:

1- فولاد کربنی 2-فولاد مقاوم 3-فولاد آلیاژی.

    فولاد کربنی(steel carbon): به فولادی اطلاق می شود که حداکثر عناصر تشکیل دهندۀ آن محدود به این مقادیر باشد:کربن1.7% - منگنز1.65% -سیلیس0.6%. و

 مس 0.6%

کربن و منگنز عمده ترین عناصری هستند که سبب بالا رفتن مقاومت آهن می گردند.

فولاد کربنی ،خود، به چهار دستۀ زیر تقسیم می شود:

فولاد کم کربن: با درصد کربنی کمتر از 0.15%

فولاد با درصد کربن نسبتاً متوسط:درصد کربن بین 0.15% تا 0.29%

فولاد با درصد کربن متوسط(فولاد اعلا):با درصد کربنی بین 0.3% تا 0.59%

فولاد با کربن بالا:درصد کربن بین 0.6% تا 1.7%

فولاد های ساختمانی عموماً در دستۀ فولادهای با کربن نسبتاً متوسط قرار دارند.

با بالا رفتن درصد کربن فولاد،تنش تسلیم (جاری شدن) فولاد بالا رفته و شکل پذیری آن تقلیل می یابد.

اتصالات: 

کلیۀ سازه های ساختمانی در حالت کلی از قطعات جدا از هم بوده و در انتها به هم، به نحوی متصل می گردند.اتصال دو قطعه فولاد یا به وسیلۀ جوش است یا پیچ یا پرچ.

جوش:

  اتصال قطعات فلزی به کمک حرارت به نحوی که حرارت وارده آنها را به شکل خمیری و یا مذاب در آورد،فرایند جوشکاری نامیده می شود.

بر طبق نوشتۀ مورخین مصریان در حدود 5500 سال قبل از میلاد مسیح،به منظور ساخت لوله های مسی،ورق های مس را به شکل لوله در آورده و با چکش کاری دو لب روی هم آمدۀ ورق ها،لوله تهیه می کردند.در ظروف قدیمی مصری که مربوط به سال های 3000 ق.م. است،سیم های طلایی را به کمک حرارت چکش کاری،در زمینۀ مسی نشانده اند.این نوع جوشکاری اولین اقدام بشر در متصل نمودن فلزات به یکدیگر است.یک چنین جوشکاری چکشی،آنچنان رونق و اهمیتی پیدا کرد که رومیان قدیم نام یکی از خدایان خود را «ولکان» (خدای آتش و فلزکاری) گذاشتند.امروزه جوشکاری چکشی هنری فراموش شده است و آخرین کسانی که آن را به کار می بردند،آهنگران روستاها و شهرهای کوچک بوده اند.

تا سال 1877 م. عملاًپیشرفت قابل ذکری در امر جوشکاری رخ نداده بود و تا آن تاریخ )brazing به مدت حدوداً 3000 سال از روش جوشکاری چکشی و لحیم برنجی (

 استفاده می شده است.

 اقدام به یک سلسله         (Elihu Thompon در سال 1877 م. پروفسور الیو تامپون(

آزمایش با معکوس نمودن قطبین کویل های مبدّل نمود و بدین ترتیب اساس جوش مقاومتی را پی ریزی کرد.نهایتاً در سال 1885 م. اولین دستگاه جوش مقاومتی

«لب به لب» خود را ساخت و آن را در سال 1887 م. به معرض نمایش نهاد.

در سال 1889 م. «کافین»  اسبابی جهت جوش شعله ای لب به لب ساخت و بدین ترتیب پایه و اساس یکی از مهم ترین فرایند های جوشکاری را پی ریزی کرد.

در سال 1885 م. «زرنر» نیز فرایند جوشکاری قوسی با دو الکترود کربنی را ارائه داد و در سال 1887 م. «اسلاوینوف» روسی برای اولین بار جوشکاری با الکترود لخت و قوس الکتریک را آزمود.در سال 1889 م. «اسنرومیر» از الکترود های پوشش دار به منظور رفع معایب الکترودهای بدون پوشش استفاده نمود.

در سال 1887 توماس فلچر مخلوط هیدروژن و اکسیژن را در سر لوله ای آتش زده و نشان داد که می توان با موفقیت کامل توسط یک چنین شعله ای به برش و یا ذوب فلزات پرداخت و به دنبال آن در سال های 1903-1901 م. فوچ و پی کارد مشعل دستگاه برش و جوش اکسی استیلن را تهیه کردند و بدین ترتیب این زمینه از جوشکاری و برشکاری را به ظهور آوردند.

بین سالهای 1918-1903 م.،خصوصاً در دوران جنگ جهانی اول، از فن جوشکاری عمدتاً به منظور تعمیر استفاده می شد و در این زمان، جوشکاری ثابت کرد که می تواند

وسیله ای بسیار مفید جهت تعمیرات به حساب آید.

بعد از سال 1919 م. استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان با بکار بردن الکترودهایی با آلیاز مس و تنگستن به صورت جوش نقطه ای شروع گردید.در سال های 1950-1930 م. پیشرفت های مهمی در فن جوشکاری به وقوع پیوست.جوش با قوس

غوطه ور به شکل تجاری آن اولین بار در سال 1934 م. مورد استفاده قرار گرفت.در این روش از جوشکاری،از نوعی پودر محافظ جهت فرایند جوشکاری استفاده می شود.

امروزه روش های زیادی برای فرایند جوشکاری وجود دارد که به کمک آن ها می توان فلزات خالص و آلیاژی را به هم متصل نمود.روش های جوشکاری مناسبی را که از آن ها در سازه های فولادی استفاده می شود به شرح زیر می باشد:

برطبق تعریف کتاب های روش جوشکاری،جوشکاری عبارت است از فرایندی که به کمک حرارت با دمای مناسب به تلفیق و اتصال فلزات می پردازد.در این عمل ممکن است از فشار مکانیکی و یا از الکترودی فلزی نیز استفاده شود.منبع انرژی حرارتی را که در این فرایند از آن استفاده می شود طبق نوع منبع می توان به برقی،شیمیایی،نوری، مکانیکی و حالت جامد تقسیم بندی نمود.از منبع انرژی حرارتی به منظور ذوب فلز مبنا و فلز الکترود جهت ایجاد جریان فلز مذاب مورد نیاز استفاده می شود.

 1-جوشکاری خود حفاظ با قوس الکتریک

2- جوشکاری با قوس غوطه ور

3- جوشکاری با حفاظ گازی

4- جوشکاری با الکترود مغزه پودری

از بین روش های فوق روش اول متداول ترین روش جوشکاری در صنعت ساختمان است.

پیچ:

روش دیگر اتصال قطعات فلزی پیچ می باشد.

1-پیچ های معمولی: این پیچ ها که از جنس فولاد با تنش نهایی بین 4000 تا 5000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشند.این نوع پیچ ها از ارزانترین نوع پیچ می باشند که فقط در اتصالات اتکایی در اعضای درجه دوم،در ساختمان سازی سبک،اعضای مهاربندها،خرپاهای کوچک،لایه ها و کلیۀ که بار وارده بر آنها سبک و استاتیکی می باشد، استفاده می گردد.

2-پیچ های پر مقاومت:برای اتصالات اتکایی و اصطکاکی استفاده می شود.نوع فولاد این پیچ ها از فولادی با مقاومت نهایی بین 8000 تا 10000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ساخته می شوند.قطر پیچ های پر مقاومت بین 12 تا 38 میلیمتر می باشد که استفاده از قطر های 20 و 22 میلیمتر،در ساختمان سازی،معمول تر است.

انواع سوراخ ها برای اجرای پیچ

-سوراخ استاندارد

-سوراخ فراخ

-سوراخ لوبیایی کوتاه

-سوراخ لوبیایی بلند

سوراخ های فراخ:فقط در اتصالات اصطکاکی مجاز می باشد.

سوراخ های لوبیایی کوتاه:در تمام حالات، در اتصالات اصطکاکی مجاز هستند.در اتصالات اتکایی باید عمود بر امتداد نیرو باشند.

سوراخ های لوبیایی بلند:در اتصالات اتکایی فقط در امتداد عمود بر مسیر نیرو مجاز هستند و در اتصالات اصطکاکی فقط می توانند در یکی از ورق های اتصال و در هر امتداد اختیاری وجود داشته باشند.

 بطور کلی،پیچ ها و پرچ ها دارای دو نوع رفتارند:

1-برشی 2-کششی

گذشته از پیچیدگی در محاسبات رفتار پیچ در کاربری سازه های ساختمانی می توان موارد ذیل را نیز که کنترل آنها عملاً خارج از قدرت طراحی است، نام برد:

1-در یک خط نبودن سوراخ پیچ ها 2-یکسان سفت نبودن پیچ ها

در نتیجه خروج از مرکزیت غیر مطلوب بار وارده بر ساختمان و یا اجرای ضعیف ساختمان را می توان نام برد.

پرچ:

یکی دیگر از روش های اتصال دو قطعه فولادی به هم،پرچ کردن می باشد. این روش از قدیمی ترین روش های اتصال سازه های فلزی می باشد.یک پرچ نکوبیده از یک تنۀ استوانه ای که یک سر آن دارای کلاهک می باشد،تشکیل می شود.پرچ ها معمولاً از فولاد نرمه ساخته می شوند.روش کوبیدن پرچ بدین ترتیب است که ابتدا آن را تا دمای سرخ شدن گرم می کنند سپس آن را توسط انبر مخصوص درون سوراخ اتصال قرار داده و با ثابت نگه داشتن سر کلاهک دار آن ، سر دیگر را می کوبند تا به فرم کلاهک در آید و پرچ محکم گردد.در طی این مدت تنۀ پرچ به طورکامل سوراخی را که در آن فرو رفته پر می کنند.در حین سرد شدن،پرچ منقبض می شود که این انقباض، باعث بوجود آمدن نیروی پیش تنیدگی در پرچ می گردد.

امروزه پرچ کاری به این دلایل از رونق افتاده است:

1-پیشرفت فن جوشکاری

2-تولید پیچ های پر مقاومت

3-احتیاج به نظارت دقیق

4-تولید سروصدای زیاد در هنگام کوبیدن و خطر آتش سوزی در کارگاه

"فولاد" به عنوان "اسکلت ساختمان":

از اواخر قرن 18 میلادی به تدریج تولیدات صنعتی جدید وارد امور ساختمانی گردید که در بدو آن برای احداث پلها ، کارخانجات ، تاسیسات بندری ، بناهای عمومی و سپس در بناهای مسکونی مورد استفاده قرار گرفت .

1-  پل رودخانه سورن - ابراهام داربی - 1779 انگلستان که این اثر، اولین اثر "معماری" آهنی شمرده می شود.

2- قصر بلورین  ( Crystal palace   ) - جوزف پاکستون 1851 - انگلیس - لندن
اسکلت فلزی بعنوان سازه ساختمان برای اولین بار در یک کارخانه ریسندگی در " ئرازبری" انگلستان در سالهای 97-1796 مورد استفاده قرار گرفت . اما شاید اولین اثر معماری که از آن بعنوان سرآغاز معماری مدرن یاد می شود ساختمان قصر بلورین (
Crystal palace ) در اولین نمایشگاه بین المللی در هاید پارک شهر لندن به سال 1851 میلادی بود . طراح آن جوزف پاکستن ( Joseph Paxton   ) این بنا را با مصالح کاملا مدرن یعنی آهن و شیشه که اجزاء آن بصورت قطعات پیش ساخته بوسیله پیچ و مهره اجرا نمود . این بنا با مساحتی قریب به 71500 متر مربع بزرگترین ساختمان ساخته شده تا آن زمان بود که بعد از نمایشگاه جمع آوری گردید و مجددا در " سید نهم هیل " مجددا برپا گردید و در سال 1936 بر اثر آتش سوزی از بین رفت ولی دوباره تجدید بنا شد.

3- ( برج ایفل (Eiffel Tower) - گوستاو ایفل  1889-1888 - فرانسه - پاریس )
نمایشگاه دیگری در شهر پاریس در سال 1889 بر پا گردید که در بنای مهم در آن جلب توجه می نمود یکی از آنها برج مشهور ایفل (
Eiffel Tower) با ارتفاع 330 متر توسط گوستاو ایفل طراحی گردید . البته در ابتدا مخالفان زیادی در برابر ساخت آن موضع گیری نمودند ولی سرانجام آن را به عنوان نماد سمبل معماری مدرن و نماد شهر پاریس پذیرفته شد .

4- ( تالار ماشین The machine hall - دوترت و کنتمین - 1889 - فرانسه - پاریس )
بنای مهم دیگرتالار ماشین ( The machin hall   ) با 115 متر دهانه با تلفیق شیشه و فولاد توسط معماری بنام " فردیناند دوترت " و مهندس سازه اش بنام " کنتمین " جهت نمایش آخرین و جدیدترین ماشین آلات و تولیدات صنعتی ساخته شد .

5-معماری مدرن و مصالح جدید در مکتب شیکاگو،اوائل مدرنیست، لوییس سالیوان

شیکاگو در سال 1830 م . به صورت یک شهر بوجود آمد . مبانی تئوریک معماری مدرن در شهر شیکاگو آمریکا بوجود آمد . در اواخر قرن 19 . م مرکز خط راه آهن و ارتباط بین شرق و غرب آمریکا بود . در سال 1885 م . فعالیت شدید اقتصادی و به تبع آن اجرا ساختمانهای تجاری و اداری شروع شد . بعد از آتش سوزی شهر در سال 1871 م . شهر به سرعت بازسازی شد قیمت زمین افزایش یافت و همین موضوع باعث رونق شهر ، بالا رفتن جمعیت و رشد اقتصادی سریع شد و همین عوامل باعث شد قیمت زمین افزایش یابد و بیشترین استفاده از زمین هر ساختمان به امری ضروری تبدیل شد که نسبتا این مسئله بیشتر در ناحیه کوچک مرکزی یا ناحیه تجاری شهر بود . روی هم انباشته شدن مغازه ها در هر ساختمان ( 12 یا 16 طبقه ،با دسترسی به وسیله آسانسور ) باعث توسعه شد .
اولین نشانه های معماری مدرن در این شهر رشد پیدا کرد و هیچکدام از معماران معروف مکتب شیکاگو اهل شیکاگو نبودند . این معماران را به سه دوره می توان تقسیم کرد :

 1- معمارانی که تحت تاثیر شیوه بارون جنی W.Le Baron jenny   بودند .او را معمار ابداع شیوه مهندسی می نامند .

 2- فرانک لوید رایت که از مهمترین طراحان خانه بود.

3- سولیوان ، روچ ، روت ، برن هام و هولابرد .
بعد از آتش سوزی اولین نمونه های ساختمانهای مدرن به دور از هر گونه تاریخ گرایی و تزئینات در این شهر ساخته شد ، که از خصوصیات آنها می توان ساختمانهای بلند مرتبه با اسکلت فلزی ، دیوار غیر باربر و پنجره های وسیع ( پنجره شیکاگو،
Bow Window   ) احداث گردید .
استفاده کردن از اسکلت فلزی و بتن ، گران بودن زمین باعث رونق آپارتمان سازی شد . ساخت آسانسور و تهویه مطبوع ، ساخت آسانسور توسط الیشاگریوز اوتیس و با استفاده از فن آوری فنر مارپیچ ابداع و برای نخستین بار در سال 1857 عرضه شد.تهویه از نوع سیستم آب و هوای مصنوعی در سال 1906 توسط استوارت کرامر اختراع شد .
رونق آپارتمان سازی باعث بوجود آمدن پنجره های شیکاگو و در نتیجه استفاده از نور خورشید شد .
(یکی از مهمترین کارهای مکتب شیکاگو ساختمان مونادناک 
Monadnak Bulding   کار برن هام Brnham است . از عناصر اصلی ساختمان : عدم هر نوع تزئین ، در 16 طبقه با نمای آجری ، دیوارهای داخلی و خارجی باربر و استفاده کردن در زیر زمین از بتن مسلح ، اتصال سطوح به صورت منحنی است .)
کارهای ویلیام بارون جنی
W.Le Baron jenny    نقطه عطفی در مکتب شیکاگو است . او مهندس معماری است که در فرانسه در مکتب بوزار درس خوانده است

ساختمان بیمه Home Store   او در سال 85-1884 اولین سازه با دیوار غیر باربر بود . ساختمان پر ابهتی که نخستین آسمان خراش واقعی بود و در سال 1930 ویران شد .

 ساختمان  Fire Store به سال 91-1890 با همین نوع برخورد سازه ای ساخته شد . اسکلت فلزی سازه جنی در ساختمان یک سازه غیر قابل انحنا بود . اجزا آن از تیرهای  I  شکل به صورت تیپ و مشابه ساخته شد که هیچ تفاوتی بین گوشه ها و مرکز یا بالا و پایین اسکلت نداشت و این یک تحول بی سابقه در ساده طراحی کردن سازه در ساختمان بود و همین تیپ سازه باعث سادگی نمای ساختمان شد که این نوع برخورد با طراحی سنتی نمای ساختمان کاملا مخالف بود . او بیشتر عملکرد گرا بود و سعی می کرد بیشترین نور را در ساختمانهای اداری طراحی کند . معماران مکتب شیکاگو از جمله سولیوان ، برهام ، روت و هولابرد در دفتر او کار می کردند و از بین این معماران فقط هولابرد و روت از اصول او در کارهایش اقتباس کردند .  

تاریخچۀ مختصری در مورد آلیاژ فولاد

عصر ابتدایی فلز و عصر کوتاه مدت مس خیلی زود بوسیلۀ برنز جایگزین شد.این عصر(عصر برنز) در حدو 2000 سال به درازا انجامید و عصر آهن که پس از برنز است به طور ناگهانی و یکباره پس از آن شروع نشد بلکه،این دو فلز در حدود 1000 سال،یعنی،تقریباً از اواسط دورۀ برنز با هم استفاده می شدند.آلیاژ برنز به طور عمده از مس،حدود 5%-10% قلع و گاهی،مقداری ارسنیک تشکیل یافته است.مقدار کمی ارسنیک آلیاژ را سخت تر میکند و قابلیت چکش خواری آن را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.البته کسی به این واقعیت،به این شکل پی نبرده بود بلکه،انسان ها معتقد بودند،سنگ معدن مس و قلع با هم؛همراه با مقداری تردستی و جادو(!)،برنز اعلا را به وجود می آورد.

البته طبیعی است،پس از کشف مهم راه گداختن سنگ مهدن مس،سایر فلزات نیز کمی پس از آن کشف شدند.فلز مس از گونه ای سنگ به دست می آید،بنابراین،طبیعی بود که انسان به دنبال یافتن آن سراغ سنگ های دیگر هم برود؛که باعث کسب تجربیات فراوانی در مورد گداختن فلزات شد.اما،برخلاف تصور معمول،این تجربیات هیچ کمکی به تولید آهن نکرد.تولید آهن مثل معماست که به 1000 سال پس از کشف برنز باز می گردد.

در واقع پیشینیان،آهن را می شناختند.توت،یکی از پادشاهان باستان،یک خنجر آهنی داشت.در سومریا،آهن به نام "سنگ آسمانی" و در مصر باستان به نام "مس سیاه آسمانی" شناخته می شد.در واقع مشکل اصلی ندانستن طریقۀ به دست آوردن این فلز است چون این فلز به مقدار بسیار محدودی، توسط شهاب سنگ هایی،از آسمان به زمین می آمد.دلیل لقب "آسمانی" این فلز در تمدن های باستان نیز همین مهم است.لازم به ذکر است که در همین دوران اهالی اسکیمو نیز آهن مورد نیاز خود را از شهابسنگی 30 تنی به دست

می آوردند که هم اکنون در موزۀ تاریخ طبیعی نیویورک موجود است.

بطور خلاصه،ماجرای کشف آهن به حدوداّ 2000 سال پس از کشف برنز باز

می گردد.متأسفانه دربارۀ داستان کشف آهن اطلاعات چندانی در دسترس نیست.

  همانطور که می دانیم،فولاد،آلیاژی از آهن است که به طور عمده، از اضافه شدن کربن به آهن خالص به دست می آید.چون پیشینیان قادر به گداختن آهن نبودند،بنابراین،تنها راه اضافه شدن کربن به شبکۀ بلوری آهن،پخش آن در سطح آهن بود.در واقع، راه مورد استفاده،"کباب کردن" آهن،در مدت و دمایی معین روی آتش ذغال چوب بود.البته آنها این اعمال را به گونه ای،مذهبی  تلقی می کردند و این شیوه را سینه به سینه و نسل به نسل به هم منتقل می کردند.آنان هیچ گونه تلقی علمی از آنچه که انجام می دادند ، نداشتند و بر عکس فکر می کردند در حال بالا بردن خلوص آهن هستند!

بدین گونه اولین پله های تولید آلیاژ فولاد طی شد.این روند طی شد و پیشرفت کرد تا به دورۀ معاصر رسید.

تاریخ معماری سدۀ نوزدهم بیش از دیگر دوره ها با ابداعات تکنیکی،در زمینۀ ساخت و مصالح ساختمانی،که با این نوآوری ها امکان پذیر شد،تشخص می یابد.در آغاز سال 1709 ،فرایند کک،ساخت آهن ریختگی شکننده را امکان پذیر کرد و از حدود 1850 سخت کاری مقطعی آهن از فولاد نورد خورده فراهم شد.معماران آهن را مادۀ بسیار مناسبی جهت پوشش و ساخت دهانه های عریض و طویل یافتند که به نسبت مصالح پیشین سهل تر و کم هزینه تر بود. 

فولاد های ساختمانی:

تا سال 1960 میلادی،تنها فولاد ساخته شده برای استفاده در سازه های فولادی از نوع فولاد نرمه بود و طراحان بدون ذکر نوع فولاد،تنها از لفظ فولاد مورد نیاز برای سازه های مورد نظر خود استفاده می کردند و آئین نامۀ «SCAI»(انجمن سازه های فولادی امریکا)  اختصاص می داد.تنها مقدار تنش مجاز و مشخصات لازم فولاد را منحصراً به فولاد

و فولاد  سایر فولاد ها نظیر فولاد های خود حفاظ (مقاوم در برابر خورندگی)،مانند

،عملاً در ساختمان ها کاربردی نداشتند -های مخصوص سازه های جوشی نظیر

و فقط گاهگاهی در ساختمان پل ها از این نوع فولادها استفاده می شد.

امروزه مشخصاً انواع مختلف فولادهای اعلای ساختمانی این امکان را برای طراحان بوجود آورده که در مقاطع با تنش های بالای سازه ها،به جای بالا بردن سطح مقطع قطعه، از فولاد مقاوم تری،با سطح مقطع کمتر و از نوع دیگر (مقاوم تر) استفاده کنند.

به منظور درک خواص مقاومتی فولاد در مقوله های مربوط به طراحی،آئین نامه های مختلف،خصوصاً،AISC،تنش تسلیم فولاد در کشش را بعنوان مشخصۀ اصلی فولاد، جهت تعیین تنش مجاز آن تحت اثر انواع بارگذاری ها،بر می گزینند.

لفظ" تنش تسلیم" به تنشی اطلاق می گردد که در اغلب فولاد های متعارف ساختمان (فولاد نرمه)،مرز معینی است بین عملکرد ارتجاعی و خمیری فولاد (مرز بین الاستیسیته و پلاستیسیته).

انواع مختلف فولاد به 3 دستۀ زیر تقسیم می گردد:

1- فولاد کربنی 2-فولاد مقاوم 3-فولاد آلیاژی.

    فولاد کربنی(steel carbon): به فولادی اطلاق می شود که حداکثر عناصر تشکیل دهندۀ آن محدود به این مقادیر باشد:کربن1.7% - منگنز1.65% -سیلیس0.6%. و

 مس 0.6%

کربن و منگنز عمده ترین عناصری هستند که سبب بالا رفتن مقاومت آهن می گردند.

فولاد کربنی ،خود، به چهار دستۀ زیر تقسیم می شود:

فولاد کم کربن: با درصد کربنی کمتر از 0.15%

فولاد با درصد کربن نسبتاً متوسط:درصد کربن بین 0.15% تا 0.29%

فولاد با درصد کربن متوسط(فولاد اعلا):با درصد کربنی بین 0.3% تا 0.59%

فولاد با کربن بالا:درصد کربن بین 0.6% تا 1.7%

فولاد های ساختمانی عموماً در دستۀ فولادهای با کربن نسبتاً متوسط قرار دارند.

با بالا رفتن درصد کربن فولاد،تنش تسلیم (جاری شدن) فولاد بالا رفته و شکل پذیری آن تقلیل می یابد.

اتصالات: 

کلیۀ سازه های ساختمانی در حالت کلی از قطعات جدا از هم بوده و در انتها به هم، به نحوی متصل می گردند.اتصال دو قطعه فولاد یا به وسیلۀ جوش است یا پیچ یا پرچ.

جوش:

  اتصال قطعات فلزی به کمک حرارت به نحوی که حرارت وارده آنها را به شکل خمیری و یا مذاب در آورد،فرایند جوشکاری نامیده می شود.

بر طبق نوشتۀ مورخین مصریان در حدود 5500 سال قبل از میلاد مسیح،به منظور ساخت لوله های مسی،ورق های مس را به شکل لوله در آورده و با چکش کاری دو لب روی هم آمدۀ ورق ها،لوله تهیه می کردند.در ظروف قدیمی مصری که مربوط به سال های 3000 ق.م. است،سیم های طلایی را به کمک حرارت چکش کاری،در زمینۀ مسی نشانده اند.این نوع جوشکاری اولین اقدام بشر در متصل نمودن فلزات به یکدیگر است.یک چنین جوشکاری چکشی،آنچنان رونق و اهمیتی پیدا کرد که رومیان قدیم نام یکی از خدایان خود را «ولکان» (خدای آتش و فلزکاری) گذاشتند.امروزه جوشکاری چکشی هنری فراموش شده است و آخرین کسانی که آن را به کار می بردند،آهنگران روستاها و شهرهای کوچک بوده اند.

تا سال 1877 م. عملاًپیشرفت قابل ذکری در امر جوشکاری رخ نداده بود و تا آن تاریخ )brazing به مدت حدوداً 3000 سال از روش جوشکاری چکشی و لحیم برنجی (

 استفاده می شده است.

 اقدام به یک سلسله         (Elihu Thompon در سال 1877 م. پروفسور الیو تامپون(

آزمایش با معکوس نمودن قطبین کویل های مبدّل نمود و بدین ترتیب اساس جوش مقاومتی را پی ریزی کرد.نهایتاً در سال 1885 م. اولین دستگاه جوش مقاومتی

«لب به لب» خود را ساخت و آن را در سال 1887 م. به معرض نمایش نهاد.

در سال 1889 م. «کافین»  اسبابی جهت جوش شعله ای لب به لب ساخت و بدین ترتیب پایه و اساس یکی از مهم ترین فرایند های جوشکاری را پی ریزی کرد.

در سال 1885 م. «زرنر» نیز فرایند جوشکاری قوسی با دو الکترود کربنی را ارائه داد و در سال 1887 م. «اسلاوینوف» روسی برای اولین بار جوشکاری با الکترود لخت و قوس الکتریک را آزمود.در سال 1889 م. «اسنرومیر» از الکترود های پوشش دار به منظور رفع معایب الکترودهای بدون پوشش استفاده نمود.

در سال 1887 توماس فلچر مخلوط هیدروژن و اکسیژن را در سر لوله ای آتش زده و نشان داد که می توان با موفقیت کامل توسط یک چنین شعله ای به برش و یا ذوب فلزات پرداخت و به دنبال آن در سال های 1903-1901 م. فوچ و پی کارد مشعل دستگاه برش و جوش اکسی استیلن را تهیه کردند و بدین ترتیب این زمینه از جوشکاری و برشکاری را به ظهور آوردند.

بین سالهای 1918-1903 م.،خصوصاً در دوران جنگ جهانی اول، از فن جوشکاری عمدتاً به منظور تعمیر استفاده می شد و در این زمان، جوشکاری ثابت کرد که می تواند

وسیله ای بسیار مفید جهت تعمیرات به حساب آید.

بعد از سال 1919 م. استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان با بکار بردن الکترودهایی با آلیاز مس و تنگستن به صورت جوش نقطه ای شروع گردید.در سال های 1950-1930 م. پیشرفت های مهمی در فن جوشکاری به وقوع پیوست.جوش با قوس

غوطه ور به شکل تجاری آن اولین بار در سال 1934 م. مورد استفاده قرار گرفت.در این روش از جوشکاری،از نوعی پودر محافظ جهت فرایند جوشکاری استفاده می شود.

امروزه روش های زیادی برای فرایند جوشکاری وجود دارد که به کمک آن ها می توان فلزات خالص و آلیاژی را به هم متصل نمود.روش های جوشکاری مناسبی را که از آن ها در سازه های فولادی استفاده می شود به شرح زیر می باشد:

برطبق تعریف کتاب های روش جوشکاری،جوشکاری عبارت است از فرایندی که به کمک حرارت با دمای مناسب به تلفیق و اتصال فلزات می پردازد.در این عمل ممکن است از فشار مکانیکی و یا از الکترودی فلزی نیز استفاده شود.منبع انرژی حرارتی را که در این فرایند از آن استفاده می شود طبق نوع منبع می توان به برقی،شیمیایی،نوری، مکانیکی و حالت جامد تقسیم بندی نمود.از منبع انرژی حرارتی به منظور ذوب فلز مبنا و فلز الکترود جهت ایجاد جریان فلز مذاب مورد نیاز استفاده می شود.

 1-جوشکاری خود حفاظ با قوس الکتریک

2- جوشکاری با قوس غوطه ور

3- جوشکاری با حفاظ گازی

4- جوشکاری با الکترود مغزه پودری

از بین روش های فوق روش اول متداول ترین روش جوشکاری در صنعت ساختمان است.

پیچ:

روش دیگر اتصال قطعات فلزی پیچ می باشد.

1-پیچ های معمولی: این پیچ ها که از جنس فولاد با تنش نهایی بین 4000 تا 5000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشند.این نوع پیچ ها از ارزانترین نوع پیچ می باشند که فقط در اتصالات اتکایی در اعضای درجه دوم،در ساختمان سازی سبک،اعضای مهاربندها،خرپاهای کوچک،لایه ها و کلیۀ که بار وارده بر آنها سبک و استاتیکی می باشد، استفاده می گردد.

2-پیچ های پر مقاومت:برای اتصالات اتکایی و اصطکاکی استفاده می شود.نوع فولاد این پیچ ها از فولادی با مقاومت نهایی بین 8000 تا 10000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ساخته می شوند.قطر پیچ های پر مقاومت بین 12 تا 38 میلیمتر می باشد که استفاده از قطر های 20 و 22 میلیمتر،در ساختمان سازی،معمول تر است.

انواع سوراخ ها برای اجرای پیچ

-سوراخ استاندارد

-سوراخ فراخ

-سوراخ لوبیایی کوتاه

-سوراخ لوبیایی بلند

سوراخ های فراخ:فقط در اتصالات اصطکاکی مجاز می باشد.

سوراخ های لوبیایی کوتاه:در تمام حالات، در اتصالات اصطکاکی مجاز هستند.در اتصالات اتکایی باید عمود بر امتداد نیرو باشند.

سوراخ های لوبیایی بلند:در اتصالات اتکایی فقط در امتداد عمود بر مسیر نیرو مجاز هستند و در اتصالات اصطکاکی فقط می توانند در یکی از ورق های اتصال و در هر امتداد اختیاری وجود داشته باشند.

 بطور کلی،پیچ ها و پرچ ها دارای دو نوع رفتارند:

1-برشی 2-کششی

گذشته از پیچیدگی در محاسبات رفتار پیچ در کاربری سازه های ساختمانی می توان موارد ذیل را نیز که کنترل آنها عملاً خارج از قدرت طراحی است، نام برد:

1-در یک خط نبودن سوراخ پیچ ها 2-یکسان سفت نبودن پیچ ها

در نتیجه خروج از مرکزیت غیر مطلوب بار وارده بر ساختمان و یا اجرای ضعیف ساختمان را می توان نام برد.

پرچ:

یکی دیگر از روش های اتصال دو قطعه فولادی به هم،پرچ کردن می باشد. این روش از قدیمی ترین روش های اتصال سازه های فلزی می باشد.یک پرچ نکوبیده از یک تنۀ استوانه ای که یک سر آن دارای کلاهک می باشد،تشکیل می شود.پرچ ها معمولاً از فولاد نرمه ساخته می شوند.روش کوبیدن پرچ بدین ترتیب است که ابتدا آن را تا دمای سرخ شدن گرم می کنند سپس آن را توسط انبر مخصوص درون سوراخ اتصال قرار داده و با ثابت نگه داشتن سر کلاهک دار آن ، سر دیگر را می کوبند تا به فرم کلاهک در آید و پرچ محکم گردد.در طی این مدت تنۀ پرچ به طورکامل سوراخی را که در آن فرو رفته پر می کنند.در حین سرد شدن،پرچ منقبض می شود که این انقباض، باعث بوجود آمدن نیروی پیش تنیدگی در پرچ می گردد.

امروزه پرچ کاری به این دلایل از رونق افتاده است:

1-پیشرفت فن جوشکاری

2-تولید پیچ های پر مقاومت

3-احتیاج به نظارت دقیق

4-تولید سروصدای زیاد در هنگام کوبیدن و خطر آتش سوزی در کارگاه

"فولاد" به عنوان "اسکلت ساختمان":

از اواخر قرن 18 میلادی به تدریج تولیدات صنعتی جدید وارد امور ساختمانی گردید که در بدو آن برای احداث پلها ، کارخانجات ، تاسیسات بندری ، بناهای عمومی و سپس در بناهای مسکونی مورد استفاده قرار گرفت .

1-  پل رودخانه سورن - ابراهام داربی - 1779 انگلستان که این اثر، اولین اثر "معماری" آهنی شمرده می شود.

2- قصر بلورین  ( Crystal palace   ) - جوزف پاکستون 1851 - انگلیس - لندن
اسکلت فلزی بعنوان سازه ساختمان برای اولین بار در یک کارخانه ریسندگی در " ئرازبری" انگلستان در سالهای 97-1796 مورد استفاده قرار گرفت . اما شاید اولین اثر معماری که از آن بعنوان سرآغاز معماری مدرن یاد می شود ساختمان قصر بلورین (
Crystal palace ) در اولین نمایشگاه بین المللی در هاید پارک شهر لندن به سال 1851 میلادی بود . طراح آن جوزف پاکستن ( Joseph Paxton   ) این بنا را با مصالح کاملا مدرن یعنی آهن و شیشه که اجزاء آن بصورت قطعات پیش ساخته بوسیله پیچ و مهره اجرا نمود . این بنا با مساحتی قریب به 71500 متر مربع بزرگترین ساختمان ساخته شده تا آن زمان بود که بعد از نمایشگاه جمع آوری گردید و مجددا در " سید نهم هیل " مجددا برپا گردید و در سال 1936 بر اثر آتش سوزی از بین رفت ولی دوباره تجدید بنا شد.

3- ( برج ایفل (Eiffel Tower) - گوستاو ایفل  1889-1888 - فرانسه - پاریس )
نمایشگاه دیگری در شهر پاریس در سال 1889 بر پا گردید که در بنای مهم در آن جلب توجه می نمود یکی از آنها برج مشهور ایفل (
Eiffel Tower) با ارتفاع 330 متر توسط گوستاو ایفل طراحی گردید . البته در ابتدا مخالفان زیادی در برابر ساخت آن موضع گیری نمودند ولی سرانجام آن را به عنوان نماد سمبل معماری مدرن و نماد شهر پاریس پذیرفته شد .

4- ( تالار ماشین The machine hall - دوترت و کنتمین - 1889 - فرانسه - پاریس )
بنای مهم دیگرتالار ماشین ( The machin hall   ) با 115 متر دهانه با تلفیق شیشه و فولاد توسط معماری بنام " فردیناند دوترت " و مهندس سازه اش بنام " کنتمین " جهت نمایش آخرین و جدیدترین ماشین آلات و تولیدات صنعتی ساخته شد .

5-معماری مدرن و مصالح جدید در مکتب شیکاگو،اوائل مدرنیست، لوییس سالیوان

شیکاگو در سال 1830 م . به صورت یک شهر بوجود آمد . مبانی تئوریک معماری مدرن در شهر شیکاگو آمریکا بوجود آمد . در اواخر قرن 19 . م مرکز خط راه آهن و ارتباط بین شرق و غرب آمریکا بود . در سال 1885 م . فعالیت شدید اقتصادی و به تبع آن اجرا ساختمانهای تجاری و اداری شروع شد . بعد از آتش سوزی شهر در سال 1871 م . شهر به سرعت بازسازی شد قیمت زمین افزایش یافت و همین موضوع باعث رونق شهر ، بالا رفتن جمعیت و رشد اقتصادی سریع شد و همین عوامل باعث شد قیمت زمین افزایش یابد و بیشترین استفاده از زمین هر ساختمان به امری ضروری تبدیل شد که نسبتا این مسئله بیشتر در ناحیه کوچک مرکزی یا ناحیه تجاری شهر بود . روی هم انباشته شدن مغازه ها در هر ساختمان ( 12 یا 16 طبقه ،با دسترسی به وسیله آسانسور ) باعث توسعه شد .
اولین نشانه های معماری مدرن در این شهر رشد پیدا کرد و هیچکدام از معماران معروف مکتب شیکاگو اهل شیکاگو نبودند . این معماران را به سه دوره می توان تقسیم کرد :

 1- معمارانی که تحت تاثیر شیوه بارون جنی W.Le Baron jenny   بودند .او را معمار ابداع شیوه مهندسی می نامند .

 2- فرانک لوید رایت که از مهمترین طراحان خانه بود.

3- سولیوان ، روچ ، روت ، برن هام و هولابرد .
بعد از آتش سوزی اولین نمونه های ساختمانهای مدرن به دور از هر گونه تاریخ گرایی و تزئینات در این شهر ساخته شد ، که از خصوصیات آنها می توان ساختمانهای بلند مرتبه با اسکلت فلزی ، دیوار غیر باربر و پنجره های وسیع ( پنجره شیکاگو،
Bow Window   ) احداث گردید .
استفاده کردن از اسکلت فلزی و بتن ، گران بودن زمین باعث رونق آپارتمان سازی شد . ساخت آسانسور و تهویه مطبوع ، ساخت آسانسور توسط الیشاگریوز اوتیس و با استفاده از فن آوری فنر مارپیچ ابداع و برای نخستین بار در سال 1857 عرضه شد.تهویه از نوع سیستم آب و هوای مصنوعی در سال 1906 توسط استوارت کرامر اختراع شد .
رونق آپارتمان سازی باعث بوجود آمدن پنجره های شیکاگو و در نتیجه استفاده از نور خورشید شد .
(یکی از مهمترین کارهای مکتب شیکاگو ساختمان مونادناک 
Monadnak Bulding   کار برن هام Brnham است . از عناصر اصلی ساختمان : عدم هر نوع تزئین ، در 16 طبقه با نمای آجری ، دیوارهای داخلی و خارجی باربر و استفاده کردن در زیر زمین از بتن مسلح ، اتصال سطوح به صورت منحنی است .)
کارهای ویلیام بارون جنی
W.Le Baron jenny    نقطه عطفی در مکتب شیکاگو است . او مهندس معماری است که در فرانسه در مکتب بوزار درس خوانده است

ساختمان بیمه Home Store   او در سال 85-1884 اولین سازه با دیوار غیر باربر بود . ساختمان پر ابهتی که نخستین آسمان خراش واقعی بود و در سال 1930 ویران شد .

 ساختمان  Fire Store به سال 91-1890 با همین نوع برخورد سازه ای ساخته شد . اسکلت فلزی سازه جنی در ساختمان یک سازه غیر قابل انحنا بود . اجزا آن از تیرهای  I  شکل به صورت تیپ و مشابه ساخته شد که هیچ تفاوتی بین گوشه ها و مرکز یا بالا و پایین اسکلت نداشت و این یک تحول بی سابقه در ساده طراحی کردن سازه در ساختمان بود و همین تیپ سازه باعث سادگی نمای ساختمان شد که این نوع برخورد با طراحی سنتی نمای ساختمان کاملا مخالف بود . او بیشتر عملکرد گرا بود و سعی می کرد بیشترین نور را در ساختمانهای اداری طراحی کند . معماران مکتب شیکاگو از جمله سولیوان ، برهام ، روت و هولابرد در دفتر او کار می کردند و از بین این معماران فقط هولابرد و روت از اصول او در کارهایش اقتباس کردند .

1-آزبست يا پنبه كوهي

يك نوع كاني معدني است كه بافت اليافي دارد , در گذشته از آزبست جهت عايقكاري استفاده مي شده و پس از شناخت اثرات زيان بخش الياف آن كاربرد آن به شدت كاهش يافته است و ديگر در عايقكاري از آن استفاده نمي شود , مطابق استاندارد آزبست نبايد بصورت جزء يا تشكيل دهنده بخشي از فرآورده ها استفاده شود.

آزبست انواع مختلفي دارد كه نوع كريزوتيل كم خطر تراز بقيه اي انواع آن است و خاصيت شكل پذيري خوبي دارد ولي مقاومت شيميايي آن نسبت به انواع ديگر كمتربوده و در حدود 94 % مصرف آزبست دنيا از اين نوع است .

ضريب هدايت حرارت آن نسبت به عايق هاي ديگر بسيار بالاتر بوده (در حدود W/mc0/06 )و از اين حيث عايق خوبي نمي باشد اما دليل عمده مصرف آن به علت خاصيت عدم اشتعال پذيري آن بوده است .

خاصيت سرطان زا بودن الياف و فيبرهاي آزبست ثابت شده به همين دليل اگر در تاسيسات قديمي عايق آزبست مشاهده نموديد از دست زدن به آن خود داري نمائيد زيرا فيبرهاي آن در هوا پراكنده  مي شود و براي برداشتن آن با مسئولين بهداشتي مشاوره نمائيد.

2-پشم شيشه (GLASS WOOL)

از معروف ترين و قديمي ترين انواع عايقهاست ,در حدود 40سال است كه در ايران توليد  مي شود.پشم شيشه شامل فيبرهاي انعطاف پذير شيشه است كه از ذوب مواد اوليه شيشه به دست مي آيددر حالت استاندارد ضخامت الياف آن مي بايست بين 2/3 الي 4/6 ميكرون بوده كه در اين حالت محصول نرم تر بوده وخواص ارتجاعي خود را براي مدت بيشتر حفظ   مي كند و ريزش ذرات آن كمتر خواهد بود واز انواع عايقهاي سلول باز بوده و مي تواند رطوبت محيط را جذب نمائيدو در مجاورت با بخار آب (خصوصا در سطوح گرم )توليد اسيد سيليسيك مي نمايدو اگر محافظت آن به نحو مطلوب انجام نشود باكتريها و قارچها در لايه هاي الياف آن تكثير پيدا مي كنند.

در گسترش حريق بي اثر بوده و در مجاورت حريق گازهاي سمي توليد نمي كندالياف آن با سر سوزني شكل بوده و اگر وارد نسوج ريه شود خارج نمي گردد و تماس آن با پوست باعث خراشيدگي مي شود, استمرار مجاورت در تنفس ذرات معلق آن مي تواند باعث ايجاد بيماريهاي تنفسي و پوستي شود, حداكثر تحمل حرارتي آن550Cº است.

اخيرا پشم شيشه هاي جديدي توليد شده كه از تركيب مذاب دو نوع شيشه است كه باعث كمتر شدن تحريك پوستي مي گردد, و نيازي به چسباننده شيميايي برچسباندن الياف به هم ندارد توليد پشم شيشه در چگالي متوسط زياد نيز انجام مي شود كه مقاومت حرارتي آنها قدري بيشتر از نوع قديمي آن است.

3 -پشم سر باره (SLAG WOOL)

از مشتقات و محصولات هماتيت بوده كه از كوره بلند به دست آمده و داراي خواص و درصد خلوص يكنواخت در تمام محصولات مي باشد, كه از مزاياي عمده اين محصول است .در كشور هاي صنعتي جزو پر مصرف ترين عايق هاي معدني است. در حدود 30 در صد حجم آن را سيليس تشكيل داده كه باعث رشته رشته شدن الياف عايق پشم سرباره مي گردد و اضافه شدن در صد سيليس آن را به سمت پشم شيشه سوق مي دهدو كم شدن آن فرآيند رشته اي شدن آنها را به خطر مي اندازد .

سر الياف آن كروي شكل بوده كه به همين دليل باعث خراش و تحريك پوستي بسيار كمتري مي شود و به دليل ريز بودن ذرات آن عايق الكتريسته نيز مي باشد , بازگشت پذيري آن به طبيعت سريع انجام مي شود .

در صورت مجاورت با بخار آب +PHدارد, جهت توليد اشكال هندسي از يك چسبنده لاتكس رزيني گرما سخت به نام فنوليك استفاده مي شود كه محصول توليد شده تحمل درجه حرارتي كمتر از نوع خالص آن را دارد و پنل هاي آن مي تواند به عنوان عايق صوتي نيز بكار رود, حداكثر تحمل درجه حرارت آن در نوع خالص800ºC است و در حالت غير خاص و مخلوط با فنوليك حداكثر 350ºC را تحمل مي كند .

4 -پشم سنگ (ROCK WOOL)

ماده اوليه اصلي اين عايق سنگ بازالت كه نوعي سنگ آتش فشاني است مي باشد , كه در ايران نيز به وفور يافت مي شود . مقاومت آن در مقابل آتش زياد بوده و آتش گيرنيست , ممكن است در صد خلوص محصول آن به دليل رگه اي بودن مواد اوليه اندكي متغيير باشد ,در مقابل مواد شيميايي مقاوم بوده و جاذب رطوبت است, اثرات زيان بخش آن بر روي پوست و ضريب هدايت حرارتي آن ازانواع قبلي كمتر و دامنه تحمل حرارتي آن از انواع قبلي بيشتر است و حداكثر تحمل حرارتي آن بصورت خالص دماي820درجه سانتيگراد است وحداقل دماي مورد تحمل آن240- درجه سانتيگراد  است. نيز ph  آن خنثي بوده و عايق الكتريسته است.

 5 -سيليكات كلسيم

يك نوع عايق دانه اي ساخته شده از آهك و تقويت شده توسط ذرات سيليكات با ساختار يك پارچه و صلب به همراه مواد معدني آلي مي باشد,مقاومت مناسب در مقابل تغيير شكل داشته و جاذب آب است اما به سرعت خشك مي شود در نتيجه فاسد نشده و مكان مناسبي براي رشد قارچها و ميكروب ها نمي باشد . نيز قابل اشتعال نبوده و عموما براي لوله هاي عبور سيالات داغ مورد استفاده قرار مي گيرد, دانه هاي المنت سماور  و يا برخي اتصالات  نسوز از اين جنس است و حداكثر تحمل دماي آن  982Cº مي باشد.

 6-سيليكات آلو مينيوم

اين نوع عايق از مواد معدني اكسيد آلو مينيوم و الياف سراميكي تشكيل شده است, كه در دماي بالا با هم آميخته مي شوندو در دو شكل پتويي و يا آجري يكپارچه ساخته شده و تحمل دماهاي بسيار بالا را دارد ,و همچنين در مقابل شوكهاي حرارتي نيز مقاوم بوده و كاملا غير قابل اشتعال است .

عايق كورهاي القائي ذوب فلز از اين جنس مي باشد و دماهاي تا حدود 180 درجه سانتيگراد  را به راحتي تحمل مي كند .

atlaspaya.com

نقش شیشه در معماری امروز بسیار چشم گیر و غیر قابل انکار می باشد ، این متریال با وارد شدن در هنر صنعت گونه ی معماری ، تغییراتی شگرف را در این بادی هنری ایجاد کرد.
 حضور این متریال در معماری دارای قدمت زیادی می باشد امروز استفاده از شیشه در ایجاد ساختمانها و همچنین دکوراسیون بسیار رایج می باشد.

نقش شيشه در معماري ساختمان


استفاده از شیشه در معماری باعث شوکوفایی این هنر کهن و همچنین پویایی روز افزون این هنر (معماری) گشته است.
این مقاله به بررسی یکی از کاربرد های این متریال در معماری می پردازد.
● پیشینه ی تاریخی :
هر چند تاریخ کشف شیشه دقیقا مشخص نیست ولی تصور می رود که در دوره یونانی، فنیقی ها صنعت شیشه را در ساحل مدیترانه نزدیک شهرصیدا ایجاد کرده باشند.
شواهد و قرائن تاریخی نیز نشان می دهند که آنان نیز هنر شیشه گری را در دومین دوره اسارت قوم یهود دربابل از بابلیان آموخته اند، ولی آنچه مسلم است شیشه گری از قدیمی ترین حرفه های بشر است که مستلزم استفاده از آتش بوده است.
از بدو پیدایش شیشه، اشیای شیشه ای به خاطر جذابیت و زیبایی، طرفداران زیادی داشته است ومصریان باستان شیشه را به دلیل رنگهای جواهر گونه که از افزودن فلزات واسطه به ترکیب شیشه حاصل می شود درجواهر سازی به کار می بردند.
ظروف شیشه ای که امروزه یکی از بخشهای مهم صنعت را تشکیل می دهد در ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد تولید شده است و مردم سومر،‌بابل و آشور نیز بهترین نوع شیشه و صنعت شیشه گری را داشته اند جداول و فرمولهای ترکیب شیشه بابلیان و آشوریان (۶۲۵ سال قبل از میلاد) که در نزدیکی و مجاورت فارس ساکن بوده اند نشان می دهد که این شیشه ها شدیدا قلیایی بوده اند که به دلیل دوام شیمیایی پائین، عمدتا از بین رفته اند.
هنر شیشه گری به سبک دوره ساسانی در اوائل دوره اسلامی در سامرا و روی ادامه یافت ولی پس از حمله مغول راه افول را پیمود، به طوریکه شاردن سیاح فرانسوی که در بین سالهای ۱۶۶۴ تا ۱۶۸۱ به ایران سفر کرده است،‌هنر شیشه گری ایران را در کیفیت و سطح پائینی گزارش کرده است.
● گونه شناسی:
در معماری نوین، تمیچه های شیشه ای ساختاری جالب و عامه پسند هستند. ممکن است تمچه ها روی یک سطح قرار گرفته و شیب ملایمی داشته باشند و منحنی تر از جایگاه را دنبال کنند یا دارای آرایش نیم طبقه بوده تا سطوح را تغییر دهند.
تیمچه های میان راهها و مسیرها فقط مخصوص پیاده روها هستند و باید به عنوان راههای نیمه عمومی در اطراف سایت شهر ساخته شوند. از تیمچه ها می توان استفاده های متعددی کرد (خرده فروشی، بخشهای مرکب و ...) بنابراین امکاناتی که ممکن است خارج از ساعات اداری، نظر مشتریان را به خود جلب کند، باید ایجاد شوند. تیمچه ها با ساختارهای شیشه ای توسط میله های فولادی و آلومینیومی یا تخته چند لا محافظت می شوند.
● نمونه های کاربردی
گالریها و تیمچه ها از جمله عناصر طراحی هستند که مهندسین معمار آنها را دوباره بکار گرفتند. پشت بامهای شفاف آنها باعث گسترش جاده ها ، راهها و مبادین، شده و ساختمانها را به مغازه ها و فروشگاهها متصل می سازند. گالریها و تیمچه ها برای توسعه ی فضای پیاده رو، مقاومت در شرایط هر جوی و مکانی برای ملاقات ساخته می شدند.
● سقفهای شفاف شیشه ای و سایه بانها
برای اینکه زندگی در نظر ساکنین شهرها و باز دیدکنندگان قابل قبول باشد، سایه بانهای بزرگ شیشه ای نقش مهمی را در معماری و نقشه کشی نوین ایفا می کنند. سایه بانهای شفاف نه تنها در برابر باد و هوا مقاوم هستند بلکه نمای شهرها را هم زینت می دهند.
بامهای شفاف کیفیت زندگی در شهرها را بهبود بخشیده اند و همچنین کیفیت اوقات فراغت را بالا برده اند برای مثال این بامها از ویترین مغازه ها در خیابانهای تجاری و در پیاده روها حفاظت می کنند.
بامهای شفاف برای استخرهای شنا با امکانات ورزشی و ایجاد پناهگاه در برابر هوای نامساعد موثر می باشند. علاوه بر این لازم است وسایل آتش نشانی در ساختمانها موجود بوده و شرایط جوی در خیابانها و دمای هوای مغازه ها، رستورانها و دفاتر به طور نامطلوب تحت تاثیر قرار نگیرد. در بامهای شفاف از این وسایل استفاده می شود:
▪ جامهای شیشه ای سیلیکاتی / هرمی شکل
▪ گنبدهای شیشه ای آکریلی
▪ طاقهایی از جنس آکریل یا پلی کربنات
▪ لایه های متقاطع حاوی الیاف مصهنوعی و موارد مشابه
▪ شیشه نسور
▪ شیشه منحنی (۳ تا ۸ mm به شعاع ۵۰ تا ۲۳۰ mm )

http://v۳k۲.blogfa.com

01 ژانویه

سنگ ها

شناختن جنس و خاصيت سنگ را سنگ شناسي گويند. سنگها يکي از قابل مطالعه ترين عناصر طبيعي مي باشند که تقريباً براي غالب رشته هاي علوم مورد استفاده قرار مي گيرند. حتي گاهي نياز به مطالعه وسيع و طولاني در شناخت سنگ و ساير مشخصات آن مي باشد. پس قبل از اينکه به سنگ هاي ساختماني پرداخته شود بهتر است مطالبي درباره سنگ و علم سنگ شناسي گفته شود.


سنگ عبارت از يک جسم طبيعي است که از يک کاني يا مجموعه اي از چند کاني تشکيل شده باشد. کاني عبارت از ماده طبيعي آلي يا معدني است که ترکيب شيميايي آن بين حدود اختياري معيني تغيير مي¬کند. معمولاً کاني ها و سنگ ها مواد جامدي هستند. تجمع کاني ها در سنگ اتفاقي نيست که تابع شرايط و محيط تشکيل سنگ و مواد اوليه موجود است. ماگما ماده طبيعي سيال و داغي است که ماده سازنده سنگ ها به شمار مي آيد و در سيارات، اقمار طبيعي يا ديگر اجرام سماوي با خصوصيات کلي مشابه توليد مي شود. هنگامي که ماگما بيرون ريخته مي شود علاوه بر توليد گدازه يا نهشته هاي خرد شده، مقدار زيادي مواد فرّار نيز آزاد مي گردد که در اتمسفر يا هيدروسفر زمين يا در فضاي کوچک و بدون هواي سيارات محبوس مي شود. مشخصات سنگ ها را رويدادهاي گذشته بر زمين، ترکيب شيميايي و کانيايي آن تعيين مي کندکه نهادينه ترين بازتاب اين سرگذشت به کاني ارتباط پيدا مي کند و در چگونگي پيوند کاني ها با يکديگر يعني بافت، چهره مي نمايد. کاني به مفهوم سازش و کنار آمده ماده با شرايط طبيعي روي داده بر آن، بازگوکننده سرگذشت زمين و پيدايش و تغييرات سنگ هاست؛ پس سنگ شناسي از ديدگاهي به مفهوم تلاش در راه شناخت و بازگويي اين سرگذشت است، بهگفته ديگر بازگويي بخشي از سرگذشت زمين است.

کاني ها :
امروزه به طور تقريبي حدود 3000 نوع کاني شناخته شده است که از آن ميان تعداد محدودي، به طور فراوان در طبيعت وجود دارند. بدون شک هنوز هم تعداد بيشتري کاني در جهان هستي وجود دارند که با آنها آشنايي نداريم. بررسي و مطالعه علم کاني شناسي، اکنون از مرز يک علم پايه وابسته به علوم زمين فراتر رفته و کاربرد آن درجهان صنعتي روز به روز گسترده مي¬شود. بهره گيري از کانيهاي متنوع طبيعي گستردهتر از آن است که در اين مختصر به بيان آيد. يکي از روشهاي مهم کانيشناسي مطالعه خواص نوري آنها در ميکروسکوپ پلاريزان است که با سنجش پارامترهاي گوناگون نوري اجازه دستهبندي و شناخت هرچه بهتر دنياي کانيها را فراهم ميسازد. فراوانترين کانيها در گروه سيليکاتها قرار دارند. از نقطه نظر کريستال شيمي، ساختمان سيليکاتها از اجتماع بنيانهاي 4- [SiO4] تشکيل گرديده است و شکل فضايي اين بنيان عبارت از يک چهار وجهي است که در رئوس آن يک اتم اکسيژن و در مرکز آن يک اتم سيلسيم قرار دارد. اين چهار وجهي است که در رئوس آن يک اتم اکسيژن و در مرکز آن يک اتم سيسلسيم قرار دارد. اين چهار وجهي يا تترائدر داراي چهار ظرفيت آزاد ميباشد، زيرا چهار اتم دوظرفيتي اکسيژن تنها يک اتم چهار ظرفيتي سيلسيم را احاطه نموده اند و در نتيجه چهار ظرفيت آزاد باقي ميماند که توسط کاتيونهايي مانند منيزيم، آهن، کلسيم و غيره جانشين مي شود. جدول 3-1، رده بندي سيليکات ها را بر اساس صور گوناگون پيوند چهار وجهيهاي 4- [SiO4] به يکديگر نشان ميدهد.

سنگ

سنگها

تقسيم بندي سنگها :
سنگهاي کره زمين به سه دسته کلي تقسيم بندي مي شوند:
-سنگهاي آذرين:
الف) سنگهاي آتشفشاني که از سرد شدن فوران آتشفشانها در
سطح زمين به وجود مي آيند.
ب) سنگهاي نفوذي که در عمق زمين به آهستگي سرد مي شوند.
-سنگهاي رسوبي:
سنگهايي هستند که منشأ خارجي دارند و در نتيجه حمل و نقل و ته نشين شدن ذرات سنگهاي قبلي يا رسوب مواد محلول حاصل از آنها در محيطهاي مختلف (هوا، رودخانه، درياچه، دريا و يخچال) و يا از سيماني شدن و به هم چسبيدن ذرات سنگهاي مختلف و برجا (بدون حمل ونقل) تشکيل شده اند.
- سنگهاي دگرگوني:
الف) سنگهاي ثانويه اي هستند که دگرگون شدن سنگ هاي آذرين يا سنگ هاي رسوبي که قبلاً وجود داشته اند، تشکيل مي شوند. عامل دگرگوني فشار، درجه حرارت، اثر سيالها و جانشيني است.
ب) سنگهاي آذرآواري و توف ها از سنگهايي هستند که از نظر ماده اوليه جزو سنگهاي آذرين و از نظر طرز و محل تشکيل جزو سنگهاي رسوبي هستند.

1. سنگهاي آذرين :
1-1- ترکيب کاني شناختي سنگهاي آذرين
برحسب ظاهر، تجزيه سنگهاي آذرين عناصر را در پيکر ترکيب شيميايي با اکسيژن به صورت
اکسيدهاي FeO, MgO, CaO, Al2O3, SiO2 و ... نشان مي دهد. اين گونه نگرش به ساختمان سنگ نگاهي مجرد است که ساختمان سنگ را ناديده مي انگارد؛ بنابراين اگر انديشيده شود که اين اکسيدها در پيکر کاني هاي کوارتز، فلدسپات، پيروکسن، آمفيبول ... جاي مي گيرند، در عمل کريستال شيمي را پايه هرگونه داوري گذاشته ايم که اين خود فرع شرايطي است که شرايط حاکم بر کره زمين به طور عام و شرايط مادي – محيطي ماگما به طور خاص، ديکته کننده آن است. يک ماگما محيطي است که عناصر به دليل وجود شرايط فيزيکي و شيميايي ويژه به صورت اکسيد در آن جاي دارند، صرف نظر از آنکه ماگما خود با مواد دروني تر زمين و يا هسته آن از ديدگاه ترکيب شيميايي و شرايط فيزيکي تفاوت هاي چشمگير دارد. بدين سان در شرايطي که ماگما آمادگي تبلور – تبديل از حالت سيال به حالت جامد را پيدا مي کند، مواد تشکيل دهندة ماگما به گونه اي رفتار مي کنند که ساختمان اتمي عناصر تشکيل دهنده به آنها حکم مي کند. سرنوشت مختوم اين عناصر در اين شرايط، تشکيل کاني هاي سنگ ساز ساد شده در بالا است، بدين معني که نخست تترائدرهاي 4- [SiO4]، اکسيدهاي MgO، FeO را از محيط بيرون مي برند. با بالا رفتن تراکم 4- [SiO4]، تترائدرهاي يون سيليکات خود با هم ترکيب مي شوند و رشته ها، زنجيرها و صفحه هاي دوبعدي مي سازند که به تدريج ظرفيت يون آزاد اکسيژن در آنها کاستي مي¬گيرد. سپس ساختمان¬هاي سه بعدي Sio2 شکل مي گيرد. پس از آن آلومينيوم جانشين Si در يون سيليکات مي شود که فضاي کريستالين پديد آمده جز عناصر يک ظرفيتي و دو ظرفيتي، شعاع يوني در محدوده Na، K، Ca را در خويشتن نمي پذيرد که بدين سان فلدسپات ها تشکيل مي شوند و با کنار رفتن فلزات آهسته آهسته و گام به گام سيليس آزاد در چهره کوارتز در سنگ مي شوند و با کنار رفتن فلزات آهسته آهسته و گام به گام سيليس آزاد در چهره کوارتز در سنگ نمايان مي شود. اين شماي کلي در هر جاي خود با برخورداري از شرايط فيزيکي – شيميايي معلوم، کاني هاي معلوم و معين با آرايش منظم مربوط به همان شرايط را پيوند مي کند. بدين سان از آنجا که پيدايش هر سنگ، يعني پيدايش کاني هاي معلوم با آرايش معلوم گوياي شرايط است، پس با مطالعه بافت و کاني شناسي سنگ مي توان به شرايط حاکم بر آن منطقه منطقه و سرگذشت زمين شناختي آن محل پي برد. در راستاي اين الگو، شيشه در زماني کوتاه سرد شده است، همچنين بلورهاي ريز و نهان بلورها نيز حاکي از سرعت سرد شدن است. سنگ درشت دانه با آرايش موزائيک نشان از حوصله و شرايط پايدار در پيدايش دما و در نتيجه سرد شدن آهسته دارد. سنگ در بردارندة دوگونه بافت از يک کاني نمايانگر دوگامه در روند تکامل خويش است و نهايتاً يک ساخت کانيايي پديد آمده از کريستال هاي بسيار درشت با اشکال هندسي منظم و سامان يافته، نشان از پايداري شرايطي پديد آمده از سيالي چگال در روند زماني بس دراز دارد. بدين سان سنگ شناسي را بايد دانشي دانست که با بررسي و پژوهش در ترکيب کريستال شيمي کاني ها، رخداد و شرايط گذشته را بازگو مي کند.

2. انواع بافت ها :
2-1- بافت دانه اي
اين بافت ويژه سنگ هاي آذرين دروني (نفوذي) است و به بافت هاي هولوکريستالين گفته مي شود که در آن بلورها به آرامي و در عمق زمين تبلور پيدا کرده و به طور معمول با چشم غيرمسلح نيز قابل تشخيص باشند.
در بعضي از سنگ هاي آذرين سيليسي به ويژه گرانيت پگماتيت ها و گرانوفيرها در گامه هاي بازپسين انجماد، ماگما به دليل تبلور همزمان کوارتز با فلدسپات آلکالن، کوارتز به شکل خطوط ميخي در فلدسپات ديده مي شود. اين بافت گرافيک ناميده مي شود.
بافت افي تيک: در بعضي از سنگ ها به ويژه گابروها، ديابازها و بعضي از بازالت ها، لت هاي پلاژيوکلاز در زمينه اي از اوژيت يا پژونيت درشت و نيمه شکلدار جاي مي گيرند. در مشاهدات ميکروسکپي مقطع نازک، لت هاي فلدسپات که غالباً طول متوسط آنها از قطر پيروکسن فراتر نيست در پيروکسن ها احاطه و محصور مي شوند. اين نوع بافت آفي تيک ناميده مي شود. اگر درازاي پلاژيوکلاز بيشتر از پيروکسن باشد و بخشي از بلور پلاژيوکلاز با پيروکسن محصور شود بافت ساب افي تيک به وجود مي آيد.

بافت پورفيريتيک
اين بافت ويژه سنگ هاي آذرين بيروني است که دربردارندة بلورهاي درشت در زمينه اي ريزدانه يا شيشه اي اند. بلورهاي درشت فنوکريست يا درشت بلور و بافت پورفيريتيک ناميده مي شود. افت اينترگرانولار: در بسياري از گدازه ها و سنگ هاي نيمه عميق به ويژه بازالت ها و ديابازها، زواياي ميان فلدسپات ها با دانه هاي کاني فرومنيزين که در بيشتر موارد اليوين، پيروکسن يا اکسيدهاي آهن – تيتان هستند، بي سامان و بدون جهت خاصي پر مي شوند.
بافت اينترسرتال: اگر فضاي ميان فلدسپات ها با شيشه يا کاني هاي ثانويه بي شکل مثل سرپانتين،
کلريت، کلسيت و ... پر شود بافت اينترسرتال خواهد بود.
هيالوپلتيک: نوعي بافت اينترسرتال است. اين بافت ويژه گدازه هايي است که فضاي ميان ميکروليت هاي فلدسپات که در راستاها ناهمسانند به وسيله شيشه پر شده باشد.
فلتي: بافتي است که در آن زمينه هولوکريستالين بعضي از سنگ هاي دربرداندة ميکروليت هاي غالباً فلدسپت به گونه اي تنگاتنگ و فشرده درهم پيچيده اند.
پيلوتاکسيتي: بافتي است که ميکروليت هاي فلدسپات در نتيجه جريان روانه به تقريب موازي آرايش شده باشد و ميان ميکروليت ها، با مواد ميکرو – کريپتوکريستالين پر مي شود. به اين بافت تراکيتي نيز گفته مي شود.
حفره و آميگدال: انبساز گازها در گدازه هاي آتشفشاني و نفوذي کم عمق حفراتي را پيدي مي آورد. به طور معمول اين حفرات کروي يا تخم مرغي اند و بسياري از آنها نامنظم هستند. اين حفرات ممکن است با کاني هاي ثانويه مثل اپال – کلسيدوئن،کلريت، کلسيت و زئوليت پر مي شود.
اسفروليت: درگدازه هاي سيليسي به ويژه آنهايي که داراي شيشة زياد هستند، کاني هاي شعاعي، سوزني و فيبري ديده مي شود. اين شکل بافتي اسفروليت ناميده مي شود.
بافت هاي ديگري نيز يافت مي شوند که بر پايه شکستگي هاي موجود، کلاستيک گفته مي شود. ميان اين بافت ها، پيروکلاستيک ها به ويژه فراورده قطعه هاي آتشفشان ها هستند.
عمده سنگ هاي آذرين بيروني و دروني و کاني هاي تشکيل دهنده معمول آنها در جدول 3-2 خلاصه شده است.

3. طبقه بندي و نامگذاري سنگ هاي آذرين :
براي طبقه بندي سنگهاي آذرين از دياگرام اشتراکايزن استفاده مي شود و نامگذاري براساس پارامترهاي زير انجام مي گيرد:
Q: کوارتز، تريديميت، کريستوباليت
A: فلدسپات آلکالن شامل ارتوکلاز، ميکروکلين، پرتيت، آنورتوکلاز، سانيدين و آلبيت.
P: پلاژيوکلاز (An5- An100) و اسکاپوليت.
F: فلدسپاتوئيد يا فوئيدها شامل نفلين، لوسيت، کالسيليت، پسودولوسيت، سوداليت، نوزآن، هائوئين، کانکرينيت، آنالسيم و غيره.
M: کاني هاي مافيک.
در تقسيم بندي مودال، گروه Q، A، P،؛ F شامل کاني هاي فلسيک و M کاني هاي مافيک هستند. مجموع Q+A+P+F+M مي بايد 100 باشد. بايد توجه داشت که در سنگ ها هيچ گاه 5 گروه ياد شده با هم وجود ندارد. بلکه حداکثر چهار مورد موجود و يکي از آنها صفر است. به طور مثال اگر کوارتز موجود باشد F (فلدسپاتوئيد) بايد غايب باشد. شکل هاي 3-1 و 3-2 به ترتيب تقسيم بندي و نامگذاري سنگ هاي آتشفشاني و آذرين دروني را با استفاده از دياگرام¬هاي اشتراکايزن نشان مي دهند.

سنگ

سنگ

  فلدسپاتوئيد: F پلاژيوکلاز: P فلدسپات آلکالن: A کوارتز: Q
شکل 3-1 – تقسيم بندي و نامگذاري سنگ هاي آتشفشاني بر پايه کاني هاي تشکيل دهنده با استفاده از دياگرام QAPE (اشتراکايزن 1987)
فلدسپاتوئيد: F پلاژيوکلاز: P فلدسپات آلکالن: A کوارتز: Q
شکل 3-2– تقسيم بندي و نامگذاري سنگ هاي آذرينپايه کاني هاي تشکيل دهنده با استفاده از دياگرام QAPE (اشتراکايزن 1978)

4. سنگهاي دگرگوني :
سنگ¬هاي دگرگوني سنگهايي هستند که از سنگهاي رسوبي و آذرين قبلي به وجود آمده اند و در آنها به علت تغييرات فشار، درجه حرارت يا محيط شيميايي تغييراتي صورت گرفته است بدون اينکه از حالت جامد خارج شوند. به طور کلي دگرگوني عبارت از واکنش مينرالوژيکي و فابريکي يک سنگ در برابر تغيير شرايط فيزيکي و شيميايي مؤثر بر روي سنگ است مشروط بر آنکه شرايط جديد با شرايط تشکيل خود سنگ تفاوت قابل توجهي داشته باشد. انواع مختلف دگرگوني، عوامل دگرگوني و سنگهاي حاصل از فرآيند دگرگوني به اجمال در جدول 3-3 آورده شده است.

سنگ

4-1- ويژگيهاي عمومي سنگ هاي دگرگوني
الف) در سنگهاي دگرگوني اغلب جهت يافتگي به شکل هاي زير مشاهده مي شود:
-به صورت چينه بندي که در اغلب موارد باقيمانده ساختار قديمي سنگهاي رسوبي تشکيل دهندة آن است.
-به صورت شيستوزيته که موجب تورق آسان سنگ مي گردد.
-به حالت ليتاژ که نتيجة تناوب محدود کاني هاي آهن و منيزيم دار با کاني هاي کوارتز – فلدسپاتي است.
ب) در سنگهاي دگرگوني با از بين رفتن کانيهاي قبلي يا تبلور مجدد، کاني هاي شاخص دگرگوني به وجود مي¬آيند.
پ) قوانين و ترتيب تبلور در سنگهاي دگرگوني اختصاصي است که خود وسيله اي جهت تشخيص آنهاست.
ت) بافت ميکروسکوپي کاتاکلاستيک و کريستابلاستيک و غير وسيلة ديگري براي شناسايي آنهاست.
ث) تهيه مقاطع زمين شناسي روي زمين کمک مؤثري جهت تشخيص سنگهاي دگرگوني از ساير سنگهاست.
4-2- بافتهاي دگرگوني
پورفيروبلاستيک: بلورهاي درشت (پورفيروبلاست) يک يا چند کاني که در زمينه اي از دانه هاي ريزتر قرار دارند.
گرانوبلاستيک: بلورهاي دگرگون شده تقريباً يک اندازه که درهم قفل شده اند.
پوئيکلوبلاستيک: بلور بزرگي از يک کاني (به طور مثال گارنت) بلورهاي ديگري (مثل کگوارتز و کلسيت) را دربرگرفته است (مثال: در سنگ اسکارن)
ليپدوبلاستيک: در اين بافت کانيهايي مثل ميکا، کلريت و غيره در جهت معيني به موازات هم آرايش يافته اند.
نمابلاستيک: نوعي بافت جهت يافتة فيبري است که در آن کانيهايي مثل گلوکوفان و اکتينوليت و ... در يک جهت و به مازات هم آرايش يافته اند.
4-3- عمده سنگهاي دگرگوني
الف) دگرگوني مجاورتي: محصول دگرگوني مجاورتي غالباً شيستهاي لکه دار، هورنفلس، مرمر، اسکارن، سنگهاي وابسته به آنهاست:
هورنفلس: معمولاً شامل کوراتز، فلدسپات، پيروکسن، گروسولار و کلسيت است که غالباً هم اندازه هستند. ميکا و آمفيبول در هورنفلسها کمتر از شيست ها مي باشند. بافت اکثر هورنفلسها موزائييکي است.
اسکارن: در مجاورت مرمر و سنگهاي نفوذي
ب) سنگهايي که در آنها تغييرات کاتاکلاستيکي و کريستالوبلاستيکي صورت گرفته است:
کاتاکلازيتها: در اين سنگها تغييرات کاتاکلاستيک کمتر از ميلونيتها است.
ميلونيتها: بيشتر شامل پورفيروکلاست (بلورهاي شکسته و بزرگ) مي¬باشد.
فيلونيتها و شيستهاي فيلونيتي: غالباً شامل کوراتز، مسکويت، گرافيت و گارنت است.
سمي شيست: واژه سمي شيست در مورد کاتاکلازيتهاي متمايل به شيست استفاده مي شود و غالباً شامل دانه هاي شکسته کوارتز و فلدسپات در زمينه ري کريستاليزه شامل ميکاي سفيد، کلريت، کوارتز، بيوتيت، و اسفن و يا آثاري از دانه هاي کوراتز، اوژيت، و هورنبلند در زمينه هاي ري کريستاليزه و جهت يافته مي باشد.  سنگهاي حاصل از دگرگوني از نوع درجه حرارت پايين
اسليت: اين سنگ قسمتي ري‌كريستاليزه است و غالباً شامل كوراتز فيبري، كمي كلريت كه اطراف پورفييروبلاست پيريت متبلور شده‌اند، مي‌باشد. در اثر افزايش دگرگوني اسليت به طرف فيليت سوق پيدا مي‌كند.
فيليت: اين سنگ غالباً به تمامي ري‌كريستاليزه است و شامل كوراتز، ميكاي سفيد، كلريت و كانيهاي اپك مي‌باشد. بعضي از آنها داراي رگه‌هاي كوراتز به موازارت شيستوزيته سنگ مي‌باشند.
شيست: اين سنگ تاماماً ري‌كريستاليزه است و شامل كالك شيست (شيست‌هاي حاوي كربنات) و گرين شيست مي‌باشد (رسنگ سبز اين نوع سنگ‌ها بيتر به خاطر وجود كلريت است) و در اثر دگرگون شدن سنگ‌هاي آذرين بازيك و نيمه بازيك در درجه حرارت پايين تشكيل مي‌شوند.
ت) سنگ‌هاي حاصل از دگرگوني در درجه حرارت بالا و فشار بالا
اين سنگ‌ها عبارتند از: شيست‏، گنايس، آمفيبوليت، گرانوليت، اوليوينيت و اكلوژيت.

5. سنگ‌هاي رسوبي :
منشأ اصلي سنگ‌هاي رسوبي مواد ريز جامد معلق در رودخانه‌ها است. اين رودخانه‌ها در ضمن حركت موجب به هم غلتيدن سنگ‌ها شده و سبب خرد شدن آنها مي‌شوند. همچنين تكه‌هاي ريز سنگ‌ها كه در اثر ساير عوامل طبيعي مانند يخبندان و غيره از تكه سنگ‌ها جدا شده‌اند به وسيله رودخانه جابه‌جا شده و به محل‌هايي كه در عمق آنها بيشتر است برده مي‌شوند. اين دانه‌هاي ريز در اثر نيروي ثقل زمين و همچنين در اثر فعل و انفعالات شيمياي در اين مكان‌ها ته‌نشين شده و تحت فشار قرار مي‌گيرند اين فشار ممكن است در اثر لايه‌هاي فوقاني ته‌نشين‌هاي جديد باشد و يا فشارهاي ديگر و بالاخره بعد از ساليان دراز اين لايه‌ها يكپارچه شده و توليد سنگ‌هاي رسوبي مي‌نمايند.

5-1- مشخصات سنگ‌هاي رسوبي
- كليه سنگ‌هاي رسوبي لايه‌لايه مي‌باشند زيرا تشكيل آنها در اثر ته ‌نشين شدن اجسام جامد موجود در آب‌هاست كه به مرور و لايه‌لايه ته‌نشين مي‌گردند.
- در بعضي از سنگ‌هاي رسوبي (بعضي از آهك‌ها) بقاياي فسيلي جانوارن و گياهان ديده مي‌شود.
- جنس سنگ يكنواخت نيست و ممكن است داراي لايه‌هاي خاك و لاي باشد.

5-2- تقسيم‌بندي سنگ‌هاي رسوبي
-براساس اندازه دانه: اگر دانه‌هاي سنگ در حد ميكرون باشد (1 تا 2 ميكرون) به آن خاك يا خاك رس مي‌گويند. اگر درشتي آن تا صدم ميليمتر باشد به آن لاي مي‌گويند‏ اگر قطر دانه‌ها تا حدود دهم ميليمتر و حتي يك ميليمتر باشد به آن ماسه گفته مي‌شود.
-تقسيم‌بندي و نامگذاري ميكروسكوپي: اين تقسيم‌بندي بر اساس طبقه‌بندي فولك صورت مي‌گيرد (شكل 3-3)

6. خواص فيزيكي سنگ‌ها :
شناخت ويژگي‌هاي فيزيكي سنگ‌ها شامل ويژگي‌هاي مربوط به وزن‏ حجم، سختي، ساخت، قابليت رسانايي آب و گاز و قابليت رسانايي گرما و الكتريسيته و مغناطيس و غيره است. وزن مخصوص، تخلخل و سايش‌پذيري از خواص فيزيكي است كه در سنگ‌هاي ساختماني مورد توجه است.
وزن مخصوص: عبارت است از نسبت وزن حجم معيني از فاز جامد سنگ (كاني‌هاي آن) به وزن همان حجم از آب مقطر، وزن مخصوص بخش جامد سنگ را مي‌توان براساس وزن مخصوص كاني‌هاي تشكيل‌دهنده آن با در نظر گرفتن درصد آنها به دست آورد.
وزن مخصوص يك كاني بستگي به تركيب و ساختمان شيميايي آن دارد، معمولاً هرچه شماره اتم‌هاي سنگين يك كاني بيشتر باشد شعاع اتمي آنها كوچكتر مي‌گردد و تراكم آنها در شبكه تبلور بيشتر شده و در نتيجه وزن مخصوص آن كاني بيشتر است.
تخلخل: سنگ‌ها هميشه متراكم نيستد، بعضي از آنها حاوي منافذ به هم ژيوست، منافذ و حفره‌هاي مجزا و شكاف هستند. وجود اين حفره‌ها اهميت زيادي در خواص مكانيكي سنگ دارد و به طور كلي هرچه تخلخل بيشتر باشد مقاومت مكانيكي آن كمتر است. اگر شكاف‌ها يا حفره‌ها شبكه مرتبطي را تشكيل دهند در اين صورت هرچه حفره‌ها زيادتر باشد نفوذپذيري سنگ بيشتر است، اما اگر حفره‌ها مجزا باشند نمي‌توانند نمايانگر ميزان نفوذپذيري سنگ باشد. حفره‌ها ممكن است اوليه يا ثانويه باشند. حفره‌هاي اوليه در زمان تشكيل سنگ پديد آمده‌اند‏ درحالي‌كه حفره‌هاي ثانويه در نتيجه فرآيندهايي چون دگرگوني، انحلال بعضي از كاني‌ها، تبلور مجدد كاني‌ها، هوازدگي و غيره به وجود مي‌آيند. شكل حفره‌ها معمولاً كانالي شكل، شكاف مانند، كروي و دندانه‌اي است. تخلخل عبارت است از نسبت حجم فضاي حفره‌هاي سنگ به حجم كل سنگ. درصورتي كه نسبت حجم حفره‌هاي به حجم بخش جامد آن در نظر گرفته شود اين نسبت درصد پوكي ناميده مي‌شود. تخلخل يك سنگ بستگي به شكل و اندازه دانه‌هايي دارد كه آن را تشكيل مي‌دهند و نيز مربوط به ميزان تنوع دانه‌ها، سمياني شدن آنها و نوع تجمعع كاني‌ها است. اگر سنگ از دانه‌هاي كروي با اندازه‌هاي متفاوت تشكيل شده باشد حداقل تخلخل را خواهد داشت و اگر دانه‌ها زاويه‌دار و بي‌شكل باشند تخلخل زيادتر است.
لايه‌بندي، تورق: غالباً در سنگ‌ها امتداد و سطوحي يافت مي‌شود كه در آنها نيروي چسبندگي و اتصال دانه‌ها نسبت به امتدادهاي ديگر كمتر و يا به حداقل رسيده است. اين سطوح در سنگ‌هاي رسوبي منطبق بر صفحات لايه‌ها قرار دارد. علاوه بر سطوح لايه‌بندي در سنگ‌ها، سطوح ديگري نيز ممكن است وجود داشته باشد كه سطوح تورق ناميده مي‌شود و معمولاً در امتداد سطوح رسوب‌گذاري نيست. اكثر لايه‌هاي ذغالي داراي چنين سطوحي هستند.
سختي: سختي مشخص‌كننده ميزان نرمي و يا سختي جسم در برابر كشيده شدن يا برخورد جسم ديگر بر آن است. اگر مقاومت سنگ در برابر خراش حاصل از جحم ديگر مورد نظر باشد سختي استاتيكي ناميده مي‌شود درحالي ‌كه سختي سنگ در برابر ضربه در نظر گرفته شود سختي ديناميكي ناميده مي‌شود. اين دو سختي با يكديگر مساوي نيستند. سختي يك سنگ ميانگين سختي كاني‌هاي تشكيل‌دهنده آن است. ساده‌ترين روش سنجش سختي كاني‌هاي گوناگون، تعيين خراش‌ژذيري آنها با كاني سخت‌تر است. درجه‌بندي ده‌گانه‌اي كه توسط مهز در مورد تشخيص سختي كاني‌ها به عمل آمده، در جدول 3-4 آورده شده است.

سنگ

سفتي: سفتي سنگ، مقاومت سنگ را در برابر نيروهاي جداكننده اجزاي آن نشان مي‌دهد و نسبت * كاني كوراتز در كوهي، سرپانيتن سنگ پادزهر، اوليوين شاه مقصود، اپال سنگ آتش زنه و اسپنيل لعل نيز ناميده مي‌شوند.بهترين نوع كوراندم، ياقوت است كه از سنگ‌هاي قيمتي است.
به سفتي سنگ آهك سنجيده مي‌شود. به عنوان مثال اگر سفتي سنگ آهك واحد باشد سفتي ماسه سنگ 1/.1 و كوارتزيت 9/1 است. ويژگي سفتي سنگ‌ها مي‌تواند بر محصولات حفاري و افنجار، راندمان ماشين‌هاي استخراج و غيره تأثير داشته باشد.
ضريب شكنندگي: نشان‌دهنده مشخصات شكنندگي سنگ‌ها است. يكي از روش‌هاي محاسبه اين ضريب، تعين نسبت كار لازم براي ايجاد تغير شكل در منطقه الاستيك به انرژي كلي لازم براي شكستن نمونه سنگ است.
سايندگي: قدرت سايندگي سنگ، در ارتباط با تأثير سنگ بر وسايل حفاري، تعريف مي‌شود.
قابليت خردشوندگي: خردشوندگي سنگ ژارامتري تركيبي از خواص گوناگون مكانيكي آن مانند الاستيسته، پلاستيسينه و مقاومت است و به نحوي مرتبط با انرژي مصرف شده در خرد شدن سنگ تحت اثر يك بار ديناميك است. از طرفي خردشوندگي سنگ‌ها بستگي به تردي و پودرشوندگي آنها دارد. بنابراين هرچه سنگ تردتر باشد با سهولت بيشتري خرد و نرم مي‌شود.

7.سنگ‌هاي ساختماني :
سنگ‌هاي ساختماني به آن دسته از سنگ‌ها اطلاق مي‌شود كه به هر شكل و اندازه، با تغيير شكل فيزيكي يا بدون تغيير در يكي از قسمت‌هاي ساختمان مثل پي، كف، ديواره و نماي ساختمان‌ها، سنگفرش‌ جاده‌ها و محوطه‌ها، ديواره پل‌ها، ديواره‌هاي آب برگردان رودخانه‌هاي كنار شهرها، ساختمان‌هاي زيرزميني و غيره به كار مي‌روند. اين سنگ‌ها را مي‌توان به دو گروه تقسيم نمود: سنگ‌هاي زيربنايي و سنگ‌هاي تزييني و نما.
سنگ‌هاي ساختماني به صورت خرده سنگ، لاشه (سنگ تراشيده)،ؤ مالن ( سنگ تراشيده و چكش‌خورده)، تخته سنگ صيقلي (سنگ‌نما و تزئيني) به كار برده مي‌شوند. اغلب اين سنگ‌ها به همان شكل به دست آمده از واريزه‌هاي كوه‌ها و معادن و يا با تغيير شكل (با ابزارهاي مختلف) در پي‌ها، سنگفرش كوچجه و خيابان و محوطه‌ها و غيره به كار مي‌روند. تغيير شكل سنگ‌ها به صورت خرد كردن، بريدن و غيره مي‌باشد و به دليل اينكه كار زيادي روي آنها صورت نمي‌گيرد و در قسمت‌هاي اصلي و نگهدارنده ساختمان يا راه يا سد و پل و ديواره به كار مي‌روند لذا با عنوان سنگ‌هاي زيربنايي ناميده مي‌شوند.
سنگي كه در ساختمان مصرف مي‌شود بايد سالم باشد و پوسيدگي نداشته باشد. سنگي كه در زيرسازي راه و درون ساختمان مصرف مي‌شود، بايد وزن فضايي بيش از 5/1 تن بر مترمكعب و تاب فشاري بيش از 40 مگاپاسكال داشته باشد. سنگي كه در نماي ساختمان مصرف مي‌شود بايد در برابر اثرهاي جوي ژايداري كند، آب در آن نشت نكند و اثر فيزيكي و شيمياييث نداشته باشد و در آب وا نرود و با آب تركيب نشود. سختي آن كمتر از 3، مقاومت فشاري آن كمتر از 80 مگاپاسكال و وزن فضايي آن كمتر از 2 تن به مترمكعب نباشد. سنگي كه در سنگفرش راه صرف مي‌شود بايد سخت باشد، آب جذب نكند كه در هواي سرد يخ بزند، ساييدگي آن كم باشد و لاستيك چره غلتان را نسايد، تاب ضربه‌اي آن زياد باشد تا چرخ غلتان كوبنده آن را خرد نكند. سنگ سخت براي پي‌سازي ساختمان، زيرسازي راه و راه‌آهن مصرف مي‌شود.
سنگ‌هاي ساختماني شامل سنگ‌هاي رسوبي (عمدتاً آهكي)، سنگ‌هاي آذرين (آتشفشاني و نفوذي) و توف مي‌باشد. سنگ‌هاي آهكي و رسوبي به دليل فراواني‌شان در طبيعت و همچنين سهولت استخراج و سهولت تغيير شكل به نسبت سنگ‌هاي آذرين بيشتر مصرف مي‌شوند. براي سنگفرش محوطه منازل و كف اتاق‌ها بيشتر از انواع سنگ‌هاي توف و يا گرانيتي (وگاهي آهكي) استفاده مي‌شود. از توف‌هاي سبز و سياه و خاكستري و قهوه‌اي به شرطي كه داراي تخلخل كم باشند در پي ساختمان‌ها و ديوارهاي بلند و پهن و از سنگ‌هايي با تخلخل بيشتر معمولاً در پله و كف حياط و به عنوان قرنيز استفاده مي شود. براي سنگ‌هاي تزئيني از سنگ‌هايي استفاده مي‌شود كه صيقل‌پذير بوده و داراي استحكام لازم باشند. اين نوع سنگ‌ها در اندازه‌هاي مختلف بريده مي‌شوند و بعد از ساب و صيقل، در قسمت‌هايي از بنا كه در معرض ديد باشد به كار مي‌روند. از جملة اين سنگ‌ها ، سنگ‌هاي آذرين دروني از قبيل گرانيت، گرانوديوريت، گابروسينيت)، سنگ‌هاي آذرين بيروني (مثل بازالت، آندزيت) و از سنگ‌هاي رسوبي، سنگ‌هاي آهكي كه به دليل زيبايي ظاهري در انواع مختلف بيشتر مورد توجه هستند و همچنين ماسه‌ سنگ‌ها و كنگلومرا مي‌باشند.
در زير مختصري به كاني‌شناسي و سنگ‌شناسي اين نوع سنگ‌ها پرداخته مي‌شود:
گرانيت، سينيت، كوارتز مونزونيت، مونزونيت، گرانوديوريت، كوراتز ديوريت و ديوريت از دسته سنگ‌هاي آذرين دروني مي‌باشند. همه اين سنگ‌ها در اصطلاح تجاري «گرانتي» ناميده مي‌شود درحالي‌كه از نظر علم سنگ‌شناسي با توجه به تركيب شيميايي و كانيايي متفاوت از هم، نام‌هاي مختلف دارند. اين سنگ‌ها در زير گروه آذرين دروني جاي مي‌گيرند و وجه مشترك آنها بافت دانه‌اي است كه همگي در عمق زمين و به آهستگي سرد شده‌اند به طوري كه فرصت مناسب براي رشد بلورها ايجاد شده است، ولي از نظر تركيب كاني‌شناسي متفاوت مي‌باشند. گرانيت از دسته سنگ‌هاي اسيدي، كوراتز مونزونيت با تركيب قليايي – اسيدي، سينيت داراي تركيب قليايي، مونزونيت متوسط – قليايي، كوارتز ديوريت تركيب متوسط متمايل به اسيد، گرانوديوريت قليايي اسيدي تا متوسط و ديوريت از نظر تركيب شيميايي حد واسط سنگ‌هاي اسيدي و بازيك مي‌باشد.

8.تركيب كاني‌شناسي برخي از سنگ‌هاي خاص مورد استفاده در صنعت ساختمان :
گرانيت: بافت آن دانه‌اي گاهي پرتيتي و گاهي گرافيكي است. (بافت پرتيتي رشد همزمان فلدسپات آلكالن با پلاژيوكلاز و بافت گرافيكي رشد همزان كوراتز با فلدسپات آلكالن است). از نظر كاني‌هاي تشكيل دهنده، بيشتر از يك سوم فلدسپات‌ها در گرانيت، فلدسپات آلكالن، غالباً از نوع ارتوكلاز يا ميكروكلين هستند. پلاژيوكلاز‌ها سديك و غالباً در حد اوليگوكلاز هستند. كوارتز حدود 20 تا 40 درصد كل سنگ را تشكيل مي‌دهد. كاني مافيك تيپيك در اين سنگ‌ها بيوتيت قهوه‌اي است. در بعضي از انواع گرانيت‌ها، مسكويت ديده مي‌شود. در گرانيت‌هاي آلكالن، بيشترين كاني از نوع فلدسپات آلكالن است. در بعضي از اين نوع سنگ‌ها ممكن است بيوتيت به همراه هورنبلند يا اوژيت نيز ديده شود.
آداماليت: بافت آن دانه‌اي است. در اين سنگ مقدار پلاژيولكاز و فلدسپات آلكالن به تقريب برابر است (هر كدام بين 35 تا 65 درصد مجموع فلدسپات‌ها). مقدار فلدسپات‌ آلكالن آداماليت‌ها بيشتر از گرانوديوريت‌ها و كوراتز آنها بيشتر از مونزونيت است. كاني مافيك تيپيك آنها بيوتيت و هورنبلند است.
گرانوفير: گرانوفيرها بيشتر داراي تركيب سديك هستند تا پتاسيك، كوارتز آخرين كاني است كه متبلور مي‌شود و بيشتر رشد ميكروگرافيكي با فردسپات آلكالن دارند. از نظر كاني‌شناسي در بردارندة پلاژيوكلاز سديك، فلدسپات آلكالن (رشد توأم با كوارتز) و كاني مافيك آنها هدنيرژيت و اوليوين (فاياليت) است.
گرانوديرويت: اين سنگ حد واسط ميان گرانيت و كوراتز ديوريت است و تركيب كاني‌شناختي نوع تيژيك آن داراي پلاژيوكلاز با تركيب شيميايي آندزين سديك (حدود 40 درصد)، كوارتز (حدود 21 درصد)‏، ارتوكلاز (18 درصد)، هورنبلند (17 درصد) و به عنوان كاني فرعي بيوتيت، اكسيد آهن، تيتان، آپاتيت و اسفن (4 درصد) است.
توناليت: همانند گرانوديوريت است، تنها ميزان فلدسپات آلكالن و كوراتز آن پايين‌تر از گرانوديوريت است و كاني‌هاي مافيك آن بيشتر است. كاني مافيك عمده، هورنبلند و بيوتيت است.
سينيت: در اين سنگ فلدسپات آلكالن دو سوم فلدسپات‌هاي سنگ و عمده كاني تشكيل‌دهنده سنگ است. رنگ صورتي فلدسپات آلكالن زيبايي خاصي به شكل ظاهري سنگ مي‌دهد كه در صنعت ساختمان مورد توجه است.
ديوريت: در اين سنگ، پلاژيوكلاز از نوع آندزين يا اوليگوكلازكلسيك، كاني اصلي است. هورنبلند و بيوتيت كاني‌هاي عمده مافيك هستند.
مونزونيت: اين سنگ از نظر تركيب شيميايي حد واسط ميان ديوريت و سينيت است. مشخصة آن اندازة برابر فلدسپات آلكالن با پلاژيوكلاز است كه هيچ يك از آنها كمتر از يك سوم يا فراتر از دو سوم كل فلدسپات‌ها نيستند، كوازتر زه بطور معمول 5 درصد ديده مي‌شود. ضريب رنگ آن از 15 تا 30 است ولي انواع پرمافيك و بازيك آن با ضريب رنگ 50 تا 60 نيز وجود دارد كه دربردارنده اوليوين و اوژيت با يا بدون بيوتيت است. مونزونيت تيپيك در بردارندة پلاژيوكلاز‌هاي شكل‌دار يا نيمه‌شكل‌دار 33 درصد، ارتوكلاز 32 درصد، اوژيت به اضافه كمي هورنبلند 24 درصد، بيوتيت 6 درصد، كوارتز، كاني‌هاي اپك و، آپاتيت، زيركن و اسفن در مجموع حدود 5 درصد است. بافت مشخصه در بيشتر قسمت‌هاي سنگ پوئي كلينيك است.
با افزايش كوراتز، اين سنگ به طرف كوارتز مونزونيت سوق پيدا مي‌كند. در كوارتز مونزونيت، كاني مافيك عمده بيوتيت و هورنبلند است.
به سنگ‌هاي گرانيت (و نوع متامورف شده آن گرانيت گنايس)، سينست، كوراتز، موزنونيت، گرانوديوريت، كوارتز ديوريت و ديوريت در اصطلاح تجاري گرانيت و به سنگ‌هاي گابرو، دياباز، انورتوزيت و پيروكسينيت (از سنگ‌هاي اولترامافيك)، در اصطلاح تجاري گرانيت سياه گفته مي‌شود.

گابرو: سنگ آذرين نفوذي با تركيب بازيك است. در بيشتر گابروهاي درشت دانه و يا هم ارز نيمه ژرف آنها دانه متوسط‌ها يعني ميكروگابروها، كاني چيره پلاژيوكلازكلسيك و فراوان‌ترين كاني مافيك به ترتيب اوژيت، هيپرستن و اوليوين است. گابروها ممكن است گاهي دربردارندة هورنبلند و بيوتيت باشد. گابروهاي نرمال به طور عمده در برگينده لابرادوريت و اوژيت يا ديالاژ هستند. گابروها به دليل تيره بودن در رنگ سنگ (متمايل به سباه)، در سنگ‌هاي نما مورد توجه‌اند.
پيروكسن دياباز (دياباز تولئيتي): اشباع يا كمي فوق اشباع در سيليس است. اين سنگ‌ در بخش زيرين و پاياني سيل‌هاي ضخيم، پرمايه واز اوليوين هستند. بافت آنها در قسمت‌هاي كناري سيل در اثر سرد شدن سريع، اينترگرانولار، ريزدانه يا اينترسرتال است. به سوري مركز بافت درشت‌تر و بيشتر افي‌تيكي است. كاني هاي آن عبارتند از پلاژيوكلاز (از نوع لابرادوريت)، پيروكسن (از نوع اوژيت، پيژونيت و ارتوپيروكسن)، اكسيدهاي آهن و تيتان، كمي اوليوين يا فاقد آن و به طور جزئي بيئتيت، آمفيبول و آپاتيت. محصول تجزيه در اين سنگ‌، كلريت و سرپانتين است كه باعث رنگ سبز در سنگ مي‌گردد و از اين نظر مورد توجه صنعت ساختمان براي كاربرد در نما مي‌باشد.
اوليوين: دياباز شامل لت‌هاي پلاژيوكلاز كلسيك، اوليوين، اوژيت، اكسيد آهن، بيوتيت و كلريت است.
اوژيت دياباز: شامل پلاژيوكلاز كلسيك و اوژيت نيمه كلسيك كه غالابً به طور افي تيكي آرايش يافته‌اند. پلاژيوكلازها ممكن است به كلسيت و پرهنيت تجزيه شده باشند.
آنوتوزيت: عمده كاني سنگ، پلاژيوكلاز از نوع كلسيك (لابرادوريت و آنورتيت) است كه معمولاً درشت دانه بوده و دانه‌ها به طور بي‌شكل درهم قفل شده‌اند. ممكن است تعدادي هورنبلند و پيركسن (اوژيت) نيز وجود داشته باشد.
بازالت: از سنگ‌هاي آتشفشاني است (اذرين بيروني)، داراي بافت پورفيريتيك و زمينه اكثر آنها ريزدانه، كريپتوكريستالين تا ميكروكريستالين است. از نظر تركيب شيميايي بازيك و عمدتاً شامل پلاژيوكلاز كلسيك، اوليوين، پيروكسن در زمينه‌اي متشكل از ميكروليت‌هاي پلاژيوكلاز و مواد غيردانه‌اي در بين آنها است.
پيروكسينيت‌ها: از گروه سنگ‌هاي اولترامافيك است و عمدتاً شامل پيروكسن (معمولاً ارتوپيروكسن و اوژيت ديوپسيدي در مقادير مساوي) مي‌باشد. گاهي ارتوپيروكسن‌ها داراي تيغك‌هايي از كلينوپيروكسن‌ هستند.
گنايس: از گروه سنگ‌هاي متامورف (دگرگون شده) مي‌باشند كه غالباً درشت‌تر از شيست‌ها هستند. كاني‌هاي عمده آن كوارتز، فلدسپات (پلاژيوكلاز و فلدسپات آلكالن) و در بعضي از سنگ‌ها گارنت، هورنبلند يا پيروكسن و كاني‌هاي فيلوسيليكات (بيوتيت – مسكويت) مي‌باشند.
گنايس چشمي: به علت بافت خاص خود، ظاهر زيبايي دارد.
هورنفلس‌: از گروه سنگ‌هاي دگرگوني مجاورتي است و به رنگ تيره ديده مي‌شود. به طور تيپيك داراي ساخت ورقه‌اي نيستند و انواع ريزدانه آن داراي شكستگي صدفي هستند. بافت مشخصه آن گرانوبلاستيك است ولي در انواع ديگر، زمينه گرانوبلاستيك كاني‌هاي درشت (پورفيبروبلاست) را احاطه مي‌كند. پورفيبروبلاست‌ها ممكن است شامل آندالوزيت، كرديوريت، بيوتيت، هورنبلند يا گارنت باشند. بعضي از هورنفلس‌ها در صورت وجود ميكا ساخت ورقه‌اي ضعيفي را از خود نشان مي‌دهند.
اسليت: از سنگ‌هاي دگرگوني (درجه پايين) و ريزدانه هستند و به طور عمده شامل ميكاي سفيد، كلريت سبز، كوراتز و در بعضي از انواع، كاني اپك گرافيت مي‌باشند. كاني‌هاي فرعي آنها ممكن است تورمالين، روتيل، اپيدت، اسفن، منيتيت و پيريت باشد. اين سنگ داراي شيستوزيته بوده و با داشتن كاني‌هاي فيلوسيليكات بي‌رنگ و كلريت مشخص مي‌شوند.
آمفيبوليت: از سنگ‌هاي دگرگوني به رنگ تيره مي‌باشد. به عنوان كاني‌هاي فرعي ممكن است داراي اپيدت، كلريت، بيوتيت يا گارنت باشد. به خاطر وجود آمفيبول (هورنبلند منشوري) ساخت ورقه‌اي نشان مي‌دهند. در صورت حضور بيوتيت و كلريت، بافت جهت يافته و شيستوزيته آنها زيبايي مناسبي به ظاهر سنگ مي‌دهد.
كوراتزيت: از سنگ‌هاي دگرگوني است كه عمدتاً از كوارتز تشكيل شده است. بلورهاي كوراتز در اين دگرگوني، طويل شدگي پيداكرده و درهم قفل مي‌شوند.
سرپانتيت: از دگرگون شدن سنگ‌هاي پريدوتيت حاصل مي‌شوند و به طور عمده شامل رشته‌هاي ريز و ظريف سرپانتين مي‌باشند كه از تجزيه اوليوين و پيروكسن موجود در پريدوتيت‌ها حاصل مي‌شوند.

9. ويژگي‌ بعضي از سنگ‌هاي خاص مورد استفاده در صنعت ساختمان :
9-1- خصوصيات گرانيت ساختماني
گرانيت‌ها به دليل سختي زياد، شفافيت، زيبايي خيره‌كننده، تنوع طرح و رنگ و كنتراست زيبايي رنگ‌ها اخيراَ به عنوان يك سنگ تزئيني لوكس و گران‌قيمت در بازار جهاني مطرح گرديده‌اند. رنگ گرانيت معمولاً توسط نوع و مقدار فلدسپات آن كنترل مي‌شود و ممكن است به رنگ خاكستري- صورتي كمرنگ تا صورتي و يا قرمز ديده شود. در صورت عدم حضور رنگ صورتي، دامنه رنگ‌ها از خاكستري روشن تا تيره و به طور عمده توسط نسبت فلدسپات و كوارتز به بيوتيت و هرونبلند تعيين مي‌گردد.
گرانيت‌هاي روشن و قرمز و صورتي (گرانيت‌هاي آلكالن) به دليل رنگ صورتي يا قرمز خود بسيار ارزنده هستند و در بازار جهاني جايگاه ويژه‌اي دارند. گرانيت‌هاي قرمز رنگ ناحيه خوي در آذربايجان غربي از اين نظر منحصر به فرد هستند. گرانيت‌هاي خاكستري (گرانيت كالكوآلكالن) بر حسب درجه تيرگي و روشني و اندازه كاني‌ها داراي مرغوبيت متغيري هستند. گرانيت‌هاي شيركوه در يزد و الوند در همدان طيف وسيعي از انواع گرانيت‌ها را تشكيل مي‌دهند كه فاقد آثار آلتراسيون بوده و پديده‌هاي تكتونيك و به ويژه ميكروتكتونيك را تحمل نموده‌اند و به علاوه از نظر رنگ باب بازار نيز مي‌باشند. برش و صيقل دادن گرانيت‌ها بسيار مشكل‌تر و پرهزينه‌تر از سنگ‌هاي آهكي است و فقط ديسك‌ها و سنگ‌ساب‌هاي ويژه قادر به برش و صيقل اين‌گونه سنگ‌ها مي‌باشند. بايد توجه داشت كه انواع گرانيت‌ها به خاطر وجود كوراتز با سختي 7، هورنبلند با سختي 5 تا 5/6 از سنگ‌هاي سخت محسوب مي‌شوند و اين عامل سبب بالا رفتن هزينه استخراج، برش و پرداخت مي‌گردد و نسبت به ساير سنگ‌هاي ساختماني گران تمام مي‌شوند.
سينيت‌ها، ديوريت‌ها، گابروها و سنگ‌هاي خروجي هم ارز آنها يعني تراكيت‌ها، آندزيت‌ها و بازالت‌ها و همچنين سنگ‌هاي ديگر مثل نفلين سينيت‌ها، پريدوتيت‌ها، پيروكسينيت‌ها و آمفيبوليت‌ها و ساير سنگ‌هاي آذرين و دگرگوني از اين نوع به دليل عدم وجود كوارتز در آنها در صورتي كه كاملاً سالم و بدون آثار آلتراسيون باشند و ضمناً رنگ‌هاي زيبايي در صيقل داشته باشند مي‌توانند به عنوان سنگ‌هاي نماي خاص مطرح شوند. هرجا كه اين گونه سنگ‌ها گسترش دارند بايد امكان بهره‌برداري از آنها به عنوان سنگ‌نما مورد توجه قرار گيرد، چه بسا ممكن است در ميان اين گونه سنگ‌ها، سنگ‌نما با خصوصيات ظاهري استثنايي وجود داشته باشد كه در اين شرايط داراي قيمت ويژه‌اي خواهد بود.
از توف‌ها (پيروكلاستيك‌ها) به خصوص توف‌هاي سبر (توف سبز كرج) و رنگ‌هاي ديگر با تخلخل كم و در پس ساختمان‌ها و ديواره‌هاي بلند و پهن و از تخلخل بيشتر معمولاً براي پله‌ها و كف حياط و به عنوان قرنيز استفاده مي‌نمايند.
توف‌هاي شيشه‌اي (پرليت) منبسط شده به عنوان پوشش و اندود مصرف مي‌گردند.
مخلوطي از پرليت – ژيپس به عنوان پوشش و يا روكش ديوارها و غيره مصرف مي‌شود. در ريوليت‌ها به دليل حساس بودن كاني فلدسپات از نظر عوامل آلتراسيون و به دليل اينكه ريوليت، به ويژه توف‌هاي ريوليتي تخلخل يكنواختي دارند و نفوذ آب عامل مهم آلتراسيون در آنها است، از اين رو ريوليت‌هاي غيرآلتره و سالم كمتر ديده مي‌شوند. درصورتي كه ريوليت‌ها داراي درصد كوارتز غيرآلتره و سالم كمتر ديده مي‌شوند. درصورتي كه ريوليت‌ها داراي درصد كوارتز نسبتاً كمتري بوده و فلدسپات‌هاي پتاسيك صورتي رنگ در آنها ديده شوند، ممكن است داراي قابليت برش بوده و سنگ را با ظاهر صورتي زيبا در مقاطع صيقل خورده عرضه نمايند.
خصوصيات مورد استفاده سنگ‌هاي بازالت و دياباز: بازالت و دياباز درواقع تنها به صورت خرد شده مورد استفاده قرار گيرند. آن عمدتاَ به عنوان اجزاء بتن و مواد لازم براي ساختن جاده‌ها، بقيه به صورت مواد مستحكم‌كننده مسير ريل قطار، پوشش سقف و غيره مصرف مي‌گردد. اين سنگ‌ها به دليل فقدان كوارتز براي دستگاه‌ها و ماشين‌ها، ساينده نيستند و اين مزيت سبب ارزشمندي آنها مي‌شود.

9-2- ويژگي سنگ‌هاي دگرگوني مورد استفاده در صنعت ساختمان
گنايس: مثل گرانيت‌ها درصورتي‌كه داراي رنگ‌هاي ايده‌آل و عناصر درشت بوده و فاقد آثار آلتراسيون باشند به دليل بافت چشمي زيبايي كه در مقاطع صيقل خورده بعضي از آنها ديده مي‌شود مي‌توانند سنگ تزئيني استثنايي را تشكيل دهند. البته تهيه سنگ نما از اين‌گونه سنگ‌ها همان مسائل سختي برش و صيقل دادن را دارد و از اين نظر كاملاَ شبيه گرانيت‌ها هستند(به علت وجود كوارتز زياد).
مرمر: به صورت سنگ‌هاي متامورف سفيد، خاكستري و رنگي با تبلور دوباره‌اي كه يافته‌اند داراي درخشندگي و شفافيت و زيبايي خاصي هستند كه به همين جهت جايگاه ويژه‌اي را در صنعت سنگ‌هاي تزئيني يافته‌اند. مرمرها حاصل متامورفيسم سنگ‌هاي آهكي اوليه مي‌باشند. سنگ‌هاي تزئيني بر حسب درجه متامورفيسم و رشد كريستال‌ها (تبلور ريز يا درشت) انواع مختلفي را تشكيل مي‌دهند و نام‌هاي گوناگوني يافته‌اند.
اسليت: اسليت براي مصرف به صورت قطعات منظم برش داده مي‌شود و همچنين به شكل دانه‌هاي خرد شده و پودر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. علاوه بر پوشش سقف و سطوح ساختمان‌ها مقدار قابل ملاحظه‌اي از اسليت‌ها به عنوان Mill Stock توليد مي‌شود كه شامل اسليت‌هايي است كه براي تهيه سطح ميزها، پله‌ها، پايه ديوارها، پوشش پايه‌ها و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از اسليت‌هاي رنگي براي سقف‌ها و پوشش ساختمان‌ها استفاده مي‌گردد. از هورنفلس‌، آمفيبوليت و بعضي شيست‌ها (مثل كرديريت شيست) به خاطر ظاهر زيبايشان به عنوان سنگ‌نما استفاده مي‌شود.

9-3- ويژگي سنگ‌هاي رسوبي مورد استفاده در صنعت ساختمان
اين گروه از سنگ‌ها، به طور عمده شامل ماسه‌سنگ و آهك مي‌باشد.
9-3-1- سنگ‌هاي آهكي
عمده سنگ‌هاي ساختماني و تزئيني را سنگ‌هاي آهكي تشكيل مي‌دهند. اين‌گونه سنگ‌ها به دليل سختي مناسب، قابليت ساب و برش، تنوع رنگ، مقاومت خوب، قابليت استخراج آسان، عدم امكان آلتره شدن و ذخاير زياد توانسته‌اند جايگاه خاصي را در سنگ‌هاي ساختماني و تزئيني داشته باشند. سنگ آهك از نظر مينرالوژي، از كربنات كلسيم (كلسيت) يا كربنات مضاعف كلسيم، منيزيم (دولوميت) تشكيل شده است و با توجه به ناخالصي‌هاي جزئي رنگ آنها تغيير مي‌كند. درصورت آغشتگي بلورهاي كلسيت به اكسيدهاي آهن، بسته به شدت آغشتگي، رنگ آنها از كرم تا قهوه‌اي – قرمز تغيير مي‌كند. اگر كربنات منيزيم در سنگ كمتر از 5 درصد باشد به نام سنگ آهك و درصورتي كه از 5 تا 40 درصد باشد به نام سنگ آهك منيزيتي يا سنگ آهك دولوميتي و اگر بيش از 40 درصد باشد به نام دولوميت خوانده مي‌شود.
از نظر تجاري اين گروه شامل سنگ‌هاي با تعريف فوق و همچنين سنگ‌هاي دگرگون شده آهكي مي¬شود كه در آآنها بلور مجدد (مثل مرمر) صورت گرفته است.
اين گروه شامل تراورتن، مرمر، مرمريت، سنگ چيني و كريستال مي‌باشد.
تراورتن: تراورتن‌ها محصول چشمه‌هاي آهك ساز قديمي هستند كه به صورت پهنه‌هاي نسبتاً وسيعي ديده مي‌شوند.
از جمله معادن مهم تراورتن، آذرشهر و محلات است كه از نظر مرغوبيت بي‌نظيرند.
تراورتن سفيد در صورتي كه رنگ آن به صورت يكنواخت و يك دست سفيد باشد و رگچه‌هاي رنگي و خلل و فرج يكنواخت داشته باشد از مرغوبيت بيشتري برخوردار است. تراورتن معادن محلات از اين‌گونه‌اند. وجود رگچه‌هاي رنگي ناشي از آلودگي به اكسيدهاي آهن در تراورتن باعث زيبايي سنگ مي‌شود. تراورتن‌هاي كرم رنگ كه ناشي از وجود پيگمنت‌هاي پراكنده اكسيدآهن در متن سنگ مي‌باشد از مرغوبيت كمتري برخوردارند. تراورتن‌هاي رنگي (بر حسب درصد آلودگي به پيگمنت‌هاي اكسيدآهن به رنگ‌هاي قرمز، گردويي، ليمويي و غيره ديده مي‌شوند) به دليل نقش و نگارهايي كه اختلاف ميزان آلودگي اكسيدآهن در لايه‌هاي مختلف تراورتن ايجاد مي‌نمايد. ظاهر بسيار زيبا و جذابي دارند. درحال‌حاضر ايران تنها كشور توليدكننده تراورتن قرمز است. معادن تراورتن رنگي عبارتند از معدن تراورتن گردويي و ليمويي آذرشهر در آذربايجان شرقي، معدن تراورتن قرمز سردارآباد، اردستان و نطنز. تراورتن به دلايل زير پرمصرف‌ترين سنگ ساختماني است:
-مقاومت قابل قبول.
-برش‌پذيري و صيقل‌پذيري ايده‌آل.
-شرايط استخراج ايده‌آل به اين دليل كه اغلب با لايه‌بندي افقي تا شيب كم در نقاط كم ارتفاع تشكيل مي‌گردند و دستيابي آساني دارند.
-عدم وجود علائم تكتونيكي روي ذخاير موجود تراورتن، زيرا به دليل جوان بودن (كواترنر)بعد از فازهاي كوهزايي مختلف زمين‌شناسي تشكيل يافته‌اند.
-زيبايي ظاهري.
-وجود تخلخل جهت چسبيدن كامل به ملات.
-ارزان بودن به نسبت ساير سنگ‌ها.
مرمر: مرمر كه گاه به غلط آن را معادل اونيكس يا ماربل مي‌نامند از نظر مينرالوژيكي، كربنات آن از نوع آراگونيت است. مرمرها نظير تراورتن‌ها محصول عملكرد چشمه‌هاي آبگرم قديمي مي‌باشند كه معمولاً به صورت لايه‌هايي در ميان لايه‌هاي تراورتن ديده مي‌شوند. در پروسه كارآيي چشمه‌هاي آبگرم، اگر افت حرارتي آب چشمه‌ها كند باشد آراگونيت به وجود مي‌آيد و اگر افت دما به تندي صورت گيرد تراورتن تشكيل مي‌گردد. مرمر به رنگ‌هاي سفيد، شيري، سبز سير، زرد كهربايي و عسلي تيره و قهوه‌اي حتي سياه شهرت دارد.
مرمريت: از نظر علمي سنگي به نام مرمريت وجود ندارد ولي در اصطلاح معمول معادل ماربل مي‌باشد و حتي گاهي سنگ‌هاي آهكي خارج از تعريف ماربل را نيز شامل مي‌شود.
از نظر پتروگرافي مرمر يا ماربل، سنگ آهكي دگرگون شده‌اي است با وزن مخصوص بيشتر از سنگ آهك كه شامل بلورهاي كلسيت يا دولوميت يا هر دو آنهاست كه داراي بافت موزائيكي هستند.
از نظر تجاري، مرمريت شامل كليه سنگ‌هاي آهكي اعم از دگرگون يا غيردگرگون مي‌شود كه براي صيقل دادن مناسب بوده و جلاي خوبي دارند. مرمريت‌ها را بر حسب مقدار كربنات منيزيم يا كلسيم به نام‌هاي مرمريت كلسيتي، مرمريت منيزيتي (يا دولوميتي) مي‌نامند. اين سنگ با توجه به وجود ناخالصي‌ها به رنگ‌هاي روشن و سفيد تا رنگي و نهايتاً تيره وجود دارد.

سختي كلسيت در مقياس مهز 3 ولي سختي كربنات منيزيم 5/3 الي 4 است، از اين‌رو مرمرهاي كلسيم و منيزيم‌دار مقاوم‌تر هستند. مرمرهاي متشكل از كلسيت خالص مصرف شده در پله‌ها و كف و يا بيرون ساختمان‌ها معمولاً زود خرد مي‌شوند. درصورتي‌كه مرمرهاي حاوي كربنات منيزيم مقاوم‌تر مي‌باشند. به‌خاطر تداخل و قفل‌بندي دانه‌هاي بلور، مرمر داراي تخلخل بسيار كمي است كه از حدود 0002/0 الي 5/0 درصد حجم سنگ را اشغال مي‌كند از اين‌رو قادر به آبگيري زيادي نيست و در مقابل عمل يخ‌زدگي مقاومت بيشتري دارد به طوري كه اغلب مرمرها، نوشته‌هاي زمان باستان را هنوز به روشني در خود نگهداري نموده‌اند.
سنگ چيني و كريستال: سنگ‌چيني، سنگ آهك دگرگون شده يا مرمر (ماربل) است كه بافتي تمام بلور دارد و عمدتاً از كلسيت تشكيل شده است. مرمر با تبلور نسبتاً درشت دانه به رنگ سفيد يا خاكستري روشن نا گرم را اصطلاحاً كريستال مي‌گويند. مرمرهاي حاوي كريستال‌هاي سفيد و براق، اصطلاحاً سنگ چيني ناميده مي‌شوند. معادن چيني سنگ حنا (نيريز استان فارس)، نجف‌آباد، معادن كريستال و چيني اليگودرز و معادن چيني و كريستال لاي‌بيد و گدار سرخ ناحيه موته از معادن معروف ايران هستند. معدن ده بالاي يزد از معادن معروف مرمريت ايران است كه درجه تبلور، سفيدي و يكنواختي رنگ از عوامل مرغوبيت اين سنگ است.
ديگر سنگ‌هاي كربناتي: به‌طوركلي سنگ‌هاي آهكي باتبلور ريز و درشت سازندهاي مختلف زمين‌شناسي درصورتي كه داراي مشخصات لازم باشند مي‌توانند سنگ‌هاي نما و تزئيني مناسبي را تشكيل دهند.
متن يك دست و يكنواخت در سنگ‌هاي آهكي ميكرايتي مثل سنگ‌هاي آهكي كرتاسه ايران، سنگ‌هاي آهكي ائوسن و اليگوميوسن ايران (سازند قم و آسماري، جهرم و غيره) و سنگ‌هاي آهكي سازندهاي مختلف ژوراسيك به دليل دارا بودن رنگ‌هاي مختلف از سياه تا خاكستري، كرم، زرد ليمويي و سفيد به عنوان سنگ‌هاي تزئيني مورد استفاده قرار مي‌گيرند. سنگ‌هاي لاشتر اصفهان، گوهره لرستان و غيره از اين‌گونه سنگ‌ها هستند. سنگ‌هاي آهكي متبلور درشت دانه به دليل جلا و درخشندگي درصورتي كه رنگ شفاف داشته باشند از مرغوبيت بيشتري برخوردار هستند. معدن جوشقان اصفهان از اين نوع سنگ‌ها مي‌باشد. سنگ‌هاي آهكي اُاُليني و سنگ‌هاي آهكي فسيل‌دار كه در آنها عناصر اُاُليتي و يا قطعات فيل كه در متن ميكروكريستالين قرار گرفته‌اند در مقاطع صيقل خورده و در صورت برخورداري از رنگ شفاف و مناسب، ممكن است داراي زيبايي ظاهري مطلوب باشند. سنگ‌هاي آهكي مارني كه داراي درصد كمي از كاني‌هاي رسي باشند به سادگي برش مي‌خورند و صيقل داده مي‌شوند ولي داراي مقاومت كمتري نسبت به سنگ‌هاي آهكي خالص مي‌باشند. اين نوع سنگ‌ها غالباً مناسب مصرف در پله‌ها، كف راهروها و سرويس‌ها نمي‌باشند و در نماي ساختمان‌ها به زودي فرسوده و بدرنگ مي‌شوند و اصولاً سنگ‌هاي مناسبي نيستند. به‌طوركلي وجود بيش از 3 درصد مواد رسي در سنگ‌هاي آهكي براي مصرف به عنوان سنگ ساختماني مجاز نمي‌باشند.
در سنگ‌هاي آهكي سيليسي، كوارتز در مراحل برش و صيقل دادن مشكلاتي را ايجاد مي‌كند و به‌طور كلي در سنگ‌هاي آهكي، كوارتز با مقدار بيش از 3 درصد اشكالاتي را ايجاد مي‌كند.

9-3-2- ماسه ‌سنگ‌ها
ماسه سنگ‌ها به طور عمده شامل دانه‌هاي كوراتز، فلدسپات و ماتريس سيليسي، آهكي، رسي يا اكسيد آهن مي‌باشند. كنگلومرا نوعي از ماسه سنگ درشت دانه است كه داراي قلوه سنگ‌هاي گرد شده بزرگ از انواع سنگ‌ها مي‌باشد. كنگلومراها به دليل عدم يكنواختي از نظر سختي مشكلاتي را جهت آماده‌سازي ايجاد مي‌نمايند. درصورتي كه عناصر كنگلومرا از قطعات آهكي باشد و سيمان آنها نيز آهكي باشد و كنتراست مناسبي بين رنگ قطعات و سيمان وجود داشته باشد، براي مصارف ساختماني و نما مناسب هستند.
اهمست ماسه‌سنگ‌ها از نظر يكنواختي دانه‌بندي است و در مصارف ساختماني انواع متفاوت مينرالوژيكي آنها خيلي تعيين‌كننده نيست. قلوه سنگ‌ها از نظر تركيب بسيار ناهمگن مي‌باشند. اكثر اجزاء تشكيل‌دهنده قلوه سنگ‌ها (كنگلومرا) از قطعات سنگ‌هاي مختلف هستند. انواع سنگ‌هاي سخت مانند گرانيت، كوارتزهاي رگه‌اي و كوارتزيت همچنين قطعات سنگ‌هايي مانند ماسه‌سنگ، سنگ‌آهك، دولوميت، چرت و سنگ‌هاي ولكانيكي كريپتوكريستالين ممكن است به نسبت‌هاي مختلف حضور داشته باشند. كارهاي ساختماني و جداول معابر عمده‌ترين مصرف ماسه‌سنگ‌ها را به خود اختصاص داده‌اند و همچنين به عنوان اجزاء سيمان پرتلند نيز اهميت دارند.
ماسه‌سنگ و قلوه‌سنگ معمولاً در خصوصياتي نظير يكپارچه نبودن و اختلاط متشكل از انواع سنگ‌ها، از ساير سنگ‌ها متفاوت هستند و همچنين برخلاف سنگ‌هايي مثل پاميس يا اسليت، نمي‌توانند به همان حالت فيزيكي خود مصرف گردند. وضعيت اين سنگ‌ها مي‌تواند با عملياتي نظير سرند شدن، شستشو و اختلاط دانه‌بندي‌هايي با قطرهاي متفاوت، بهبود داده شود. به عبارت ديگر كليه ذخاير ماسه و قلوه سنگ كه داراي خصوصيات اوليه انحصاري مي‌باشند هنگام مخلوط شدن با هم قابل استفاده خواهند بود.
بافت ماسه‌سنگ‌هاي ساختماني معمولاً از خيلي دانه ريز تا دانه درشت متغير است، ولي يك سنگ ساختماني خوب بايد بافت متوسط بين اين دو را دارا باشد.

  

منابع :
1-حامي 1، «مصالح ساختمان»، چاپ دوازدهم، دانشگاه تهران، 1380.
2-عزتيان، ف؛ «اطلس سنگ‌هاي آذرين»، سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور، 1380.
3-عزتيان، ف؛ «كاني‌شناسي سيليكات‌ها»، سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور، 1376.
4-كباري، س؛ «مصالح شناسي»، انتشارات دانش و فن، 1379.
5-وفاييان، م؛ «خواص مهندسي سنگ‌ها، تئوري و كاربردهاي اجرايي»، نشر اركان اصفهان، 1376.
6-بنيس، ل؛ ترجمه عليپور ص، «زمين‌شناسي سنگ‌ها و كاني‌هاي صنعتي»، انتشارات دانشگاهي اروميه، 1369.
7-بنيان 1؛ فرهاديان، ب؛ «آشنايي با روش‌هاي اكتشافات سنگ‌هاي تزئيني و ساختماني»، سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور، 1371.
8-رابرتس 1؛ ترجمه دانش، م؛ «ژئوتكنيك»، مركز انتشارات صنعت فولاد، 1370.
9-درويش‌زاده، ع؛ «پترولوژي تجربي و كاربردهاي آن»، دانشگاه تهران، 1367.
10- درويش‌زاده، ع؛ «ماگما و سنگ‌هاي ماگمايي»، دانشگاه تهران، 1370.
10-موسي حروي، ر؛ «رسوب‌شناسي»، دانشگاه فردوسي، 1367.
12. Lemaitre R.W. (Editor), “Classification of igneous rocks, Rccommentadions of the Internal Union of Geological Sciences”, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks, 1989.
13. shelly D. “Igncous and metamorphic rocks under the microscope”, Chapman and Hall, 1993.
14. Williams H., Turner F. J., Gilbert Ch., “An introduction of study of rocks in thin sections”, Freeman Company, 1982.

Patoghu Forums

01 ژانویه

ساروج

ساروج یکی از مصالح قدیمی مصرف شده در ایران و بعضی کشورهای کنار خلیج فارس میباشد که تاریخ شروع کاربرد دقیق آن را نمی توان حدث زد ولی نمونه هایی۷۰۰ ساله از ساروج هم‌اکنون در نقاط مختلف ایران یافت می‌شوند.

● ساروج در گذر زمان :
ساروج یکی از مصالح قدیمی مصرف شده در ایران و بعضی کشورهای کنار خلیج فارس میباشد که تاریخ شروع کاربرد دقیق آن را نمی توان حدث زد ولی نمونه هایی۷۰۰ ساله از ساروج هم‌اکنون در نقاط مختلف ایران یافت می‌شوند. از کشورهای دیگری که ردپایی از ساروج در آن یافتیم و در دانشگاههای آن نیز، به ساروج به عنوان یک ملات نگریسته می‌شود، کشور عمان می‌باشد که در دانشگاه «سلطان قابوس» ، حتی مقاله‌هایی نیز در این زمینه ارائه گردیده است. آخرین باری که در ایران از ساروج استفاده شده حدود هشتاد سال قبل و در ابتدای دوره پهلوی بوده که از این تاریخ به بعد این ملات کلا به فراموشی سپرده شده و از صحنه معماری ایران حذف گردیده است و فقط در کتب مصالح به آن اشاره شده‌است.
● کاربردهای ساروج :
▪ ساروج با توجه به خاصیت اصلی آن یعنی نفوذپذیری بسیار اندک به عنوان روکش در سازه‌هایی که در تماس مستقیم با آب بوده‌اند مانند آب‌انبارها ، حوضها ، حمامها و … مورد استفاده قرار گرفته است.
▪ ساروج با توجه به نحوه اجرای آن از سطحی بسیار بسیار صاف و براق برخورداراست که این ظاهر ساروج ، باعث استفاده از آن در امر تزئینات ساختمان گردیده.
▪ نکته : هیچ استفاده سازه‌ای تاکنون از ساروج نشده است.
● مواد تشکیل دهنده ساروج :
بدنه اصلی ساروج از ترکیب آهک با سیلیس فعال شکل می‌گیرد. نکته مهم در اینجا فعال بودن سیلیس می‌باشد که به سیلیس آمورف یا بی‌شکل معروف است چرا که ساختمان آن بلوری نمی‌باشد. در گذشته برای تامین سیلیس از خاکستری که در محل با سوزاندن فضولات حیوانی حاصل می‌شد استفاده می‌کردند که امروزه می‌توان از جایگزینهایی مانند سیلکافوم (میکروسیلیس) استفاده کرد.
یکی از معایب اصلی ساروج خاصیت کاهش حجم آن می‌باشد که با توجه به کاربرد ساروج در امر پوشش ، این خاصیت باعث ترک خوردگی در سطح و در نتیجه ایجاد اختلال در نقش اصلی آن یعنی نفوذناپذیر کردن سطح می‌شود.
برای کاهش اثرات این خاصیت مخرب، در گذشته از الیاف طبیعی که شامل الیاف گیاهی مانند لوئی که از نوعی نی بدست می‌آمده و همچنین الیاف حیوانی مانند پشم بز و شتر و یا گاهی موی سر انسان ، استفاده می‌شده است. امروزه می‌توان از الیاف مصنوعی مانند الیاف پلیمری ، فلزی و یا شیشه‌ای بجای الیاف مصنوعی استفاده کرد.
در بعضی مواقع که مواد اصلی تشکیل دهنده ساروج کمیاب بوده و یا گاهی برای بدست آوردن ساروجهایی با خاصیتهای مختلف از ماسه ریز دانه استفاده می‌شده است ولی این ماسه کارایی ملات را پایین می‌آورده که برای جبران آن از خاک رس استفاده می‌شده است.
گاهی مواد افزودنی خاصی مانند تخم مرغ به ساروج اضافه می‌شده که فقط باید با آزمایش اثرات دقیق آن را تعیین نمود.

ساروج از ابتکارات معماران ایرانی در دوران بسیار کهن است. برای ساختن آن نخست خاک رس و آهک را به نسبت شش و چهار مخلوط می‌کنند و گلی سفت می‌سازند و دو روز آن را ورز می‌دهند. بعد، قسمتی از خاکستر کوره‌های حمام را با مقداری مواد الیافی لوئی (تخم و پرزهای نوعی نی است) به آن اضافه می‌کنند و مخلوط تازه را با چوبهایی به قطر ده سانتیمتر می‌کوبند تا به خوبی باهم عجین شوند.

در دروان گذشته، ساروج از اهمیت خاصی برخوردار بوده و جهت ساختن حوض ، پل، آب انبار، برکه گرمابه و بنای خانه و سد کاربرد داشته‌است. ساروج یکی از مصالح قدیمی مصرف شده در ایران و بعضی کشورهای کنارهٔ خلیج فارس می‌باشد که تاریخ شروع کاربرد دقیق آن را نمی‌توان حدس زد، ولی نمونه‌هایی ۷۰۰ ساله از ساروج هم‌اکنون در نقاط مختلف ایران یافت می‌شوند.

از کشورهای دیگری که ردپایی از ساروج در آن یافت می‌شود، کشور عمان و همچنین کشور یمن است. در دانشگاه‌های کشور عمان، به ساروج به عنوان یک ملات نگریسته می‌شود - در دانشگاه «سلطان قابوس»، در کشور عمان- و حتی مقاله‌هایی نیز در این زمینه ارائه گردیده‌است. آخرین باری که در ایران از ساروج استفاده شده حدود هشتاد سال قبل و در ابتدای دوره پهلوی بوده که از این تاریخ به بعد این ملات کلا به فراموشی سپرده شده و از صحنه معماری ایران حذف گردیده‌است و فقط در کتب مصالح به آن اشاره شده‌است. در افغانستان هم اکنون از این ملات استفاده می‌شود.

برای مثال در سال ۱۳۸۴ برای تعمیر و بازسازی باغ بابر در کابل هنگام ساخت حوضچه و آب نمای پلکانی از ساروج استفاده شده‌است. برای این منظور بر محیط دایرهای به قطر ۱۰ متر مربع چاله‌ای به پهنای نیم متر و عمق نیم متر کنده و داخل آن مصالح لازم شامل خاکستر، آهک، ماسه ریز،خاک سرخ و آب ریخته و سپس چرخ سنگی (مشابه لاستیک خودرو در نظر بگیرید)که توسط چند نفر با طناب کشیده و داخل گودال نیم متری چرخانده می‌شد و یک نفر پس از عبور چرخ سنگی مصالح کوبیده شده را با بیل زیر و رو می‌کرد تا دو باره چرخ سنگی از روی آن بگذرد و به این ترتیب مدت زیادی ملات ورز داده می‌شد.

سپس ملات آماده در محل آن استفاده و روی آن گونی خیس می‌انداختند. استاد کاران افغان معتقد بودند این ملات از سیمان محکم تر است.آنها با وجود در دسترس بودن سیمان برای ساخت حوض آب با زحمت زباد تهیه ساروج را برگزیده‌اند.

منبع:

مهدی وجودی
پایگاه تخصصی مهندسد عمران و زلزله ایران

01 ژانویه

آهک

آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گرفته می‌شد.

از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدید سنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.

مفاهیم آهک مرده و آب آهک

هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) ، آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و این عمل را شکفته شدن آهک نیز می‌گویند.

هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم ، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

انواع آهک

معمولا از سه نوع آهک در کارهای ساختمانی استفاده می‌شود.

آهک چرب یا پر قوه

این نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصی همراه دارد و مهمترین ویژگی آن این است که در تماس با آب به‌شدت شکفته می‌شود و حجم آن تا حدود ۲/۵ برابر مقدار اولیه‌اش افزایش می‌یابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنیک به‌سرعت خود را می‌گیرد و سفت می‌شود، (به مدت ۱۵ روز در مجاورت هوا). از اینرو ، آهک چرب را آهک هوایی نیز می‌گویند.

آهک‌های کم قوه

این نوع آهک از سنگ آهک‌هایی که ۵ تا ۶ درصد آهک دارند، تولید می‌شود و ناخالصی‌های عمده آن را اکسید آهن (II) (گل اُخری) ، اکسید سیلیسیم (سیلیس) و اکسید آلومینیوم (آلومین) تشکیل می‌دهد. از ویژگیهای این نوع آهک آن است که به‌کندی شکفته می‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامی‌ در هوا سفت می‌شود.


 

آهک‌های آبی

این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هایی که حدود ۶ تا ۲۲ درصد گل رس دارند، تهیه می‌شود. از ویژگیهای مهم این نوع آهک آن است که دور از هوا و حتی در زیر آب ، به آهستگی سفت می‌شود، در تماس با آب خیلی شکفته می‌شوند و با آب خمیر کم‌چسب تولید می‌کند. بطور کلی ، می‌توان این نوع آهک‌ها را حد واسط بین آهک‌های هوایی و سیمان دانست.

روشهای تهیه آهک‌

روش تهیه کلی آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک) کربنات کلسیم) تا دمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دی‌اکسید کربن حاصل ، بهتر از محیط خارج شود، عمل تجزیه سنگ آهک بهتر صورت می‌پذیرد. اما بطور کلی ، تهیه انواع آهک متفاوت است که در اینجا به چند نمونه اشاره می‌شود.

تهیه آهک معمولی

برای تهیه این نوع آهک ، از کوره‌های ثابت و غیره پیوسته یا از کوره‌های مکانیکی استفاده می‌شود.

کوره‌های ثابت و غیر پیوسته: در این کوره‌ها که به روش سنتی کار می‌کنند، خرده‌های سنگ آهک را در اندازه‌های تقریبی ۱۰ سانتیمتر روی هم می‌چینند و سطح آن را با کاه گل می‌پوشانند. سپس از قسمت پایین با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال یا نفت سیاه) تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به آن گرما می‌دهند، پس از زمان معینی گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج می‌کنند (چون در زمان خالی کردن ، آهک کوره کار نمی‌کند، از اینرو ، آن را کوره ثابت و غیر پیوسته می‌گویند)

کوره‌های مکانیکی و پیوسته: این کوره‌ها نیز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پایین آن ، شبکه فلزی ضخیمی ‌تعبیه شده است و بر روی آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار می‌دهند. گرمای سوختن زغال ، دمای کوره را بالا می‌برد و سنگ آهک را تجزیه و به آهک تبدیل می‌کند. آهک حاصل از پایین شبکه فلزی و گاز دی‌اکسید کربن نیز از بالای کوره خارج می‌شود. عیب عمده استفاده از این نوع کوره آن است که مقداری خاکستر زغال در آهک وارد می‌شود. بازدهی این روش بین ۱۲ تا ۱۴ تن آهک در روز است.

کوره شماتولا : این کوره شبیه کوره آلبرگ است، با این تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اینرو ، عیب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.

کوره‌های گردان : این کوره‌ها مشابه کوره پخت سیمان هستند. بازدهی این نوع کوره‌ها از انواع دیگر بالاتر است.

مرحل تهیه آهک‌های آبی

برای تهیه این نوع آهک مراحل زیر به ترتیب انجام می‌گیرد.

تجزیه سنگ آهک

در این مرحله ، به روشی که برای تهیه آهک گفته شد، عمل می‌شود. با این تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، باید مقدار قابل ملاحظه‌ای خاک رس همراه داشته باشد.

شکفته کردن

در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه می‌شود که فقط اکسید کلسیم هیدراته شود و سیلیکات‌ها و آلومینات کلسیم آب جذب نکنند و به صورت بلورهای هیدراته در نیایند. برای این منظور اضافه کردن آب را باید در دمای ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام داد، زیرا در این دما ، سیلیکات‌ها ، آب جذب نمی‌کنند.


 

الک کردن

آهک را پس از شکفته شدن باید از الکهای ویژه‌ای عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:

آهک سبک : که نرم‌ترین قسمت آن است و درجه خلوص آن نیز بالا است.

آهک هیدرولیک معمولی : که از الک رد نشده است و باید آن را دوباره آسیاب و بوجاری کرد.

آهک‌های سنگین : که دانه‌های آنها دارای ماهیت سیمان است و مقدار سیلیکات آن زیاد است.

نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌های نپخته است که در برابر آب شکفته نمی‌شود و حاوی مقدار زیادی سیلیکات است.

کاربردهای مهم آهک

آهک کاربردهای زیادی در کارهای ساختمان‌سازی و تهیه فرآورده‌های صنعتی و شیمیایی دارد که به بسیاری از آنها اشاره می‌کنیم:

تهیه ظرفهای چینی : چینی‌ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می‌شوند و به دو دسته چینی‌های اصل یا چینی‌های سخت و چینی‌های بدلی تقسیم می‌شوند.

تهیه شیشه‌های معمولی : عمدتا شامل سیلیس ، کربنات کلسیم (یا آهک) ، کربنات سدیم و زغال کک است.

تهیه سیمان : در ابتدا از سنگ آسیاب برای پودر کردن مخلوط و از کوره‌های ثابت استفاده می‌شد.

تهیه ساروج : ساروج یا ملاط ، مخلوطی از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سیمان در داخل آب خود را نمی‌گیرد و سفت نمی‌شود، ولی در مجاورت هوا به علت جذب گاز دی‌اکسید کربن و تشکیل سنگ آهک ، به‌تدریج سفت می‌شود.

قندسازی : می‌توان از ریشه گیاه چغندر ، قند استخراج کرد.

دباغی پوست : قبل از دباغی پوست باید عملیات آماده‌سازی را به منظور حذف ضایعات باقیمانده بر روی پوست ، بر روی آن انجام داد.

یکی دیگر از مصارف عمده آهک در صنایع شیمیایی و در آزمایشگاه‌های شیمی ، تهیه هیدروکسید سدیم از کربنات سدیم و هیدروکسید آمونیوم از کلرید آمونیم است.

برگرفته شده از سایت : http://daneshnameh.roshd.ir/

صفحه12 از37

عضویت در خبرنامه

تماس با ما

  • قاسمپور 0060167933913
  • greatmemar@yahoo.com
  • فرم تماس با ما
  • آیدی یاهو: greatmemar آیدی اسکایپ: greatmemar8570