پارامترهای موثر بر ارزیابی تولید سنگ­های ساختمانی از استخراج تا استفاده – روشان روز | مرکز اطلاعات سنگ ایران
ALT تصویر

پارامترهای موثر بر ارزیابی تولید سنگ­های ساختمانی از استخراج تا استفاده

پارامترهای موثر بر ارزیابی تولید سنگ­های ساختمانی از استخراج تا استفاده

پارامترهای موثر بر ارزیابی تولید سنگ­های ساختمانی از استخراج تا استفاده

هدایت محمدسلطانی
کارشناس ارشد متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

مقدمه

بشر از دیرباز سنگ را برای مصارف ساختمانی بکار گرفته­است. اهمیت سنگ­های ساختمانی هر سال با توجه به اکتشافات جدید افزایش یافته ­است. برای برخی کشورها مانند برزیل، ایتالیا، اسپانیا، ترکیه و ایران، صنعت سنگ از جایگاه ویژه­ای برخودار است. در سال 2015، نزدیک به 78 میلیون تن سنگ­های ساختمانی به ارزش 26 میلیارد یورو در بازارهای جهانی عرضه شده­است . در این مقاله پارامترهای موثر بر گزینش یک سنگ بعنوان سنگ ساختمانی بیان خواهند شد.

  1. پارامترهای موثر بر گزینش سنگ­ بعنوان سنگ ساختمانی

تولید سنگ­های ساختمانی تحت سه سیکل استخراج، فرآوری و بکارگیری در ساختمان تعریف می­شوند. فاکتور زیبایی تعیین­کننده انتخاب سنگ در میان انواع سنگ­های ساختمانی در دسترس برای تولید است. با این وجود فاکتورهای دیگر مانند قیمت، دوام، قابلیت طراحی ابعادی، خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ در سیکل­های تولید دارای اهمیت می­باشند . در شکل 1 برخی فاکتورهای موثر در سیکل­های تولید سنگ­های ساختمانی را نشان داده شده­است.

شکل 1: فاکتورهای مهم در سیکل­های تولید سنگ­های ساختمانی .

در استخراج، سنگ­ها برای فرآوری در اندازه­های مناسب به شکل بلوک­، برش خواهند خورد. اگر اندازه­ بلوک­ها بسیار بزرگ باشد، قابلیت تولید با توجه به محدودیت سیستم­های برش در کارخانه وجود نخواهد داشت. از طرفی این اندازه­ها بر طراحی ابعادی و الگوی ظاهری اتصالات محصول در ساختمان، اثرگذارند. از این­رو، انتخاب بهینه­ترین اندازه و جهت برش برای ایجاد بلوک سنگی، که در نهایت موجب هندسه و طرح ایده­آل در ساختمان خواهد شد، امری ضروری است . اتصالات خارج از الگوی سنگ، تغییرات متعدد ابعادی سنگ در یک الگو و عدم تراز سطوح سنگ­ها از جمله خطاها در ارزیابی اتصالات سنگ­ها می­باشند .

سنگ­های ساختمانی در شرایط مختلف محیطی بکار گرفته می­شوند. از این­رو خواص فیزیکی و مکانیکی آن­ها باید مطابق با استانداردهای بین المللی در شرایط محیطی بکار گرفته شده، باشند . این استانداردها برحسب کاربرد سنگ، آب و هوا، شرایط آلایندگی و محیطی هر کشور متفاوت می­باشند، اما ارزیابی خواص پایه­ای سنگ­ها مانند چگالی، تخلخل و استحکام فشاری غیرمحوری یکسان است . برخی مشکلات ناشی از شرایط آب و هوایی مانند تغییرات رنگ، کاهش براقیت و ایجاد ناهمواری در سطوح کاری در انواعی از سنگ­ها مانند گرانیت­ها ایجاد خواهند شد. بنابر این، چنین مشکلاتی هشدارهایی مهم هنگام بکارگیری سنگ­ها می­باشند .

دوام سنگ با تست­های طول عمر ارزیابی می­شود. این تست­ها موجب شناخت سنگ تحت شرایط محیطی مختلف و حتی استفاده از یک راهکار محافظتی در برابر آن شرایط خواهد شد. علی­رغم نظریه بی­پایان بودن عمر سنگ­ها، بکارگیری نادرست سنگ در شرایط محیطی خاص، طول عمر آن­ها را بشدت کاهش می­دهد ]9[. ارزیابی سنگ­های بناهای تاریخی بعد از گذشت قرن­ها، نشان از حمله­های موثر محیطی بر آن­ها بوده­است . از این­رو اهمیت به دانش فیزیک سنگ­ها و دانش مکانیک سنگ­ها برای جلوگیری از تباهی آن­ها امری ضروری می­باشد.

  • جمع­ بندی

تحقیقات علمی نقش مهمی را در صنعت سنگ­های ساختمانی بازی می­کنند. در گذشته صرفا زیبایی و ابعاد سنگ تعیین کننده انتخاب سنگ برای کاربرد در ساختمان بود. اما امروزه فاکتورهای متعددی مانند علم فیزیک و مکانیک سنگ­ها، ارزیابی شرایط محیطی، ایمنی، ماشین­آلات، مهندسی و زمین­شناسی بر انتخاب سنگ برای استخراج تا استفاده موثر می­باشند و این حاکی از پیچیده­تر شدن و پیشرفت در صنعت سنگ­های ساختمانی می­باشد ]18-14[.

منابع

 

1. IMM. Stone Sector 2016. Annual Report and Prospects for the International Stone Trade. Internazionale Marmi e Macchine Carrara, 2016.

http://www.stat.immcarrara.com/uk/STAT/stone-sector/stone-sector-intro.asp

2. Sousa LMO, Oliveira AS, Alves IMC. Influence of fracture system on the exploitation of building stones: the case of the Mondim de Basto granite (north Portugal). Environmental Earth Sciences. 2016; 75:39. DOI 10.1007/s12665-015- 4824-6.

3. Sousa L. CURRENT APPROACHES IN THE RESEARCH OF DIMENSION STONES: FROM QUARRY TO HERITAGE. Adv Geo Sci. 2017.

http://dx.doi.org/10.21065/

4. Yarahmadi R, Bagherpour R, Sousa LMO, Taherian G. How to Determine the Appropriate Methods for Identifying the Geometry of In Situ Rock Blocks in Dimension Stones. Environmental Earth Sciences. 2015, 74(9):6779-6790.

DOI 10.1007/s12665-015-4672-4.

5. Sousa L, Barabasch J, Stein KJ, Siegesmund S. Characterization and quality assessment of granitic building stone deposits: a case study of two different Portuguese granites. Engineering Geology. 2017; in press.

6. Selonen O, Ehlers C, Luodes H, Harma P. Exploration methods for granitic natural stones – geological and topographical aspects from case studies in Finland. Bulletin of the Geological Society of Finland. 2014; 86:5–22.

7. Mustafa S, Khan MA, Khan MR, Sousa LMO, Hameed F, Mughal MS, Niaz A. Building stone evaluation—A case study of the sub-Himalayas, Muzaffarabad region, Azad Kashmir, Pakistan. Engineering Geology. 2016; 209:56–69.

Doi: 10.1016/j.enggeo.2016.05.007

8. Freire-Lista DM, Fort R,Varas-Muriel MJ. Freeze-thaw fracturing in building granites. Cold Regions Science and Technology. 2015; 113:40-51.

Doi: 101016/jcoldregions201501008

9. Steiger M, Charola E, Sterflinger K. Weathering and deterioration. In Siegesmund S, Snethlage R (eds), Stone in Architecture – Properties, Durability. 2011; 227- 316. Fourth Edition, Springer Verlag Berlin Heidelberg.

10. Panova EG, Vlasov DY, Luodes H. Evaluation of the durability of granite in architectural Monuments. Geological Survey of Finland. 2014; Report of Investigation 214.

11. Vázquez P, Acuña M, Benavente D, Gibeaux S, Navarro I, Gomez-Heras M. Evolution of surface properties of ornamental granitoids exposed to high temperatures. Construction and Building Materials. 2016; 104:263–275.

http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.051

12. López-Arce P, Fort R, Gómez-Heras M, Pérez-Monserrat E, Varas-Muriel MJ. Preservation strategies for avoidance of salt crystallisation in El Paular Monastery cloister, Madrid, Spain. Environmental Earth Sciences. 2011; 63:1487–1509.

Doi: 10.1007/s12665-010-0733-x

13. García-Talegón J, Iñigo A., Vicente-Palacios V. A laboratory simulation of desalting on calcareous building stone with wet sepiolite. Environmental Earth Sciences. 2016; 75:925. DOI 10.1007/s12665-016-5647-9

14. Pedreschi R. A feasibility study of post-tensioned stone for cladding. Construction and Building Materials. 2013; 43:225–232.

http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.02.008

15. Martínez-Garrido MI, Fort R. Experimental assessment of a wireless communications platform for the built and natural heritage. Measurement. 2013; 82:188–201. http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2015.12.036

16. Ioannidou D, Zerbi S, Habert G. When more is better e Comparative LCA of wall systems with stone. Building and Environment. 2014; 82:628-639.

http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.10.004

17. Verma DV, Vacek PM, Tombe K, Finkelstein M, Branch B, Gibbs GW, Graham WG. Silica Exposure Assessment in a Mortality Study of Vermont Granite Workers. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2011; 8(2):71-79.

DOI: 10.1080/15459624.2011.543409

18. Guillén J, Tejado JJ, Baeza A, Salas A, Muñoz-Muñoz JG. Environmental impact of a granite processing factory as source of naturally occurring radionuclides. Applied Geochemistry. 2014; 47:122–129.

http://dx.doi.org/10.1016/j.apgeochem.2014.06.001