شاخص دوام سنگ

دوام سنگ و شاخص دوام سنگ

دوام هر ماده تنها زمانی می تواند به صورت منطقی در نظر گرفته شود که در برابر زمینه ای که باید در آن عمل کند تنظیم شود (Turkington, 1995). سنگ طبیعی به عنوان یک مصالح ساختمانی، دوام خود را از طریق ساختارهای میراثی فراوانی که در طول صدها سال در برابر هوازدگی دوام می آورد، ثابت کرده است. Schaffer (1932)می توان “دوام” سنگ ساختمانی را به عنوان طول عمر عملکرد در برابر فرآیندهای زوال تعریف کرد.

زوال سنگ طبیعی پدیده پیچیده ای است که موضوع تحقیقات زیادی است و شاید در این زمینه تبلیغات بدی نیز صورت گرفته است. در زمینه سنگ کاری، محرک اصلی زوال و پوسیدگی آب است که موتوری را فراهم می کند که عوامل زوال توسط آن وارد عمل می شوند.

ادبیات صنعت / تجارت محور تمایل به ترویج دیدگاه گسترده ای از حمله یخبندان به عنوان منبع اصلی پوسیدگی و زوال سنگ دارد (به عنوان مثال انجمن توسعه آجر، 2005، 2006).

یقینأ به نظر می رسد آب و هوای مرطوب و بادخیز بریتانیا (به ویژه در شمال و غرب) با تعداد زیاد نوسانات زیر / بالای صفر درجه سانتیگراد (Met Office, 2014) این دیدگاه را تأیید می کند.

این موضوع در حال حاضر به عنوان یک تصور اشتباه پذیرفته شده است، با این حال این دیدگاه همچنان پابرجاست. آسیب یخ زدگی فقط در قسمتهایی از مواد متخلخل که بسیار مرطوب و اغلب یخ زده هستند رخ می دهد.

حضور آب برای حمله یخبندان را می توان از طریق بارندگی جذب کرد، اگرچه Price (1975) اشاره کرد که این میزان بین لبه بام و سطح زمین در ساختمان های داخل بریتانیا جزئی است.

با این حال، حمله یخبندان منبع اصلی پوسیدگی در سازه های بنایی در بریتانیا نیست (Clayton, 1999)، عمدتاً به این دلیل که شرایط لازم برای تخریب شدید به ندرت محقق می شود (Price, 1975). حمله یخبندان بیشتر با بافت سقفی ساختمانها و عناصر بتنی مسطح که حوض بزرگی برای آب تشکیل می دهند مرتبط است.

به جای درجه حرارت پایین، تعداد چرخه ها جنبه مرتبط با آسیب یخ زدگی مواد متخلخل است. دمایی که در آن آب در منافذ یخ می زند متغیر است و نمی توان آن را به تنهایی از دمای محیط استنباط کرد (Benavente et al., 2013).

جایی که احتمالاً به دلیل سهولت درک شهودی، حمله یخبندان به عنوان عامل پوسیدگی در سازه های بنایی به اشتباه معرفی می شود، پوسیدگی ناشی از نمک اغلب در پشت «حمله یخبندان» یا «بادروبی» پنهان می شود. تشکیل بلورهای نمک در منافذ رایج ترین جنبه پوسیدگی سنگ در انگلستان است (Price, 1975؛ Price and Doehne, 2010؛ Clayton, 1999).

نمک های موجود در مصالح بنایی متخلخل ممکن است شامل کلریدها، نیترات ها و به خصوص سولفات های تهاجمی باشد. هوازدگی حاصل از نمک از نظر مکانیسم مشابه آسیب ناشی از تشکیل یخ در منافذ است.

دیواره های منافذ توسط هسته و رشد نمک درون انقباضات فیزیکی ماتریس جامد تحت فشار قرار می گیرند (Auger et al., 2003). مانند: حمله یخبندان، مقاومت مواد متخلخل توسط ریزساختار سنگ کنترل می شود (به عنوان مثال Pavia, 1999).

دوباره در اینجا هم تعداد چرخه های تبلور جنبه غالب است. بیشتر فشارهای تبلور به دست آمده در مطالعات هوازدگی نمک توسط Auger و همکاران (2003) از مقاومت کششی سنگ فراتر رفت. همچنین مشخص شد که هم سنگهایی با منافذ ریز و هم سنگهایی با منافذ درشت در شرایط مناسب در معرض آسیب نمک هستند. شکل ۱۲.۴ پوسیدگی گسترده نمک را در پاسخ به چرخه های مرطوب و خشک کردن تسریع شده نشان می دهد.

حرکت رطوبت از طریق مصالح بنایی

با توجه به اهمیت رطوبت در دوام مصالح بنایی، طراح باید اطمینان حاصل کند که در عمل به طور موثر با آن برخورد می شود. مدیریت موثر آب باران تا حد زیادی به عوامل پوسیدگی فوق الذکر مربوط می شود و موتوری را که توسط آن حرکت می کنند کنترل می کند: بار را از بافت ساختمان منحرف کنید.

با این حال، باران ناشی از باد، افزایش رطوبت و بخار آزاد شده داخلی، بارهای رطوبتی اجتناب ناپذیر بر روی سازه های بنایی هستند.

این رطوبت باید تا حد امکان به محیط بیرونی هدایت شود: نقطه ای که در آن آب تبخیر می شود، نقطه ای است که در آن نمک های محلول رسوب می کنند و به سنگ آسیب می رسانند (Wiggins and Klemm, 2014).

 

 

پوشش  های داخلی قابل تنفس، نمونه  های بارز آن گچ آهکی که با آهک پرداخت شده است، در اجازه دادن به رطوبت آزاد شده داخلی برای عبور از دیوارها مهم هستند. مواد ورقه ای مدرن مانند گچ تخته ای این خروج را به تأخیر می اندازند و بنابراین فقط برای ساخت فضاهای حفره مانند مناسب هستند و برای دیوارهای یکپارچه نامناسب هستند.

حرکت رطوبت از طریق مصالح ساختمانی یک ویژگی مشترک برای سازه های مدرن و میراثی است و برای دوام هر دو اهمیت دارد (به عنوان مثال Hens, 2011).

طرح  های ساختمان  های مدرن معمولاً بر روی مواد و جزئیات غیرقابل نفوذ و مهندسی شده تمرکز می  کنند که برای جلوگیری از ورود آب طراحی شده اند.

چنین سازه  هایی نسبت به ساختمان های قدیمی که استفاده طبیعی  تری از مصالح ساختمانی در طراحی های خود دارند، نسبت به عیوب طراحی و/یا ساخت و ساز تحمل کمتری دارند (Dunbar-Nasmith, 1997; Forsyth, 2008).

منابع بارگذاری رطوبت در ساختمان ها می تواند شامل افزایش رطوبت (به ویژه برای ساختمان های قدیمی)، انتشار بخار متابولیکی ناشی از سکونت افراد، بخار ناشی از پخت و پز، حمام کردن و غیره باشد. این بخار باید بدون گیر افتادن و چگالش متعاقب، دیوارها را طی کند.

با توجه به بارهای رطوبتی خارجی علاوه بر هرگونه پوشش سطحی که ممکن است وجود داشته باشد، ملات بستر و نقطه ای برای واکنش بادوام به رطوبت اهمیت کلیدی دارد.

آنها با ساختار درشت خود آب باران موجود را منحرف می کنند و با ریزساختار خود آب را از بافت دیوار بیرون کشیده و دوباره به محیط بیرون هدایت می کنند. تعیین صحیح سنگ مناسب با ملات مناسب برای یک بافت معین، برای افزایش دوام سازه های بنایی بسیار مهم است.