4-استاندارد در سنگ های ساختمانی و تزئینی

در ادامه مقاله ی 3-استاندارد در سنگ های ساختمانی و تزئینی

در ایران نشریه شماره 378 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور با نام راهنمای اکتشاف، استخراج و فرآوری سنگ های تزئینی و نما برحسب خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی پارامترهای مهمی را رده بنده کرده است:

1. جرم مخصوص: براین اساس سنگ ها را به دو گروه با جرم مخصوص بیش از 1800 کیلوگرم بر متر مکعب و کمتر از آن تقسیم میکنند
2. مقاومت فشاری تک محوری: براین اساسسنگ ها را به دو گروه با مقاومت فشاری تک محوری بیش از 100 مگاپاسکال و کمتر از آن تقسیم میکنند.
3. سختی: براساس رفتار سنگ ها در مراحل برش، ساب و صیقل به دو گروه سخت و نرم تقسیم بندی می کنند.
4. مقاومت در برابر یخ زدگی: براین اساس سنگ ها به 10 درجه تقسیم بندی می شوند. درجه های 10 تا 500 مگاپاسکال که رعایت این درجه بندی با توجه به شرایط آب و هوایی مناطق مختلف امری مهم و ضروری است.
5. مقاومت در مقابل اسیدها: به دو نوع مقاوم و غیر مقاوم در برابر اسیدها تقسیم می شوند. گرانیت، دیوریت، ماسه سنگ های سیلیسی و نظایر آن ها در گروه سنگ های مقاوم قرار میگیرند.
6. مقاومت در برابر بازها (قلیایی ها): به دو نوع مقاوم و غیر مقاوم در برابر قلیایی ها تقسیم می شوند. سنگ های کربناتی در گروه سنگ های مقاوم قرار میگیرند.

در نشریه شماره 90 بنام دیوارهای سنگی نیز اصول انتخاب سنگ های طبیعی سالم برای بنایی سنگی براساس معیارهای زیر می باشد:

الف) بافت سنگ: بافت طبیعی سنگ ساختمانی باید سالم باشد یعنی:

– بدون شیار، ترک و رگه های سست باشد (کرمو نباشد)

– بدون هرگونه خلل و فرج باشد.

-پوسیدگی نداشته باشد

-یکدست (یکنواخت و همگن) باشد.

ب)جذب آب: سنگ طبیعی ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند یعنی:

-نباید در آب رو و یا حل شود.

-تمام یا یک قسمت از آن نباید بیش از 8 درصد وزن خود آب بمکد.

ج) پاکیزگی: سنگ طبیعی ساختمانی نباید آلودگی داشته باشد.

د)پایداری در برابر عوامل جوی: سنگ طبیعی ساختمانی باید در برابر عوامل جوی مقاومت کند یعنی:

-دربرابر یخ زدگی پایدار باشد (پوسته پوسته نشده و یا نترکد)

-در برابر فرسایش بسته به مورد مقاوم و پایدار باشد.

ه) مقاومت و دوام: سنگ طبیعی ساختمانی باید دارای مقاومت فشاری و دوام کافی متناسب با مورد مصرف خود باشد.

ه) مقاومت و دوام: سنگ طبیعی ساختمانی باید دارای مقاومت فشاری و دوام کافی متناسب با مورد مصرف خود باشد.

در نشریه 55 بنام مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی در قسمت سنگ های ساختمانی ، سنگهای مصرفی باید از نظر بافت و ظاهر، یکنواخت و بدون ترک بوده و عاری از رگه های خاکی،مارنی، میکایی، الیوین، پیریت، ترکیبات سولفاتی و سولفیدی (حداکثر SO₃ به %1وزنی محدود میگردد) و سایر موادی باشد که در اثر عوامل جوی و هوازدگی خراب میشوند و به استحکام سنگها لطمه میزنند.

تاب فشاری سنگها برای کارهای بنایی باربر نباید کمتر از اندازه مشخص شده در نقشه ها و مشخصات بوده و در هر حال نباید کمتر از 15 مگاپاسکال (هر Mpa حدود 10 کیلوگرم بر سانتیمترمربع) باشد. سنگهای مصرفی در اقلیم های سرد باید در برابر یخبندان پایدار بوده و ضوابط مندرج در مشخصات و استانداردهای مربوطه را پاسخگو باشند.

جذب آب، میزان حل شدن در آب، تخلخل، پایداری در برابر هوازدگی (اثر گازهایCO ،CO₂ ، O₂،SO₂ ، SO₃ بخار آب، وزش باد، پرتوهای خورشیدی و مانند اینها)، اسیدها و قلیاها در مواردی که
سنگها در معرض عوامل گوناگون قرار میگیرند، باید با استانداردهای مربوطه تطابق نماید. سختی، مدول الاستیسیته، نرم شدن سنگها در آب و کاهش تاب آنها پس از آزمایش یخ زدگی نیز در محاسبات استاتیک باید مد نظر قرار گیرد. در کفهای پر آمد و شد و پله ها پایداری سنگ در برابر سایش و ضربه باید با مورد مصرف آن متناسب باشد.

در مورد سنگهای نما ضریب انبساط حرارتی کانیهای مختلف سنگ و همچنین ملات پشت آن باید در یک حدود باشد تا از خرد شدن سنگ و جدا شدن آن از ملات جلوگیری به عمل آید. میزان رنگ پریدگی سنگهای تزئینی نمای خارجی ساختمان در اثر آفتاب و هوازدگی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است که باید مورد توجه قرار گیرد.

جذب آب سنگهای رگی حداکثر  (%5)و ضریب نرم شدن سنگ در آب (ضریب نرم شدن سنگ در آب عبارتست از نسبت تاب فشاری نمونه خیس شده در آب به مدت حداقل 24 ساعت به تاب فشاری همان سنگ در حالت خشک ) ، در مورد سنگهای باربر و نما دست کم  (%70)است. جذب آب مجاز در استاندارد ایرانی برای سنگهای آهکی متراکم (%15)سنگهای آهکی متخلخل  (%25)و در مورد توفها  (%30)ذکر شده است.

سطوح نمای سنگ باید یکنواخت و به بهترین وجه کلنگی، تیشهای، چکشی یا صیقلی شود به نحوی که رگه ها و نقش طبیعی آن به خوبی مشخص باشد.

حداقل ریشه در سنگ های لاشه سرتاسری (یا عمقی) در صورتی که ضخامت دیوار اجازه دهد  500 میلیمتر، در سنگهای کله 400 میلیمتر و در سنگهای راسته به اندازه ارتفاع سنگ خواهد بود. ارتفاع سنگ ریشه دار در نما نباید از عرض و ریشه آن بیشتر باشد. حداقل عرض و ارتفاع سنگ بادبر در نما به ترتیب باید 200 و 150 میلیمتر و حداکثر بار سنگ 40 میلیمتر باشد.

در مورد سنگ بادبر سرتراش و بادکوبه ای باید حداقل ارتفاع هر سنگ 180 میلیمتر، حداقل تراش سطوح زیری و بالایی سنگ 150 میلیمتر و سطوح جانبی آن 80 میلیمتر و حداکثر بار آن 15 میلیمتر باشد. در مورد سنگهای تمام تراش باید کلیه سطوح سنگ با قلم تراشیده و تیشه داری شود به نحوی که مسطح و بدون اعوجاج و حداکثر بار آن 2 میلیمتر باشد.

سطوح و خطوط مرئی سنگ نباید لب پریدگی داشته باشد و شکل سنگها باید طوری باشد که از شکل دیوار تبعیت کند. حداقل ضخامت سنگهای نمای ریشه دار، پله، جدول و مانند اینها 150 میلیمتر است. حداقل ضخامت سنگ های پلاک مصرفی در کف پله و درپوش 40 میلیمتر، پلاک کفپوش 30
میلیمتر، پلاک نما 20 میلیمتر و برای سنگهای قرنیز دور اطاق ها 10 میلیمتر میباشد.

سنگ باید متراکم و دارای ساخت و بافت یکنواخت بوده و از بلورهای ریز تشکیل شده باشد و درجه خلوص آن حتی المقدور زیاد باشد. حداقل تاب فشاری گرانیتها 1000، مرمرهای سفید و خاکستری 800، مرمرهای رنگین 600 ، سنگهای آهکی متراکم 200 ،سنگهای آهکی متخلخل و توفها 50 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع استاندارد شده است.

مصرف سنگهای غیر استاندارد در صورتی مجاز است که در مشخصات و نقشه ها ذکر شده و نمونه آنها قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد. مصرف مصالح سنگی کهنه در صورتی که مطابق مشخصات بوده و کاملاً تمیز شده باشد بدون اشکال است، ولی بهتر است در پشت کار و به همراه مصالح تمیز به کار گرفته شود.

6-آزمون سنگ های ساختمانی

روش های آزمونی زیادی برای سنگ های ساختمانی وجود دارد که برخی از مهمترین آنها در زیر اشاره می شود:

1-6- روش آزمون استاندارد ASTM C97 یا 5699 ملی: این روش آزمون روش جذب آب و چگالی حجمی تمام انواع سنگ های ساختمانی، به جز سنگ لوح را تعیین می کند. آزمونه ها ممکن است به شکل مکعب، منشور مستطیل، استوانه ای و یا هر شکل منظم دارای کوچکترین بعد حداقل 51 میلی متر و بزرگترین بعد حداکثر 76 میلی متر و نسبت مساحت سطح منطقه به حجم حداقل 3/0 و حداکثر 5/0 هستند. برای کلیه سطو ح یک پرداخت اره بر ایجاد می شوند.

2-6- روش آزمون استاندارد ASTM C99 یا 5697 ملی: این روش آزمون، روش تعیین مدول گسیختگی تمام انواع سنگ ساختمانی به جز سنگ لوح را تعیین می کند. مدول گسیختگی به صورت تنش شکست خمشی سنگ با ضخامت 75 میلی متر و عرض 102 میلی متر و طول تیر 203 میلی متر با تکیه گاه های ساده با فاصله داری 178 میلی متر و بارگذاری شده در مرکز تعیین می شود.

یک پرداخت سطح صاف برای تمام سطوح ایجاد می شود. به طور معمول روش های آزمون بر روی نمونه های خشک و مرطوب با تکیه گاه موازی و عمود بر ریفت سنگ یا سطوح لایه بندی انجام می شوند.
3-6- روش آزمون استاندارد ASTM C120 یا 14217 ملی: این روش آزمون بار شکست، مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته خمشی سازه ای و سنگ لوح سقف سازی را تعیین میکند آزمون های سنگ لوح سازه ای، از آزمونه دارای ضخامت 25 میلی متر عرض 32 میلی متر و طول آزمونه 305 میلی متر قرار گرفته بر روی تکیه گاه های ساده با فاصله داری 254 میلی متر و بارگذاری شده در مرکز استفاده می کند.

یک گرداخت سطح صاف برای تمام سطوح ایجاد می شود. به طور معمول روش های ازمون بر روی نمونه های خشک و مرطوب با تکیه گاه موازی و عمود بر سطوح لایه بندی انجام می شوند. در روش های آزمون سنگ لوح سقف سازی آزمونه های 100 در 125 میلی متر مستطیلی دارای نمای شکافته و ضخامت حداقل 5 میلی متر استفاده می شود.

آزمونه ها برروی تکیه گاه های با فاصله دهانه 51 میلی متر قرار داده می شوند و بارگذاری در مرکز آنها انجام می شود. به طور معمول روش های آزمون برروی آزمونه های خشک با تکیه گاه های موازی و عمودی بر صفحات لایه بندی سنگ انجام می شوند.

4-6- روش آزمون استاندارد ASTM C121 یا 14212 ملی: این روش آزمون جذب آب سنگ لوح را تعیین می کند. آزمونه های مربع یا مستطیلی با ضخامت 5 تا 8 میلی متر با وجوه شکافته شده و اندازه حداقل 102 میلی متر از هر طرف مورد استفاده قرار می گیرند.
5-6- روش آزمون استاندارد ASTM C170 یا 5698 ملی: این روش آزمون تاب فشاری تمام سنگ های ساختمانی را تعیین می کند. تاب فشاری به صورت تنش شکست تحت فشار تک محوره گزارش می شود.

آزمونه ها ممکن است مکعبی، منشور مستطیل، یا استوانه هایی با قطر یا بعد جانبی حداقل 51 میلی متر و نسبت ارتفاع به قطر یا ارتفاع به بعد جانبی حداقل 1:1 باشند. به طور معمول این روش برروی آزمونه های خشک و مرطوب با بار فشاری موازی و عمود اعمال شده بر ریفت سنگ یا صفحات لایه بندی سنگ انجام می شود.
6-6- روش آزمون استاندارد ASTM C217 یا 14215 ملی: دو روش آزمون برای تعیین استحکام در برابر هوازدگی سنگ لوح را ارائه می دهد. استحکام سنگ لوح در برابر هوازدگی براساس عمق نرم شدگی ناشی از غوطه ور کردن سنگ در محلول اسید سولفوریک %1 و اندازه گیری آن با استفاده از آزمون گر خراش انداز یا خراش اندازی دستی تعیین می شود. آزمونه های با ابعاد آزمونه های 51 در 102 میلی متر با وجوه شکافته شده مورد استفاده قرار می گیرد.
7-6- روش آزمون استاندارد ASTM C241 یا 5700 ملی: این روش آزمون مقاومت سایشی تمام انواع سنگ ساختمانی را تعیین می کند که در آن سایش در اثر تردد پا ایجاد می شود. در این روش از آزمونه های مربعی با ابعاد 25 در 51 میلی متر با وجوه اره بر استفاده می شود.

مقاومت سایشی براساس یک نسبت بی بعد مربوط به افت وزن ایجاد شده در طی 225 دوره سنگ زنی در یک دستگاه ازمون اختصاصی ساخته شده با ماده ساینده از قبل تعیین شده گزارش می شود. هنگامی که ماده ساینده از قبل تعیین شده در دسترس نباشد و با یک ماده دیگر جایگزین شود، موجب ارائه مقادیر آزمون کمتر می شود. روش آزمون استاندارد ASTM C1353 یا 8230 ملی سنگ های ساختمانی یک روش جایگزین برای این روش است.

8-6- روش آزمون استاندارد ASTM C880 یا 8229 ملی: این روش آزمون استحکام خمشی تمام سنگ های ساختمانی به جز سنگ لوح را تعیین می کند. استحکام خمشی برای آزمون های استاندارد، مقاومت شکست خمشی آزمونه با ضخامت 32 میلی متر عرض 102 میلی متر و طول تیر 381 میلی متر با تکیه گاه دارای فاصله دهانه 320 میلی متر و بارگذاری چهار نقطه گزارش می شود.

یک پرداخت سطح نرم از پیش تعیین شده برای تمام وجوه انجام می شود. ازمونه ای با ضخامت و پرداخت های سطح مشخص برای استفاده برروی پروژه ساختمانی ویژه می تواند نیز استفاده شود. به طور معمول روش های آزمون بروی آزمونه های خشک و مرطوب با تکیه گاه های موازی یا عمود بر ریفت سنگ یا صفحات لایه بندی سنگ انجام می شود.
9-6- روش آزمون استاندارد ASTM C1201 یا 17191 ملی: این روش آزمون عملکرد سازه ای سامانه های نمای سنگ ساختمانی را براساس اختلافات فشار هوای استاتیک مثبت و منفی یکنواخت تعیین می کند. عملکرد این سامانه با استفاده از یک محفظه ازمون برای نمایش تاثیر بارهای باد روی اجزا سطح بیرونی ساختمان انجام می شود.

تمام قطعات آزمونه ها با اندازه هماهنگ با استفاده از مصالح، پرداخت های مصالح، جزئیات و روش های مهاربندی استفاده / برنامه ریزی شده یکسان برای یک پروژه ساختمانی ویژه تعیین می شود. به طور معمول روش های آزمون برروی آزمونه های سنگی خشک اعمال می شوند یا این حال ممکن است آزمون های مرطوب نیز انجام شود.
10-6- روش آزمون استاندارد ASTM C1352: این روش آزمون مدول الاستیسیته خمشی تمام سنگ های ساختمانی به جز سنگ لوح را تعیین می کند. مدول الاستیسیته خمشی برای آزمونه های استاندارد براساس شیب منحنی بار / انحنا برای آزمونه سنگ با ضخامت 32 میلی متر عرض 102 میلی متر و طول تیر 381 میلی متر با تکیه گاه با فاصله دهانه 320 میلی متر و بارگذاری چهار نقطه گزارش می شود.

یک پرداخت سطح نرم برای تمام وجوه انجام می شود. آزمونه ها با ضخامت و پرداخت های سطح مشخص شده برای استفاده بر روی پروژه ساختمانی نیز می تواند استفاده شود. به طور معمول، روش های آزمون برروی آزمونه های خشک و مرطوب با تکیه گاه های موازی یا عمودی بر ریفت سنگ یا صفحات لایه بندی سنگ انجام می شود.

• روش آزمون استاندارد ASTM C1353 یا 8230 ملی: این روش آزمون مقاومت سایشی تمام انواع سنگ ساختمانی مورد استفاده برای کف ها، پله ها و کاربردهای مشابه را تعیین می کند. مقاومت سایشی براساس سایش ناشی از تردد پا تعیین می شود. مقاومت سایشی براساس یک نسبت بی بعد مربوط به افت وزن ایجاد شده در طی 1000 چرخه سنگ زنی در دستگاه مجهز به چرخ های ساینده گزارش می شود. آزمونه های استاندارد مربعی با ابعاد 102 میلی متر و ضخامت 10 میلی متر دارای وجوه نرم مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین آزمونه های با پرداخت های سطح مشخص شده برای استفاده بر روی یک پروژه ساختمانی ویژه نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
  • روش آزمون استاندارد ASTM C1354 یا 16994 ملی: این روش آزمون استحکام نهایی سنگ در نقاط مهاربندی را تعیین می کند. این روش آزمون برای نشان دادن اندرکنش مهاری با پانل سنگی در نظر گرفته شده است. با این حال به عنوان روشی برای تعیین استحکام مونتاژ کل مهار بندهای مکانیکی در نظر گرفته نمی شود. تاثیر ساختار تکیه گاهی، در تجهیزات آزمون گنجانده نمی شود. به طور معمول روش های آزمون برروی آزمونه های سنگی خشک انجام می شوند با این حال ممکن است آزمون های مرطوب نیز انجام شود.

شکل زیر نمودار قابلیت کاربرد روش های آزمون  را مشاهده می نمایید:

 

حمیدرضا اشتری – کارشناس ارشد مکانیک سنگ

 

سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/سنگ های ساختمانی و تزئینی/