ایران کانتر

مقاومت سایشی سنگ چیست؟ + روش های افزایش مقاومت سایشی

مقاومت سایشی سنگ چیست؟ + روش های افزایش مقاومت سایشی
عاکف قربانی
عاکف قربانی
۱۴۰۳/۴/۱۸

استفاده از سنگ با مقاومت سایشی بالا می‌تواند یکی از اولویت‌های معماری هر ساختمان باشد. این انتخاب به شکل مستقیم روی دوام سنگ دیوارپوش و کفپوش تاثیر گذاشته و بی‌توجهی به آن می‌تواند ظاهر سنگ را تغییر داده و همچنین منجر به خسارت شود. اگر می‌خواهید با مقاومت سایشی، نحوه محاسبه و مقاوم سازی سنگ بیشتر آشنا شوید، به شما پیشنهاد می‌کنیم که در ادامه این مقاله از سایت ایران کانتر با ما همراه باشید.


مقاومت سایشی سنگ چیست؟

مقاومت سایشی سنگ به مقاومت آن در برابر ساییدگی و فرسایش گفته می‌شود. میزان این مقاومت تحت تاثیر عواملی مانند ترکیبات تشکیل دهنده و شرایط فیزیکی سنگ قرار دارد. مقاومت سایشی زمانی اهمیت پیدا می‌کند که سنگ در مکان‌های پر رفت و آمد مانند کف پیاده روها رودی ساختمان‌های تجاری و اداری قرار می‌گیرد. سنگ‌های ساختمانی که مقاومت سایشی بالاتری دارند در برابر اصطکاک عوامل ساینده استحکام، عمر و دوام بیشتری را از خود نشان می‌دهند. این ویژگی یکی از فاکتورهای اصلی سنگ‌های ساختمانی است که در بررسی‌های سنگ شناسی مختلف در اولویت آزمایشگاه و مشخصه‌های سنگ قرار می‌گیرد.


اهمیت مقاومت سایشی سنگ

همان طور که پیشتر اشاره کردیم، در آزمایش‌های تخصصی سنگ حتما مقاومت سایشی آن بررسی و در جواب آزمایش درج می‌شود. این آیتم زمانی اهمیت پیدا می‌کند که سنگ در برابر عوامل ساینده قرار بگیرد. به عنوان مثال اگر بخواهید در نمای بیرونی ساختمان از سنگ استفاده کنید؛ اگر مکان مورد نظر در مناطق خشک، گرمسیری، نزدیک دریا باشد، باید تاثیر طوفان شن را در نظر بگیرید. شن و ماسه وقتی با باد ترکیب می‌شوند، می‌توانند به ظاهر صیقلی سنگ‌ها آسیب بزنند.


مقاومت سایشی سنگ چیست
مقاومت سایشی سنگ را حتما باید انتخاب سنگ در نظر داشته باشید تا محصولی مناسب محیط را تهیه کنید.


کشیدن بار و ابزار روی زمین یکی از عوامل مهم ساییدگی سنگ ساختمانی محسوب می‌شود. در ورودی انبارهای اماکن تجاری، گاهی بار تخلیه شده یا ماشین آلاتی از آن عبور می‌کنند. این عوامل می‌توانند بسته به نوع کالا، آسیب‌های جدی را در مدت چند سال وارد کنند. پس از آن، رفت و آمد‌های مداوم در مکان‌های عمومی در جایگاه بعدی قرار می‌گیرد. مکان‌هایی مانند ورودی مراکز خرید، بیمارستان و مراکز درمانی، مدارس و دانشگاه‌ها، ادارات دولتی، ورودی شهربازی‌های سرپوشیده و… در بلند مدت دچار سایش می‌شوند. نتیجه بررسی‌ها نشان داده سنگ‌ها در داخل اماکن مذهبی کمتر از مواردی که نام بردیم دچار سایش می‌شوند. علت اصلی آن هم استفاده از انواع کفش برآورد شده است. بنابراین نوع مواد ساینده و وزن در کنار تعداد عابران اهمیت بالایی دارند. با توجه به شرایطی که نام بردیم، مقاومت سایشی در دسته اولین فاکتورهایی قرار می‌گیرد که باید در هنگام انتخاب سنگ به آن توجه شود.


عوامل موثر بر مقاومت سایشی سنگ

عوامل موثر در مقاومت سایشی سنگ شامل موارد زیر هستند:

  1. جنس کانی‌های موجود در سنگ؛
  2. اندازه دانه‌های سنگ؛
  3. شکل دانه‌های سنگ؛
  4. وجود ناخالصی‌های فلزی؛
  5. شرایط آب و هوایی.

در صورتی که سنگ به شکل‌های مخلتف غیرصیقلی فرآوری شود، میزان خوردگی آن مشخص نبوده و اثر آن به راحتی قابل تشخیص نیست. به همین دلیل می‌توان با انواع فرآوری، اثر نازیبای خوردگی سطحی سنگ را پنهان کرد. در ادامه هر کدام از موارد بالا را بیشتر توضیح می‌دهیم:


جنس کانی‌های موجود در سنگ:

سنگ‌هایی که دارای کانی‌هایی با درجه سختی بیشتری باشند، از مقاومت سایشی بالاتری هم برخورد دارند. این عامل به خودی خود تحت تاثیر دو ویژگی قرار می‌گیرد: اول نوع کانی و بعد میزان غلظت کانی موجود در ترکیبات سنگ.


جنس کانی های موجود در سنگ
کانی های موجود در سنگ در میزان مقاومت سایشی سنگ تاثیر گذار است.


کانی‌هایی مانند کوارتز و فلدسپات دارای درجه سختی بالایی هستند و می‌توانند مقاومت سایشی سنگ را افزایش دهند. این مقاومت برای کوارتز با درجه 7 در واد موس و برای فلدسپات درجه 6 است. همچنین هرچه به مقدار بیشتری از این کانی‌ها در ترکیبات سنگ وجود داشته باشند، مقاومت آن سنگ بیشتر از سایر سنگ‌های هم نوع خود، خواهد بود. در مقابل سنگ‌هایی که از کانی‌هایی مانند کلسیت (با درجه سختی 3) یا بیوتیت (با درجه سختی 2.5 تا 3) ساخته شده‌اند، مقاومت سایشی پایینی دارند.

مقاومت سایشی سنگ، مقاومت سنگ را در برابر سایش و فرسایش نشان می‌دهد. مقاومت سایشی به دو روش آزمایش پرتاب ماسه و آزمایش سایش چرخ اندازه گیری می‌شود.


اندازه دانه‌های سنگ:

وقتی شکل دانه‌های سنگ ریز باشند، این فرصت را پیدا می‌کند تا با دانه‌های اطراف خود پیوند قوی‌تری را ایجاد کند. این اتصال در مقایسه با سنگ‌هایی که در شرایط مشابه، بلورهای درشت‌تری دارند، متفاوت است؛ زیرا میزان پیوند در این سنگ‌ها پایین‌تر است. در نتیجه بلورهای ریز از نظر فیزیکی سنگ را در شرایط مستحکم‌تری قرار می‌دهند.


شکل دانه‌های سنگ:

دانه‌ها و بلورهای سنگ هر چه زاویه‌دارتر و کشیده‌تر باشند، میزان درهم شدگی آنها بیشتر شده و در نتیجه برای سایش و شکستن نیروی بیشتری نیاز دارند. سنگ‌هایی که دارای دانه‌های گرد باشند به علت در هم آمیختگی کمتر ذرات، در برابر عوامل خارجی آسیب پذیرتر خواهند بود. در این سنگ‌ها میزان اصطکاک بین ذرات کمتر بوده و در برخورد با عوامل ساینده آسیب بیشتری می‌بینند.


وجود ناخالصی‌های فلزی:

در بسیاری از سنگ‌ها درصد ناخالصی از جنس انواع فلزات مختلف دیده می‌شود. این فلزات می‌توانند شامل فلزات سخت، فلزات نرم و اکسید شونده باشند.


فلز در سنگ
ناخالصی های فلزی موجود در سنگ باعث افزایش مقاومت سنگ می‌شوند.


این ویژگی روی میزان استحکام سنگ تاثیرات متفاوتی گذاشته یا حتی با شروع روند اکسید شدن، به ساییده شدن سریعتر سنگ کمک می‌کند.


شرایط آب و هوایی:

در شرایط آب و هوایی گرم و خشک معمولا میزان ساییدگی سطحی سنگ بیشتر مشاهده می‌شود. این عامل در شرایط آب و هوایی معتدل، دارای پوشش گیاهی قوی، آب و هوای مناطق سردسیر کم‌تر مشاهده می‌شود. در نتیجه فاکتور مقاومت سایشی در آب و هوای گرم و خشک در اولویت بسیار بالاتری قرار دارد.


روش‌های افزایش مقاومت سایشی

در صورتی که پروژه ساختمانی در موقعیت نامساعدی قرار گرفته باشد، برخورد با پدیده ساییدگی یک مشکل ناگزیر نیست بلکه با روش‌هایی می‌توان سطح سنگ را مقاوم سازی کرد. برای این منظور از پوشش‌های رزین به همراه سیلیکون استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند بدون ایجاد تغییر در رنگ سنگ، مقاومت آن را در برابر مواد ساینده افزایش دهند. البته گاهی هم کرم رنگ بوده و می‌توانند سطح سنگ را براق‌تر نشان دهند. روش استفاده از این مواد اغلب ساده بوده اما پس از مدتی نیاز به شارژ مجدد دارند. در این زمینه میزان دوام آن بستگی به چند عامل دارد؛ به عنوان مثال اگر بخواهید مقاوم سازی را روی دیوارپوش انجام دهید، دوام بیشتری خواهد داشت. مواد شوینده می‌تواند مقاومت سنگ را کاهش داده و به اثر مقاوم سازی آن آسیب بزنند. در ادامه بستگی به جنس و دستورالعمل استفاده از آن دارد که باید با توجه به راهنمای محصول مطالعه شود. برای مشاهده مقاوم ترین سنگ کلیک کنید.


آیا مقاومت سایشی سنگ ثابت است؟

به زبان ساده خیر. پس از شکسته شدن لایه‌های محافظ اولیه که در اثر فراوری و مقاوم سازی به وجود آمده است، سنگ در برابر سایش آسیب پذیرتر می‌شود. سنگی که لایه اولیه خود را از دست می‌دهد اغلب با سرعت بیشتری فرسوده می‌شود. یکی دیگر از عواملی که می‌تواند سرعت فرسایش را افزایش دهد، میزان تخلخل سنگ است. پس از سایش اولیه، عامل تخلخل درونی سنگ، خود را بیشتر نشان داده و مقاومت سنگ را کاهش می‌دهد.


نحوه محاسبه مقاومت سایشی

برای محاسبه مقاومت سایشی سنگ می‌توان از آزمایش‌های زیر استفاده کرد. این آزمایش‌ها در رشته‌های مختلف مشابه بوده اما با نام‌های متفاوتی از آن یاد می‌شود:

    1. آزمایش سایش چرخ؛
    2. آزمایش پرتاب ماسه.

این روش‌ها در صنعت ساختمانی کاربرد بیشتری داشته که در ادامه هر کدام از این دو روش را توضیح می‌دهیم:


آزمایش سایش چرخ:

در این آزمایش سنگ در زیر دستگاه ساینده با فشار ثابتی قرار می‌گیرد. با چرخش و ایجاد اصطکاک مشخص می‌شود که سنگ تا چه حد در برابر سایش مقاوم است.


آزمایش سایش چرخ
آزمایش سایش چرخ توسط یک سمباده مقاومت سایشی سنگ را محاسبه می‌کند.


در این آزمایش میزان فشار، وزن دستگاه، مدت زمان، سایز قطعه و شکل فیزیکی آن باید ثابت باشد. برحسب جرم و حجمی که از سنگ کاسته شده، مقاومت سایشی آن محاسبه می‌شود.


آزمایش پرتاب ماسه:

در این روش با سرعت باد ثابت و شدیدی، ماسه به سمت سنگ پرتاب می‌شود. در صورتی که غلظت ماسه، شدت باد، مدت زمان و فاصله نازل تا سطح سنگ ثابت باشد، می‌توان میزان مقاومت سایشی سنگ را محاسبه کرد یا از بین چند قطعه، مقاوم‌ترین سنگ را با دقت بالایی مشخص کرد. این شیوه بیشتر برای تعیین مقاومت سنگ‌هایی کاربرد دارد که قرار است برای سازه‌هایی واقع در مناطق گرم و خشک استفاده شوند.


آسیب پذیری سایشی سنگ چه مشکلاتی ایجاد می‌کند؟

جدای از این که، آسیب پذیری سایشی سنگ می‌تواند ظاهر نازیبایی را به وجود آورد و منجر به خسارت مالی شود، برای سلامت افراد هم مناسب نیست. سنگ‌هایی که دچار سایش سطحی شده‌اند اغلب خاک را بیشتر به خود جذب کرده و دائم آن را وارد جریان هوا می‌کنند. این مشکل زمانی محسوس است که در فضای داخلی ساختمان یا پارکینگ‌های سرپوشیده و فاقد تهویه مناسب، اتفاق بیفتد. این مسئله برای افراد دارای آسم، مشکلات تنفسی و سالمندان مناسب نیست. اگر سنگی که دچار آسیب سطحی شده در فضای بیرونی ساختمان قرار گرفته باشد می‌تواند، رطوبت و آب بیشتری را در خود جذب کند. این آب در فصل سرما یک زده و با افزایش حجم، ترک‌های ریزی را در سنگ به وجود می‌آورد. تکرار این فرایند به مرور زمان باعث شکست کامل بافت سنگ می‌شود.


آنچه که از مقاله مقاومت سایشی سنگ آموختیم:

مقاومت سایشی سنگ به مقاومت آن در برابر ساییدگی و اصطکاک بالا گفته می‌شود. عواملی مانند طوفان شن، عبور وسایل نقلیه، کشیدن بار، رفت و آمد عابرین از جمله عوامل متداولی هستند که باعث ساییدگی سنگ می‌شوند. جنس کانی‌های موجود در سنگ، اندازه و شکل دانه‌های سنگ از جمله عوامل موثر بر مقاومت سایشی سنگ هستند. برای محاسبه مقاومت سایشی سنگ از روش‌های آزمایش پرتاب ماسه و آزمایش سایش چرخ استفاده می‌شود. همچنین مقاومت سایشی سنگ ثابت نبوده و می‌توان با روش‌هایی مقاومت سنگ را در برابر عوامل ساینده افزایش داد.

مقالات مرتبط