خلل و فرج سنگ چیست؟ + مزایا و معایب خلل و فرج سنگ ساختمان
بررسی خلل و فرج سنگ ساختمان یکی از مباحث تخصصی است که در حوزه مهندسی، نصب و اجرا به آن توجه می‌شود. سنگ‌های متخلخل در برابر سنگ‌هایی که بافت متراکمی دارند، دارای مزایا و در عین حال محدودیت‌هایی هستند. ما در این مقاله می‌خواهیم شما را تاثیر خلل و فرج بر خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ، نحوه افزایش و کاهش منافذ سنگ، آشنا کنیم.
خلل و فرج سنگ چیست؟
به حفره یا منافذ سطحی و درون بافت سنگ، خلل و فرج سنگ گفته می‌شود. این حفره‌ها می‌توانند شامل فضاهایی بسته یا متصل به هم و شبکه‌ای باشند. گاهی منافذ با آب و گاهی با هوا یا سایر مواد طبیعی پر می‌شوند. خلل و فرج سنگ از نظر اندازه هم با یکدیگر متفاوت بوده، در برخی موارد با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است و در برخی موارد هم باید در زیر میکروسکوپ بررسی شود. تمام مواردی که نام برده شد، می‌تواند روی ویژگی‌ها و کاربردهای سنگ در صنعت ساختمان تاثیر مستقیمی داشته باشد.
عوامل موثر بر ایجاد خلل و فرج در سنگ‌ها
سنگ های طبیعی بسته به شرایط فیزیکی، جنس، نحوه تشکیل و ترکیبات شیمیایی، از میزان خلل و فرج متفاوتی برخوردار هستند. سنگ‌های رسوبی بسته به نوع و سرعت رسوب گذاری، از میزان خلل و فرج بیشتری برخوردار هستند. سنگ‌هایی که در پوسته زمین تشکیل می‌شوند، بسته به حرارت و فشاری که تحمل می‌کنند، دارای بافت یکدست‌تری بوده و از خلل و فرج کمتری برخوردار هستند.
ازاین‌رو سنگ‌های رسوبی منافذ بیشتری نسبت به سنگ‌های دگرگونی و آذرین دارند. عمر سنگ‌ها هم یکی دیگر از عوامل موثر بر خلل و فرج سنگ‌ها است. به این ترتیب که هر چه عمر یک سنگ بیشتر بوده و بیشتر در معرض عوامل محیطی قرار گرفته باشد، بیشتر دچار فرسایش شده و منافذ سطحی بیشتری در آن مشاهده می‌شود.
خلل و فرج سنگ بر خواص فیزیکی و مکانیکی آن تاثیر می‌گذارد. سنگ‌های متخلخل سبک‌تر، عایق حرارت و صوت هستند و نصب آسان‌تری دارند اما مقاومت کمتری در برابر فشار، ضربه و ساییدگی دارند.
تاثیر خلل و فرج بر خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ
به طور مشخص، خلل و فرج روی خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ تاثیر دارد؛ ما در این بخش تعدادی از مهم‌ترین عناوین را که روی سنگ ساختمان تاثیر دارند، مطرح می‌کنیم:
- نفوذ پذیری سنگ ساختمان؛
- چگالی سنگ ساختمان؛
- میزان عایق بودن سنگ؛
- فرآوری سنگ ساختمان؛
- مقاومت فشاری و ضربه؛
- نصب سنگ ساختمان.
در ادامه هر کدام از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
نفوذ پذیری سنگ ساختمان:
یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی که در سنگ‌های ساختمان بررسی می‌شود، میزان نفوذ پذیری سنگ در برابر رطوبت و آب است. در صورتی که سنگ در برابر نفوذ رطوبت مقاومت بالایی نداشته باشد، نمی‌تواند از آن برای نمای بیرونی ساختمان، کفپوش اماکن تجاری، آشپزخانه و سرویس‌های بهداشتی استفاده کرد. این سنگ‌ها برای مقاوم سازی نیاز به هزینه بیشتری دارند.
چگالی سنگ ساختمان:
سنگ‌های ساختمان با خلل و فرج بیشتر، از چگالی پایینی برخوردار هستند. معمولا استادکاران تجربی از این سنگ‌ها به عنوان سنگ‌های سبک‌تر یاد می‌کنند. این ویژگی حمل و نصب سنگ را آسان‌تر کرده و هزینه حمل و نقل آن را کاهش می‌دهد. سنگ‌های ساختمانی با چگالی بالا، وزن کلی سازه را افزایش داده و استفاده گسترده از آن‌ها، توسط مهندسان پیشنهاد نمی‌شود.
در مقابل سنگ‌هایی که چگالی پایینی دارند، به طور گسترده در نما و طراحی داخلی ساختمان استفاده می‌شوند.
میزان عایق بودن سنگ:
سنگ‌هایی که میزان خلل و فرج محصور بیشتری داشته باشند، در برابر عبور حرارت مقاومت بیشتری را از خود نشان می‌دهند؛ به همین دلیل از نظر عایق حرارت، نمره بهتری را کسب می‌کنند. هر چند که میزان عایق بودن یک سنگ ساختمان به طور مستقیم با ضخامت آن هم تاثیر مستقیمی دارد.
فرآوری سنگ ساختمان:
سنگ‌هایی که دارای میزان خلل و فرج بیشتری هستند، برای استفاده در صنعت ساختمان، نیاز بیشتری به انواع فراوری سنگ و مقاوم سازی دارند. این سنگ‌ها با استفاده از رزین اپوکسی مقاوم سازی شده و منافذ سطحی آن پوشانده می‌شود. هر چه میزان این تخلخل بیشتر باشد، متریال بیشتری برای آن مصرف خواهد شد؛ از این رو سنگ‌های دارای تخلخل را باید از کارخانه معتبر تهیه کنید.
مقاومت فشاری و ضربه:
به طور میانگین سنگ‌های دارای خلل و فرج بیشتر، در برابر تحمل وزن، مقاومت کمتری دارند. این ویژگی باعث می‌شود که سنگ در فاکتور مقاومت فشاری نمره پایین‌تری کسب کند. همچنین سنگ‌های متخلخل عمدتا در برابر ضربه سریع‌تر دچار شکستگی می‌شوند.
نصب سنگ ساختمان:
سنگ‌های ساختمانی دارای خلل و فرج بالا، چسبندگی بیشتری به ملات دارند. این سنگ‌ها سریع‌تر می‌چسبند و کمتر دچار سقوط ناگهانی از نمای ساختمان می‌شوند. سنگ‌های دارای منافذ بیشتر، در برابر عوامل مانند نشست زمین، زلزله و رطوبت مقاومت بیشتری در نصب برای نمای ساختمان نشان می‌دهند.
مزایا خلل و فرج در سنگ‌ها
به طور خلاصه خلل و فرج در سنگ‌ها دارای مزایایی به شرح زیر است:
- عایق حرارت؛
- عایق صوتی؛
- قیمت مقرون به صرفه‌تر؛
- کاهش وزن کلی سازه؛
- امکان نصب آسان‌تر؛
- امکان برش و تولید آسان‌تر؛
- ایمنی در برابر زمین لرزه.
معایب خلل و فرج در سنگ‌ها
خلل و فرج در سنگ‌ها محدودیت‌های زیر را ایجاد می‌کند:
- مقاومت سایشی کمتر؛
- مقاومت فشاری پایین‌تر؛
- جذب رطوبت بیشتر؛
- نیازمند به فرآوری باکیفیت؛
- مقاومت پایین در برابر ضربه.
روش‌های کاهش یا افزایش خلل و فرج سنگ‌ها
روش‌های کاهش یا افزایش خلل و فرج سنگ‌ها را به دو دسته تقسیم می‌کنیم:
- روش‌های کاهش خلل و فرج؛
- روش‌های افزایش خلل و فرج.
در ادامه هر کدام از موارد فوق را توضیح خواهیم داد.
روش‌های کاهش خلل و فرج:
یکی از روش‌های عمده برای کاهش خلل و فرج سنگ استفاده از رزین اپوکسی است. در این شیوه تمام منافذ سنگ که با هوا در تماس هستند، با اپوکسی سنگ پوشانده می‌شوند.
یکی دیگر از روش هایی که معمولا پس از نصب سنگ انجام می‌شود، نانو کردن سنگ است. در این روش یک لایه نانو روی سنگ را می‌پوشاند تا در برابر نفوذ رطوبت مقاوم شود.
روش‌های افزایش خلل و فرج:
گاهی لازم است خلل و فرج سطح سنگ افزایش پیدا کند. این کار با هدف افزایش اصطکاک، کاهش لغزندگی، افزایش چسبندگی به ملات و حتی زیبایی انجام شود. در این زمینه می‌توان فراوری‌هایی مانند بوش همر، فلیم و کات بروکن را نام برد. افزایش اصطکاک سنگ‌های کفپوش مناطق سردسیر، امری الزامی است.
مقایسه خلل و فرج در انواع سنگ
در جدول زیر به مقایسه کامل خلل و فرج در انواع سنگ پرداخته ایم:
| نام سنگ | میزان خلل و فرج | مقاومت در برابر عوامل جوی | مقاومت در برابر سایش | مقاومت فشاری | میانگین قیمت |
| مرمر | کم | کم | متوسط | متوسط | زیاد |
| مرمریت | کم | کم | متوسط | متوسط | کم |
| گرانیت | بسیار کم | بسیار زیاد | زیاد | زیاد | زیاد |
| تراورتن | زیاد | زیاد | کم | کم | متوسط |
| چینی کریستال | کم | زیاد | متوسط | متوسط | متوسط |
آنچه که از مقاله مزایا و معایب خلل و فرج سنگ ساختمان آموختیم:
تاثیر خلل و فرج بر خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ ساختمان تاثیر مستقیمی دارند. سنگ‌های متخلخل عایق حرارت و عایق صوتی بهتری بوده و باعث کاهش وزن کلی سازه می‌شوند. برای افزایش تخلخل سنگ روش‌هایی مانند بوش همر و کات استفاده می‌شود.
ثبت امتیاز مطلب
امتیازه خود به این مطلب را ثبت کنید
