سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق میشود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است.
سنگ یا خاک
از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق میشود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگها و به طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار میگیرد[۱].
منشا شکل گیری سنگها و خرده سنگها
دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی میشود.[۲]
عوامل کوه زایی
فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد میشود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید..
عوامل هوازدگی یا کوه سایی
هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.
هوازدگی شیمیایی
محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.[۳]
هوازدگی فیزیکی
این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل میگیرد و باعث خرد شدن سنگها و تغییر شکل آنها به دانه‌های ریزتر میشود.[۴]
ساختمان شیمیایی سنگها
سنگها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانیها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگهای پوسته زمین فراوان هستند و آنها را کانیهای سنگ ساز می‌نامند.[۵]
طبقه‌بندی شیمیایی سنگها
چون کانیهای تشکیل دهنده سنگها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آنها است سنگها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:
کربنات‌ها
سولفات‌ها
اکسیدها
سیلیکات‌ها
آشنایی با تاریخچه سنگهای ساختمانی
شهر > معماری - همشهری آنلاین: سنگ یکی از ابتدایی‌ترین مصالح ساختمانی است که انسان برای ساختن ابزار و پناهگاهها و رفع نیاز خود استفاده کرده است. دوره‌های کهن سنگی و پارینه سنگی نشان‌دهنده دوره‌هایی است که در آن کاربرد سنگ بر فلز و دیگر مصالح مقدم بوده است.
آثار خانه‌های از سنگ چیده شده در شمال ایران متعلق به 7000 سال پیش موجود است. در ساختمانهای سنگی از سنگ لاشه همراه با ملاتهای گچ و آهک استفاده شده است. باید اذعان کرد اگرچه سنگ به علت سنگینی و مشکلات حمل‌ونقل و استخراج تا حدی جای خود را به مصالحی نظیر آجر داده است اما همچنان اهمیت خود را در سازه‌های سنگین و سخت نظیر پل‌ها، تونل‌ها، بهمن‌گیرها، دیوارهای حائل، سنگ‌چین‌ها، کرسی‌چین‌ها و غیره حفظ کرده است.
خواص عمومی و کاربری سنگها
سنگها را به طور کلی از نظر منشاء تشکیل به سنگهای آذرین، رسوبی و دگرگون دسته‌بندی می‌کنند. در بررسی خواص عمومی سنگها مواردی مانند مقاومت در برابر کشش، تحمل فشار، نفوذپذیری، انتشار امواج، پایداری و در نظر گرفتن امتداد لایه‌بندی و سطوح ضعیف در عملیات مد نظر است.
سنگها نوعا دارای سطوحی هستند که در آنها نیروی چسبندگی و اتصال دانه‌ها نسبت به لایه‌های دیگر کم‌تر و یا حداقل است و این موارد می‌تواند از اهمیت زیادی در بررسی سنگها برخوردار باشد. در مجموع سنگ ساختمانی باید بدون شیار، رگه، ترک، خلل و فرج، پوسیدگی و لایه سست باشد و حتی‌المقدور رنگی یکنواخت داشته باشد.
به طور کلی سنگ طبیعی را که دارای مقاومت کافی در شرایط جوی و رنگ جالبی باشد می‌توان در عملیات ساختمانی و به صورت سنگ لاشه، سنگ قواره، سنگ باربر، سنگ پلاک، سنگ درپوش، سنگ ستون و حتی به صورت ظروف و وسایل سنگی استفاده نمود.
طرز تهیه سنگها و انواع آن
قطعات بزرگ سنگی که از معدن به دست می‌آورند به نام "سنگ قله" معروف است. سنگ قله نباید در زیر تیغه برش خرد شود و حتی‌المقدور بزرگ و قابل حمل باشد. سنگ قله را بوسیله دیلم، دست انفجار و یا برش از معدن جدا می‌کنند و بسته به نوع جنس و کاربرد آن در کارگاه به وسیله عملیات مکانیکی آماده کار می‌سازند.
سنگهای با کاربرد خشن و باربر را به‌وسیله تیشه و چکش آماده می‌نمایند و سنگهای تزئینی را ابتدا برش داده و در حین برش شستشو می‌دهند تا سنگ را شسته و خاک آن را بگیرند آنگاه بسته به اهمیت و مرغوبیت، آن را ساب و جلا می‌دهند .
سنگ‌هایی که در ساختمان به کارمی‌روند به نام‌های سنگ لاشه، سنگ قواره، سنگ بادبر و سنگ پلاک مرسوم می‌باشند.
1 سنگ لاشه: سنگی است که شکل خاصی نداشته و به همان صورتی که از معدن آورده میشود به کارمی‌رود و کاربرد آن در زیرسازی‌ها، پر کردن فاصله بین سنگها و کف‌سازی خشن محدود میشود.
2 سنگ قواره: سنگی است که از سنگ لاشه به دست می‌آید و در کارگاه ساختمانی با کمی تیشه‌کاری ابعاد منظمی یافته و دارای گوشه‌های معین می‌گردد. از سنگ قواره برای دیوارهای باربر، جدول‌سازی و کف‌سازی‌هایی که نیاز به کمی نماسازی دارند، استفاده میشود.
3 سنگ بادبر (مالون): سنگی است که با تیشه‌کاری کاملا شکل منظمی یافته و به‌ویژه یک طرف آن شکل صاف به خود میگیرد.
سنگ بادبر را در تونل‌سازی، پل‌سازی، جدول‌سازی، دیوارهای باربر و غیر باربر، سنگفرش و پله استفاده می‌کنند و یکی از عمده‌ترین کاربردهای مهندسی سنگ لاشه و مالون به‌ویژه در نقاط کوهستانی اجرای قوس‌های سنگی است که در پل‌ها، درگاه‌ها و طاق زیرین دالان‌های سنگی مورد مصرف قرار میگیرد.
4 سنگ پلاک (تزئیناتی): برای نماسازی در سطوح از سنگ پلاک استفاده میشود. برای تهیه سنگ پلاک، سنگ قله را درکارگاه سنگبری به ضخامت‌های مورد نظر برش داده و سپس آن را تا حد جلا و آینه شدن ساب می‌دهند.
سنگ تزئیناتی ارزان را از تراورتن و سنگهای گران قیمت را از گرانیت و مرمر انتخاب می‌کنند. سنگ پلاک را برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و در کف، دیوارپله، کف پنجره، کنار و زیر دیوار گچی و وسایل تزئیناتی نظیر گلدان، شمعدان، جدول و جوی و غیره استفاده می‌کنند.
انواع سنگ های ساختمانی ایرانی
عمده‌ترین سنگ‌هایی که در عملیات ساختمانی در ایران به کار می‌روند عبارتند از گرانیت، سنگ سبز توف کوارتزیت، سنگ آهک تراورتن، مرمر، سرپانتین، ماسه سنگ و شیست.
گرانیت: از انواع سنگهای آذرین بوده و بسیار سخت و محکم، بادوام، زبر و بسیار جلاپذیر است. ساب زدن و جلاپذیری از ساب معمولی و نمای سنگی تا مرحله آینه‌ای امکان‌پذیر است.
گرانیت خرد شده را برای تهیه بتن زیرسازی جاده و راه‌آهن و سنگ ساختمانی آن را برای بناهای یادبود، زیربنای تاسیسات، تزئینات داخل و خارج ساختمان و کف‌سازی به کار می‌برند.
از انواع گرانیت ساختمانی می‌توان گابرو، دیاباز، که اصطلاحا به آن گرانیت سیاه هم می‌گویند را نام برد.
کوارتزیت: این نوع سنگ که اغلب با سنگ گرانیت نیز اشتباه میشود، دارای ویژگی‌های متفاوت است و از گرانیت سخت‌تر است. این سنگ با ظاهر زبر و بلوری خود قابل شناسایی است.
کوارتزیت را به خاطر ظاهر زبر آن بیشتر در ساختمانهای ارزان‌قیمت و روستایی به کار می‌برند. رنگ آن بیشتر قهوه‌ای سوخته، سرخ، خاکستری و قهوه‌ایست.