زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تأثیر سنگ‌دانه‌های سیلیکاته بر تغییر خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ مصنوعی نسبت به سنگ طبیعی

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس، دانشکدۀ علوم گروه زمین‌شناسی
چکیده
سنگ مصنوعی ترکیبی از سنگ‌دانه‌های طبیعی و ماده‌ای چسباننده مانند رزین‌های پلیمری و یا سیمان است. از آن‌جاکه این سنگ‌ها به‌طور مهندسی ساخته می‌شوند بنابراین خصوصیات آن‌ها از نظر رنگ، استقامت و ابعاد هندسی متناسب با نیاز بازار مصرف تعیین می‌‌شود. مصالح استفاده شده در تهیۀ سنگ‌های مصنوعی باطله‌های معادن و دورریز کارگاه‌های سنگبری است درنتیجه ارزش افزوده آن‌ها از نظر اقتصادی چشم‌گیر است. در این مقاله تأثیر نوع سنگ‌دانه‌های سیلیکاته بر تغییر خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ‌های مصنوعی نسبت به سنگ طبیعی بررسی شده است. در این راستا سه نوع سنگ آذرین شامل توف، گرانیت و آندزیت انتخاب شدند و سنگدانه‌های مورد نیاز برای تهیۀ سنگ مصنوعی از آن‌ها تهیه شد. مادۀ چسباننده استفاده شده رزین پلیمری است و از آن به‌میزان 15% وزنی در تهیۀ سنگ مصنوعی به‌کار گرفته شد. نمونه‌ها در قالب فولادی ریخته شده و به‌مدت 24 ساعت تحت فشاری معادل 12 مگاپاسکال قرار گرفتند. مغزه‌هایی از نمونه‌ها برای انجام آزمایش‌های مختلف از جمله مقاومت فشاری تک‌محوری تهیه شدند. نتایج بررسی‌ها از وجود تفاوت‌هایی در خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی و فیزیکی سنگ‌های تهیه شده از سنگ‌دانه‌های مختلف نسبت به خصوصیات سنگ اولیه نشان می‌دهند. بدین‌ترتیب که سنگ‌های مصنوعی تولید شده از سنگدانه‌های گرانیتی دارای 86% کاهش جذب‌آب و 24% افزایش مقاومت را نسبت به نمونه‌های گرانیت طبیعی نشان دادند. درمقابل دو سنگ مصنوعی دیگر تولید شده از سنگ‌دانه‌های توف و آندزیت دارای کاهش شاخص‌های مقاومتی 56% و 59% ، افزایش 137% و 527% جذب آب سنگ‌های اولیه بوده‌اند.
کلیدواژه‌ها

1. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، نقشۀ زمین‌شناسی قزوین، مقیاس 1:100000 (1377). 2. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، نقشۀ زمین‌شناسی تهران، مقیاس1:100000 (1368). 3. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، نقشۀّ زمین‌شناسی همدان، مقیاس 1:250000 (1356). 4. مقررات ملی ساختمان ایران، دفتر امور مقررات ملی ساختمان، مبحث پنجم (1388). 5. Quantum-Quartz, www.wk.com.au/quantumquartz_technical_info_pdf (2013). 6. Technistone, www.technistone.eu/en/index (2013). 7. Caesarstone,http://www.caesarstoneus.com/en/About-Us/Pages/Company-Info.aspx (2016) 8. Sakai T., "Artificial stone composition and method of manufacturing artificial stone", Doppel Co. "Ltd" Tokyo, Japan, Patent Number: 6, 127, 458 (2000). 9. Lee M., Ko C., Chang F., Lo S., Lin J., Shan M., Lee J., "Artificial stone slab production using waste glass, stone fragment and vacuum vibratory compaction", Cement and Concrete Composition, vol.30 (2008) 583-587 Elsevier. 10. Hamoush S., Abu-Lebdeh T., Picornell M., Amer S., "Development of sustainable engineered stone cladding for toughness", durability, and energy conservation. Constr. Build. Mater (2011). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.035. 11. ASTM C136-01., "Standard Test Method for sieve analysis of fine and coarse aggregates" (2004). 12. ASTM D7370., "Standard Test Method for Determination of Relative Density and Absorption of Fin", Coarse and Blended Aggregate Using Combined Vacuum saturation and Rapid Submersion (2009). 13. ASTM D2938-95., "Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Intact Rock Core Specimens" (2004). 14. ASTM D 5731-95., "Standard Test Method for Determination of the Point Load Strength Index of Rock (2004). 15. ASTM D 3967-95a., Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Intact Rock Core Specimens" (2004). 16. ASTM C88-13., "Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate", (2004).