مقاومت سایشی سنگ در چه مواقعی اهمیت دارد

مقاومت سایشی سنگ یکی از خصوصیات مهم و حیاتی در شناخت و بررسی ویژگی‌های کانی‌ها و سنگ‌ها است. در بسیاری از مواقع و شرایط مقاومت سایشی سنگ اهمیت فراوان دارد. راه پله، سنگفرش پیاده‌روها و حتی کف ساختمان ها، نمای ساختمان موقعیت‌های مکانی هستند، که دائماً در معرض سایش می‌باشند. در ادامه به برخی از این موارد اشاره می‌کنیم.

مقاومت سایشی سنگ چیست

به میزان مقاومت یک نوع سنگ در برابر تغییرات جوی، مقاومت در برابر خراشیدگی و سایش مقاومت سایشی سنگ می گویند. مقاومت سایشی سنگ، خصوصیتی است که ارتباط مستقیم با مقاومت کانی هایی دارد که سنگ را تشکیل می‌دهد.

درچه مواردی مقاومت سایشی سنگ (Abrasion resistance of stone )اهمیت دارد

ساختمان عمرانی: در زمینه ساخت‌وساز و ساختمان عمرانی، مقاومت سایشی سنگ اهمیت خود را نشان می‌دهد. زیرا پایداری و قابلیت اطمینان و توان تاب آوری ساختمان‌ها، در مقابل نیروها و فشارهای مختلف، مانند زلزله، سیل و… به مقاومت سایشی سنگ که بعنوان یکی از عوامل مهم امنیت سازه در ساختمان سازی است، بستگی دارد.

صنایع استخراجی: در عملیات استخراج و فرآوری معادن و مواد معدنی، مقاومت سایشی سنگ نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. به طور معمول در این صنایع، از تجهیزات و دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به مواد سایشی و مقاوم می‌باشد، به عنوان مثال در تولیدیها و کارخانه های سنگبری‌ مقاومت سایشی سنگ بر کارایی و کاربرد این صنایع تأثیر زیادی دارد.

چگونه میتوانیم متوجه مقاومت سایشی یک سنگ شویم

برای سنجش مقاومت سایشی سنگ، از آزمون‌های مختلفی استفاده می‌شود. این آزمون ها توسط سازمان ملی استاندارد معین شده است. که یکی از معروف‌ترین آن‌ها، آزمون سایش لاشه می‌باشد. در این آزمون، یک تیغه یا لوله لوازم طبقه‌بندی شده به ابعاد و وزن استاندارد با فشار متناسب بر روی سطح سنگ قرار می‌گیرد و با حرکت چرخشی و فشاردهی به سطح سنگ، میزان سایش و خراش در سنگ سنجیده می‌شود. نتیجه‌ای که در این آزمون به دست می‌آید، اندازه‌گیری اولیه از مقاومت سایشی سنگ می‌باشد.

برای متوجه شدن از مقاومت سایشی یک سنگ، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

آزمایش سایش: می‌توانید با استفاده از ابزارهای سایش سنجی، مانند ماشین آزمایش سایش نیز، مقاومت سایشی سنگ را اندازه‌گیری کنید. این روش از طریق اعمال نیروهای سایشی به سطح سنگ و سنجش نشتی نیروها و کاهش وزن سنگ است.

استفاده از آزمایشگاه: می‌توانید نمونه‌های سنگ را به آزمایشگاه منتقل کنید تا با استفاده از تجهیزات و الزامات آزمایشگاهی، مقاومت سایشی آن‌ها را تعیین کنید. این روش شامل آزمایش‌های مکانیکی و شیمیایی، تجزیه و تحلیل میکروسکوپی و دیگر آزمون‌های مربوط به سنگ است.

 مشاهده و بررسی نمونه‌های قدیمی: بررسی سنگ‌هایی که در محیط طبیعی یا در ساختمان‌های قدیمی استفاده شده‌اند، می‌تواند اطلاعات قابل توجهی درباره مقاومت سایشی آن‌ها ارائه دهد. بررسی نمونه‌های قدیمی به شما کمک می‌کند تا میزان سایش بر سنگ را در طول زمان ارزیابی کنید.

مطالعه و استفاده از منابع مرجع: مطالعه مقالات علمی و کتاب‌ها در زمینه سنگ‌شناسی و مهندسی معدن می‌تواند به شما کمک کند تا مبانی و مفاهیم اساسی درباره مقاومت سایشی سنگ به دست آورید. با مطالعه منابع مرجع، می‌توانید با روش‌ها و تکنیک‌های استفاده شده برای اندازه‌گیری مقاومت سایشی آشنا شوید.

مشاوره از متخصصان: بهترین راه برای متوجه شدن از مقاومت سایشی یک سنگ، مشاوره از افرادی است که در زمینه سنگ‌شناسی و مهندسی معدن تخصص دارند. آنها می‌توانند با بررسی نمونه‌های سنگ و استفاده از تجربه‌های خود، به شما اطلاعات دقیق‌تری درباره مقاومت سایشی سنگ ارائه دهند.

عوامل موثر در مقاومت سایشی سنگ کدامند

مقاومت سایشی سنگ به عنوان یک معیار برای اندازه‌گیری و تشخیص سختی و سختی یک سنگ در برابر فرسایش و سایش در نتیجه اثر قوی خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سختی سنگ: عامل تعیین کننده دیگر در مقاومت سایشی سنگ، میزان سختی سنگ است. سنگ‌هایی با ساختار کرویبال و ساختار بلوری کوچک معمولاً دارای سختی بالایی هستند و در مقابل به طور معمول سنگ‌هایی با ساختار خطی و ساختار بلوری بزرگ دارای میزان سختی پایین‌تری هستند.

 ترکیب شیمیایی سنگ: ترکیب شیمیایی سنگ نیز ممکن است بر مقاومت سایشی آن تأثیر بگذارد. برخی از عناصر و معدن‌ها می‌توانند به ساختار داخلی سنگ تأثیر بگذارند و مقاومت سایشی را افزایش یا کاهش دهند.

 ساختار داخلی سنگ: ساختار داخلی سنگ می‌تواند در مقاومت سایشی آن تأثیرگذار باشد. معمولاً سنگ‌هایی که دارای ساختار فشرده و یا ساختار بلوری با حباب‌ها و یا میکروترکیب‌های کوچک هستند، معمولاً دارای مقاومت سایشی بالاتری هستند.

حالت فیزیکی سنگ: حالت فیزیکی سنگ نیز می‌تواند بر مقاومت سایشی آن تأثیر بگذارد. عامل‌هایی مانند رطوبت، حرارت، فشار و تغییر شکل سنگ ممکن است بر سایش و خرابی سنگ تأثیر بگذارند.

تراکم سنگ: تراکم سنگ از عوامل تعیین کننده در مقاومت سنگ هستند. سنگ‌های با تراکم بالا به طور معمول دارای مقاومت سایشی بالاتری هستند، تراکم بالای سنگ بهترین ویژگی در برابر سایش است زیرا مانع تراکم ذرات خارجی سنگ می شود.

نیروهای خارجی: نیروهایی مانند حرارت، فشار، اصطحکاک و فرسایش از عوامل خارجی تعیین کننده بر مقاومت سایشی می باشد. زیرا این موارد باعث تخریب سنگ و خرابی و شکستن آن می باشد. سنگ هایی مانند مرمریت و ترامیت که ساختار بلوی بیشتری دارند، سختی پایینی دارند و به همین دلیل دارای مقاومت سایشی پایینی هستند.

شکل دانه ها ی موجود در سنگ ها

سنگ ها از دانه ها یی با شکل اندازه و ترتیب مختلف تشکیل شده اند،که همین مورد ساختار سنگ را شکل می دهند. ریزترین ذرات سازنده سنگ که با چشم قابلیت رویت ندارند. و دانه هایی دیگری که درشترند و قابل رویت با چشم هستند. همین دانه ها دسته بندی سنگ ها را تعیین می کنند. و همین دانه ها هستند که در شرایط فشار و دما و عملکرد سنگها در برابر فشار نقش تعیین کننده دارند.

پارامتر های فیزیکی سنگ

پارامترهای فیزیکی سنگ بسته به روند تشکیل سنگ در شرایط زمین شناسی دارد. میزان مواد معدنی، دما، فشار، رطوبت عوامل تعیین کننده در ویژگی های فیزیکی یک سنگ می باشند. دانه هایی که پیش تر از آن صحبت شد نیز با مقاومت سنگ ارتباط دارند به طوری که نوع معدنی که سنگ از آن استخراج می شود ارتباط مستقیمی دارد با دانه ها و عملکرد میکانیکی سنگ. معدن سنگ در شکل دانه های صاف و منظم تاثیر گذار است. فشارهای خارجی و ضربه ها و نیرو ها به طور یکنواخت بر سطح دانه تاثیر می گذارد و دانه های داخلی و خارجی را که جز اصلی تشکیل دهنده سنگ هستند را ضعیف تر و یا قوی تر در برابر فشار و ضربه می کنند.

علاوه بر شکل دانه‌ها، اندازه و بزرگی آنها نیز تأثیر زیادی بر مقاومت سنگ دارد. دانه‌های بزرگ‌تر و شکل منظم‌تر عمدتاً در مقابل ضربه‌ها و فشارهای خارجی مقاومت بیشتری دارند. همچنین، ترکشدگی و نقاط ضعف سنگ به صورت عمده در مجاورت دانه‌ها رخ می‌دهند، بنابراین مقاومت سنگ به میزان مجاورت دانه‌ها با یکدیگر نیز وابسته است.

 ویژگی های سنگ ها ساختمانی

سنگ، متریالی رایج است که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سنگ به عنوان ماده طبیعی و ماندگار که باعث می‌شود، ساختمان‌ها قدرت و استحکام بیشتری داشته باشند. مقاومت در برابر ضربه، حرارت، فشار و زلزله و همسو بودن و سازگاری با محیط زیست مهمترین ویژگی هایی است که سنگ ها را جز بهترین متریال های ساختمانی قرار داده است.

اصلی ترین ویژگی های سنگ‌ها برای ساختمان سازی

 ساختار سنگ: سنگ‌ها می‌توانند دارای ساختارهای مختلفی باشند، مانند ساختار همرفت و یا ساختار آنسیتروپیک.

 رنگ سنگ: رنگ سنگ‌ها معمولاً بر اساس نوع مواد معدنی و پیگمنت‌های موجود در سنگ تعیین می‌شود. سنگ‌ها رنگ‌های مختلفی دارند: از جمله سفید، مشکی، خاکستری، قهوه‌ای، قرمز و غیره.

شفافیت سنگ: بعضی از سنگ‌ها شفافیت دارند، به این معنی که می‌توانند نور را از خود رد کنند. برخی از سنگ‌ها شفاف، نیمه شفاف یا غیر شفاف هستند. مثل سنگ های مرمریت

جامدیت: سنگ‌ها جامد هستند و توسط ضغط و دما شکل نمی‌گیرند.

سختی سنگ: سنگ‌ها معمولاً دارای سختی بالایی هستند که می‌تواند توسط مقاومت مواد معدنی موجود در سنگ توضیح داده شود. سنگ‌هایی که دارای سختی بالاتر هستند، برای ساخت و ساز و استفاده در صنایع مختلف مانند ساختمانی و جواهرسازی مناسب هستند.

نفوذ پذیری: بعضی سنگ‌ها جذب آب و مایعات دارند و این یعنی نفوذ پذیر هستند. سنگ هایی با جذب مایعات بالا برای سدها و ساخت سیستم های آبی گزینه ای مناسب هستند.

مقاومت سنگ : مقاومت میکانیکی بالای سنگ در برابر ضربه، فشار و کشش را مقاومت سنگ می گویند.

 تراکم و وزن مخصوص: در سدها و سازه های صنعتی عظیم سنگ ها به دلیل تراکم بالا و وزن مخصوص بهترین گزینه محسوب می شوند.

 انتقال حرارت: در صنایع مختلف مانند تاسیسات حرارتی و برقراری ترمینال های حرارتی سنگ به دلیل دارا بودن ویژگی انتقال حرارت بهترین گزینه است.

ویژگی های سنگ خیلی نرم

سنگ های نرم به دلیل شل پذیری در فرآوری دارند و البیته تغییرات دما و فشار باعث اصطکاک پوسته سنگ خواهد ترک ها و شکستگی های نرم با تزریق عوامل فشاری و شیمیایی منجر به تغییر شکل و تراکم سنگ خواهد شد.

ویژگی‌های سنگ نرم شامل موارد زیر است:

خمیرپذیری: سنگهای نرم قابلیت خمیر شدن و در نتیجه تغییر شکل بالایی دارند . در واقع برخی سنگهای با ابزار و برخی با فشار دست به طرح های مختلف و شکل های متفاوت نرم شوند.

نفوذپذیری: بر خلاف تصور سنگ های نرم نفوذ پذیری آب بالایی ندارند و همین ویژگی موجب میشود در برابر خوردگی و شرایط اسیدی ویژگی های خود را حفظ کنند.

 پلاسیسیته: سنگهای نرم قابلیت تحمل فشار و خمش بیشتری نسبت به سایر سنگها دارند و به دلیل خواص مکانیکی خاص، می‌توانند به راحتی انعطاف پذیر باشند. به همین دلیل، سنگهای نرم در صنایع ساختمانی به عنوان مواد ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی سنگ های خیلی سخت

 مهمترین ویژگی سنگ، سختی آن است که کیفیت سنگ را تعیین می کند. پارامتر سختی سنگ پارامتر اساسی تعیین کیفیت سنگ و انتخاب سنگ در صنایع متعدد است. بر اساس همین ویژگی سنگ درصنایع متعدد و ساختمان سازی و کارهای هنری مورد استفاده قرار می گیرد.

مقاومت در برابر خوردگی: سنگ های سخت به عنوان مصالح طبیعی، معمولاً مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. این خاصیت برای استفاده در مناطقی که با شرایط آب و هوایی سخت و خاصیت آب و هوایی ندارند، بسیار مناسب است.

سازگاری با تحولات حرارتی: بعضی از سنگ های سخت می توانند در برابر تغییرات حرارتی قوی مانند گرمای بسیار بالا یا سرمای شدید مقاومت نشان دهند. این ویژگی در صنعت فولادسازی و ساخت برخی قطعات صنعتی بسیار اهمیت دارد.

 قدرت ضربه پذیری: سنگ های سخت عموماً قدرت ضربه پذیری بالایی دارند و مقاومت خوبی در برابر ضربه و تعرض به نیروهای خارجی نشان می دهند. این خاصیت در استفاده از سنگ ها در صنعت راهسازی، ساختمانی و معدنی بسیار مهم است.

 مقاومت در برابر سایش: این نوع سنگ ها مقاومت بالایی در برابر سایش دارند و به این دلیل معمولاً در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش بالا استفاده می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. تراورتن جز سنگهای مقاوم در برابر سایش است

ساختار متمایز: سنگ های خیلی سخت معمولاً ساختار متمایزی دارند که به آنها بتوان در شرایط سخت طبیعی و عملیاتی اطمینان کرد.

 مقاومت فشاری: سنگ های سخت معمولاً مقاومت فشاری بالایی دارند و می توانند فشارهای قوی را تحمل کنند. این خاصیت به عنوان یکی از مهمترین عوامل در انتخاب سنگ ها برای ساختمان ها و بناهایی که با بارهای فشاری بزرگ مواجه هستند، بسیار اهمیت دارد.

مثال‌هایی از سنگ های خیلی سخت عبارتند از گرانیت، الماس، کریستالین، کرومیت، کوروندوم

سنگ های خیلی سخت

سنگ های خیلی سخت عموماً دارای ساختار کریستالی هستند، به این معنی که ذرات تشکیل دهنده آنها به صورت الگوهای تکراری و مرتب مرتب شده اند. این ساختار الگوهایی مشابه شبکه‌های سه بعدی را به وجود می آورد و باعث می شود سنگ خیلی سخت باشد.

فرق بین سنگ های خیلی سخت و سنگ های نرم عمدتاً در سختی و مقاومت آنها در برابر نیروها و فشارها است. سنگ های خیلی سخت، به دلیل ساختار کریستالی قوی و صلب خود، قادر به مقاومت در برابر فشارها، خمش و ضربه هستند. به عنوان نمونه، سنگ هایی مانند الماس، کوارتز و سنگ بریده‌ها از سنگ های خیلی سخت هستند.

در مقابل، سنگ های نرم عمدتاً به دلیل ساختار کم یا غیرکریستالی خود، معمولاً در برابر فشارها و نیروهای خارجی ضعیف هستند. آنها به طور ساده‌تر شکسته می شوند و می توانند تحت تأثیر قوانین مکانیکی به راحتی تغییر کنند. به عنوان نمونه، شن و ماسه و سنگ گچ از سنگ های نرم هستند.

این محتوا توسط تیم تولید محتوای اصفهان سنگ تهیه شده است و هر گونه کپی برداری بدون ذکر منبع پیگیری قانونی دارد. برای تماس با مجموعه اصفهان سنگ می توانید با شماره : 09130000627 – 03191010627 تماس بگیرید.