سنگ يکی از مصالح ساختمانی بسیار قديمی است که انسان برای ساختن ابزار و پناهگاهها و رفع نیاز خود استفاده میکرده است. دورههای کهن سنگی و پارينه سنگی نشاندهنده دورههايی است که در آن کاربرد سنگ بر فلز و ديگر مصالح مقدم بوده است. آثار خانههای از سنگ چیده شده در شمال ايران متعلق به ۷۰۰۰ سال پیش موجود است که در ساختمانهای سنگی از سنگ لاشه همراه با ملاتهای گچ و آهک استفاده شده است. بايد اذعان کرد اگرچه سنگ به علت سنگینی و مشکلات حملونقل و استخراج تا حدی جای خود را به مصالحی همانند آجر داده اما همچنان اهمیت خود را در سازههای سنگین و سخت نظیر پلها، تونلها، بهمنگیرها، ديوارهای حائل، سنگچینها، کرسیچینها و غیره حفظ کرده است.
از کاربردهای عمده سنگ در تزئین نمای خارجی و درونی ساختمانهاست.
انواع مختلف سنگ را که دارای مشخصات کیفی لازم باشند، میتوان به عنوان سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار داد. سنگ ساختمانی، سنگی است طبیعی که در اندازه مشخص انتخاب، تراش و يا برش خورده باشد. به معنای وسیع کلمه، اصطلاح سنگ ساختمانی شامل سنگها در هر شکل میشود که به طور مستقیم و پس از برش، سائیده شدن و صیقلکاری در نماهای داخلی و خارجی ساختمانها به کار میروند. سنگ ساختمانی به شکل های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که عبارتند از:
- لاشه سنگ (سنگ شکسته)
- مالن (سنگ تراشیده و چکش خورده)
- خرده سنگ
- تخته سنگ صیقلی (سنگ تزئینیو نما)
- سنگهای زينتی
در ارتباط با سنگهای ساختمانی بعضی از اصطلاحات بطور متداول در معادن و کارخانهجات سنگبری استفاده میشوند که عبارتند از :
کوپ سنگ
به بلوکهای بزرگ سنگ به شکل مکعب مستطیل گفته میشود و به معادنی که بتوان از آنها کوپ استخراج کرد کوپده میگويند. وزن کوپ بطور معمول بیش از چند تن است و تا حدود ۲۰ تن نیز میرسد.
قواره سنگ
به قطعاتی از سنگ ساختمانی که به شکل مکعب مستطیل يا تقريباً مکعب مستطیل است گفته میشود که از کوپ به دست می آيد. وزن قواره معمولاً زياد بوده و به بیش از ده تن میرسد.
پلاک
صفحاتی از سنگ ساختمانی که در کارخانهجات سنگبری از کوپ و يا قواره تهیه میشود و پس از ساب و صیقل به قطعات مورد نظر تقسیم میگردد. ضخامت ابعاد پلاک با توجه به نوع مصرف و سلیقه مشتری تغییر می کند. امروزه سنگ مصرفی در ساختمانها غالباً به صورت پلاک است.
جهت ساخت مصنوعات سنگی، مانند مجسمههای زينتی، منبر، ظروف سنگی، کاشیهای سنگی، دکوراسیونهای داخلی ساختمانها و غیره، از سنگ های تزئینی و نما و برای ساختمان پلها، ديوارها، سیلشکنها، کف کانالها و ساختمان سازی (چه برای ديواره و چه برای پی ساختمان) از مالن و لاشه سنگ استفاده میشود. سنگی که برای تهیه مالن در نظر گرفته میشود، بايد طوری باشد که بتوان از آن بلوکهای لازم را به دست آورد و در موقع تراشیدن و چکش زدن حداقللاشه سنگ ايجاد شود. هر نوع سنگی که دارای خاصیت فوق باشد را میتوان برای مالنسازی بکار برد.
بطورکلی هر سنگی را نمیتوان به عنوان سنگ ساختمانی به کار گرفت زيرا سنگی مناسب اين امر میباشد که از مشخصات کیفی لازم جهت استفاده به عنوان سنگ ساختمانی برخوردار باشد. برخی از اين مشخصات به صورت زير است:
سنگ فاقد آثار ناشی از پديده دگرسانی باشد. سنگهای آذرين درونی (پلوتونیکی) بیشترين آمادگی را برای دگرسانی دارند. در طی فرآيند دگرسانی کانیهايی همانند فلدسپاتهای آلکالن، پلاژيوکلازها و فلدسپاتوئیدها، پیروکسنها، آمفیبولها و الیوين که کانیهای اصلی تشکیل دهنده اين سنگها هستند در صورتی که شرايط دگرسانی نظیر آب، EH و PH مناسب، املاح محلول، حرارت و غیره فراهم گردد، به سهولت آلتره شده و به کانیهای ثانوی تبديل میشوند. طی اين فرآيند بافت سنگها سست و متلاشی شده و خاصیت سنگ ساختمانی را از دست می دهند. در صورتیکه درجه دگرسانی حتی به میزان کمی هم باشد، سنگ ساختمانی مناسب نخواهد بود.
تکتونیزه و میکروتکتونیزه نباشد و فاقد لايهبندی ظريف باشد. وجود درزه و شکافها در متن سنگ چه به صورت درزههای نسبتاً بزرگ و چه به شکل درزههای کوچک، استحکام لازم را از سنگ میگیرد و در هنگام استخراج نمیتوان بلوکهای بزرگ استخراج نمود. اين سنگها به هنگام برش و صیقل متلاشی میگردند. در صورتی که سیستم درزهها طوری باشد که اين درزهها نسبت به هم فواصل زيادی داشته باشند به گونهای که بتوان تخته سنگهای بزرگ از آن استخراج نمود مناسبترين شرايط استخراج فراهم آمده است؛ به عبارت ديگر ايدهآل معدن سنگ ساختمانی معدنی است که بتوان در امتداد سیستم درزه و شکافهای موجود در سینه کار بلوکهای بزرگ و قواره استخراج نمود، بطوريکه سطوح قطعه سنگهای استخراج شده، سطوح درزههای طبیعی باشند. در بسیاری موارد اين درزهها بويژه در سنگهای آهکی بر اثر پديدههای ثانوی پر شده و سنگ استحکام لازم را داراست. اغلب اين درزهها که بصورت رگچههايی تظاهر دارند رنگی متفاوت با متن سنگ دارند.
فاقد شیستوزيته و لايهبندی ظريف باشد. سنگهای دارای شیستوزيته مثل شیلها، شیستها و غیره به دلیل سستی و عدم امکان کار بر روی آنها مناسب نیستند.
قابلیت برش و ساب و صیقل را داشته باشد. اين مورد با انجام آزمايشهای تجربی بر روی چند بلوک نمونه قابل تحقیق است.
سختی و مقاومت قابل قبول داشته باشد. سختی سنگها بخصوص در مورد سنگهايی که در کفها و پلهها بکار می روند، بايستی کافی باشد. سختی زياد نیز شرايط برش و صیقل دادن سنگ را مشکل ساخته و موجب بالا رفتن هزينه میگردد.
از نظر زيبايی رنگ و تباين رنگها دارای جاذبه باشد. سنگها ممکن است در مقاطع مختلف صیقلی دارای ظاهر متفاوتی باشند. در موقع برش میبايست زيباترين مقطع انتخاب گردد. مسئله زيبايی و جذابیت رنگ به سلیقه افراد و جاذبه بازار بستگی دارد.
شرايط استخراج روباز و آسان و بدون باطلهبرداری از فاکتورهای مهم در استخراج سنگهای ساختمانی میباشد. کوههای بلند و با شیب توپوگرافی زياد و بدون راه های دستيابی جهت احداث سینه کارهای استخراجی مناسب نیستند. ايده آلترين بلوکهای معدنی از نظر استخراجی بلوکهايی هستند که شیب توپوگرافی کمتر از ۳۰ درجه دارند و امکان احداث راه دستیابی به نقاط بالايی بلوک به سادگی وجود داشته و همچنین به امکانات شهری و راههای ارتباطی اصلی نزديکاند.
برای حداقل يک دوره بهره برداری اقتصادی ذخیره کافی قابل استحصال داشته باشد.
کلیه سنگهای موجود در طبیعت در صورتی که دارای خصوصیات کیفی لازم باشند، میتوانند به عنوان سنگ ساختمانی مورد بهرهبرداری قرار گیرند به استثناء سنگهای زير:
- کلیه سنگ های تبخیری و محلول نظیر گچ، نمک، زاج و غیره به دلیل حلالیت و سختی کم
- کلیه شیلها و شیستها به دلیل شیستوزيته و سختی کم
- انواع مارن ها، کلی استونها، سیلتاستونها و ماد استونها بدلیل سستی و پودرپذيری
- کلیه سنگهای محصول دگرسانی نظیر کائولن و انواع رسها بدلیل سستی و پودرپذيری
- کلیه سنگهای دگرسان شده نظیر گرانیتها و ريولیتهای دگرسان شده و غیره
- کلیه سنگهای معدنی ارزشمند نظیر سنگ معدن فلزات و غیره بدلیل ارزش بالای اين گونه سنگها