استفاده از كامپوزيت­ها يكي از راهكارهاي مناسب تقويت سازه­ها، در يك كشور زلزله‌خيز است. تحليل زير مبتني بر سه گزارش است كه دو گزارش نخست، در خصوص زلزلة تهران بزرگ و گزارش سوم اقتباس از فصلنامه كامپوزيت، ارگان مؤسسه كامپوزيت ايران است:
گزارش 1) مطالعات ريزپهنه­بندي لرزه­اي تهران بزرگ
طي بررسي­هايي كه مركز مطالعات زلزله و زيست محيطي تهران بزرگ، وابسته به شهرداري تهران، با همكاري آژانس همكاري­هاي بين­المللي ژاپن (جايكا)، روي پروژه "ريزپهنه­بندي لرزه­اي تهران بزرگ" انجام دادند، رابطه بين آسيب­هاي وارده به ساختمان­ها و ميزان تلفات انساني براي زلزله­هاي جهاني گردآوري شده است. نتايج مطالعات جاري نشان مي­دهد كه در صورت فعال شدن گسل ري، بزرگترين آسيب ناشي از زلزله در تاريخ بشر در تهران روي خواهد داد.
در اين مطالعه، تعداد قابل انتظار كشته­شدگان باتوجه به پيش­فرض‌هاي گوناگون زلزله برآورد گرديده است (توجه كنيد كه ارقام ارائه شده بر پاية آمار جمعيت در سال 1375 بوده و منظور از افراد كشته شده، تنها آن دسته از افرادي هستند كه فقط در اثر ريزش ساختمان­ها و نه به دلايل ديگر، جان خود را از دست خواهند داد). برآورد آسيب‌هاي وارده به ساختمانهاي مسكوني و تلفات انساني به شرح زير است:




ميزان درصد ساختمان­هاي آسيب­ديده در جدول، بيانگر ميانگين آسيب­ديدگي كل مناطق است و اين ميزان در برخي مناطق كه به خط زلزله نزديك هستند، بسيار بيشتر است. به‌عنوان مثال، چنانچه گسل ري فعال شود، تعداد ساختمان­هاي آسيب­ديده در مناطق 11, 12, 16 و 20 در حدود 80 درصد پيش­بيني مي­شود و چنانچه گسل شمال تهران فعال شود، درصد ساختمان­هاي آسيب­ديده در مناطق 1 تا 5 حدود 50 درصد برآورد مي­گردد.

بر اساس مطالعات فوق موارد زير از طرف مركز مطالعات زلزله و زيست محيطي تهران بزرگ توصيه­ گرديده است:

1) "پروژه­هاي اضطراري مانند تقويت ساختمان­هاي مدارس، بيمارستان­ها و تاسيسات عمومي مورد نياز بايد به منظور به مرحله اجرا درآوردن فوري آنها توصيه شود."

2) "مسايل مربوط به شريان­هاي حياتي آب، گاز، برق و ارتباطات راه دور بايد بررسي شود تا طرح بهينه شده­اي براي مقاومت در برابر زلزله­هاي شديد به دست آيد."
گزارش 2) اظهارات رئيس مركز مطالعات زلزله و زيست محيطي تهران بزرگ
مأ‌خذ: سايت اينترنتي www.sakht.com، مجلة ساخت و ساز، شماره 4

مهندس نادرزاده، رئيس مركز مطالعات زلزله و زيست محيطي تهران بزرگ معتقد است:

"شكي در مورد خطر زلزله تهران و تهديد آن، براي هيچ كس وجود ندارد و چنين اتفاقي قطعاً روي خواهد داد... گسل ري اگر بجنبد، زلزله­اي حدود 6/7 ريشتر را مي­تواند ايجاد كند... اگر اقدام اساسي براي اين شهر صورت نگيرد، و زلزله­اي قوي و حتي نسبتاً قوي در شهر روي دهد، عملاً تبديل به يك فاجعه ملي خواهد شد و در ابعاد اجتماعي، اقتصادي و حتي سياسي خارج از وصف خواهد بود... از سوي ديگر جمعيت خيلي زياد تهران، متمركز بودن جمعيت، راه­هاي دسترسي نامناسب، سيستم ساخت­و­ساز قديمي و بافت فرسوده بويژه در مركز شهر، همه مويد اين هستند كه اين شهر لرزه­خيز و آسيب­پذير است...زلزله شهري بخاطر عواقبي كه در پي دارد براي ما مهم است... وقتي مي توانيد يك زلزله را تصوير كنيد كه ببينيد چه بر سر مردم و آنچه آنان ساخته­اند از قبيل منازل، وسايل، ساختمان­ها، شريان­هاي حياتي (آب، گاز، برق، مترو، راه آهن، تلفن) آمده است. آسيب رسيدن به هر يك از اين­ها ممكن است براي شهر مسأله­ساز باشد.

اجازه دهيد مثالي از زلزله "كوبه" برايتان بزنم. يك لوله بزرگ اصلي كه آب را وارد شهر كوبه مي­كرد، در خارج از شهر بريده شد. ببينيد در زلزله چه آسيب­هاي عميق اقتصادي ممكن است فقط با بريدن يك لوله به شهر وارد شود. البته كوبه يك شهر بندري كنار دريا بود و مردم براي اطفاي حريق و آشاميدن از آب دريا استفاده كردند. در حالي كه در شهر تهران چنين چيزي نداريم و اگر لوله هاي اصلي و فرعي آب ببرد تكليف چه خواهد بود. يا در مورد قطع برق و گاز كه آثار ثانويه بعد از زلزله مثل آتش­سوزي­ها را تشديد مي­كند چه بايد كرد؟ همان مقدار گازي كه داخل لوله­ها مي­ماند، وقتي شير اصلي شهر هم بسته شود يا ببرد، كافي است تا جريان برق، هر خانه­اي را آتش بزند و وسايل هر خانه­اي را بسوزاند... كار مديريت بحران ما تاكنون خوب بوده است. منتهي تاكنون در جاهاي كوچك بوده است... تهران يك گستره است و يك سوزن پرگار در نقشه جغرافيا نيست. تهران گستره­اي است كه نزديك به هزار كيلومتر مربع وسعت دارد. منطقه وسيعي است... همكاران ما در هلال احمر مي­گويند در بحران ناشي از وقوع زلزله در شهر تهران از درون نمي­شود به تهران كمك كرد و بايد از بيرون اقدام كرد... تا از خارج تهران كمك برسد، ممكن است دير شود و ديگر نتوان كمك كرد... “
گزارش 3) كامپوزيت­ها و مقاوم‌سازي بيمارستان‌ها در برابر زلزله
مأخذ: فصلنامة كامپوزيت، تابستان 80

سال گذشته مجلس سناي كاليفرنيا قانوني وضع كرده است كه طي آن مديران بيمارستان­هاي كاليفرنيا را موظف مي­كند كه تا سال 2008، ساختمان­هاي بخش مراقبت­هاي ويژه بيمارستان را در برابر زلزله مقاوم كنند. مديران و صاحبان اين ساختمان­ها نگران هزينه­هاي بالاي انجام چنين طرحي هستند. قانون، تعداد 473 بيمارستان را براي مقام­سازي در برابر زلزله موظف كرده است. انجمن بهداشت كاليفرنيا مبلغي معادل ده ميليون دلار را براي انجام اين طرح پيش­بيني مي­كند. اين قانون پس از وقوع چند زلزله ويران­كننده كه در آن بيمارستان­ها قادر به مراقبت مطمئن از بيماران نبودند، صادر شده است. بنابر قانون جديد تا سال 2030 همة بخش­هاي بيمارستان­ها در بحراني­ترين شرايط زلزله بايد بتوانند بدون توقف، خدمات قابل اطميناني را عرضه كنند.

به دنبال انتشار اخبار فشار مالي اعمال شده بر روي مراكز بهداشتي كاليفرنيا، شركت C.S.Iدوره­هاي برنامه آموزشي را براي مديران مراكز بهداشتي (براي آشناسازي آنها با مزاياي كامپوزيت­ها) به عنوان راه حلي براي اين معضل ارايه كرده است. اين شركت يك قرارداد چهار ميليون دلاري با يك شركت تعميرات ساختمان به نام A.C.I منعقد كرد كه در طي آن مركز پزشكي ناحيه­ي " كرن " را در برابر زلزله مقاوم سازد. بنابر اظهارات شركت C.S.I ، غلاف­هاي سبك مقاوم به خوردگي (پلاستيك تقويت شده با الياف) به جاي غلاف­هاي گران­بهاي فلزي براي تقويت سطح زيرين ستون­هاي بيمارستان استفاده خواهد شد. اين شركت­ها مي­گويند كه در نظر دارند گزينه­هاي بهينه­اي را به لحاظ قيمت براي مقاوم­سازي به مراكز بهداشتي عرضه كنند. شركت C.S.I انتظار دارد كه درخواست­هاي زيادي را دريافت دارد. پلاستيك­هاي تقويت شده با الياف كولار براي تقويت اعضاي سازه­هاي مختلف همچنين در ژاپن نيز استفاده مي­شوند و اين كشور از نخستين كشور­هايي است كه اين فناوري نوين را براي ترميم و تقويت سازه­ها به كار گرفته است.
تحليل:

زلزله اول تير 1381 قزوين، هشداري دوباره به مسئولين و شهروندان پايتخت كشور بود تا خطر زلزله كه همواره در سخنان تحليل­گران كشور گوشزد شده است (مثلاً رجوع شود به سخنان مهندس قديم) راجدي بگيرند.

بر اساس اطلاعات موجود، 300000 ساختمان بعد از انقلاب اسلامي ايران در حوادث زلزله و سيل تخريب شده‌‌اند كه اين آمار با تعداد ساختمان­هاي تخريب­شده در جنگ تحميلي (حدود 400000 واحد) قابل مقايسه است.بر طبق اظهارات رييس مركز مطالعات زلزله و زيست­محيطي تهران بزرگ، مبتني بر مطالعات پروژه "ريزپهنه­بندي لرزه­اي تهران بزرگ"، پيش بيني شده كه در سالهاي آينده، شاهد زلزله­اي به بزرگي بيش از 7 ريشتر در شهر تهران خواهيم بود كه طي آن به اكثر ساختمان‌هاي ‌مسكوني خسارت وارد خواهد شد و با اين حال، شهر تهران فاقد هر گونه طرح جامعي براي كاهش اثر فاجعه ناشي از رويداد زلزله است.

در راستاي مقابله با خطر زلزلة احتمالي، مجلس بودجه­اي معادل صد ميليارد ريال را در تبصره 13 قانون بودجه سال 1379 لحاظ نمود تا به اجراي پروژه مقاوم­سازي ساختمان­ هاي عمومي و دولتي مهم، تاسيسات زير­بنايي و شريان­هاي اصلي و حياتي كشور و آموزش­ عمومي به منظور كاهش مخاطرات ناشي از زلزله تخصيص يابد.اما متاسفانه از آنجا كه سازمان برنامه و بودجه، كه متولي اجراي اين پروژه بود، نتوانست از عهده جذب اين رديف بودجه برآيد، مجلس نيز اين مهم را از رديف بودجه سال 80 حذف نمود و حركت مذكور بي­نتيجه ماند.

موارد فوق در حالي است كه به گفتة رييس مركز مطالعات زلزله و زيست­محيطي تهران بزرگ، اين شهر از وضعيت مناسبي در كنترل و مهار بحران پس از وقوع زلزله برخوردار نيست و حتي تبعات يك زلزلة احتمالي همچون قطع شريان­هاي حياتي و تخريب سازه­هاي امدادرسان از خود زلزله فاجعه­آميزتر است. اين خود بيانگر اهميت اجراي سياست "پيشگيري مقدم بر درمان" در مواجهه با خطر زلزلة احتمالي است.

يكي از راهكارهاي جديد و مناسب تقويت بناهاي ضعيف و فرسوده و خطوط انتقال و شريان­هاي حياتي، استفاده از كامپوزيت­ها مي­باشد كه در سه دهة پيش در كشورهايي همچون كانادا، ژاپن، كره و غيره گسترش يافته است. (رجوع شود به سخنان مهندس موسوي).

اين فنا­وري در كشور ما وجود دارد و اگر چه به گفته بعضي از منتقدين، با موانعي همچون گران بودن، عدم ارائه تستهاي ديناميكي لازم و نبود استانداردهاي مربوطه مواجه است، اما با نگاهي به تجربه كشورهاي فوق، به نظر مي­رسد كه با سياستگذاري مناسب و اهتمام كافي مي­توان بر اين مشكلات فايق آمد. بنابرين لازم است تا بررسي بكارگيري اين فناوري نوين جهت مقاوم­سازي بناهاي كشور مورد توجه جدي مسئولين امر قرار گيرد.

ماخذ:
ماه‌نامة "پيام نظام مهندسي"، اسفند 80

/www.iran-eng.com

اقتصاد و مديريت شهري، يك مثال تلخ

اگر از مردم تهران در مورد مشكلات شهرشان سوال شود، به احتمال قريب به يقين از ترافيك، آلودگي هوا، گراني مسكن و‌... به عنوان اصلي‌ترين مشكلات شهر تهران سخن خواهند گفت. پاسخ شهروندان صحيح است و مسائل فوق از مشكلات مهم شهر تهران است، اما به اعتقاد من ريشه اين مشكلات، مشكل ديگري است كه آن را خلاء سياست‌گذاري اقتصادي در مديريت شهر تهران مي‌نامم.

شهرداران تهران در تمام سال‌هاي گذشته تلاش كرده‌اند قدرت و توفيق خود را در عرصه خدمات شهري (جمع‌آوري زباله، رنگ‌آميزي، توسعه بوستان‌ها و فضاي سبز و‌...) و عمراني (ساخت پل، جاده، پارك، تونل و‌...) به رخ شهروندان كشيده و حوزه شهرسازي هم محل تامين درآمد اين قدرت‌نمايي بوده است.

اما هيچ‌گاه فرد يا نهادي در مديريت شهري متولي بررسي و سياست‌گذاري در حوزه اقتصاد شهري نبوده است. استخراج و تحليل مدل‌هاي اقتصادي از درون كلاف سر‌در‌گم مديريت شهري و لحاظ كردن قانونمندي‌هاي علم اقتصاد در پيش‌بيني تبعات تصميم‌گيري‌ها، وظيفه‌اي است كه در تمام سال‌هاي گذشته فراموش شده است، چه آن روزي كه با فروش بي‌حساب و كتاب تراكم، اصول شهرسازي را زير پا نهاديم و چه امروز كه تمام توان شهرداري را مصروف طرح‌هاي ضربتي بدون مطالعه كرده‌ايم.

هنگامي اين نگراني بيشتر مي‌شود كه بدانيم هم‌اكنون شيوه مديريت در تهران به عنوان الگوي مديريت شهري در همه شهرهاي ايران مورد‌توجه قرار مي‌گيرد و طبعا اين كمبود اساسي عملا در حال تسري يافتن به تمام كشور است. اما در حالي كه اقتصاد شهري سال‌ها است كه در دنيا مورد توجه بوده و ادبيات علمي گسترده و قابل اتكايي دارد، در تهران و ديگر شهرهاي ايران عملا اقتصاددانان نقش و تاثيري ندارند. براي روشن شدن مساله از مثالي متناسب با بحث‌هاي روز، يعني ترافيك و قيمت بنزين ياري مي‌گيرم.
چندي پيش روابط عمومي شهرداري از ورود  100‌‌هزار خودرو صفر كيلومتر به خيابان‌هاي تهران در سه‌ماه اول سال‌جاري خبر داده و با انتقاد از اين وضعيت آن را زمينه‌ساز تشديد بحران ترافيك دانسته بود. مي‌توان نشان داد كه در اين موضع‌گيري از شيوه تحليل علمي استفاده نشده است. در جدول شماره يك فهرستي از برخي شهرهاي اروپا و تهران به همراه مساحت و سرانه مالكيت خودرو در آنها آورده شده است و براي آنكه امكان مقايسه بين كشورهاي مختلف ممكن باشد، نسبت بهاي يك ليتر بنزين به سرانه توليد ناخالص داخلي در هر شهر مبناي مقايسه قرار گرفته است.

به راحتي مي‌توان مشاهده كرد كه در تمام اين شهرها ضمن اينكه بهاي بنزين صدها و حتي در مواردي هزاران برابر تهران است و در عين حال بعضا يك‌سوم يا يك‌چهارم تهران وسعت دارند، با اين‌حال، تعداد خودروهايي به مراتب بيشتر از تهران را در خود جاي داده‌اند. با اين وصف كه گناه مشكل ترافيك را به گردن خودروسازان داخلي بيفكنيم و بي‌جهت به دنبال تضعيف صنايع خودروسازي كشور و محدود كردن حق انتخاب مصرف‌كننده باشيم غير‌علمي و غير‌مستند است.

بر اساس تحقيقاتي كه در سال‌هاي  2003  تا  2005  به سفارش اتحاديه اروپا با نام Urban Transport Benchmarking Initiative  انجام شده و در آن وضعيت ترافيك  30  شهر اروپايي مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است، بالا بودن قيمت بنزين و تقاضا براي خريد خودرو اثر معناداري بر روي يكديگر ندارند.
به عبارت ديگر، بالا رفتن قيمت بنزين منجر به كاهش تقاضا براي خودرو نخواهد شد. دليل روشن است، زيرا افزايش قيمت بنزين تقاضا براي خودرو را كم نمي‌كند، بلكه تقاضا براي جا به جايي را كاهش خواهد داد. يعني مردم ترجيح خواهند داد مسافت كمتري را با خودروي شخصي خود جا‌به‌جا شده و ماشين خود را در جايي ايمن و مناسب پارك كنند. حال شهرداري با مشكل جديدي رو‌به‌رو خواهد شد. كمبود فضاي پاركينگ!

بنا به آماري كه در شهريور  84  توسط سازمان حمل‌و‌نقل‌و‌ترافيك منتشر شده تا آن زمان در تهران در حدود  15500  فضاي پاركينگ در حاشيه خيابان‌ها تحت پوشش طرح پاركبان يا پاركومتر قرار داشته و چيزي در حدود  20000  جاي پارك هم در پاركينگ‌هاي عمومي قابل استفاده بوده است، يعني در مجموع  35500  جاي پارك. حتي اگر فرض كنيم كه اين تعداد تا اين لحظه  2  برابر هم شده باشد  70‌‌هزار فضاي پارك براي تقاضاي پاركينگ چيزي در حدود  3‌‌ميليون خودروي در حال حركت شهر تهران بسيار ناچيز است.

مشابه همين تحليل را مي‌توان براي جايگاه‌هاي پمپ گاز، تعداد ترمينال‌هاي شركت واحد، تغيير در كرايه واقعي تاكسي‌ها، بازار سياه بنزين در حمل‌و‌نقل عمومي (با فرض سهميه‌بندي) و ده‌ها موضوع ديگر كه متاثر از افزايش قيمت بنزين است، انجام داد. بگذريم از اينكه تاثير قيمت بنزين به عنوان يكي از مولفه‌هاي قيمت تمام شده بسياري از كالاها و خدمات تاثيرات پيچيده‌اي بر اقتصاد تهران خواهد گذاشت كه علي‌الظاهر هنوز شهرداري اهميت پرداختن به آنها را در نيافته يا خود را متاثر از آن نمي‌داند.

شهرداري در حالي به انتظار افزايش قيمت بنزين براي بهبود شرايط ترافيك تهران نشسته است كه از ابزارهاي مشابهي كه خود در اختيار دارد، به درستي استفاده نمي‌كند.

بر‌اساس مطالعاتي كه در اتحاديه اروپا انجام شده و پيشتر به آن اشاره شد، علاوه بر قيمت بنزين، هزينه پاركينگ ديگر عامل موثر بر كاهش تقاضاي جابه‌جايي است. تا جايي كه در چهار شهر بخارست، پراگ، بوداپست و ليورپول كه بالاترين قيمت بنزين و هزينه پاركينگ را دارند حمل و نقل عمومي بيشترين سهم از جابجايي در مناطق مركزي شهر را با نسبت بالاي  60  درصد به خود اختصاص داده و اين چهار شهر در ميان شهرهاي بالاي يك‌ميليون جمعيت اروپا بيشترين جابه‌جايي با حمل و نقل عمومي را دارند. تقريبا شهري با جمعيت بالا در اروپا وجود ندارد كه در آن هزينه  5كيلومتر سفر با حمل‌و‌نقل عمومي به مركز شهر از هزينه يك ساعت پاركينگ در مركز شهر ارزان‌تر نباشد طبعا شهروند اروپايي ترجيح مي‌دهد هزينه كمتر صرف كرده و با حمل و نقل عمومي به مركز شهر برود تا اينكه ضمن هزينه كردن پول براي سوخت ماشين هزينه شارژ پاركينگ را هم بدهد. واضح است چنانچه هزينه پارك كردن ماشين در كنار خيابان يا در پاركينگ‌هاي عمومي افزايش يابد هزينه جا بجايي بالا رفته و تقاضا براي آن كاهش مي‌يابد ضمن آنكه با كاهش خودروهاي پارك شده در حاشيه خيابان‌ها عملا ظرفيت قابل استفاده شبكه معابر افزايش مي‌يابد و اين شرايط منجر به بهبود ترافيك خواهد شد. حال در جدول شماره  2  به وضعيت تهران در مقايسه با شهرهاي اروپايي توجه كنيد.

با توجه به اينكه بالاترين هزينه پاركينگ در حاشيه خيابان‌هاي تهران ساعتي  3000‌‌ريال است و با توجه به سهم تهران در توليد ناخالص داخلي چنانچه نسبت هزينه يك‌ساعت پاركينگ كنار خيابان را به سرانه توليد ناخالص داخلي براي يك شهروند تهراني محاسبه كنيم به عددي خواهيم رسيد كه معادل حدود  2‌‌درصد كمترين نسبت مشابه در اروپا است. اين نوع عرضه فضاي عمومي چندان تفاوتي با فروش بنزين به شيوه فعلي ندارد. با اين تفاوت كه عملا به دليل نامحسوس بودن هزينه واگذاري رايگان فضاي خيابان‌ها به خودروهاي شخصي و عدم امكان واردات خيابان (مشابه كاري كه براي بنزين انجام مي‌دهيم!) اين زيان هنگفت مورد توجه قرار نمي‌گيرد. اين نوع حراج كردن فضاي معابر دقيقا مانند يارانه‌اي است كه دولت از محل فضاي خيابان‌ها به صاحبان خودروهاي شخصي مي‌دهد. نمونه‌هاي مشابه از تصميم‌گيري‌هاي مديريت شهري كه بدون توجه به اصول علم اقتصاد صورت مي‌گيرد، فراوان است. مديريت شهر صرفا در جمع‌آوري زباله و ساختن پارك و خيابان خلاصه نمي‌شود، اگر چه اين اقدامات ضروري و شايسته تقدير است، اما آنچه تهران امروز نيازمند آن است مديريت بهينه منابع براي حداكثر‌كردن مطلوبيت زندگي در تهران براي همه شهروندان آن است. اتفاقي كه صرفا در صورت توجه به الگوهاي تجربه‌شده و قانونمندي‌هاي علم اقتصاد امكان‌پذير خواهد شد.

برگرفته از سايت www.iransaze.com

 وبه نقل از وبلاگ انجمن علمی دانشگاه آزاد گرگان http://www.gcg.blogfa.com  نيما نامداري

1 - سنگ ساختماني

سنگ جسمي است طبيعي كه از اجتماع يك يا چند كاني تشكيل شده است . سنگ يكي از مصالح اصلي در ساخت و ساز مي باشد كه در اكثر كارهايي كه در مهندسي عمران ، راه ، راه آهن و بندر انجام مي شود مورد استفاده قرار ميگيرد . مهمترين موارد استفاده سنگ را مي توان به شرح زير گروه بندي كرد :

الف) سنگهايي كه به شكل بلوك در ساختمان سازي ، سدها ، باراندازها ، ديوارهاي جان پناه و از اين قبيل استفاده مي شوند .

ب) سنگهايي كه براي مصارف تزئيني و نماي ساختمان استفاده مي شوند .

ج) سنگهايي كه براي سنگفرش ، كف و سقف ساختمانها استفاده مي شوند .

2 - عوامل مؤثر براي انتخاب سنگ ساختماني

در ابتداي طرح بايد كاربرد موردنظر مشخص باشد و ساير عوامل با توجه به آن تعيين شوند . به طور كلي عوامل مهم در انتخاب سنگ ساختماني مناسب عبارتند از: قيمت ، رنگ ، دوام و مشخصات فني .

2-2- رنگ :

اين عامل بيشتر از ديد معماران مهم است ، اگرچه مهندسان نيز حتما روي رنگ سنگ نظر دارند . معمولا رنگهاي روشن نسبت به رنگهاي تيره ترجيح داده مي شوند . اين موضوع خصوصا در سنگهاي آهكي مهمتر است زيرا اكثر رنگهاي تيره سنگهاي آهكي در نماي بيرون ساختمان بر اثر نور خورشيد و آلودگي هوا دوام ندارد . رنگ سنگ از ويژگيهايي است كه از نظر اقتصادي نيز بسيار مهم است . سنگهايي با رنگ سبز ، لاجوردي و قرمز كه كمياب هستند داراي ارزش بيشتري مي باشند . گاهي فاصله ديد در تشخيص رنگ سنگ اهميت دارد . يك گرانيت با دانه بندي متوسط كه داراي فلدسپاتهاي صورتي است ، در فاصله دور با اين ويژگي ديده نخواهد شد . همچنين يك قطعه چند رنگ از آن ، در فاصله دور به صورت تك رنگ در خواهد آمد . بنابراين بايد تك رنگ يا چند رنگ بودن سنگ را در فاصله اي حدود 20 تا 50 سانتي متر از چشم موردنظر قرار داد .

رنگ سنگهاي آذرين و دگرگوني سيليكاتي در ارتباط با رنگ فلدسپاتهاي تشكيل دهنده است كه برحسب نوع آن مي تواند رنگهاي صورتي ، كرم ، قرمز ، سبز و سفيد را به خود بگيرد .

در سنگهاي رسوبي ، كانيهاي اصلي معمولا بيرنگ هستند ( مانند كوارتز و كلسيت ) اما وجود مقدار اندكي از ناخالصي ها باعث رنگي شدن اين سنگها مي شود كه از مهمترين آنها كربن و اكسيدهاي آهن است . رنگهاي سياه و آبي بر اثر وجود كربن آلي و رنگهاي سبز و قرمز و زرد مي تواند بر اثر وجود اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن به شرح زير به وجود آيد : ثبات رنگ سنگها يكي از ويژگيهاي مهم و كاربردي آنهاست . رنگ بعضي از سنگها تغيير مي كند و آنهايي كه از مواد آلي ( خاكستري و سياه ) تشكيل يافته اند ، تغييرات بيشتري خواهند داشت . رنگ سياه يك گابرو با وجود كانيهاي پيروكسن با دوام است ، اما رنگ سياه سنگ آهك كه داراي مواد هيدروكربور مي باشد با دوام نيست . رنگ صورتي يك گرانيت حاصل از فلدسپاتها با دوام است ، اما رنگ سبز ماسه سنگ اگر بر اثر وجود تركيبات آهن باشد بادوام نخواهد بود. ثبات رنگ سنگ بستگي به مكاني كه سنگ در آن به كار مي رود دارد . سنگ آهك سياه اگر در داخل ساختمان به كار رود ، رنگ آن براي مدت زيادي تغيير نمي كند اما اگر در بيرون در معرض شرايط جوي خاص مخصوصا با رطوبت زياد قرار بگيرد . تغيير رنگ آن بسيار سريع رخ مي دهد . رنگ بعضي از سنگها وقتي كه در معرض شرايط جوي قرار گيرند تغيير مي كند وو يا حتي از بين مي روود . سنگ آهكهاي خاكستري به مرور زمان سفيد مي شوند ، آهكهاي سياه به خاكستري يا خاكستري زرد كم رنگ ميل مي كند . در ماسه سنگها و رس ها رنگ لاجوردي و سبز كه بر اثر سولفور آهن به وجود مي آيد ، به وسيله اكسيداسيون ابتدا به زرد مايل به سبز و سپس به زرد يا قرمز تبديل مي شود .
يكي از علل ديگر در تغييرات رنگ كه كمتر مورد توجه قرار مي گيرد وجود كانيهاي ناپايدار است كه به سهولت به كانيهاي ديگر تبديل مي شوند ..تغييرات رنگ در سنگهاي سفيد نيز رخ مي دهد . معمولا اين سنگها كدر مي شوند و بر اثر فعل و انفعالات شيميايي در مجاورت رطوبت لكه هايي در سطح آنها به وجود مي آيد . فرسودگي اين نوع سنگ ها بيشتر در شهرهاي صنعتي و اقليم هاي گرم و مرطوب پديد مي آيد ، در صورتي كه در هواي خشك و تميز دوام اين نوع سنگها بيشتر خواهد بود ، كدر شدن سنگ در سطح آن يكنواخت نيست و در محل درزه ها و حفره ها بيشتر است . از علل ديگر تغيير رنگ در سنگها شورده زدگي است كه به صورت لكه هاي سفيد رنگ سطح آن را مي پوشاند . اين لكه ها معمولا از ذرات كربنات كلسيم يا سولفات كلسيم تشكيل شده ، و گاهي با كلرورها و نيتراتها نيز همراهند . شوره زدگي پيش از آنكه به نوع سنگ مورد استفاده مربوط باشد ، به بي توجهي در نصب آن برمي گردد . نمكها در صورتي كه تبخير سطحي پيش آيد روي سطح تشكيل بلور مي دهند و چنانچه تبخير در سطح زيرين پيش آيد نمك در درون سنگ انباشته مي شود .

تغيير رنگ سنگ به اهداف طرح و زيبايي آن آسيب مي زند ، بنابراين بايد در انتخاب سنگ به اين نكات توجه كرد :

الف) به هنگام انتخاب سنگ موردنظر ، به كاركرد آن در ساختمانهاي موجود با شرايط اقليمي مشابه دقت شود . معدنكاران و شركتهاي سنگبري كه با سنگ موردنظر سر و كار دارند مي توانند مشاوران خوبي در اين زمينه باشند.

 ب) اغلب سنگهاي آهكي سياه در بيرون ساختمان در معرض شرايط جوي و نور آفتاب تغيير رنگ مي دهند .

ج) كانيهاي ناپايدار حتي به ميزان كم باعث تغيير رنگ مي شوند . پيش از انتخاب سنگ ، اين موضوع را مي توان به وسيله مطالعه پتروگرافي بررسي كرد .

د) صيغلي بودن سنگ به دوام رنگ آن كمك خواهد كرد .

2-3- دوام :

دوام يك سنگ ساختماني پايداري آن در مقابل تهاجام شيميايي و عوامل هوازدگي است. متاسفانه دوام سنگ كه بايد مهمترين عامل در انتخاب سنگ باشد ، اغلب مورد توجه قرار نمي گيرد . بسياري از ساختاني گران قيمت وجود دارد كه در انتخاب سنگ آنها به اين موضوع توحه نشده و از اين ناحيه متضرر شده اند . از عوامل طبيعي كه روي اين موضوع اثر مي گذارند ، ساخت ، بافت و تركيب كاني شناسي را مي توان نام برد . موقعيت نصب سنگ در ساختمان و كاربرد آن نيز عامل ديگري است كه روي دوام سنگ موثر است . علاوه بر اين ، شرايط آب و هوايي نيز بسيار مهم است . در آب و هواي گرم و مرطوب ، هوازدگي شيميايي و در آب و هواي سرد و خشك ، هوازدگي فيزيكي مؤثرتر است .

2-3-1- ساخت :

هر ضعفي در ساختار سنگ اثر تهاجم عوامل هوازدگي را سرعت مي بخشد . بنابراين سطوح درزه ها ، سطوح لايه بندي ، سطوح گسل يا هر نوع شكاف ناشي از گسل يا چين خوردگي ( شامل تركهاي برشي ) همگي شرايط مناسب را براي تأثير عوامل هوازدگي و يخبندان به وجود مي آورند .

2-3-2- بافت :

سنگ ممكن است داراي دانه هاي هم اندازه از نوع درشت دانه يا ريزدانه ، يا داراي بافت پرفيري ( دانه هاي نامساوي ) باشد . سنگهاي درشت دانه زودتر از سنگهاي ريزدانه گسيخته مي شوند ، بخصوص به تغييرات دما حساس اند . اين نوع گسيختگي حداقل تا حدودي به علت تفاوت ضرايب انبساطي كانيهاي سازنده سنگ مربوط مي باشد . سنگها همچنين ممكن است متراكم يا متخلخل باشند . سنگ متراكم ديرتر از سنگ متخلخل متلاشي مي شود . سنگهاي متراكم تقريبا غيرقابل نفوذند ، لذا عوامل هوازدگي نمي تواند سريعا عمل نمايد . از طرف ديگر ، سنگهاي با تخلخل باز و مويين ، آب را به سادگي جذب مي كنند و بر اثر يخبندان دچار ترك خوردگي مي شوند .

2-3-3- تركيب شناسي :

از آنجايي كه كانيهاي مختلف داراي مقاومتهاي متفاوتي در برابر هجوم عوامل هوازدگي مي باشند ، طبيعي است كه سنگها به دليل دارا بودن كانيهاي سازنده متفاوت ، داراي مقاومتهاي گوناگوني نيز در برابر هوازدگي اند و آنهايي كه داراي كانيهاي با مقاومت كمتر هستند ، زودتر بر اثر عوامل مختلف آسيب مي بينند .

2-3-3-1- كانيهاي مضر :

برخي از كانيهاي مشخص ( سولفورهاي آهن ) را مي توان در كليه شرايط به عنوان كانيهاي مضر در نظر گرفت ، در حالي كه برخي از كاني هاي ديگر ، مانند ميكا فقط در مقادير زياد و در برخي از سنگها مانند ماسه سنگها و مرمرها مضر هستند . يكي از علل تغيير رنگ در سنگها كه كمتر مورد توجه قرار مي گيرد ، وجود كانيهاي ناپايدار است كه به سهولت به كاني ديگري تبديل مي شوند ، اين كانيها اغلب از نوع سولفورهاي آهن بوده ، در مجاورت رطوبت اكسيده شده و به هيدروكسيد تبديل مي شوند كه نتيجه آن لكه دار شدن سنگ است .

2-3-4- عوامل مؤثر در عمر مفيد سنگ ساختماني :

بسياري از سنگهاي ساختماني بر اثر استخراج نادرسيت هدر مي روند . استفاده از مواد منفجره يا استفاده نامناسب از امته هاي حفاري ممكن است منجر به ايجاد تركهايي در سنگ شود . ممكن است برخي از تركها ميكروسكوپي باشند ، اما حتي در اين مقياس نيز باعث نفوذ عوامل تخريب و در نتيجه تلاشي سنگ مي شوند . در مورد سنگهاي لايه لايه فرآوريهايي از قبيل برش و صيقل از جهت سطوح موازي لايه بندي صورت گيرد . اگر در مراحل استخراج ، ساب و صيقل سنگ نيز بيدقتي شود ، سبب ايجاد ترك ، درزه در سنگ مي شود در نتيجه پديده هوازدگي سريع خواهد شد. 

- سنگ انتخابي بايد از هر گونه درزه ، ترك ، شكاف يا ساير نقاط ضعف عاري باشد .

- سنگ را بايد قبل از انتخاب آزمايش كرد . آزمايشهاي مورد نياز بر اساس كاربرد سنگ بايد تعيين شوند .

- قبل از انتخاب سنگ بايد آن را با مطالعات ميكروسكوپي بررسي نمود و در صورت وجود مقادير بيش از حد كانيهاي مضر و ناپايدار به صورت تجمعي از به كار بردن آنها در ساختمان پرهيز نمود .

- تراكم يك سنگ لزوما تضمين كننده دوام آن نيست .

- سنگهاي با مقدار جذب آب زياد فقط در نواحي خشك استفاده شوند . سنگهاي با تخلخل خيلي زياد نبايد در اقليم هاي سرد و مرطوب استفاده شوند . در شرايط خاص جهت محافظت سنگ مي توان از پارافين يا مواد مخصوص استفاده نمود .

- آزمايش مقاومت در يخبندان براي سنگهايي كه در مناطق سرد به كار مي روند ضروري است . طراح براي اين آزمايش بايد تعداد دوره هاي لازم يخبندان را با توجه به محل كاربرد تعيين نمايد .

- در محيط هايي كه با گازها و مواد شيميايي سر و كار دارند بايد دوام سنگ موردنظر در برابر اين مواد با آزمايش بررسي شود . كلا سنگهاي آهكي و ماسه سنگهايي كه سيمان آنها از نوع آهكي باشد ، نسبت به اين محيط ها پايداري كمتري دارند .

2-4- ويژگيهاي فني سنگها :

ويژگيهاي فني سنگها كه با آزمايشهاي شيميايي ، فيزيكي و مكانيكي به دست مي آيد به علت تنوع بافت ، ساخت و شرايط تشكيل سنگها ، بسيار متفاوت مي باشد . با تجزيه شيميايي سنگها مي توان تا حدودي تركيب شيميايي آنها را به دست آورد و آن را به عنوان مكمل همراه با بررسيهاي كاني شناسي ميكروسكوپي مورد استفاده قرار داد . علاوه بر اين ، وجود تركيبات مضر از قببل پيريت ، قطعات درشت ميكا ، تالك و غيره را ميتووان تعيين نمود . براي سنگهايي كه در مجاورت آبهاي شور به كار مي روند ، حتما بايد آزمايشهاي شيميايي به عمل آيد . از آزمايشهاي فيزيكي و مكانيكي به طور گسترده اي براي طبقه بندي سنگها استفاده شده است كه از آن جمله مي توان وزن مخصوص ، مقاومت فشاري در يخبندان را نام برد .

2-4-1- وزن مخصوص :

گاهي اوقات وزن سنگ مي تواند مهم باشد ، براي ساخت لنگرگاهها و ديوارهاي ساحلي داشتن ديوارهاي با چگالي بالا مهم است زيرا سنگ در آب غوطه ور مي شود و قسمت مهمي از وزن موثر خود را از دست مي دهد . از طرف ديگر ، در بناي طاق يا گنبد نياز به استفاده از سنگهاي سبك مي باشد . در يك طبقه بندي ، سنگ ها بر اساس وزن مخصوص به دو گروه سبك با وزن مخصوص كمتر از 8/1 و سنگين با وزن مخصوص بالاي 8/1 گروه بندي شده است . بر اين اساس كاربرد سنگهاي سبك براي ساخت ديوار در مناطق نزديك به معدن و براي سنگهاي سنگين براي انواع كاربردهاي مهندسي از قبيل شالوده ، كف ، ديوار حائل ، سنگ نما و غيره ذكر شده است .

بر اساس طبقه بندي ديگر ، سنگها بر اساس وزن مخصوص به شكل زير گروه بندي شده اند :

1- سنگهاي خيلي سبك ( شناور در آب ) 1 وزن مخصوص ظاهري

2- سنگهاي سبك 5/1-1

3- سنگهاي با وزن متوسط 5/2/-5/1

4- سنگهاي سنگين 3-5/2

5- سنگهاي خيلي سنگين 3

وزن مخصوص در جلاپذيري سنگ اهميت دارد به طوري كه سنگهاي با وزن مخصوص كمتر از 5/1 جلاي مناسب نمي پذيرند و وزن مخصوص بالاي 2/2 به خوبي جلاپذيرند .وزن مخصوص سنگهاي ساختماني بايد تا تدوين و تصويب استاندارد ملي ايران ، مطابق با استاندارد:  ASTM C  97  اندازه گيري شود .

2-4-2- ميزان جذب آب :

ميزان جذب آب ، مقدار آبي است كه سنگ بر حسب درصد وزن خشك خود جذب مي نمايد . ميزان جذب در سنگها بسيار متفاوت بوده و گاه ممكن است در يك نوع تغييراتي مشاهده شود . اما به طور كلي اين مقدار در سنگهاي آذرين خيلي كم است . سنگ آهك ها و ماسه سنگ ها مقادير مختلفي را نشان مي دهند در كل براي سنگهاي ساختماني ميزان جذب آب بايد پايين باشد .

براي اندازه گيري جذب آب سنگ بايد تا تصويب استاندارد ملي ايران ، از روش استاندارد: ASTM C  97 استفاده شود .

2-4-3- تخلخل و ارتباط آن با جذب آب :

تخلخل نشان دهنده حجم فضاهاي خالي موجود در سنگ است و لذا سنگ با تخلخل كم مقدار كمي مي تواند آب جذب كند ، اما سنگ با تخلخل زياد ممكن است مقادير زيادي آب جذب و در خود نگه دارد .

البته باقيماندن آب در سنگ بستگي به ابعاد و شكل منافذ نيز دارد . منافذ كوچك به خاطر خاصيت مويينگي ، آب بيشتري جذب مي نمايند و بالعكس اگر منافذ بزرگ باشند آب ساده تر خارج مي شود . در برخي موارد علي رغم تخلخل بالا ، ميزان جذب آب پايين مشاهده مي گردد و لزوما رابطه مستقيمي بين اين دو وجود ندارد .
سنگها را بر اساس درصد تخلخل ظاهري به گروههاي زير تقسيم مي كنند :

- سنگهاي با تخلخل خيلي زياد بالاتر از 20 درصد

- سنگهاي با تخلخل زياد 10 تا 20 درصد

- سنگهاي با تخلخل نسبتا زياد 5 تا 10 درصد

- سنگهاي با تخلخل متوسط 5/2 تا 5 درصد

- سنگهاي با تخلخل كم 1 تا 5/2 درصد

- سنگهاي خيلي متراكم كمتر از يك درصد

2-4-4- مقاومت فشاري :

مقاومت فشاري سنگ حد پايداري آن را برابر نيروهاي فشاري اعمال شده نشان مي دهد . به اين خاصيت بيش از حد توجه شده است . از اين رو اكثرا اين تنها آزمايشي است كه بر روي سنگ انجام مي شود . سنگهايي كه براي مقاصد ساختماني استفاده مي شوند ، به ندرت مقاومتي كمتر از 40 مگا پاسكال از خود نشان مي دهند و در بسياري موارد بخصوص در سنگهاي آذرين از 140 تا 200 مگا پاسكال و حتي بيش از اين مقدار را هم ميتوان مشاهده كرد . در حالي كه در پي بلندترين ساختمانها فشار وارده احتمالا بيش از يك مگاپاسكال نخواهد بود . مقاومت فشاري سنگ معمولا به وسيله جك فشاري با شكستن نمونه هاي مكعبي يا استوانه اي به دست مي آيد . براي اينكه نتايج آزمايشهاي مختلف قابل مقايسه باشد بايد شرايط آزمايش كاملا يكسان باشد . دليل اين موضوع ، اثر عوامل مختلف بر روي نتايج آزمايش است كه از آن جمله ، روش استخراج ، ميزان هوازدگي سنگ ، روش آماده سازي نمونه ، درجه خشك بودن سنگ ، دماي محيط آزمايش ، جهت بارگذاري نسبت به لايه بندي ، مشخصات صفحات نگاهدارنده نمونه ها و غيره را ميتوان نام برد . لذا مشخص است كه آزمايش بايد استاندارد باشد و براي كليه كارها از روش استاندارد تبعيت شود . مقاومت فشاري سنگ به وضعيت دانه بندي سنگ بستگي دارد . در سنگهاي آواري مقدار و نوع سيمان و در سنگهاي آذرين يا دگرگوني نحوه اتصال دانه ها اهميت زياد دارد . براي اندازه گيري مقاومت فشاري تا هنگام تدوين و تصويب استاندارد ملي ايران از استاندارد: ASTM C  170 استفاده شود .

2-4-5- مقاومت خمشي :

مقاومت خمشي سنگ را ميتوان به عنوان توانايي آن در برابر تنشهاي خمشي بيان نمود . معمولا اين مقاومت را بر حسب مدول گسيختگي بيان مي كنند . به اهميت اين آزمايش توجه چنداني نشده است و لذا كمتر انجام مي شود . بسياري از اوقات مشاهده شده كه سنگ به كار رفته براي آستانه پنجره ها ، بر اثر نيروهاي خمشي شكسته است دليل اين شكستگي را بايد در مقاومت خمشي آن كه خيلي كم بوده است دانست . وارد شدن چنين نيروهايي در اثر نشست ساختمان چندان غيرمعمول نيست . بايد توجه نمود كه هيچ رابطه مستقيمي بين مقاومت خمشي و مقاومت فشاري سنگ وجود ندارد . بين نمونه هاي مختلف از يك نوع سنگ تغييرات وسيعي از مقاومت خمشي ديده مي شود . مقاومت خمشي سنگ معمولا بر اثر رطوبت كاهش مي يابد .
تا هنگام تدوين و تصويب استاندارد ملي ايران ، براي اندازه گيري مقاومت خمشي سنگ از استاندارد : 99 ASTM C  استفاده شود .

- در سنگهاي لايه لايه مقاومت فشاري عمود بر سطح لايه بندي ، بيشتر مقدار آن در جهت موازي با لايه بندي است . اگر چه مواردي مغاير اين هم عملا مشاهده شده است ، در صورت عدم آزمايش تجربي ، بهتر است برش و نصب سنگ به گونه اي باشد كه بارگذاري در جهت عمود بر لايه باشد .

- مقاومت فشاري سنگ ساختماني را بايد در هر دو شرايط خشك و تر اندازه گرفت . اين دو غالبا تفاوت فاحشي دارند و در حالت تر ، مقاومت فشاري كاهش مي يابد . بيشترين كاهش وقتي رخ مي دهد كه سيمان سنگ از نوعي باشد كه در تماس با آب قابليت سست شدن داشته باشد .

- مقاومت فشاري اكثر سنگها پس از چند دوره يخبندان كاهش نشان مي دهد . لذا آزمايش اين موضوع قبل از انتخاب توصيه مي شود .

- در استاندارد: ASTM C  170 ابعغاد يالهاي نمونه هاي آزمايشي بين 5 تا 5/7 سانتي متر مشخص شده است . با توجه به تجارب موجود و كتب علمي در اين زمينه ، توصيه مي شود در تدوين استاندارد ملي ايران حد مجاز اين ابعاد براي سنگهاي دانه درشت به 10 سانتي متر افزايش يابد .

- در اكثر استانداردها تعداد نمونه هاي لازم براي اندازه گيري مقاومت متوسط 5 عدد ذكر شده است . در صورت عدم همخواني نتايج 5 نمونه ، توصيه مي شود كه اين تعداد به 8 عدد افزايش يابد .

2-4-6- مقاومت كششي :

مقاومت كششي ، تنش كششي لازم براي شكستن نمونه اي با شكل و اندازه خاص مي باشد . مقاومت كششي سنگها به جهت بارگذاري بستگي دارد ، به عنوان مثال در گنايسها در جهت شيستوزيتي بيشتر از جهت عمود بر آن مي باشد . همچنين مقاومت كششي به ميزان رطوبت سنگ نيز بستگي دارد . مقدار مقاومت كششي سنگها از مقاومت فشاري آنها كمتر است و معمولا بين 10 تا 40 درصد آن تغيير مي كند .

2-4-7- مقاومت سايشي :

مقاومت سايشي سنگ به وضعيت دانه بندي و سختي كانيهاي تشكيل دهنده بستگي دارد . برخي از سنگها به علت سختي متفاوت سازنده هاي آن ، دچار فرسايش نامنظمي مي شوند و از اين نظر ممكن است كمتر از سنگهايي كه داراي سختي كم ، اما يكنواخت هستند مورد توجه باشند . مقاومت سايشي سنگ وقتي مهم است كه در معرض سايش قرار گيرد . از جمله مي توان از پلكان ، سنگفرش ، پياده رو ها و كف ساختمانها يا كانالههاي آب و فاضلاب نام برد . علاوه بر اين ، در مناطق خشك كه فرسايش باد قابل توجه است يا در امتداد سواحل كه وجود ماسه و باد مي تواند عمل سايش را به وجود آورد ، اين موضوع بايد در نظر گرفته شود .

برای دیدن ادامه مقاله بر روی ادامه مطلب کلیک کنید .