مقدمه :
سنگهاي تزئيني و نماي ايران يكي از منابع مهم كشور ميباشد . برطبق
آمار موجود در سالهاي اخير ايران جزو 5 كشور مهم
توليد كننده بزرگ سنگ ساختماني درجهان بوده است .
يكي از مهمترين عوامل عدم عرضه آنها درسطح جهاني نداشتن اطلاعات
دقيق ، كافي و شناخت لازم از وضعيت اين نوع معادن از لحاظ كميت و
كيفيت ميباشد . كه از مهمترين اهداف اصلي تهيه و تدوين اطلس سنگهاي
تزئيني و نماي ايران شناساندن مهمترين معادن سنگ تزئيني براساس
استانداردهاي بين المللي (American
Standards of Testing Methods)
براي داخل و خارج از كشور بوده است .
در
تهيه اين اطلس موارد ذيل مد نظر قرار گرفته است :
الف
-
نحوه انتخاب وگزينش معادن :
انتخاب و اولويت بندي
معادن سنگهاي تزئيني و نماي هر استان با توجه به اطلاعات موجود و با در
نظرگرفتن شاخصهائي از قبيل : ميران ذخيره قابل استخراج ، ميزان استخراج
فعلي، نوع سنگ ( رنگ -
جنس- كيفيت و ..
) وفعال بودن معدن بوده است . در رابطه با شاخص ميزان استخراج ساليانه
معادن حداقل آن براي( مرمريت و چيني 10 هزار تن
-
تراورتن 5 هزار تن -
مرمر 2 هزارتن -
گرانيت 3 هزار تن ) منظور شده است .
ب
-
نمونه برداري :
نمونه برداري از معدن توسط گروههايي از كارشناسان ارشد معادن صورت
گرفته و سعي شده نمونه تهيه شده نمايانگر معدن باشد .
ج
-
ارزيابي ذخيره :
با
توجه باينكه يكي از عوامل اصلي سرايه گذاري ، اطمينان كافي از
ذخيره معدن ميباشد ، لذا يكي از اهداف بررسي و ارزيابي ذخيره معدن
با درنظرگرفتن ميزان مندرج در پروانه بهره برداري
بوده است .
د-
ارزيابي ميزان استخراج :
از
عوامل ديگري كه در جوابگوئي متقاضيان از يك معدن موثر ميباشد امكان
استخراج با توجه به شرايط آماده سازي، عوامل زمين ساختي و غيره بيش
از ميزان مندرج در پروانه بهره برداري بوده ، لذا يكي از اهداف
ديگر اين طرح ارزيابي ميزان استخراج با در نظرگرفتن عوامل فوق بوده
است . يعني بعنوان مثال مواردي بوده كه روش استخراجي توسط خود بهره
بردار صورت گرفته و يا عوامل تكتونيكي كه در طبيعت معدن وجود داشته
عليرغم تجهيزات استخراجي ، امكان استخراج بيش از ميزان مندرج در
پروانه بهره برداري نبوده يعني جوابگوئي معدن محدود است .
ه
-
تهيه مقطع شماتيك :
با
توجه باينكه يكي از اهداف اصلي اطلس ايجاد امكان مشاركت بخش خصوصي
خارجي يا ايراني در امرسرمايه گذاري و بهره برداري معدن بوده لذا
شناخت كافي از وضعيت موجود معدن از لحاظ شرايط استخراج فعلي ،
وضعيت تكتونيكي ، مورفولوژي مواد معدني كه در انتخاب نوع تجهيزات
معدني نقش داشته ، سعي شده بصورت يك مقطع شماتيك
از معدن موارد فوق الذكر را تاحدودي منعكس گردد .
ل-
مطالعه ميكروسكپي :
از
آنجائيكه كانيهاي اصلي وفرعي هرسنگ ضمن اثر گذاري دررنگ وجنس وغيره
از عوامل اصلي بوده درمحل كاربرد آن نيز مؤثر مي باشد . بعنوان
مثال ثبات رنگ درسنگهايي كه حاوي كانيهاي اكسيدي كمتر از رنگ حاصل
از مينرالهاي تشكيل دهنده مي باشد . لذا مطالعه ميكروسكپي دقيق
ضروري بوده است .
و
-
انتخاب و تجهيز آزمايشگاه :
با
توجه باينكه يكي از اهداف تستهاي مورد نياز فيزيكي ومكانيكي سنگهاي
معادن براساس استانداردهاي سيستم بين المللي بوده لذا آزمايشگاه
انتخاب شده كه امكانات لازم جهت انجام اين نوع تستها را داشته باشد
.آزمايشگاه مركز تحقيقات ساختمان و مسكن بوده واستاندارد بكارگرفته
شده
ASTM
مي باشد .
ز-
صحت و سوق آزمايشها:
با
توجه باينكه اين اطلاعات براساس استاندارد
ASTM
عرضه ميگردد لذا ضرورت داشته كه كليه تجهيزات وتستهاي لازم از طرف
يك موسسه بين المللي شناخته شده مورد تائيد قرار گيرد كه در اين
رابطه كليه تجهيزاتي كه مورد استفاده قرار گرفته اند از طرف موسسه
تحقيقات صنعتي ايران تائيديه لازم براي آنها اخذ گرديده است .
ح
-
تستهاي مكانيكي :
كليه تستهاي مكانيكي چه ازلحاظ نحوه تهيه نمونه براي آزمايش وروش
اندازه گيري وارائه نتايج براساس سيستم فوق بوده است .
خ
-
آماده سازي نمونه ها :
نمونه هاي برداشت شده
از معادن براساس استاندارد
ASTM
براساس جدول زير توسط كارگاه سنگبري آماده وبه آزمايشگاه جهت تستهاي
مربوطه ارائه گرديده است .
جدول تعداد واندازه
نمونه ها براساس سيستم
ASTM
رديف |
نوع آزمايش
|
تعداد نمونه ها |
ابعاد نمونه ها
(ميلي متر) |
1 |
جذب آب |
بدون لايه بندي حداقل 3 نمونه |
مكعب مستطيل
باحداقل 51 وحد اكثر 75 |
2 |
وزن مخصوص |
بالايه بندي حداقل 6 نمونه |
مكعب مستطيل
باحداقل 51 وحد اكثر 75 |
3 |
مقاومت فشاري |
5
نمونه براي هر يك از جهت هاي موازي وعمودبرلايه بندي |
مكعب مستطيل
باحداقل 51 وحد اكثر 75 |
4 |
مدول گسيختگي |
بدون لايه بندي 3 نمونه
بالايه بندي 3نمونه درجهت عمود و3نمونه
درجهت موازي لايه بندي |
مكعب مستطيل
57× 204×102
|
5 |
مقاومت سايشي |
3نمونه |
مكعب مستطيل
51×51×26 |
6 |
مقاومت خمشي |
3نمونه |
مكعب مستطيل
25×38×300 |
ازنمونه (نمايانگر)
تهيه شده براي تستهاي آزمايشگاهي يك نمونه نيز باندازه 10
X
10 X
2 سانتي متر مربع جهت نمايش سنگ درحالت پوليش انتخاب شده كه تصاوير
سنگها مربوط به هركدام ازمعادن دراندازه واقعي آنها مي باشند .
ح
-
نحوه انتخاب نام علمي سنگها :
براي جلوگيري از تعدد اسامي سنگها كه معمولا" درتقسيم بنديهاي
مختلف بكار گرفته ميشود , دراين طرح براي انتخاب نام علمي سنگهاي
رسوبي از سيستم دانهام ودرخصوص سنگهاي آذرين با درنظر گرفتن
كانيهاي اصلي , فرعي وبافت سنگ نام علمي مشخص شده است .
تصاويري از نحوه تهيه نمونه هاي تستهاي آزمايشگاهي
نمونه هاي تهيه شده از معادن
چيدن نمونه ها برروي پالت زير اره
نحوه برش نمونه ها توسط اره
نمايش تقسيم بندي نمونه ها
چيدن نمونه ها هر معدن دركنار هم
كد گذاري نمونه ها وبسته بندي آنها جهت ارسال به آزمايشگاه
طبق روش استاندارد براي اندازه گيري مشخصات فيزيكي , مكانيكي هر نمونه
از سنگ لازم است به تعداد تعيين شده آزمايش بعمل آورده وميانگين گرفته
شده و درصورتيكه اختلاف بيش از 10% نداشته باشد بعنوان نتيجه منعكس
ميگردد.درغير اينصورت مجددا" نمونه تهيه وآزمايشها تكرار ميگردد .
با توجه به نتايج بدست آمده كليه سنگهاي معادن تزئيني ايران كه در
اين اطلس منظور شده در سيستم
ASTM
جزو گروه هاي زير قرار ميگردند:
گروه سنگ گرانيت :
طبق تعريف رايج درتجارت سنگ گرانيت يك سنگ آذرين با دانه هاي مشخص
مي باشد كه عمدتا" از كوارتز وفلدسپاتها تشكيل شده وازرنگهاي صورتي
تا خاكستري را دربر مي گيرد . معمولا" همراه با يك يا چند كاني
تيره بوده واز بافت نوعا" همگن برخوردار مي باشد . با توجه با اين
تعريف برخي سنگهاي آذرين دانه اي تيره نيز عليرغم اينكه از نظر
زمين شناسي گرانيت نيستند , جزؤ گرانيت قرار مي گيرند .
دراستاندارد
ASTMC615-96
ويژگيهاي لازم براي سنگ گرانيت ساختماني به شرح زير مي باشد :
ويژگهاي فيزيكي , مكانيكي |
مقدار
|
روش آزمايش |
حداكثر جذب آب (درصدوزني) |
0/4 |
ASTMC97-96 |
حداقل چگالي (kg/m3
) |
2560 |
ASTMC97-96 |
حداقل مقاومت فشاري (Mpa
) |
131 |
ASTMC170-90(Reapproved1994) |
حداقل مدول گسيختگي (Mpa
) |
10/34 |
ASTMC99-87(Reapproved1993) |
حداقل مقاومت سايشي (سختي
Hardness) |
25 |
ASTMC241-90(Reapproved1997) |
حداقل مقاومت خمشي (Mpa) |
8/27 |
ASTMC880-96 |
گروه سنگ آهك :
سنگ آهك يك سنگ رسوبي است كه اساسا" از كربنات كلسيم (كاني كلسيت )
يا كربنات مضاعف كلسيم ومنيزيم (كاني دولوميت ) ويا تركيبي از اين
دو تشكيل شده است . دربازار سنگ , سنگ آهك مجدد متبلور شده , سنك
آهك ميكروكريستالين متراكم , تراورتن چنانچه قابليت صيقل خوردن
داشته باشد جزؤ مرمرها عرضه مي شوند . از نظر
ASTM
مي
توان اين سنگها رااز هر يك از گروههاي سنگ آهك يا مرمر عرضه نمود .
طبق استاندارد
ASTM
سنگ آهك ساختماني براساس وزن مخصوص آن به 3 گروه زير تقسيم شده اند
:
1-
سنگ آهك ساختماني با چگالي كم
-
سنگ آهك با چگالي بين1760 تا2160 كيلوگرم برمتر مكعب
2
- سنگ آهك ساختماني با چگالي متوسط
-
سنگ آهك با چگالي بين2160 تا2560 كيلوگرم برمتر مكعب
3- سنگ آهك ساختماني با
چگالي زياد-
سنگ آهك با چگالي بيشتر از 2560 كيلوگرم برمتر مكعب
مشخصات فيزيكي ومكانيكي لازم براي اين سنگها بشرح زير است :
ويژگيهاي فزيكي ومكانيكي |
مقدار |
گروه طبقه بندي
|
استانداردآزمايش |
|
12 |
چگالي كم |
|
حداكثر جذب آب (درصد وزني) |
7/5 |
چگالي متوسط |
ASTMC97
|
|
3 |
چگالي زياد |
|
|
1760 |
چگالي كم |
|
حداقل چگالي(كيلوگرم برمترمكعب) |
2160 |
چگالي متوسط |
ASTMC97
|
|
2560 |
چگالي زياد |
|
|
12 |
چگالي كم |
|
حداقل مقاومت فشاري(مكاپاسكال) |
28 |
چگالي متوسط |
ASTMC170
|
|
55 |
چگالي زياد |
|
|
2/9 |
چگالي كم |
|
حداقل مدول گسيختگي(مگاپاسكال) |
3/4 |
چگالي متوسط |
ASTMC99
|
|
6/9 |
چگالي زياد |
|
حداقل مقاومت سايشي(سختي) |
10 |
هر سه گروه |
ASTMC241
|
گروه سنگ مرمر:
اين گروه محدوده وسيعي از سنگها با انواع تركيبات وبافت هاي مختلف
را دربر مي گيرد , بطوريكه سنگهاي تقريبا" خالص كربناتي تا سنگهايي
كه فقط درصد كمي كرنبات داشته واز نظر تجاري مرمر شناخته مي شوند
را شامل مي شود . اغلب مرمرها داراي يك بافت درهم قفل شده از
دانه هايي با ابعاد ازنهان بلورين تا 5 ميلي متر مي باشند . مرمر
انيكس كه داراي ساختار شفاف لايه اي كلسيت با رنگهاي متنوع مي
باشند نيز جزؤ اين گروه قرار مي گيرد . همچنين كليه سنگ آهكهايي كه
متراكم بوده وصيقل پذير مي باشند را مي توان به عنوان سنگ مرمر
عرضه نمود .
استاندارد
ASTMC503-97
سنگ مرمر ساختماني را به چهار گروه :كلسيت , دولوميت , سرپانتين و
تراورتن تقسيم نموده است .
الزامات فيزيكي ومكانيكي سنگهاي مرمر بشرح زير مي باشد :
ويژگيهاي فزيكي ومكانيكي |
مقدار |
گروه طبقه بندي
|
استانداردآزمايش |
حداكثر جذب آب (درصد وزني) |
0/2 |
درهرچهار گروه |
ASTMC97
|
|
2595 |
كلسيت |
|
حداقل چگالي(كيلوگرم برمترمكعب) |
2800 |
دولوميت |
ASTMC97
|
|
2690 |
سرپانتين |
|
|
2305 |
تراورتن |
|
حداقل مقاومت فشاري(مكاپاسكال) |
52 |
درهرچهار گروه |
ASTMC170
|
حداقل مدول گسيختگي(مگاپاسكال) |
7 |
درهرچهار گروه |
ASTMC99
|
حداقل مقاومت سايشي(سختي) |
10 |
درهرچهار گروه |
ASTMC241
|
حداقل مقاومت خمشي(مگاپاسكال) |
7 |
درهرچهار گروه |
ASTMC880
|
|