هزاران نوع سنگ روی زمین وجود دارد. و بدون شک، اینها رایج ترین سازندهای روی این سیاره هستند، زیرا زمین خود سنگی است که با لایه نازکی از خاک پوشیده شده است. سنگ ها، همانطور که ما آنها را نیز می نامیم، از نظر ویژگی ها، ترکیب، ارزش، اما بالاتر از همه - چگالی کاملاً متنوع هستند. این به سادگی یک ماده ضروری است که در هنگام انتخاب سنگ مناسب در انواع ساختمان ها استفاده می شود. سپس چگالی به یک معیار اساسی تبدیل می شود.
تولد یک سنگ
همه به خوبی می دانند که سنگ های جامد در یک لحظه از هوای رقیق ظاهر نشدند. برای شکل‌گیری آنها، و همچنین برای پیدایش تمام حیات روی این سیاره، میلیون‌ها سال تکامل و شرایط ویژه‌ای که توسط خود طبیعت ایجاد شد، طول کشید.
هر سنگی ماگمای سخت شده آتشفشان های ماقبل تاریخ است که میلیاردها سال پیش در همه جای کره زمین فوران کرد، زمانی که هنوز جوان بود وبیشتر شبیه سطح زهره فعلی است. و خود فرآیند، و شرایط، و تأثیر بسیاری از عوامل خارجی و شرایط آب و هوایی دائماً در حال تغییر - همه اینها مستقیماً نه تنها بر تولد سنگ، بلکه بر شکل گیری انواع آن کاملاً متفاوت از یکدیگر تأثیر گذاشت.
بنابراین متخصص فقط با اطلاع از تنوع آن، تراکم سنگ را بدون هیچ وسیله ای تعیین می کند.
انواع اصلی سنگ
تنها دو نوع اصلی سنگ طبیعی وجود دارد - سبک و سنگین، که عمدتاً در ساختار، بافت و حساسیت به هوازدگی متفاوت هستند.
تشکیلات رسوبی متخلخل مانند ماسه سنگ، آهک، دولومیت، قلوه سنگ و غیره که مقاومت در برابر یخبندان ندارند، جذب رطوبت بالایی دارند و به شدت در معرض هوازدگی هستند، متعلق به ریه ها هستند.
اینها انواع سنگهایی هستند که تراکم آنها بسیار کم است. آنها با شکنندگی، ناپایداری و ناتوانی در تحمل بارهای زیاد متمایز می شوند. این گونه ها متعلق به مصالح ساختمانی ارزان و نسبتاً غیر قابل اعتماد هستند.
سنگ سنگین دارای چگالی مناسب است، از گروه سنگهای آذرین و (به ندرت) دگرگونی می باشد. اینها عبارتند از: مرمر، گرانیت، سینیت، دیوریت، پورفیری، بازالت و بسیاری دیگر که ویژگی بارز آنها مقاومت در برابر یخ زدگی است.
خواص سنگ طبیعی
مقاومت در برابر دماهای پایین است که خاصیت و کیفیت اصلی سنگ را تعیین می کند. چنین سنگ هایی به طور خودکار به عنوان دارای درجه جذب آب پایین طبقه بندی می شوند.از این رو در برابر هوا مقاوم هستند.
مقاومت در برابر سرما (چرخه های یخ زدگی) دارای 9 درجه است: F10، F15، F25، F35، F50، F100، F150، F200، F300 - کاملاً واضح است که این نشانگر درجه فارنهایت زیر صفر است. F10-F50 - یک نشانگر کم ذاتی یک سنگ سبک، مقاومت آن در برابر آب (ضریب نرم شدن) از 0.9 تا 1 متغیر است. با شروع از درجه F100، سنگ سنگین با چگالی بالا تعیین می شود، از نظر مقاومت در برابر آب دارای نشانگرهایی است. از 0.5-0.75 - اینها شاخص های مشخصه گرانیت و دیوریت هستند.
اما در اینجا باید به این نکته نیز توجه داشت که هر سنگی دارای ناخالصی های خارجی است و تراکم آنها تا حد زیادی به این بستگی دارد، زیرا اجزاء دیگر آن را متخلخل و مستعد هوازدگی می کنند. این با مقیاس سختی Mohs تعیین می شود و بستگی به این دارد که سنگ چقدر بار فشاری را تحمل می کند.
چگالی سنگ چقدر است
چگالی یک سنگ در مقیاس 1 تا 20 تعیین می شود و با نسبت جرم سنگ به همان جرم آب با همان حجم بیان می شود. از 1 تا 2، سنگ های سبک اهمیت دارند، میانگین چگالی سنگ در این مورد از 2 تا 4 متغیر است. تمام سنگ هایی که دارای مقدار بالای 4 هستند، به ترتیب سنگین هستند، تراکم بالایی دارند. سنگ های قیمتی مانند یاقوت کبود، یاقوت سرخ، زمرد و به ویژه الماس از این نظر سخت ترین و سنگین ترین هستند و از 10 تا 20 متغیر هستند.
چنین تعریفی از چگالی سنگ در اثر مکانیکی بر روی آن بیان می شود - در طول فشرده سازی،بارگذاری ضربه و تست سایش. روش دیگری برای تعیین چگالی سنگ وجود دارد - فرو بردن آن در مایعات سنگین. هر دو روش هیچ اشتراکی ندارند، بنابراین ارزش دارد که آنها را جداگانه در نظر بگیرید.
غوطه ور شدن سنگ در مایعات سنگین
با فرو بردن یک سنگ در "آب سنگین" چگالی آن به طور کاملاً دقیق و تنها در عرض چند دقیقه تعیین می شود.
این روش علیرغم اینکه 100% نتیجه می دهد و زمان بسیار کمی می گیرد، به دلیل هزینه بالای آن به ندرت استفاده می شود. هزینه این کار باید توجیه مالی داشته باشد، بنابراین، این روش عمدتا برای تعیین چگالی سنگ های قیمتی، به ویژه برای تشخیص تقلبی استفاده می شود.
اینجا همه چیز ساده است: به عنوان مثال، چگالی "آب سنگین" و الماس یکسان است و اگر یک جعلی مصنوعی را در آن فرو کنید، بلافاصله مانند چوب پنبه به سطح شناور می شود. و اگر چگالی سنگی با منشاء طبیعی برابر با چگالی یک مایع باشد، شناور نمی شود و غرق نمی شود، بلکه در حالت شناور باقی می ماند.
روش تأیید مکانیکی
با بررسی مکانیکی سنگ، چگالی آن نیز کاملاً دقیق تعیین می شود، فقط در این صورت نمونه هایی از سنگ هایی که مربوط به سنگ های قیمتی نیستند از نظر استحکام آزمایش می شوند.
این روش بسیار ساده است، نیازی به هزینه خاصی ندارد، اما زمان زیادی را نیز می طلبد. برای این کار از پرس هیدرولیک استفاده می شود که باری برای تعیین سختی سنگ ایجاد می کند. اگر یکسنگ به اندازه کافی در برابر نیروی فشار خاصی مقاوم نیست یا ساختار متخلخلی دارد، شروع به ترک خوردن و خرد شدن می کند، اما اگر سختی و ویسکوزیته لازم را داشته باشد، آسیبی ندیده باقی می ماند.
روشهای تأثیر مکانیکی نیز شامل بارگذاری ضربه و آزمایش استحکام بر روی چرخ چدنی با روش اصطکاک است. بنابراین تعیین استحکام هر سنگ یا کانی بسیار آسان است، اما اینکه چگالی یک سنگ برای نوع خاصی از کار ضروری است، موضوع مقاله ای کاملا متفاوت است.
