ترکیب کانی شناسی سنگهای ساختمانی
کانیهای تشکیل دهنده سنگ علاوه بر اینکه نقش مهمی در میزان پایداری و مقاومت سنگ ها دارند، ویژگیهای حرارتی سنگ ها را می توانند کنترل کنند. علاوه بر این، بعضی از سنگ ها به دلیل داشتن کانی های مضر و ناپایدار، بعد از مدتی با توجه به شرایط محیطی که سنگ در آن به کار برده شده است تجزیه و هوازده می شوند، در نتیجه موجب تغییر رنگ در سطح سنگ به شکل نامطلوبی می‌شود.
- فلینت یا چرت
- میکا
- پیریت
- ترمولیت
از مهمترین کانیهای مضر هستند. فلینت یا چرت اشاره به شکل های آمورف سیلیس دارد که قطعاتی را در بسیاری از سنگ آهک‌ها تشکیل می دهد. در صورت وجود این کانی چند مشکل ممکن است به وجود آید. اول اینکه فلینت خیلی سخت تر از کانیهای همراه آن است و هنگام برش مشکلاتی را به وجود می آورد. دوم اینکه در برابر هوازدگی خیلی مقاوم است لذا باعث ایجاد ظاهری آبله رو در سطح هوازده سنگ می شود. سوم اینکه وقتی سنگ در معرض هوازدگی قرار می گیرد احتمالا از قسمتی که چرت وجود دارد ترک بر می دارد.
میکا به وفور در بسیاری از گرانیت‌ها، گنایس ها و ماسه سنگها وجود دارد. برای گروه گرانیت این کانی جزء مضری به شمار نمی آید مگر آنکه تجمع موضعی ایجاد کرده باشد که در این صورت ظاهری نامناسب به سنگ خواهد داد. در گنایس ها خیلی کم پیش می آید که میکا مضر باشد مگر اینکه مقدار آن به حدی زیاد باشد که یک ساختار شیستی به وجود آید و باعث مزاحمت در برش آن به ابعاد مناسب شود. در ماسه سنگها اگر میکا کم و دارای توزیع پراکنده باشد ضرری ندارد اما اگر مقدار آن زیاد و در امتداد لایه بندی تمرکز یافته باشد باعث خردشدگی سنگ در این نقاط بر اثر چرخه های متوالی انجماد و ذوب آب خواهد شد. پیریت کانی مضر دیگری در بعضی از سنگهای ساختمانی است که بر اثر هوازدگی به علت اکسیداسیون و آبگیری به لیمونیت تبدیل می‌شود. مقادیر اندک این کانی با توزیع پراکنده، آسیب به سنگ نمیزند اما اگر مقدار آن زیاد باشد یا اینکه به صورت متمرکز وجود داشته باشد، تغییر پیریت به لیمونیت باعث ایجاد حفراتی در سنگ می شود. گرانیتهایی که دارای کانیهای سولفیدی مانند پیریت و گارنتهای آهن دار هستند در اثر واکنش با اکسیدهای گوگرد و نیتروژن باعث ایجاد لکه هایی در سطح سنگ میشوند که از زیبایی آنها می کاهد. با تجزیه پیریت طبق رابطه زیر مقداری اسید سولفوریک تشکیل می شود که اگر سنگ حاوی کربنات باشد مورد تهاجم اسید تولید شده قرار می گیرد.
2FeS, +70 + 2H20 = 2FeSO4 + 2H2SO4
ترمولیت یک کانی نوع آمفيبول است که در برخی از سنگهای دگرگونی وجود دارد. این کانی در صورت قرار گرفتن در معرض هوازدگی به کانیهای رسی تبدیل می شود. این مواد ثانوی به آسانی قابل شستشو بوده، در نتیجه حفره هایی در سطح سنگ به وجود می‌آید که باعث به وجود آمدن ظاهری نامناسب در سطح سنگ میشوند.
هوازدگی سنگهای طبیعی
هوازدگی عبارت از تغییراتی است که در سنگ برای سازگار شدن با محیطی که در آن قرار گرفته است، گفته می‌شود. پایداری سنگ ها در برابر هوازدگی به ویژگیهای شیمیایی، کانی شناسی و پتروفیزیکی آنها بستگی دارد. هوازدگی توسط خردشدگی فیزیکی، تجزیه شیمیایی و فعالیتهای بیولوژیکی صورت می گیرد که این فرآیندها موجب ضعیف شدن فابریک سنگ و توسعه سطوح ضعف و نتیجتأ شکسته شدن و تخریب سنگ می شوند. هوازدگی منجر به کاهش دانسیته و مقاومت و افزایش تغییر شکل پذیری سنگها می‌شود. سنگ هایی که تخلخل بالاتری دارند بیشتر مستعد هوازدگی هستند. همچنین سطح ناهموار سنگ ها در مقایسه با سطح صاف و جلادار بیشتر مستعد هوازدگی هستند. علاوه بر این بیان کردند که سطح جلادار سنگها نسبت به آنهایی که سطح ناهمواری دارند دارای دوام بیشتری در برابر هوازدگی هستند. پدیده هوازدگی را همیشه نباید پدیده مخربی به حساب آورد، حتی گاهی ممکن است باعث بهبود ظاهر سنگ نیز شود عوامل اصلی هوازدگی سنگ های ساختمانی را به سه دسته عوامل شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی تقسیم کرد که در جدول آورده شده اند. عوامل هوازدگی باعث تغییرات سریع در ویژگیهای پتروفیزیکی سنگها و در نتیجه محدود کردن دوام آنها می‌شود.
نوع و سرعت هوازدگی در اقلیم‌های مختلف با هم متفاوت است. در مناطق گرم و مرطوب هوازدگی شیمیایی و بیولوژیکی بیشتر از هوازدگی فیزیکی رخ می دهد، در صورتی که در مناطق گرم و خشک هوازدگی فیزیکی غالبتر است.
