منظور از استحکام سنگ چیست؟
برای اینکه بتوانیم محکم ترین سنگ را تشخیص دهیم، قبل از آن باید بتوانیم یک تعریف دقیقی از استحکام سنگ بیان کنیمتعیین کردن یک سنگ به عنوان محکم‌ترین سنگ در جهان پیچیده‌تر از چیزی است که شما فکر می‌کنیدزیرا تعریف های مختلفی برای سختی سنگ وجود داردخود شما برای اینکه سختی جسمی را امتحان کنید چه آزمایشی انجام می‌دهید؟ آن را فشار می‌دهید؟ خراش می‌دهید؟ یا….
در واقع استحکام سنگ می‌تواند تمام موارد بالا را شامل شودبه این مفهوم که ما می‌توانیم برای هر کدام از موارد بالا یعنی قوی‌ترین سنگ هنگام فشار یا برش و یا ضربه سنگهای متفاوتی را معرفی کنیمبنابراین من هم در ادامه به بررسی رایج‌ترین روش‌های اندازه‌گیری سختی سنگ می‌پردازم.
• محکم ترین سنگ از نظر مقاومت فشاری
مقاومت فشاری سنگها در واقع یکی از مشخصات فنی سنگها است که آزمایشات مختلفی به منظور بررسی آن وجود دارداما به طور کلی منظور از مقاومت فشاری حداکثر نیرویی است که می‌توان به سنگ تا قبل از شکستن و خردشدن به آن وارد کردبنابراین هر زمان که راجع به مقاومت فشاری سنگها صحبت می‌کنیم، منظور این است که چقدر می‌توانیم سنگ را قبل از اینکه بشکند، فشار دهیماین مشخصه برای سنگ‌هایی که در قسمتهایی از ساختمان مانند کف بخصوص کف پارکینگ کار می‌شوند، بیشتر اهمیت دارد
اما قوی‌ترین سنگ جهان از نظر مقاومت فشاری همانطور که در جدول می‌بینید، سنگ دیاباز است که تا ۳۵۰ مگاپاسکال را می‌تواند تحمل کنددیاباز یک نوع سنگ آذرین ریزدانه استپس از آن سنگهای گابرو، بازالت، کوارتزیت و بعد سنگ گرانیت و مرمر و لایمستون و دیوریت با مقدار ۲۵۰ مگاپاسکال است.
حال با توجه به اینکه سنگهای دیاباز و گابرو معمولا در ساختمان استفاده نمی‌شوند، در صورتی که به دنبال سنگی با مقاومت فشاری بالا برای کف ساختمان هستید، پیشنهاد ما معمولا برای کفپوس قسمتهای داخلی، سنگ مرمر و مرمریت استبرای کفپوش قسمتهای بیرونی مانند کف پارکینگ، سنگ گرانیتحال چرا بازالت نه؟ بازالت هم به تازگی کاربرد زیادی برای قسمتهای مختلف ساختمان دارداما هم به خاطر تخلخل بالا و هم از نظر زیبایی، گرانیت و مرمریت انتخاب بهتری هستندبه نظر من استفاده از این روش بررسی استحکام سنگها برای استفاده در قسمتهای مختلف ساختمان بهترین راه استاما استاندارد اصلی بررسی استحکام سنگ مقاومت فشاری نیست.
• محکم‌ترین سنگها از نظر تنش
منظور از تنش در واقع نیروی وارد بر یک جسم در واحد سطح استاین نیرو می‌تواند باعث ایجاد تغییر شکل و از هم پاشیدگی جسم خواهد شداما میزان این نیرو بستگی به سختی جسم داردبنابراین برای بررسی مقاوم‌ترین سنگ از نظر تنش هم همین آزمایش انجام می‌شود
• محکم ترین سنگ ها در برش
یکی از معیارهای سلامت سنگ مقاومت و استحکام سنگ در برش استزیرا هرچه استحکام سنگ از این نظر بیشتر باشد، زمانی که کوپ سنگ از معادن به کارخانجات منتقل می‌شود و به زیر دستگاه برش می‌رود، اصطلاحا شکست و بند کمتری داردبه این مفهوم که شکستن سنگ هنگام برش کمتر شده و بنابراین میزان پرتی آن کمتر می‌شودمقاومت سنگها در برش تقریبا دو برابر تنش و کمتر از فشار استالبته مقادیر آن در انواع سنگها متفاوت است و به ساختار آنها بستگی داردحال از این نظر هم قوی ترین سنگها دیاباز، بازالت و کوارتزیت هستندالبته پس از آنها سنگ های گرانیت هستندسنگ‌های گرانیت به علت همین سختی فرآوری و برش سخت‌تری دارند و این موضوع بر قیمت نهایی آنها تاثیرگذار است.
• با این تفاسیر به طور کلی محکم‌ترین سنگ کدام است؟
حال با همه این مطالبی که تا به اینجا بیان کردیم ، به نظر شما سخت‌ترین سنگ چه سنگی است؟ لازم به ذکر است که در زمین شناسی سختی به میزان مقاومت یک کانی در برابر خراش گفته می‌شودبر این اساس مقیاس اندازه‌گیری سختی Moh است و بر همین اساس رتبه‌بندی می‌شونددر واقع در این رتبه‌بندی کانی‌های سخت‌تر، کانی های ضعیف‌تر را خراش دهندحال بنابراین الماس سخت‌ترین کانی استبا توجه به این موضوع و اینکه سنگها از کانی‌های مختلفی ساخته شده‌اند، سختی آنها به سختی کانی‌های موجود در آنها بستگی داردبه عنوان مثال گرانیت از کانی های کوارتز، فلدسپات و میکا تشکیل شده استدر این مقیاس سختی کوارتز ۷، فلدسپات ۶ و میکا ۲.۵ است
• چرا برخی از سنگها مقاوم ترند؟
ما تا به اینجا روش‌های مختلفی را برای تعیین کمیت استحکام سنگ توضیح دادیماما چرا به عنوان مثال دیاباز در تمام این روش‌ها در صدر جدول قرار داشت؟ عامل اصلی تعیین کننده مقاومت سنگ سطح تماس دانه‌های معدنی آن استحال هر چه سطح تماس بین دانه‌ها بیشتر باشد، سنگ قوی تر استبراین‌اساس چند ویژگی در سنگ باعث استحکام بیشتر سنگ می‌شود که به شرح زیر است:
-چگالی سنگ: این کمیت در واقع میزان سنگینی دانه‌های سنگ را در واحد سطح آنها بیان می‌کنداین در واقع از نظر فنی دانسیته توده نامیده می‌شود و فقط چگالی دانه‌ها را اندازه می‌گیرد و کاری به فضاهای خالی بین دانه‌ها نداردبه خاطر همین هم هست که دیاباز بالاترین چگالی را در این لیست داشته باشدضعیف‌ترین سنگها در این میان ماسه سنگها هستند.
-تخلخل سنگ: برخلاف تصور شما، سنگها اغلب دارای فضای خالی زیادی هستنددر علم زمین شناسی به این فضاهای خالی تخلخل گفته می‌شوداین تخلخل‌ها ناشی از فضاهایی است که با گاز پرشده و پس از آزادشدن به تخلخل و یا فضای خالی تبدیل شده استسنگی مانند پوکه دارای تخلخل بالایی است به حدی که می‌تواند روی آب شناور شودحال سنگ‌هایی با تخلخل بالا ضعیف‌تر هستند چون فضاهای خالی پیوند بین دانه‌ها را کم کرده و استحکام آنها را کم می‌کند .هر چه تخلخل کمتر باشد، پیوندها مستحکم‌تر و سنگ قوی‌تر می‌شود.
-اندازه دانه‌های سنگ: سایز دانه‌های یک تکه سنگی می‌تواند تاثیر زیادی بر استحکام سنگ داشته باشددر واقع هر چه پیوند میان دانه‌ها بیشتر باشد، سنگ محکم تر استحال هر چه دانه‌های سنگ ریزتر باشند، سطح تماس میان آنها بیشتر بوده و دانه ها راحتتر و بیشتر می‌توانند به هم متصل شوندبه این ترتیب سنگهای ریزدانه از استحکام بیشتری برخوردارند
-شکل دانه‌ها: شکل دانه‌های سنگ هم در نحوه اتصال دانه‌ها و در نهایت استحکام سنگ موثر استبه عنوان مثال در سنگی مانند کوارتزیت دانه‌ها به سادگی به هم نزدیک و متصل می‌شوندبه خاطر همین است که کوارتزیت از سنگهای محکم است.
-یکپارچگی: تمام مواردی که در بالا گفتیم برای سنگهای سالم صدق می‌کنددر طبیعت سنگهای زیادی هم وجو دارند که شکسته و یا دچار هوازدگی شده‌انداین اتفاق به مقدار زیادی از استحکام سنگ می‌کاهد.
• محکم ترین سنگ در جهان کدام دسته از سنگهای طبیعی است؟
با توجه به مطالبی که تاکنون بیان کردیم، در رتبه‌بندی محکم‌ترین سنگها سنگ های آذرین ریزدانه و برخی سنگهای دگرگونی قرار می‌گیرند زیرا تخلخل کمتر و دانه‌های ریزتری دارنداما همه اینها در سنگهای مختلف متفاوت است و بسته به مواردی که در بالا بیان کردیم داردراجع به سنگهای رسوبی هم در میان آنها سنگ آهک و دولومیت استحکام بیشتری نسبت به بقیه سنگهای رسوبی دارند.
