تأثیر گازهای اسیدی موجود در جو بر روی سنگهای ساختمانی
در بسیاری از شهرهای صنعتی دنیا، آلودگی هوای ناشی از کربن و گازهای اسیدی و سولفاته دیده میشودگازهای مذکور از احتراق سوختهای جامد و مواد نفتی در صنایع، حمل و نقل و سیستمهای گرمایش منازل بوجود میآیندتولیدیهای صنعتی و وسایل حمل و نقل، ترکیبات نیتروژن دار را تولید میکنند که در تشکیل اسیدهای نیروژن دار نقش مهم داردقطعات کوچک آلودگی باعث بروز نمایی زشت در سنگها شده و به تدریج موجب لکهدار شدن آنها میشودآلودگیهای اسیدی بطور چشمگیری باعث گسترش نرخ تخریب درآهکها میشودمهمترین مهاجم اسیدی، دی اکسید گوگرد (SO۲) است که به شدت میتواند در آب محلول شده و سولفوریک اسید ( H۲SO۳ ) را تشکیل دهددو اتفاق ممکن است در هجوم اسید به آهکها رخ دهد:
1) ترکیب دیاکسید گوگرد با اکسیژن هوا میتواند آهک (CaCO۳) را مورد هجوم قرار داده و کلسیمسولفات (CaSO۴) و آب را به عنوان خروجی به دست دهد.
سپس کلسیمسولفات آب را وارد ترکیب بلوری خود کرده و بصورت کانی ژیپس (گچ) (CaSO۴ , 2H۲O ) ظاهر میشود.
2) دی اکسید گوگرد م یتواند آهک را بطور مستقیم تحت تأثیر قرار داده و کلسیم سولفید (CaSO۳) تولید کند.
کلسیم سولفیدی تولید شده سپس با اکسیژن وارد واکنش شده و نهایتا تبدیل به گچ میشودمسیر اول بخصوص در شرایط مرطوب و مهآلود بسیار محتملتر استپوشش گچی ایجاد شده به خودی خود، هجوم بیشتر دیاکسید گوگرد را آهستهتر میکند ولی شستشو از طریق باران یا اسپریهای دیگر، باعث تکرار روند هجوم میشوندلازم به ذکر است که آلودگی هوا در شرایط مرطوب میتواند سطح آهک را تحت تأثیر قرار داده و موجب لکهدار شدن و تیره شدگی سطح سنگ شود.
در آهک منیزی مدار، شیوهی هجوم اسید کمی متفاوت استترکیب شیمیایی آهک منیزیمدار دامنهی گستردهای دارد اما سهم منیزیم در این سنگ کمتر از دولومیت استآهک منیزیمدار گاهی به عنوان آهک دولومیتی نیز شناخته میشود اما این اصطلاح ممکن است موجب گمراهی شود مگر آنکه ترکیب هر دو سنگ بهم نزدیک باشددر قسمتهایی از ساختمان که شامل آهک منیزیم دار است، اسیدها از گازهای گوگرددار جو حاصل میشوند و سطح سنگ را مورد هجوم قرار میدهند؛ محصول نهایی این واکنشها، کلسیم سولفات و منیزیم سولفات استنرخ تأثیر اسید در انواع مختلف آهکهای منیزیمدار متفاوت است و هرچه ترکیب سنگ به دولومیت نزدیکتر میشود، تأثیر این هجوم کمتر میشود.
چون مرمر اساساً از کربنات کلسیم ساخته شده است، لذا درهنگام مواجهه با اسیدهای گوگرددار رفتاری مشابه یا آهک نشان میدهدهمانند آهک، ادامهی واکنشهای شیمیایی به شستشو توسط آب باران بستگی داردهنگام بارش باران، لکههای گچی در سطح مرمر شسته شده و سطح سنگ به مرور زمان هوازده میشود اما با توجه به اینکه سطح مرمر عاری از حفرات است، تأثیرات ثانوی ناشی از تبلور گچ در حفرات صورت نمیگیرد؛ بنابراین، نرخ فرسایش در محیط مشابه بطور قابل ملاحضهای کمتر از آهک است اگرچه مرمر پولیش خورده به سرعت سطح صاف خود را از دست خواهد داددر برخی موارد، مرمر به صورتی تخریب میشود که بنظر میرسد ناشی از تغییرات شدید دمایی باشد اگرچه این مورد نیاز به تحقیقات بیشتر دارداعمال سرمایش و گرمایش شدید میتواند منجر به حرکاتی در مرزهای بلورهای کلسیت شود؛ رخدادی که نه تنها ممکن است باعث خم شدن برشهای سنگ مرمر در حد مقیاس سانتیمتر شود بلکه افزایش در تخلخل مرمر را به دنبال داردافزایش تخلخل نیز به نوبهی خود باعث تبلور مجدد گچ در خلل و فرج شود که در این صورت هوازدگی با سرعت بیشتری ادامه خواهد یافت.
تاثیر آلودگی هوا در ماسه سنگ، اسلیت
قسمت اعظم ماسه سنگ از کانی کوارتز تشکیل شده است که ب هوسیلهی سیمانهای مختلف بهم متصل میشوندگاهی اوقات نیز دانههای کوارتز با دانههای فلدسپار و میکا همراه هستندماسه سنگهای کوارتزی
در مقابل اسیدهای گوگردی بسیار مقاوم هستند اما در نتیجهی آلودگی هوا بسیار کثیف و زشت میشوند؛ این سنگها در اثر شستگی باران نسبت به زمانی که از باران در امان هستند، کثیفتر جلوه میکنند که از این نظر رفتاری کاملاً متفاوت با آهک یا مرمر دارنداسیدهای گوگردی هوا، ماسهسنگهای آهکی (Calcareous Sandstone) را سری عتر مورد هجوم قرار میدهند؛ هوازدگی این سنگها نسبت به آهکها در شرایط آب و هوایی یکسان نیز شدیدتر رخ میدهد زیرا انحال قطعات کوچک آهک زودتر اتفاق افتاده و بسیاری از دانههای ماسهای رها میشوند.
برخی از ماسه سنگها سیمان دولومیتی دارنددر مجموع، این ماسهسنگها بهتر از ماسهسنگهای آهکی میتوانند در مقابل آلایندههای اسیدی مقاومت کننداین موضوع احتمالاً به دلیل تأثیرپذیری کمتر دولومیت نسبت به آهک در مواجهه با اسید استماسهسنگهایی که دارای مقادیر قابل توجهی از رس هستند به عنوان ماسهسنگ آرژیلیتی شناخته شده و در مقابل عوامل هوازدگی مقاومت بسیار کمی دارنداین سنگها هنگام مرطوب و خشک شدن، مقاومت خود را از دست میدهند بدون آنکه حتی توسط گازهای اسیدی پایه گوگرد متأثر شده باشندسنگ اسلیتهایی که مقادیر زیادی کلسیت در ترکیب خود دارند نیز مستعد واکنش هستندگازهای اسیدی پای هگوگرد موجود در هوا، در آب باران حل شده و توسط فرآیند مویینگی در بین صفحات سنگی نگه داشته میشوند؛ در ادامه، اسیدهای مهاجم را تولید میکنند که کلسیت سنگ را متأثر کرده و باعث ضعف آن میشودگچ تولید شده از واکنشها با تبلور خود باعث ضعیفتر شدن سنگ شده و در این حالت است که سطح اسلیت در محل اتصال صفحات به راحتی قابل جدایش است.
1) ترکیب دیاکسید گوگرد با اکسیژن هوا میتواند آهک (CaCO۳) را مورد هجوم قرار داده و کلسیمسولفات (CaSO۴) و آب را به عنوان خروجی به دست دهد.
سپس کلسیمسولفات آب را وارد ترکیب بلوری خود کرده و بصورت کانی ژیپس (گچ) (CaSO۴ , 2H۲O ) ظاهر میشود.
2) دی اکسید گوگرد م یتواند آهک را بطور مستقیم تحت تأثیر قرار داده و کلسیم سولفید (CaSO۳) تولید کند.
کلسیم سولفیدی تولید شده سپس با اکسیژن وارد واکنش شده و نهایتا تبدیل به گچ میشودمسیر اول بخصوص در شرایط مرطوب و مهآلود بسیار محتملتر استپوشش گچی ایجاد شده به خودی خود، هجوم بیشتر دیاکسید گوگرد را آهستهتر میکند ولی شستشو از طریق باران یا اسپریهای دیگر، باعث تکرار روند هجوم میشوندلازم به ذکر است که آلودگی هوا در شرایط مرطوب میتواند سطح آهک را تحت تأثیر قرار داده و موجب لکهدار شدن و تیره شدگی سطح سنگ شود.
در آهک منیزی مدار، شیوهی هجوم اسید کمی متفاوت استترکیب شیمیایی آهک منیزیمدار دامنهی گستردهای دارد اما سهم منیزیم در این سنگ کمتر از دولومیت استآهک منیزیمدار گاهی به عنوان آهک دولومیتی نیز شناخته میشود اما این اصطلاح ممکن است موجب گمراهی شود مگر آنکه ترکیب هر دو سنگ بهم نزدیک باشددر قسمتهایی از ساختمان که شامل آهک منیزیم دار است، اسیدها از گازهای گوگرددار جو حاصل میشوند و سطح سنگ را مورد هجوم قرار میدهند؛ محصول نهایی این واکنشها، کلسیم سولفات و منیزیم سولفات استنرخ تأثیر اسید در انواع مختلف آهکهای منیزیمدار متفاوت است و هرچه ترکیب سنگ به دولومیت نزدیکتر میشود، تأثیر این هجوم کمتر میشود.
چون مرمر اساساً از کربنات کلسیم ساخته شده است، لذا درهنگام مواجهه با اسیدهای گوگرددار رفتاری مشابه یا آهک نشان میدهدهمانند آهک، ادامهی واکنشهای شیمیایی به شستشو توسط آب باران بستگی داردهنگام بارش باران، لکههای گچی در سطح مرمر شسته شده و سطح سنگ به مرور زمان هوازده میشود
تاثیر آلودگی هوا در ماسه سنگ، اسلیت
قسمت اعظم ماسه سنگ از کانی کوارتز تشکیل شده است که ب هوسیلهی سیمانهای مختلف بهم متصل میشوندگاهی اوقات نیز دانههای کوارتز با دانههای فلدسپار و میکا همراه هستندماسه سنگهای کوارتزی
در مقابل اسیدهای گوگردی بسیار مقاوم هستند اما در نتیجهی آلودگی هوا بسیار کثیف و زشت میشوند؛ این سنگها در اثر شستگی باران نسبت به زمانی که از باران در امان هستند، کثیفتر جلوه میکنند که از این نظر رفتاری کاملاً متفاوت با آهک یا مرمر دارنداسیدهای گوگردی هوا، ماسهسنگهای آهکی (Calcareous Sandstone) را سری عتر مورد هجوم قرار میدهند؛ هوازدگی این سنگها نسبت به آهکها در شرایط آب و هوایی یکسان نیز شدیدتر رخ میدهد زیرا انحال قطعات کوچک آهک زودتر اتفاق افتاده و بسیاری از دانههای ماسهای رها میشوند.
برخی از ماسه سنگها سیمان دولومیتی دارنددر مجموع، این ماسهسنگها بهتر از ماسهسنگهای آهکی میتوانند در مقابل آلایندههای اسیدی مقاومت کننداین موضوع احتمالاً به دلیل تأثیرپذیری کمتر دولومیت نسبت به آهک در مواجهه با اسید استماسهسنگهایی که دارای مقادیر قابل توجهی از رس هستند به عنوان ماسهسنگ آرژیلیتی شناخته شده و در مقابل عوامل هوازدگی مقاومت بسیار کمی دارنداین سنگها هنگام مرطوب و خشک شدن، مقاومت خود را از دست میدهند بدون آنکه حتی توسط گازهای اسیدی پایه گوگرد متأثر شده باشندسنگ اسلیتهایی که مقادیر زیادی کلسیت در ترکیب خود دارند نیز مستعد واکنش هستندگازهای اسیدی پای هگوگرد موجود در هوا، در آب باران حل شده و توسط فرآیند مویینگی در بین صفحات سنگی نگه داشته میشوند؛ در ادامه، اسیدهای مهاجم را تولید میکنند که کلسیت سنگ را متأثر کرده و باعث ضعف آن میشودگچ تولید شده از واکنشها با تبلور خود باعث ضعیفتر شدن سنگ شده و در این حالت است که سطح اسلیت در محل اتصال صفحات به راحتی قابل جدایش است.