مقدمه
امروزه به دلیل مسائل زیست محیطی و اقتصادی گرایش به بکارگیری مصالح نوین به ویژه سنگ مصنوعی افزایش یافته است. سنگ مصنوعی به نسبت سنگهای طبیعی ارزان‌تر و سبک تر میباشد. همچنین با تنوع در طرح و رنگ منحصر به فردی که دارا میباشد، توجه سازندگان را به خود جلب کرده است. این مقاله با قصد ساخت سنگ مصنوعی و بیان تجربیات عملی در تولید این نوع سنگ نوشته شده است.
علاوه بر تجهیزات لازم و مواد اولیه ساخت محصول برای راه اندازی کارگاه تولید سنگ مصنوعی دانستن علم آن و استفاده از تجربیاتی که زمان‌بر هست، میتواند هزینه‌های بالایی که در نتیجه عدم آگاهی تولیدکننده میباشد را کاهش دهد و سریع‌تر به نتیجه مطلوب رسید.
در هر زمینه‌ای دانستن اطلاعات کامل در رابطه با آن موضوع و استفاده از تجربیات افراد خبره، در رسیدن به نتیجه مطلوب کمک شایانی به افرادی که در شروع کار هستند، میکند. با افزایش استفاده از مصالح نوین، افراد به سمت تولید و استفاده از این نوع محصولات علاقه‌مند شده‌اند.
ساخت سنگ مصنوعی؟
ساخت سنگ مصنوعی قبل از آنکه به سراغ سنگ مصنوعی برویم باید ابتدا این محصول برای شما عزیزان توضیح دهیم. سنگ مصنوعی ترکیب مجدد سنگهای طبیعی و مواد پلیمری و افزودنی‌های دیگر مانند. سیمان و رزین سنگ مصنوعی است. این سنگ از سنگ طبیعی وزن کمتری داشته و درنتیجه نصب سریع‌تری دارد. اما در مقابل شرایط. محیطی مقاوم‌تر از سنگ طبیعی بوده و میتوان آن را در هر نوع آب‌وهوایی نصب و استفاده از ترکیبات استفاده‌شده. در این سنگ تماماً کیفیتی بر ملاحظات محیطی انسانی داشته و برای آنکه رنگ ثابتی داشته باشد. مأمون از رنگدانه‌های اکسید آهن وینگو در آن استفاده کرده تا زنگ نزدند.
۱. مصالح خشک، ماسه و سیمان را درون میکسر سنگ مصنوعی با یکدیگر مخلوط کرده.
۲. رنگدانه را به مصالح خشک اضافه نموده و همچنان مخلوط کرده.
۳. رزین سنگ مصنوعی با آب ترکیب نموده و به مواد مخلوط اضافه کرده.
زمان مناسب اختلاط این مواد 10 دقیقه میباشد، از هم زدن بیشتر مواد خودداری شود. ملات مورد نظر باید قوام خوبی داشته باشد و خیلی روان نباشد.
به طور کلی سنگ مصنوعی یا اصطلاحا سنگ ریخته گری از ماسه و سنگهای خرد شده، سیمان و یا رزینهای گوناگون ساخته میشود. با استفاده از رنگدانه های پودری و رگه های رنگی میتوان بافت سطحی خاصی را در سنگهای مصنوعی بوجود آورد.
روش آماده سازی ساخت سنگ مصنوعی
از آنجا كه هدف تحقیق در این مقاله بررسی تأثیر سنگ دانه هاي سیلیکاته بر خصوصیات مهندسی ساخت سنگ مصنوعی است. بنابراین سنگ دانه هاي استفاده شده از سه نوع سنگ طبیعی توف، آندزیت و گرانیت انتخاب شدند. مبناي انتخاب سنگ هاي مورد نظر تنوع تركیب كانی شناسی و تنوع ساختار بافتی است ضمن اینكه، این سه نوع سنگ از جمله سنگهاي پر مصرف و در دسترس هستند.
مادۀ چسباننده استفاده شده در ساخت سنگ مصنوعی، نوعی رزین پلیاستر غیراشباع است. كه ازنظر وزنی 75 %نمونه هاي سنگ ساخته شده را تشکیل میدهد.سنگ دانه ها نمونه سنگهاي اولیه براي تهیۀ سنگ هاي مصنوعی در این پژوهش از سه منطقۀ تهران. همدان و قزوین تهیه شده اند خصوصات پتروگرافی این سنگ ها بدین شرح بررسی میشوند:
نمونه ساخت سنگ مصنوعی آندزیت:
نمونه سنگ آندزیت از منطقۀ امامزاده اباذر واقع در فاصله 20 كیلومتري شمال شرق قزوین نهیه شده است. بر اساس اطالعات نقشۀ زمینشناسی قزوین (شکل 7)، سن این سنگها به ائوسن تعلق دارد. و از نظر كانی شناسی دربرگیرنده كانیهاي پالژیوكالز، آمفیبول و پیروكسن است.
تامین مواد اولیه برای ساخت مصالح ساختمانی، برای تامین نیازهای اولیه فضای زندگی و همچنین ساخت کارخانه های صنعتی یا ایجاد زیرساختها ضروری است.
تولید مواد اولیه به عنوان یکی از امکانات مختلف کاربری، باید در چارچوب تمام نیازهای یک جامعه مورد توجه قرار گیرد و منافع مختلف به درستی سنجیده شود. 50 درصد منابع مادی که از طبیعت گرفته می شود، مربوط به ساخت و ساز است و بیش از 50 درصد از تولید زباله ملی ازبخش ساخت و ساز میباشد. بنابراین ساخت سنگ مصنوعی و بکارگیری از آن در این صنعت امری ضروری است.
نمونه ساخت سنگ توف:
نمونۀ سنگ توف استفاده شده در این تحقیق از معدن سنگ توف سبز فرحزاد واقع در شمال تهران برداشت شده است. این سنگها متعلق به سازند كرج با سن ائوسن هستند. نقشۀ زمین و محل برداشت نمونه در شکل 2 نشان داده شده است.
نمونه فیلم ساخت سنگ مصنوعی
ویژگی‌های ساخت سنگ مصنوعی
این سنگ دارای تنوع رنگی با قابلیت اجرا در طرح‌های مختلف و دلخواه است. و وزن مخصوص آن بین ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب بوده. و به دلیل همین وزن کمتر باعث شده تا نتیجه کاهش اثر زلزله بر ساختمان ایجاد شود. از دیگر ویژگی‌های این سنگ قابلیت جذب آب در حد ۰ است. یعنی هر چقدر که آب را نیز جذب کند. به دلیل استفاده سیمان بر روی آن سخت‌تر و سفت‌تر شده و درنتیجه کیفیت بالا ملاحظه‌ای نیز دارد.
این سنگ عدم محدودیتی در ابعاد تولیدی داشته یعنی شما می‌توانید هرچقدر که بخواهید. آن را کوچک یا بزرگ تولید کنیم از دیگر ویژگی‌های آن استقامت کششی و فشاری بوده که بالاتر از سنگ طبیعی است.
کاربردهای آموزش ساخت سنگ مصنوعی
کاربرد تولید سنگ مصنوعی بسیار زیاد است. و ازآنجایی‌که ازین سنگ میتوان به طرح‌ها و شکل‌ها و البته رنگهای. متفاوتی تقسیم‌بندی شود سبب شده. تا در بسیاری از بخش‌های مختلف ساختمان‌ها و محوطه‌سازی و استفاده‌شده و در آن از بسیاری از پروژه‌های ساختمانی نیز بهره ببرد از مهم‌ترین کاربردهای ساخت سنگ مصنوعی میتوان استفاده از آن در نمای داخلی و خارجی ساختمان‌ها، کفپوش و سنگ‌فرش، پله و تزئین ویلا و همین‌طور باغچه اشاره کرد.
آزمایش های انجام شده در ساخت سنگ مصنوعی
آزمایشهای انجام شده به منظور تعیین خصوصیات مهندسی نمونه هاي سنگ مصنوعی و مقایسه نتایج با خصوصیات سنگ طبیعی، مجموعه هاي از آزمایشهاي فیزیکی و مکانیکی مطابق استانداردهاي تعریف شده روي آنها انجام گرفت. این آزمایش ها شامل تعیین خصوصیات فیزیکی [72،]آزمایش مقاومت فشاري تكم حوري [73،]آزمایش بارگذاري نقطهاي [74،]آزمایش مقاومت كششی برزیلین [75،]آزمایش سالمت سنگ [76 ]و تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی (SEM )میشود.
قالب گیری و عمل‌آوری در ساخت سنگ مصنوعی
در این مرحله از ساخت سنگ مصنوعی نحوه قالب‌گیری و عمل‌آوری شرح داده میشود.
هنگامیکه ملات به همگنی مورد نظر رسید، قالبها را روغن‌کاری نموده و روی میزه ویبره قرار می‌دهند. سپس قالبها را پر نموده. توجه شود که زمان ویبره سنگ مصنوعی زیاد نشود تا از آب انداختگی جلوگیری شود. ویبراسیون به مدت 20 تا 30 ثانیه مناسب میباشد.
با توجه به نوع سنگ مصنوعی روی قالبها را به خوبی با پلاستیکی پوشانده تا رطوبت آنها حفظ شود. در این مرحله قالبها را درون گرمخانه یا به اصلاح آون قرار می‌دهند. دمای مطلوب آون برای عمل‌آوری سنگ مصنوعی 25 درجه سانتی‌گراد میباشد.
لازم به ذکر است که زمان کافی برای استراحت در گرمخانه، 24 ساعت میباشد. بعد از گذشت 24 ساعت، قالبها را از گرمخانه خارج نموده و روی سنگها پرداخته میشود. همچنین با توجه کاربرد مورد نظر در ابعاد مختلف برش داده میشود.
جدول ساخت سنگ مصنوعی
نکات طلایی در رابطه با ساخت سنگ مصنوعی
در ساخت سنگ مصنوعی بیشتر روی مراحل ساخت توضیح داده میشود، با وجود اینکه دانستن مشکلاتی که افراد تازه‌کار در حین ساخت با آن مواجه میشوند خیلی میتواند تجربه مفیدی باشد. در ادامه به بررسی مشکلات افراد تازه کار و راه‌حل‌های آنها پرداخته میشود.
گاهی ممکن است در هنگام ساخت آب و سیمان از ملات جدا شود و یا پدیده آب انداختگی پیش آید، که علت این امر در زیر آمده‌است.
1. ویبره طولانی
در ساخت سنگ مصنوعی، برای خروج هوا ی اضافی موجود در ملات و همچنین انسجام و یکنوتختی ملات در قالب از میزه ویبره استفاده میشود. این نوع ویبراتور سطحس بتن را از هر جهتی تحت لرزش قرار میدهد. همین امر اجازه افزایش حمج را به ملات نمی‌دهد که نکته مثبتی است. دقت شود که ویبره در حد 30 ثانیه کفایت میکند.
2. مصرف آب بیش از حد مجاز
گاهی اوقات به دلیل مصرف کم رزین سنگ مصنوعی آب بیشتری ریخته میشود و یا مقدار مواد مایع از مقدار آب مصرفی کم نمیشود و حجم آب مصرفی از مقدار محاسبه شده بیشتر میشود.
گاهی اوقات بعد از گذشت مدتی سنگ مصنوعی که در نما اجرا شده، لق میشود و یا ملات پشت آن به صورت پفکی در می‌آید. این شواهد حاکی از بکارگیری آب زیاد در ساخت سنگ مصنوعی میباشد. توجه به محاسبه دقیق آب و همچنین مقدار رزین مانع از بروز چنین مشکل رایجی میشود.
3. مصرف رزین سنگ مصنوعی زیاد.
دقت شود که مواد افزودنی از شرکت‌های معتبر و با دریافت دیتا شیت تهیه شود. همچنین طبق دستورالعمل روی بسته‌های آن اقدام شود.
گاهی اوقات وجود آهک موجود سیمان و گردوغبار روی شن و ماسه باعث بوجود آمدن لکه‌های سفید میشود. برای جلوگیری از این پدیده حتما از سیمان مرغوب استفاده شود، آب طرح اختلاط بدون املاح باشد و سنگدانه‌های مصرفی شسته شده باشند. استفاده از مواد پوزولانی نظیر میکروسیلیس و میکروسیلیکا نیز باعث جلوگیری از کپک زدگی میشود.
بسیاری از افراد سنگ مصنوعی را در دمای محیط عمل‌آوری می‌کنند. این شرایط عمل‌آوری در فصول سرد سال مشکل‌ساز میشود. از جمله مشکلات عمل آوری در دمای کم میتوان به خارج شدن سخت ملات از قالب و یا حتی شکسته شدن سنگ اشاره کرد. در واقع مقاومت نمونه ها در دمای عمل‌آوری نامناسب به شدت کم میشود.
همچنین در نظر داشته باشید که نوع رزین سنگ مصنوعی، نوع و ماندگاری رنگدانه، نوع ماده اصلی که شامل شن، ماسه و شیشه میباشد همچنین شرایط اقلیمی بر روی کیفیت تولید سنگ مصنوعی تاثیرگذار است.
آموزش ساخت سنگ مصنوعی
برای ساخت سنگ مصنوعی باید مراحل زیر را به ترتیب طی کرد:
1 -ابتدا شن و ماسه را (به نسبت 3 به 1) در یک میکسر ریخته و باید به مدت 2 دقیقه باید با هم ترکیب شوند. در این مرحله آب را به صورت آرام اضافه میکنید تا مخلوط حالت سفتی خود را از دست دهد.
2 -در ادامه رزین را به مقدار یک د وزن سیمان به مخلوط اضافه میکنیم. در اینجا مشاهده میشود که مخلوط یکم حالت ُشل به خود گرفته است. در این مرحله بهتره که عملیات میکس رو ادامه دهید(به مدت 5 دقیقه) تا مالت از دیوارههای میکسر کاملا جدا شود.
3 -در مرحله سوم باید مالتی که به دست آمده را به درون قالبها بریزید. بهتر است که در این مرحله مالت رو وزن کنید تا به نسبت های معین درون قالبها ریخته شود.
4 -در مرحله چهارم از آموزش سنگ مصنوعی، باید قالبهایی که پُر شده است را روی میز ویبره بریزید و به مدت 33 ثانیه ویبره دهید.
5 -در این گام بادی قالبهای ویبره شده را به گرم خانه انتقال دهید. به این صورت که قالبها درون قفسه ها قرار میدهید و روی آن نایلون میکشید.
6 -در مرحله آخر باید دقت داشته باشید که قالبها باید به مدت 24 ساعت درون گرمخانه قرار داشته باشند. در انتها قالبها را از گرمخانه بیرون آورده، مالت رو از قالبها جدا کرده و در این حالت ساخت سنگ مصنوعی در دسترس خواهد بود.
روش قالب‌گیری صحیح ساخت سنگ مصنوعی
هنگامی که ملات مطلوب حاصل شد زمان قالب‌گیری فرا می‌رسد. قالبها را روی ترازو گذاشته تا توازن در ضخامت سنگها حفظ شود. سپس قالبها را روی میز ویبره قرار داده تا حباب‌های هوا به خوبی از آن خارج شود. همچنین مدت زمان مورد نیاز برای قالب‌گیری 20 دقیقه میباشد.
نحوه عمل‌آوری ساخت سنگ مصنوعی
نمونه‌های داخل قالب را با نایلون پوشانده، سپس به مدت 24 ساعت در آون با دمای معمولی 25 درجه سانتی گراد قرار داده شود. علت اینکه از دمای بالای 30 درجه سانتی گراد استفاده نمیشود، جلوگیری از پوک و شکننده شدن سنگ مصنوعی میباشد.
بعد از 24 ساعت، قالبها را باز کرده و سنگ مصنوعی آماده است. در آخر نیز سطح سنگ مصنوعی ساب زده میشود و در اندازه‌های مورد نظر برش داده میشود.
ساخت سنگ مصنوعی های خاص
1 .ساخت سنگ امپراتوری
همانطور که از نام این سنگ مشخص است، سنگی مجلل برای نمای ساختمان، دیوار پوشها و ستونها میباشد. ساخت سنگ مصنوعی امپراطوری به این روش است که، ابتدا گرانیتی که به صورت ریز خرد شده به خوبی شست و شو داده میشود. سپس گرانیت با سیمان پرتلند مخلوط میشود. در همین حین آب، رزین و رنگدانه مورد نظر نیز به آنها اضافه شده و مالت آماده شده به مدت 24 ساعت در بخار عمل آوری میشود.
2 .ساخت سنگ ویکتوریا
این نوع سنگ پر کاربردترین سنگ برای استفاده در محیط های بهداشتی، نظیر روشویی ها و سرویس های بهداشتی میباشد.
طریقه ساخت سنگ مصنوعی ویکتوریا به این صورت است که، قطعهای گرانیتی در سودا سیلیس به مدت دو ماه غوطهور شده تا کاملا سخت شود. پس از گذراندن مراحل پرداخت، این سنگ در ابعاد: طول 60 سانتیمتر، عرض 40 سانتیمتر و ارتفاع 20 سانتیمتر برش میخورد.
3 .سنگ مصنوعی باج
این سنگ که به سنگ شیمیایی نیز شناخته شدهاست، از مقاومت فشاری باالتر از 32 مگاپاسکال برخوردار است. برای ساخت سنگ مصنوعی باج، ابتدا مواد خشک نظیر: سودا سیلیس، سیمان و پودر رنگ در میکسر سنگ مصنوعی با یکدیگر مخلوط شده سپس آب و رزین سنگ مصنوعی به آنها اضافه میشود. این سنگ به عنوان کفپوش با طرح و رنگهای گوناگون ساخته میشود.
4 .ساخت سنگ مصنوعی قیر
این سنگ به دلیل فرموالسیون ویژه خود در برابر سایش، گردوغبار و صدا مقاومت بسیار مطلوبی دارد. برای ساخت سنگ مصنوعی قیر، گرانیت و دیوریت به قطران تصفیه شده آغشته میشوند.
5 .ساخت سنگ پلیمری
پودر سنگ، سیمان به همراه مواد پلیمری و مواد نانو لازمه ساخت سنگ مصنوعی پلیمری میباشند. رنگ زیبای این نوع سنگ به دلیل وجود اکسید آهن میباشد. واکنش پلیمریزاسیون در طی فرایند ساخت سنگ مصنوعی رخ میدهد که نسبت به واکنش هیدراسیون گرما و دی اکسیدکربن کمتری تولید میشود. در نتیجه ساخت چنین سنگی برای محیط زیست نیز مناسب میباشد. این سنگ در انواع مختلفی ساخته میشود. سنگ پلیمری کفپوش در برابر فشار و ضربه مقام است و سنگ پلیمری نما در برابر عوامل جوی مقاومت خوبی دارد. هر نوع سنگ پلیمری به آسانی تمیز میشود.
6 .ساخت سنگ مصنوعی GFRC
این کلمه مختصر شدهی عبارت (Concrete Reinforced Fiber Glass)به معنی بتن تقویت شده با الیاف شیشه میباشد. در ساخت سنگ مصنوعی GFRC ،سنگدانه های معدنی، قطعات فلزی، سیلیس، مواد پلیمری، مواد نانو، الیاف فلزی و شیشهای بکار میرود. در ساخت سنگ مصنوعی این سنگ میتوان از سیمان پرتلند و یا سیمان سفید با توجه به نوع کاربری و رنگ مورد نظر استفاده نمود. رنگدانه و مواد افزودنی نیز در فرموالسیون آن وجود دارد. یکی از مواد افزودنی در ساخت سنگ مصنوعی،روانکننده میباشد که به سیال شدن مالت کمک میکند تا کارایی بالاتری داشته باشد.
بر روی این سنگ الیه رنگی و یا لمینتی قرار داده نمیشود. رنگ زیبای این سنگ در بافت آن نفوذ کرده و به همین علت این نوع سنگ مقاومت مطلوبی در مقابل اشعه UV و باران های اسیدی دارد. از مزایای این سنگ میتوان به مقاومت خوبی که در برابر بار ضربهای و همچنین اثر زلزله دارد و همچنین سبک وزن بودن آن اشاره کرد. همچنین هر طرح سنتی و ایرانی را میتوان روی آن پیاده نمود.
مراحل نهایی ساخت سنگ مصنوعی
در ساخت تمام سنگهای بیان شده، بعد از ساخت مالت، قالبهای سنگ مصنوعی به مقدار کمی روغن آغشته شده و سپس مالت داخل قالب ریخته میشود. قالب ها روی میزه ویبره قرار میگیرند تا مالت به خوبی داخل قالب قرار گیرد و هوای اضافی مالت نیز خارج شود. سپس نمونه ها در گرمخانه با دمای مناسب با توجه به نوع سنگ قرار میگیرند. بعد از 24 ساعت عمل آوری از قالب خارج میشوند. مرحله ساب زنی و برش سنگ آخرین مرحله ساخت سنگ مصنوعی میباشد.
مراحل ساخت سنگ مصنوعی
در مرحله ابتدا باید روش اختلاط مواد اولیه را برای سنگ مصنوعی بدانید شن و ماسه‌سنگ. را باید به شکل خشک نسبت به ۳ به ۱ در یک میکسر ریخته و به مدت ۲ دقیقه کاملاً مخلوط کنید. تا مواد به شکل یکنواخت در همدیگر پخش شود. سپس آب را به مخلوط کم‌کم اضافه کرده تا ملات کاملاً گلوله گلوله شده و ننه ملات بدست آید.
مرحله دوم ساخت سنگ مصنوعی بگید. این‌گونه است که ملات بدست‌آمده را درون قالبها ریخته تا از ضخامت سنگ به دست آید. برای آنکه بتوانید ضخامت سنگهای موردنظر به شکل یکسان ایجاد کنید همه مواد را به‌صورت مساوی با وزن موردنظر درون قالبها بریزید
سخن پایانی
برای بهره‌مندی بهتر از ساخت سنگ مصنوعی مطالعه مقاله قبلی که در رابطه با فرمول سنگ مصنوعی میباشد، توصیه میشود.
با یادگیری ساخت سنگ مصنوعی و توجه به نکات ریز ذکر شده در رابطه با آن میتوان سنگ مصنوعی با کیفیت بالا تولید کرد. همچنین با به‌کار گیری ضایعات صنعت ساخت و ساز در تولید سنگ مصنوعی میتوان در جهت حفظ منابع طبیعی گامی مثبت برداشت.
تنها مشکل ساخت سنگ مصنوعی، القا نکردن حس سنگ واقعی توسط این نوع سنگ میباشد. به همین علت ضروری است روش ساخت سنگ مصنوعی را به درستی آموخته و در تولید این سنگ مواد اولیه از کیفیت بالایی برخوردار باشند. همچنین رنگدانه ها و رگه های انتخابی با دقت بالایی انتخاب شوند.
بسیار عالی
بسیار عالیه
عالی و کاربردی ❤️👍