موضوع
سنگ مصنوعی و روش تولید آن
Artificial stone
سنگ مصنوعی :
Artificial stone
از ترکیب مجدد سنگ های طبیعی با مواد افزودنی دیگر همچون سیمان و افزودنی های پلیمری به دست می آیند که به آنها وزن کمتری داده و در نتیجه نصب آنها سریعتر می شود
مقدمه
با پیشرفت علوم شیمی و متالوژی به ویژه در گرایش های پلیمر و کامپوزیت، تحول شگرفی در صنایع و معادن حادث شده است. ساخت و سنتز مصنوعات شیمیایی و احیای مواد معدنی از طریق فعل و انفعالات شیمیایی، یکی از کارکردهای شیمی پلیمر در عصر حاضر است، شاید ترکیب عناصر و مواد معدنی با یکدیگر و تولید مواد جدید ترکیبی تحت عنوان کامپوزیت ها مهم ترین تحول علمی قرن بیستم باشد. از سوی دیگر ترکیب مواد طبیعی بازیافتی با بستری از مواد چسبنده منجر به تولید مصنوعاتی ویژه باکارکردهای متنوع شده است.یکی از این محصولات سنگ مصنوعی می باشد ، تا انتهای این مطلب با پیمانساز همراه باشید تا باسنگ مصنوعی آشنایی کامل پیدا کنیم .
سنگ مصنوعی چیست ؟
سنگ مصنوعی از ترکیب مجدد سنگ های طبیعی با مواد افزودنی دیگر همچون سیمان و افزودنی های پلیمری به دست می آیند که به آنها وزن کمتری داده و در نتیجه نصب آنها سریعتر می شود.
برای اینکه بدانیم سنگ های سمنت پلاست از چه ساخته شده اند به اختصار می توان گفت که این سنگ ها از ترکیب سیمان، آگرگات سنگ های طبیعی و خاک سبک وزن ساخته می شوند.
مواد بکار رفته در این سنگ ها تماماً کیفیتی بر ملاحظات محیطی و انسانی دارند. رنگ دانه های اکسید آهن، رنگ مورد نظر را به این سنگ ها می دهند. ترکیبی که از این راه بدست می آید در قالب هائی ریخته می شود که دارای نقش و نگارهای سنگ طبیعی می باشند و به این سنگ ها، سیمائی کاملاً طبیعی می دهد. از نظر قیمت، سنگ های مصنوعی به مراتب قیمتی کمتر از سنگ های طبیعی دارند.
سنگ مصنوعی چیست؟
سنگ مصنوعی نامی برای انواع مختلف محصولات سنگ مصنوعی است که از قرن ۱۸ استفاده می شود. آنها در ساخت و ساز ساختمان، کار مهندسی راه و ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. سنگ های مصنوعی حاوی طرح های گوناگون و دارای سطحی یکسان، با بدنهٔ خود می باشند. این فرآورده با آمیزه ای از ترکیبات پلیمری، افزودنیهای شیمیایی ساخته شده و پدیده ای است که به طور یکجا واجد خصوصیات زیبایی سنگ طبیعی، آسان تراشی چوب و پاکیزگی سرامیک می باشد.
شکل اولیهٔ سنگ مصنوعی اولین بار توسط فردریک رَنسام ، مخترع و صنعتگر بریتانیایی، ساخته شد. فناوری تولید سنگ مصنوعی به شیوهٔ نوین، از سال ۱۹۶۰ در ایتالیا پدید آمد و در همان دهه اولین کارخانهٔ تولید سنگ مصنوعی در این کشور شروع به فعالیت کرد. ایده پدید آمدن سنگ مصنوعی از آنجا شکل گرفت که طراحان و آرشیتکت ها به منظور هر چه زیباتر کردن و چشم نوازتر کردن فضاها اعم از فضاهای درونی و بیرونی ساختمان ها و کف پوش ها و محوطه سازی های بیرونی نیاز به سنگهایی با فاکتورهای مورد نظر خویش را احساس می نمودند بعلاوه پیشرفت صنعت ساختمان و سلیقه های مختلف این نیاز را بیان می کرد که سنگ هایی با طرح های مختلف و فاکتورهای فیزیکی ومکانیکی کیفیت بالا و قیمت مناسب باید در دسترس اشد. بدین ترتیب با رشد جمیعت جهان و متفاوت شدن سلیقه ها سنگ های طبیعی پاسخگوی این نیاز انسانی و سلیقه ای نبودند؛ لذا ترکیبات مواد برای ساخت سیمای جدید با زیبایی خاص و نمای یکدست و بدون تغییر در رنگ و طرح به کار گرفته شد. گر چه مواد اولیه تولید سنگهای مصنوعی از اجزاء سنگهای طبیعی تهیه می شود ولی امکان تعیین رنگ و طرح مورد نظر با افزودن رنگدانه ها و به کار بردن جنس های مختلف در سنگهای مصنوعی وجود دارد. امکان به کارگیری اجزاء مختلف از جمله قطعات فلزی، دانه های فسیلی، قطعات سنگهای قیمتی در ساختار سنگ مصنوعی سبب هر چه زیباتر شدن و منحصر به فرد شدن طرح ها ومدل های سنگ مصنوعی می باشد. همچنین سطوح مختلفی برای سنگ های مصنوعی می توان ایجاد نمود.
ترکیبات سنگ مصنوعی
سنگ های مصنوعی از ترکیب مجدد سنگ های طبیعی با مواد فزاینده دیگر به دست می آیند که به آنها وزن کمتری داده و در نتیجه نصب آنها سریع تر می شود. برای آنکه بدانیم سنگ های مصنوعی از چه چیز ساخته شده اند به اختصار می توان گفت که این سنگ ها از ترکیب سیمان، رس ها، آگرگات های سنگ های ضایعاتی و خاک های سبک وزن ساخته می شوند. مواد به کار رفته در این سنگ ها تماماً کیفیتی مبتنی بر ملاحظات محیطی و انسانی دارند. رنگ دانه های اکسید آهن رنگ موردنظر را به این سنگ ها می دهد. ترکیبی که از این راه به دست می آید در قالب هایی ریخته می شود که دارای نقش و نگارهای سنگ های طبیعی می باشند و به این سنگ ها سیمایی کاملاً طبیعی می دهد.
مواد اولیه بکار رفته در تولید سنگ مصنوعی چیست؟
طبق استاندارد و فرمولهای ترکیبی کشورهایی نظیر کانادا، ایتالیا، روسیه، مواد تشکیل دهنده این سنگها شامل پنج بخش می باشد که به شرح ذیل توضیح خواهیم داد:
1- آگرگاتها (سنگ دانه های طبیعی)
در حال حاضر بدلیل فراوانی و قیمت ارزان، استفاده از شن ماسه های شکسته مرسوم گردیده است و اکثر تولید کنندگان بر این باورند که در تولیداین محصول می بایست از شن و ماسه استفاده نمود ولی باید عرض کنم هر چند استفاده از شن ماسه در تولید این محصول هیچگونه مانعی ندارد ولی استفاده از هر نوع سنگدانه طبیعی در فرمولاسیون تولید این محصول مجاز شناخته شده است و می توان از تمامی آگرگاتهای طبیعی با دانه بندی مشخص استفاده نمود لازم بذکر است که بسته به نوع سنگدانه از لحاظ ساختار فیزیکی کیفیت سنک تولیدی نیز می تواند تغییر نماید. (بهتر یا بدتر شود)
2- سیمان (خاکستری و سفید)
دومین ماده تشکیل دهنده در تولید این نوع سنگها سیمان میباشد، نوع سیمانی که دراین محصولات استفاده می گردد عموما” پرتلند و از تیپ 2 به بالا می باشد که بطور مرسوم از سیمان پرتلند تیپ دو که به وفور در تمامی استانها و شهرها یافت می گردد استفاده می شود استفاده از سیمانهای پوزولانی به دلیل وجود زیاد املاح آهکی توصیه نمی گردد چون وجود آهک در مواد مصرفی این نوع محصولات مضر بوده و باعث تخریب کیفیت خواهد شد.
دسته دیگر از سیمانها نوع سیمان سفید می باشد که بیشتر در مواقعی که می خواهیم سنگهای با رنگ روشن تولید نمائید از این نوع سیمان استفاده می گردد. که البته باید از نظر کیفیتی تست گردد چون سیمان سفید هر کارخانه ای کیفیت لازم را برای تولید این نوع محصولات ندارد.
3- رزینهای پلیمری
رزینهای پلیمری یکی از مهمترین مواد ترکیبی در این محصول می باشد چراکه با استفاده از این مواد می توانیم کیفیت سنگ را از لحاظ مقاومتهای کششی و خمشی و فشاری افزایش داده و این محصول را نسبت به سنگهای طبیعی ارجحیت دهیم. این مواد با ساختار پلیمری خود حلقه های زنجیری بر اطراف عناصری مانند ماسه و سیمان تشکیل می دهند و از گسستگی این عناصر بعد از ترکیب و سخت شدن جلوگیری می کنند و در نتیجه باعث استحکام و مقاومت بیشتر سنگ می شوند.
4- رنگ
رنگهای مورد استفاده در این محصولات عمدتا” بر پایه اکسید فلزات می باشند که از فرایند شیمیایی فلزات بدست آمده و وارداتی هستند که با ترکیب آنها در مواد اولیه می توان رنگهای بسیار متفاوت و زیبا و هماهنگ با رنگهای طبیعی بدست آورد و طراحان داخلی را از دغدغه محدودیت رنگ در متریال مورد استفاده درساختمانها رهایی بخشید.
5- آب
بخش نهایی و در واقع کاتالیزور اصلی که باعث ترکیب و در نهایت واکنش هیدراتاسیون و پلیمریزاسیون مواد شده و تولید سنگ مصنوعی را شامل می شود، آب است که البته می بایست از نظر کیفی دارای شرایطی مطلوب برای تولید باشد.
ویژگی سنگ های مصنوعی
۱- تنوع در رنگ با قابلیت اجرای طرح های مختلف و دلخواه
۲- سبک تر از سنگ های طبیعی و با وزن مخصوص ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است که همین امر باعث وزن کمتر ساختمان و در نتیجه کاهش اثر زلزله بر ساختمان می شود.
۳- قابلیت جذب آب در حد صفر
۴- عدم محدودیت در ابعاد تولیدی با نصبی همانند سنگ طبیعی
۵- استقامت (کشش و فشار) بالاتر از سنگ های طبیعی
۶- اسکوب سرخود است. بدین معنی که برخلاف سنگ های طبیعی در اثر عوامل جوی و عدم چسبندگی به مرور زمان از بدنه ساختمان جدا نمی شود، از آشناترین معایب سنگ طبیعی، همین جداشدن تدریجی از بدنه ساختمان است.
۷- مقاومت بالا در برابر عوامل جوّی
۸- استحکام و انسجام بالا
۹- تنوع پذیری بالا
۱۰- نصب راحت و بدون دردسر
مزایای سنگ مصنوعی نسبت به سنگ طبیعی
از نظر قیمت، سنگ های مصنوعی به مراتب قیمتی کمتر از سنگ های طبیعی دارند، چرا که کارهای دشواری که روی سنگ طبیعی برای رساندن آن به بازار و قابل استفاده کردن آن انجام می شود در مورد سنگ های مصنوعی غیرضروری می نماید و دارای وزنی کمتر و ضخامتی کوچکتر هستند که به ما این اجازه را می دهد که سه برابر سنگ های طبیعی بتوانیم آنها را به کار گیریم. علاوه بر اینها مقاومت ساختاری آنها در فونداسیون های خاص توانایی تحمل بارهای زیاد را به آنها می دهد. سنگ های مصنوعی در واحد مترمربعی برای قطعات تخت به فروش می رسند و بسته بندی آنها در جعبه های چوبی دستی انجام می شود.
چگونگی پیدایش سنگ مصنوعی
تکنولوژی تولید سنگ مصنوعی در ایتالیا پدید آمد و در همان دهه اولین کارخانه تولید سنگ مصنوعی در این کشور شروع به فعالیت کرد. ایده پدید آمدن سنگ مصنوعی از آنجا شکل گرفت که طراحان و آرشیتکت ها به منظور هر چه زیباتر کردن و چشم نوازتر کردن فضاها اعم از فضاهای درونی و بیرونی ساختمان ها و کف پوش ها و محوطه سازی های بیرونی نیاز به سنگهایی با فاکتورهای مورد نظر خویش را احساس می نمودند بعلاوه پیشرفت صنعت ساختمان و سلیقه های مختلف این نیاز را بیان می کرد که سنگ هایی با طرح های مختلف و فاکتورهای فیزیکی ومکانیکی کیفیت بالا و قیمت مناسب باید در دست رس باشد.
کامپوزیت ها
با پیشرفت علوم شیمی و متالوژی به ویژه در گرایش های پلیمر و کامپوزیت، تحول شگرفی در صنایع و معادن حادث شده است. کامپوزیت ها مهم ترین تحول علمی قرن بیستم باشد. .
از خصوصیات کامپوزیت ها (مواد ترکیبی) می توان به مقاومت بالا، ضربه پذیری خوب، فشارپذیری ایده آل و وزن پایین اشاره کرد.
سنگ مصنوعی، کامپوزیت معدنی
همین طور کامپوزیت های معدنی، از ترکیب مواد معدنی بازیافتی با رزین ها حاصل می شوند که نمونه بارز آن، سنگ های مصنوعی هستند. سنگ مصنوعی از بازیافت ضایعات سنگ طبیعی تحت پرس و فشار در مرحله اول و در نهایت پخت در مرحله دوم تولید می شوند. فرآیند پخت، مهم ترین مرحله تولید سنگ های مصنوعی است. در این فاز، رزین های مختلف با سنگ های بازیافتی ترکیب و در حرارت و فشار کنترل شده پخت می شوند.
انواع سنگ های مصنوعی
1 – سنگ با سطوح صاف شامل صیقلی، مات و نیمه مات
2 – سنگ با نقوش برجسته
انواع طرح های سنگ های مصنوعی
1 – سبک سفال
2 – سبک معرق
3 – سبک مس
4 – سبک مشبک
5 – سبک کاشی
6 – سبک گچبری
7 – سبک چرم
8 – سبک فرش
9 – سبک چوب
ویژگی های سنگ مصنوعی
1 – تنوع در رنگ با قابلیت اجرای طرح های مختلف و دلخواه
2 – سبک تر از سنگ های طبیعی و با وزن مخصوص 1600 تا 1700 کیلوگرم بر مترمکعب است که همین امر باعث وزن کمتر ساختمان و در نتیجه کاهش اثر زلزله بر ساختمان می شود.
3 – قابلیت جذب آب در حد صفر
4 – عدم محدودیت در ابعاد تولیدی با نصبی همانند سنگ طبیعی
5 – استقامت (کشش و فشار) بالاتر از سنگ های طبیعی
6 – اسکوب سرخود است. بدین معنی که برخلاف سنگ های طبیعی در اثر عوامل جوی و عدم چسبندگی به مرور زمان از بدنه ساختمان جدا نمی شود، از آشناترین معایب سنگ طبیعی، همین جدا شدن تدریجی از بدنه ساختمان است.
7 – مقاومت بالا در برابر عوامل جوی
8 – استحکام و انسجام بالا
9 – تنوع پذیری بالا
10 – نصب راحت و بدون دردسر
مراحل تولید سنگ مصنوعی
مرحله اول: ساخت بلوک
1- ماشین ها و تجهیزاتی که ترکیبات مخلوط را تامین می کنند و آنها را برای پلان بعدی مهیا می سازند.
2- ماشین ها و تجهیزاتی برای مخلوط کردن ترکیبات و فرستادن آنها به خط ساخت بلوک
3- ماشین های ترکیب کننده بلوک و به منظور فشرده کردن و فشار و لرزش تحت شرایط خلاء
مرحله دوم: بریدن بلوک ها در ابعاد Slab
ماشین ها و تجهیزاتی برای برش بلوک ها به اسلب ها
مرحله سوم: فرآیندهای اسلب (پرداخت Slab)
خطوط پیوسته و ماشین آلاتی برای پرداخت اسلب ها (کالیبره کردن، پولیش، اندازه کردن و ابزارکاری)
در پایان این خط تولید، مرحله بسته بندی اتوماتیک برای قطعات انجام می شود
تکنولوژی ساخت سنگ مصنوعی
موادی که برای خط تولید سنگ های مصنوعی به کار می روند طوری انتخاب می شوند که برای کارهای داخلی و خارجی ساختمان چه در کف و چه در نما ایده آل باشد. تکنولوژی ترکیبی ویبره ـ پرس و نیز به کار بردن مواد طبیعی سنگ در ترکیب آن از جمله مرمرها، سنگ های کلسیتی، گرانیت ها و سنگ های سیلیسی به همراه سیمان و مقدار کمی آب خواصی به سنگ می دهد که 75% کیفیت خواص سنگ طبیعی را دارا باشد.
سنگبری و تکنیک های آن
بریدن نقوش و خط نگاره ها به صورت مسطح برای پرداخت و تزئین طرح و زمینه با استفاده از ابزار برش را «سنگبری» یا «برش سنگ» می نامند. معرق و مشبک، از انواع این روش هستند.
نقوش رایج در مشبک سنگ علاوه بر طرح های مهندسی مانند گره، نقوش اسلیمی و ختایی، طرح های جانوری و خط نگاره ها نیز هست. با این تفاوت که در برخی طرح ها مانند گره ها، پراکندگی شبکه ها در سطح کار متعادل است. بدین معنی که نقوش ما بین خطوط اصلی گره، برش خورده و خالی می شوند. ولی در مورد نقوشی مانند گرفت و گیر، طرح اصلی ثابت بوده و شبکه تنها بر روی زمینه ایجاد می شود. لازم به ذکر است که نقوش استفاده شده در مشبک باید به یکدیگر پیوسته باشند تا ساختار شبکه متعادل و پایدار بماند.
کاربرد سنگ های مصنوعی
از سنگ مصنوعی می توان با توجه به طرح ساخته شده در بخش های مختلف ساختمان و محوطه سازی استفاده نمود. از جمله مهم ترین کاربرد این نوع سنگ ها می توان به نمای داخلی و خارجی ساختمان، کف پوش و سنگ فرش، پله و تزیین ویلا و باغچه اشاره نمود.
مراحل نصب سنگهای مصنوعی (سمنت پلاست) :
1) اندازه گیری پروژه:
مساحت سنگ: طول و ارتفاع ناحیه موردنظر را در هم ضرب کنید.
تمام فضاهای باز مثل پنجره ها و دربها را از این مقدار کسر کنید.
مقدار سنگهای گوشه ای را از این مقدار کم کنید.
متراژ سنگهای گوشه ای:
ارتفاع دیوار یا ناحیه موردنظر را اندازه بگیرید.
2) الگوی دلخواه:
طراحی الگوی موردنظر سنگها توسط چینش سنگهای نصب نشده در کنار هم قبل از شروع پروژه بسیار مفید خواهد بود، به این صورت به یک طرح متعادل از شکل ها اندازه ها و رنگ های گوناگون سنگ خواهید رسید. همچنین برای دستیابی به ترکیبی بهتر و ظاهری طبیعی تر قطعات سنگ را از جعبه های مختلف انتخاب کنید.
3) سطح:
می توانید سنگ های ما را مستقیماً روی سطح هر دیوار آجری تمیز ( آب بندی نشده ، بدون رنگ و زیرسازی نشده )، بلوک های بتنی و یا هر سطح بنایی نصب نمایند.
4) آماده کردن زیرسازی سطوح:
نصب روی بتن ، سطح بنایی گچ و دیگر سطوح بنایی.
درصورتیکه تمام سطوح عاری از رنگ ، مواد ضد آب یا پوشش گچی باشد، نیازی به استفاده از مش فلزی نیست. در صورت لزوم سطح را با فشار بشویید و آنرا با یک برس سیمی خط بیاندازید.
سنگ های گوشه ای:
در ابتدا سنگ های گوشه ای را نصب کنید. گوشه ها دارای یک لبه کوچک هستند. گوشه ها را یکی در میان بزرگ و کوچک نصب کنید تا هر لبه زیر لبه مخالف خودش در سنگ بالایی باشد. با استفاده از یک ماله بنایی پشت سنگ را با یک لایه نازک 1/25 سانتیمتری از ملات بپوشانید. سنگ را محکم در جای خود بفشارید و با جابجایی آرام دست خود، اتصال حاصل را محکم تر کنید. ملات پشت سنگ می بایست
کاملاً فشرده شود. بصورتیکه از اطراف سنگ نصب شده بیرون بزند و دور آن را بگیرد.
5) بکار بردن ملات:
سنگها را از پایین به بالای دیوار نصب کنید. از یک ماله بنایی برای پوشاندن زیر سنگها با یک لایه نازک 1/25 سانتیمتری از ملات استفاده کنید. همیشه هنگامی که سنگ را در جای خود می فشارید تکانهای آرامی به دست خود بدهید تا سنگ با جابجایی های کوچک به طرفین در جای خود محکم تر شود. با استفاده از ماله، ملات لازم را پاک کنید. اگر تصادفاً ملات روی سطح سنگ ریخت آنرا با آب پاک نکنید
چون باعث لکه دار شدن سنگ می شود. در عوض اجازه دهید تا ملات کاملاً خشک شود و سپس آنرا با یک ماهوت پاک کن تمیز کنید. به خاطر داشته باشید که به طور میانگین 5 درصد از سنگها در برش و شکل دادن به ضایعات تبدیل خواهند شد.
6 ) تنظیم اندازه و شکل سنگ ها:
بندکشی: بعد از نصب سنگها، اتصالات و فضای بین سنگها را بوسیله کیسه بندکشی پر از ملات کنید. پرداخت ملات کشی همیشه بخش پر کار نصب سنگ است. پس از حدود 30 تا 60 دقیقه و هنگامی که ملات خشک شد، لکه های ملات با استفاده از یک ماهوت پاک کن یا برس خشک و سفت از بین خواهد رفت. هنگام ایجاد یک بندکشی تورفته سنتی، از یک چوب یا ابزار دیگر استفاده کنید هنگامی که بندکشی نمدار است از برس استفاده نکنید چون این کار باعث لکه دار شدن همیشگی سنگ ها می شود.
قطع کردن زائده ها:
ممکن است بعضی از سنگ ها برای حفظ وضعیت یکسان اتصال ها یا جلوگیری صحیح هنگام نصب به برش یا تغییر شکل نیاز داشته باشند. دقیق ترین برشها بوسیله تیغه الماسه اره های گرد بر یا فرز حاصل می شود. و نمای پرداخت شده قوی تری را ایجاد می کنند.
میتوان مانند کاشیکاری ازیک تیشه یا گازانبر با دهانه بزرگ نیز استفاده کرد.
تمیز کردن سنگها:
با گذشت زمان سنگ ها ممکن است کثیف شوند. این کثیفی ممکن است بوسیله محلول غلیظ صابون یا شوینده ها در آب و برس زبر پاک شوند. از برس سیمی استفاده نکنید چون به سطح سنگ آسیب می رساند همچنین سطوح سنگ را به وسیله اسید یا محصولاتی با پایه اسید تمیز نکنید. شستشو با فشار هم از طرف ما توصیه نمی شود.
نکته مهم : سنگ مصنوعی ,از رزین ,سیمان ,ماسه و سایر افزودنی ها تولید میگردد .
در محصولات سمنت پلاست (سنگ مصنوعی )به دلیل استفاده از رزین جذب آب محصول بسیار کاهش پیدا میکند وبا توجه ضخامت پایین آن در هنگام نصب باید به نکات زیر توجه کنیم :
1- سطح زیر کار به خوبی متراکم وکوبیده شود .
2- سنگ مصنوعی را با استفاده از ملات خیس (ماسه – سیمان ) به همراه چسب بتن میتوان نصب کرد .
3- میتوان از چسب کاشی برای نصب استفاده کرد.