الجرانيت مادة بناء مهمة!
أفكر في الجرانيت بالطريقة التي يفكر بها المهندس، وليس كما يفعل مصمم الديكور. عندما أسير عبر ردهة فندق أو أمام واجهة تجارية وأرى الجرانيت تحت أقدامي أو على الحائط، فإنني أنظر إلى مادة فعالة. إنه يحمل الثقل، ويهطل المطر، ويتعرض للإساءة كل يوم، ويفعل ذلك دون أن يلاحظ أحد. هذا هو السبب في أن الجرانيت كان مادة بناء لعدة قرون، قبل وقت طويل من وصفه بأنه اتجاه كونترتوب.
الجزء الذي يفتقده معظم أصحاب المنازل وحتى العديد من شركات البناء هو أن الجرانيت ليس منتجًا واحدًا. البلاطة الموجودة على جزيرة المطبخ، والرصف الملتهب على الممشى الخارجي، واللوحة المعلقة على واجهة -عالية الارتفاع كلها من الجرانيت، ولكن تم تحديدها بشكل مختلف تمامًا. السُمك، والتشطيب، والتثبيت، والختم، كلها تتغير مع المهمة. احصل على هذه الأمور بشكل صحيح وسيصمد الحجر فوق المبنى المحيط به. إذا أخطأت في فهمهم، فحتى أصعب الجرانيت يفشل مبكرًا، بغض النظر عن مدى جمال البلاطة في صالة العرض.
لماذا يعمل الجرانيت كمواد بناء هيكلية
عندما أتحدث عن الجرانيت كمادة بناء، أبدأ بالأرقام بدلاً من المظهر. الجرانيت هو صخرة نارية، تتشكل عندما تبرد الصهارة ببطء في أعماق الأرض، والبلورات المتشابكة التي نمت أثناء هذا التبريد هي ما يمنحها قوتها. ترتبط هذه البلورات معًا بإحكام، ولهذا السبب يقاوم الحجر التكسير، ويقاوم الانحناء، ويتساقط الماء بشكل أفضل بكثير من الحجر الأكثر ليونة مثل الحجر الجيري أو الرخام. هذا الهيكل البلوري ليس شيئًا يمكن للمصنع إعادة إنتاجه في قالب.
قوة الضغط هي الرقم الأكثر أهمية
الرقم الأول الذي أتحقق منه هو قوة الضغط، لأنه يخبرني ما إذا كان الحجر يمكنه بالفعل حمل حمولة أم لا. يختبر الجرانيت عادة ما بين 100 و300 ميجا باسكال في الضغط، ويمكن للأصناف ذات الحبيبات الدقيقة-الضغط إلى ما بعد الطرف العلوي من هذا النطاق. ولوضع ذلك في الاعتبار، عادة ما يتم تحديد الخرسانة الإنشائية العادية بأقل بكثير من ذلك. هذا هو السبب في أن لوحة الجرانيت يمكن أن تظل معلقة على واجهة المبنى لعقود من الزمن، ولماذا لا يتشقق مداس الدرج الجرانيت تحت سنوات من حركة السير. عندما يتطلب المشروع حجرًا يجب أن يحمل شيئًا ما، فهذا هو الرقم الذي يتخذ القرار.
هناك رقم ذو صلة ينساه المشترون، وهو قوة الانثناء، وتسمى أيضًا معامل التمزق. الضغط يدور حول السحق، لكن اللوحة الطويلة أو مداس الدرج ينحني أيضًا، ويجب على الحجر أن يقاوم هذا الانحناء دون أن ينكسر. يهبط الجرانيت عادةً ما بين 10 إلى 25 ميجاباسكال في الانثناء. يبدو هذا منخفضًا بجوار شكل الضغط، ولكنه يكفي للامتدادات التي يتم قطع الجرانيت إليها عادةً، ولهذا السبب يتم كتابة حجم اللوحة وتباعد الدعم في المواصفات.
انخفاض امتصاص الماء هو ما يسمح لها بالعيش في الهواء الطلق
الماء هو ما يقتل معظم الحجارة في الخدمة. عندما ينقع الماء ويتجمد، فإنه يتمدد ويقسم الحجر من الداخل. يحافظ الجرانيت على انخفاض هذا الخطر لأن امتصاصه للماء صغير، بشكل عام حوالي 0.15% إلى 0.46% بالوزن، مع مسامية في النطاق التقريبي من 0.3% إلى 0.7%. وهذا ليس صفرًا، لذلك لا يزال الجرانيت يستفيد من مادة مانعة للتسرب، ولكنه منخفض بما يكفي ليتمكن الحجر من النجاة من دورات التجميد-والذوبان التي قد تؤدي إلى تدمير مادة أكثر مسامية. هذه هي الخاصية التي تفصل بين الحجر الذي يمكنك وضعه على جدار خارجي والحجر الذي يجب عليك الاحتفاظ به في الداخل.
الصلابة ومقاومة التآكل تحافظ على الأرضيات مسطحة ونظيفة
يتآكل حجر الأرضية بمرور الوقت حيث يتم طحن الحصى فيه تحت الأحذية. تبلغ درجة صلابة الجرانيت من 6 إلى 7 على مقياس موس للصلابة، مما يجعله أعلى من معظم أحجار البناء الشائعة الأخرى. من الناحية العملية، يعني ذلك أن أرضية الردهة المصنوعة من الجرانيت تحافظ على استوائها وصقلها خلال سنوات من حركة المرور، في حين أن الحجر الناعم يطور مسارًا مهترئًا في مسار المشي مباشرةً. لقد وقفت على عتبات الجرانيت القديمة التي لا تزال مسطحة بعد عقود من الاستخدام، وهذا ليس الحظ، بل الصلابة تقوم بعملها. نفس الخاصية هي سبب عمل الجرانيت في المطبخ، حيث يمكن للسكاكين والمقالي أن تخدش سطحًا أكثر نعومة خلال أشهر.
الأرقام أدناه هي التي أعتمد عليها عندما يطلب مني أحد العملاء مقارنة الجرانيت بحجر آخر للحصول على وظيفة حقيقية. إنها نطاقات نموذجية، وليست ضمانات، لأن كل مقلع وكل كتلة مختلفة. اطلب دائمًا تقرير الاختبار الخاص بالمواد المحددة التي تشتريها.
| ملكية | مجموعة نموذجية للجرانيت | لماذا يهم في الوظيفة |
|---|---|---|
| قوة ضاغطة | 100 إلى 300 ميجا باسكال | تحميل-كسوة المحامل والألواح الهيكلية |
| قوة الانثناء (معامل التمزق) | 10 إلى 25 ميجا باسكال | مقاومة الانحناء في الألواح الطويلة والمعالجة |
| صلابة موس | 6 إلى 7 | مقاومة الخدش والتآكل على الأرضيات والعدادات |
| كثافة | 2.63 إلى 2.75 جم/سم3 | الوزن لكل لوحة، وهو ما يدفع تصميم المرساة والبنية التحتية |
| امتصاص الماء | حوالي 0.15% إلى 0.46% بالوزن | مقاومة الصقيع وسلوك البقع في الهواء الطلق |
| المسامية | حوالي 0.3% إلى 0.7% | احتياجات الختم ومخاطر الإزهار |
| الموصلية الحرارية | حوالي 2.5 إلى 3.5 واط/م ك | كيف يشعر الحجر بالأقدام ويتعامل مع الحرارة |
أربعة تطبيقات حيث يكتسب الجرانيت مكانته
يظهر الجرانيت في أحد المباني في أربعة أماكن رئيسية، ويطلب كل واحد منها مواصفات مختلفة. عادةً ما ينتهي المشتري الذي يعاملهم جميعًا على أنهم نفس المادة بدفع ثمن خطأ ما في مكان ما.
الأرضيات والرصف
تتعرض الأرضيات لأصعب حالات سوء الاستخدام اليومي، لذلك عادةً ما يتم تحديد الجرانيت للأرضيات حسب السُمك والتشطيب بدلاً من اللون. قد تستخدم أرضية الردهة الداخلية ألواحًا مصقولة مقاس 20 مم موضوعة فوق ركيزة مستوية، مع الحفاظ على المفاصل مشدودة ومتساوية. يتحول الرصف والممرات الخارجية إلى سطح ملتهب أو شجيرة-مطرق بدلاً من ذلك، لأن الوجه المصقول يصبح أملسًا في اللحظة التي يبتل فيها. يحتاج العمل الخارجي أيضًا إلى سُمك كافٍ لمقاومة الصقيع، كما أن المفاصل والفراش مهمة بقدر أهمية الحجر نفسه. يمكن أن يؤدي رصف الجرانيت أداءً جيدًا مثل القاعدة الموجودة أسفله فقط، لذا فإن الركيزة المسطحة والمضغوطة جيدًا- وحشو المفاصل المناسب هما جزء من المواصفات.
إحدى التفاصيل التي أشاهدها في الأرضيات الداخلية الكبيرة هي مفاصل الحركة. يتمدد الحجر وينكمش مع درجة الحرارة، وإذا كان الحقل كبيرًا جدًا ولا يوجد مكان مناسب له، فسيجد الحجر مكانًا للتشقق من تلقاء نفسه. تنتمي وصلة الحركة إلى التصميم منذ البداية، ومطابقتها للمفاصل الهيكلية للمبنى تحافظ على أرضية الجرانيت مستوية على المدى الطويل.
تكسية الجدران الخارجية وأنظمة التعليق الجافة.-التعليق
على الواجهة، لا يبقى الجرانيت هناك فحسب، بل يتدلى. الطريقة القياسية للمباني الشاهقة هي نظام التعليق الجاف-، حيث يتم تثبيت كل لوحة في الهيكل بأقواس من الفولاذ المقاوم للصدأ ومسامير خلفية- أو مثبتات شقوق بدلاً من وضعها في ملاط مبلل. أفضّل التعليق الجاف- على تكسية الجرانيت لأنه يزيل الملاط الرطب من المعادلة، والملاط الرطب هو بالضبط مصدر الإزهار والتلطيخ الملحي. يسمح التجويف الموجود خلف اللوحة أيضًا للجدار بالتنفس والصرف، مما يمنع الماء من الجلوس على الجزء الخلفي من الحجر.
والمقايضة-تتمثل في أن التعليق الجاف- عبارة عن نظام هندسي، وليس خدعة بناء. سمك اللوحة، ونوع المرساة، وتباعد المرساة، وتخطيط المفاصل كلها تأتي من حمل الرياح وحجم اللوحة، وليس من الشكل الذي يبدو عليه الحجر. إن لوحة مقاس 25 مم أو 30 مم في الطابق الأرضي هي شيء واحد، لكن نفس اللوحة التي تصل إلى عشرين طابقًا حيث تشتد الرياح تحتاج إلى حساب مختلف. الانضباط هو نفسه بالنسبة للجدار الداخلي: يجب أن تكون الركيزة والتثبيت صحيحين قبل صعود القطعة الأولى. إذا كنت تريد تطبيق نفس منطق التثبيت على ميزة داخلية، اتبع الخطوات التاليةتركيب جدار خلفي رخاميقم بالمشي خلال الحصول على الركيزة والتثبيت مباشرة قبل أن تستمر اللوحة.
كونترتوب وأسطح العمل
التطبيق الذي يعرفه معظم الناس بالفعل هو سطح المطبخ، حيث يتنافس الجرانيت على مقاومة الحرارة، ومقاومة الخدش، والمظهر بدلاً من تحمل الأحمال. سمك مهم هنا أيضا. يُعد الجزء العلوي مقاس 20 مم أمرًا شائعًا لتشغيل أخف وزنًا وبأسعار معقولة، بينما يوفر 30 مم قوة أكبر للأجزاء المتدلية الأكبر وحافة أكثر جوهرية. السؤال الهندسي الحقيقي على سطح العمل هو الدعم، لأن المدى الطويل مع نتوء كبير يحتاج إلى تعزيز على الرغم من أن الحجر نفسه قوي. تضع أحواض التثبيت السفلية وقواطع الموقد والدرزات جميعها ضغطًا على البلاطة، ويجب تخطيط التخطيط بحيث لا تصطف نقاط الضعف هذه مع خط التماس. لقد دخلت في عمليات المقايضة-طولاً عندما طلبت ذلكما إذا كان الجرانيت جيدًا بالفعل لأسطح العملوالإجابة المختصرة هي أنه كذلك، طالما يتم التعامل مع الدعم والختم بالطريقة التي يتطلبها الحجر.
التشطيبات السطحية وأين ينتمي كل منها
النهاية ليست تجميلية. يتصرف نفس الجرانيت بشكل مختلف مع الوجه المصقول عنه مع الوجه الملتهب، ويعد اختيار اللمسة النهائية الخاطئة للموقع أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا والأكثر تكلفة التي أراها في الموقع.
مصقول
يبرز التلميع اللون والحبيبات ويغلق المسام السطحية، مما يجعل الحجر أسهل في التنظيف وأكثر مقاومة للبقع. إنه ينتمي إلى الداخل، وعلى أسطح العمل، والأرضيات الداخلية، وتكسية الجدران الداخلية، حيث يقرأ اللمعان جيدًا ولا يمشي عليه أحد بأحذية مبللة. في الخارج، يمثل الوجه المصقول خطر الانزلاق، كما أنه يفقد لمعانه بشكل أسرع حيث أن الحصى الناعم يبهت السطح بمرور الوقت.
ملتهب
يتم عمل اللمسة النهائية الملتهبة عن طريق تمرير شعلة فوق السطح، مما يؤدي إلى تفتيت البلورات السطحية ويترك نسيجًا خشنًا-غير عاكس. هذه الخشونة هي ما يمنح الحجر قبضته عندما يكون مبتلًا، لذا فإن الجرانيت الملتهب هو الاختيار القياسي للدرجات الخارجية والممرات ورصف الساحات. يقوم اللهب أيضًا بتفتيح اللون قليلاً، وهو أمر يستحق المعرفة إذا كنت تحاول مطابقة رصف خارجي مع لوح داخلي مصقول من نفس الكتلة. لن يقرأوا بنفس الظل.
"شحذ وبوش"-مطرق
يتم طحن الجرانيت المصقول إلى وجه مسطح غير لامع بدون لمعان، وهو أرضية وسطى للأرضيات الداخلية حيث تريد الحبوب ولكن ليس اللمعان أو الانزلاق. بوش المطروق- عبارة عن نسيج أثقل يتم تصنيعه عن طريق طرق الوجه، وهو يبدو أكثر ريفيًا، ويناسب مسارات الحديقة والجدران المميزة. تغير كل عملية تشطيب أيضًا كيفية تبقع الحجر وكيفية تنظيفه، لذلك يجب اتخاذ قرار الإنهاء وخطة الصيانة معًا بدلاً من التعامل معهما كسؤالين منفصلين.
ما لن يفعله الجرانيت
الجرانيت قوي، لكني أريد أن أكون صادقًا بشأن حدوده، لأن المبالغة في بيع المادة هو سبب فشل المشاريع. الحدان الحقيقيان هما النار والوزن، مع حساسية الحمض للثلث البعيد.
الجرانيت غير قابل للاحتراق-، وهو أمر جيد، ولكن تحت النار الشديدة يمكن أن يتشقق، مما يعني أن القطع تنبثق من السطح مع تراكم الرطوبة المحتبسة والضغط الحراري. كما أنه يفقد قوته عندما يمر الكوارتز الموجود فيه بتغير الطور عند درجة حرارة عالية. لذا فإن الجرانيت لا يحترق، ولكنه ليس نظامًا مقاومًا للحريق، وفي التجميعات المقدرة، لا يزال يتعين على المهندس أن يأخذ في الاعتبار ما يفعله الحجر تحت الحرارة بدلاً من معاملته كحاجز سلبي.
الوزن هو الآخر. عند 2.63 إلى 2.75 جرام لكل سنتيمتر مكعب، تكون لوحة الجرانيت ثقيلة، ولهذا السبب يعتبر التثبيت الجاف-المعلق وقوة الركيزة جزءًا من المواصفات بدلاً من فكرة لاحقة. على سطح العمل، هذا الوزن يعني أن الخزانات الموجودة أسفلها يجب أن تكون مستوية وصلبة، لأن السطح الحجري سيرسل تلغرافًا لأي تمايل في القاعدة. على الواجهة، فهذا يعني أن الهيكل يجب أن يحمل الحجر طوال عمر المبنى، وليس فقط ليوم تركيبه.
يعتبر الحمض مشكلة بسيطة ولكنها حقيقية. المعدن الرئيسي في الجرانيت هو السيليكا، الذي يقاوم الأحماض بشكل جيد، ولكن معظم الجرانيت يحتوي أيضًا على الفلسبار والميكا التي يمكن للأحماض القوية أن تحفرها بمرور الوقت. ولهذا السبب أتجنب المنظفات الحمضية على الجرانيت وأبقي المنتجات القلوية والحمضية القوية بعيدًا عن نفس السطح، لأن البقايا يمكن أن تتفاعل وتضعف اللمسة النهائية.
الأسئلة المتداولة
هل الجرانيت قوي بما يكفي لاستخدامه على الجدار الخارجي؟
نعم، وهذا هو المكان الذي تكتسب فيه قوتها الضاغطة سمعتها. يختبر الجرانيت عادة ضغطًا يتراوح بين 100 و300 ميجاباسكال، وعندما يتم تعليقه في نظام تعليق جاف-باستخدام أدوات التثبيت المناسبة، فإنه يعمل طوال عمر المبنى. المفتاح هو التثبيت وليس الحجر. نوع المرساة، والتباعد، وسمك اللوحة كلها تأتي من حمل الرياح وحجم اللوحة، لذلك يجب تصميم الجدار بدلاً من التخمين.
هل يحتاج الجرانيت إلى أن يكون مختومًا؟
يتميز الجرانيت بامتصاص منخفض للماء، عادة حوالي 0.15% إلى 0.46% من الوزن، لذلك فهو أقل عطشًا بكثير من الرخام أو الحجر الجيري. لا يزال يستفيد من الختم، خاصة على الأسطح الداخلية المصقولة وعلى الألوان الفاتحة، حيث يمكن للسائل الداكن أن يترك علامة إذا بقي. أتعامل مع الختم باعتباره تأمينًا رخيصًا وأعيد إجراؤه كل عام أو عامين على سطح عمل، وفي كثير من الأحيان على حجر خفيف وفي كثير من الأحيان على رصف خارجي ملتهب يكون بالفعل خشنًا ومفتوحًا حسب التصميم.
لماذا عادة ما يتم ملتهب الجرانيت الخارجي بدلا من صقله؟
لأن الوجه المصقول يصبح زلقًا عندما يكون مبتلًا، وفي الخارج، يكون الرطب هو الحالة الطبيعية. يؤدي اشتعال السطح إلى انفجار البلورات ويترك نسيجًا خشنًا يمنح الأحذية شيئًا يمكن الإمساك به. يؤدي اللهب أيضًا إلى تلاشي اللون قليلاً، لذا لن يُقرأ الرصف الملتهب والبلاطة المصقولة من نفس الكتلة بنفس الظل تمامًا، وهو ما يستحق أخذه في الاعتبار قبل طلب كليهما.
هل يمكن أن يتشقق الجرانيت تحت الحرارة أو النار؟
الجرانيت غير قابل للاحتراق-ويقاوم حرارة المقلاة الساخنة، وهو أحد الأسباب التي تجعله يعمل بشكل جيد على سطح العمل. تحت حريق المبنى يتصرف بشكل مختلف. يمكن للرطوبة المحتبسة والضغط الحراري أن يتسببا في تشظي السطح، ويضعف الكوارتز الموجود في الحجر عند درجة حرارة عالية. لذا فهو لن يحترق، لكنه ليس حاجزًا مقاومًا للنيران، ولا يزال يتعين على التجميعات المقاومة للحريق- أن تأخذ في الاعتبار ما يفعله الحجر تحت الحرارة.
هل الإشعاع الموجود في الجرانيت مصدر قلق حقيقي؟
يأتي هذا السؤال باستمرار، والإجابة المختصرة هي أن معظم الجرانيت يصدر إشعاعًا أقل بكثير من المستويات المهمة. الكمية الموجودة في سطح العمل النموذجي أقل بكثير مما تتلقاه من إشعاع الخلفية الطبيعي كل يوم. يمكن لعدد قليل من الحجارة غير العادية أن تسجل أعلى، لذلك إذا تم وضع علامة على لوح في تقرير اختبار، فإن الأمر يستحق السؤال عنه، ولكن بالنسبة للغالبية العظمى من الجرانيت، فإن القلق من الإشعاع مبالغ فيه، وإبقاء الجرانيت في الهواء الطلق لهذا السبب ليس شيئًا أوصي به.
الاستنتاج النهائي
يعد الجرانيت مادة بناء مهمة لأنه حصل على هذا اللقب بالطريقة الصعبة. إنه يحمل الأحمال، ويقاوم الطقس، ويتحمل التآكل الناتج عن الاستخدام اليومي، ويفعل كل ذلك بينما لا يزال يبدو كالحجر وليس كطبعة من الحجر. نادرًا ما يكون الفرق بين تركيب الجرانيت الذي يستمر لمدة خمسين عامًا والذي يفشل خلال عشرة أعوام هو الحجر نفسه. إنها السُمك، والتشطيب، والتثبيت، والختم، وهي أعمال المواصفات التي تتم قبل صعود اللوحة الأولى. إذا كنت تخطط لأرضية أو واجهة أو سطح عمل وتريد مطابقة المواصفات للمهمة بدلاً من نسخها من الكتالوج، فستساعدك KA UNITED في الحصول على الأرقام الصحيحة قبل أن تنفق سنتًا على القطع.
