بازالت چیست؟
بازالت چیست؟
بازالت یک سنگ سخت و سیاه و دانه‌ریز آتشفشانی با کمتر از ۵۲ درصد سیلیس میباشد که به علت کمبود سیلیس سنگی قلیایی است.
از گروه سنگهای آذرین (آذرین بیرونی) است که بازمانده فعالیت‌های آتشفشانی است و در ایران به وفور وجود دارد.سنگی متراکم و سخت است که به رنگ‌های گوناگون در طبیعت یافت میشود. این سنگ بعد از گرانیت فراوانترین سنگ آذرین است.
سنگ بازالت به صورت کوپ و سنگ فرآوری‌شده در کف‌سازی پیاده‌روها، جدول خیابان‌ها و به‌صورت چرمی یا ساییده برای نمای ساختمان‌ها کاربرد دارد. کاربردهای دیگر آن به عنوان پشم سنگ و در فیزیوتراپی به‌جای تشک برقی است.
تمام‌بلورین، نیمه‌بلورین و گاهی شیشه‌ای است که دارای بافت آفانیتی میباشد.
کم بودن میزان سیلیس باعث میشود تا گرانروی کمی داشته‌باشد و به همین دلیل گدازه‌های بازالتی بر روی زمین می‌توانند سطحی تا حدود بیست کیلومتر را بپوشاند. فراوانترین کانی‌های سازندهٔ این سنگ عبارتند از الیوین، پیروکسن و پلاژیوکلاز.
همچنین در کره ماه به فراوانی یافت میشود. در زیر بیشتر سطح ماه، گدازه‌های بازالتی در جریان‌اند. پس از برخورد شهاب‌های کهن به سطح ماه به خاطر نازک شدن سطح، گدازه‌های بازالت به سطح راه یافت و بخش‌های عظیمی از رویه کره را پوشاند. این مناطق بازالتی و تیره‌رنگ کره ماه به نام دریاوارهای ماه شناخته میشوند.
جذب دی‌اکسید کربن
تحقیقات آزمایشگاهی و میدانی در ساختار بازالتی رود کلمبیا در آمریکا نشان داده‌است که دی‌اکسید کربن تزریق شده در سنگ بازالت با مواد معدنی توده سنگ ترکیب شده و ترکیبات کربناتی مانند آنکریت ایجاد میکند و از انتشار دی‌اکسید کربن (که یکی از گازهای گلخانه‌ای است) در اتمسفر جلوگیری میکند.
الیاف بازالت BFRP
از بازالت الیاف نیز تهیه میشود. از جمله برتری‌های الیاف بازالتی مقاومت حرارتی بالا، اشتعال‌پذیری کم، افت کم عملکرد و استحکام در دماهای بالاتر از ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد و همچنین در رطوبت زیاد، چسبندگی خوب به رزین‌های بسپاری و لاستیک‌ها، مقاومت سایشی و کششی، ویژگی‌های دی‌الکتریکی بالا است.
بازالت ماده ای خنثی، طبیعی و تشکیل شده از سنگهای آتشفشانی است که عمده ترین حالت صخره ای در پوسته زمین را به خـود اختصـاص داده است. از مشخصه های مواد دارای ترکیبات بازالت، سازگاری با محیط زیست و غیر سمی بودن آنهاست.
فناوری تولید کنـونی الیـاف بازالـت بسـیار شبیه به تولید الیاف شیشه نوع E میباشد. تفاوت اصلی تولید این دو نوع الیاف این است که الیاف شیشه نوع E از دسته ای از مواد با ساختارهای پیچیده تولید مـیگـردد در حـالیکـه الیـاف بازالت از رشته های ساخته شده از ذوب سنگ بازالت بدون مواد افزودنی دیگر تولید میشود که از نظر هزینه مقرون به صرفه تر است. همچنـین بـه علت سادگی روند تولید به انرژی کمتری نیازمند است. الیاف بازالت دارای ثبات شیمیایی بالا به نسبت الیاف شیشه علی الخصوص در محیطهای بازی قوی غیر سمی، غیر قابـل احتـراق و مقـاوم در برابر دماهای بالا هستند. این الیاف دارای پایداری حرارتی بالایی نیز می باشد.
توانایی ایزولاسیون حرارتی بازالت سه برابـر پنبـه نسـوز مـی باشد و به علت خواص ایزولاسیون عالی در بحث حفاظت از حریق شناورها، میتواند گزینه مناسبی قلمداد شود.
بررسی مطالعات انجام شده در حوزه الیاف مورد استفاده در صنایع دریایی گویای این مطلب است کـه الیـاف بازالـت دارای خـواص مکـانیکی قابـل مقایسه و یا بهتر ازالیاف شیشه نوع E میباشد.
مدول یانگ الیاف بازالت ما بین ۷۸ – ۹۰ گیگاپاسکال متغیر است که بـا توجـه بـه گزارشـات صنایع مرتبط در کشور روسیه، بالاترین حد آن GPa 90 میباشد. در مقایسـه بـا الیـاف شیشـه کـه امـروزه عمـده تـرین سـهم تولیـد شـناورهای کامپوزیتی را به خود اختصاص داده است، اکثر مراجع در بالاتر بودن مدول و استحکام کششی الیاف بازالت، متفق القول می باشند.
صنایع کشتی سازی و قایق سازی در پی استفاده از الیاف بازالت به عنوان یک جایگزین مناسب بجای الیاف شیشه در ساخت شناورهای ارزان قیمت و عمـدتاً بـی خطـر بـرای سـلامتی کارگران هستند.
با نگرشی دقیق بر مجموعه عوامل دخیل در انتخاب مواد مهندسی مناسب در صنایع ساخت شناور جایگاه ارزشمند الیـاف بازالـت به عنوان ماده ای منحصر به فرد با استحکام ضربه ای عالی ( بسیار بالاتر از الیاف کربن) و سختی سطحی بالا ( در مقایسه با الیاف شیشه و کـربن) و جذب آب بسیار پایین بیش از پیش نمایان میگردد.
خواص استفاده از الیاف بازالت
در محیط قلیایی،الیاف بازالت دچار تغییرات فیزیکی،شیمیایی نمی شوند،لیکن مصالح سنگی و خمیر سیمان باعث بروز تغییرات بر این الیاف و بروز نقطه ضعف در اتصال مصالح و سیمان میشود.
اضافه شدن الیاف باعث افزایش مقاومت فشاری سیمان خالص میگردد.میزان افزایش مقاومت فشاری با افزایش طول الیاف شدت بیشتری پیدا میکند. در این حالت الیاف باعث ایجاد محیط همگنی در ملات سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری میشوند.
استفاده از الیاف با طول ۱۲ میلیمتر که کمتر از بزرگترین سنگدانه بتن بوده باعث افزایش مقاومت خمشی میگردد. در این دانه بندی خاص الیاف با آسیب دیدگی کمتر و بعنوان پل رابط بین سنگدانه ها عمل میکند. یشترین افزایش در مقاومت خمشی در استفاده ۸ کیلوگرم الیاف در مترمکعب بتن رخ میدهد.در این حالت مقاومت خمشی حدود بیست درصد نسبت به نمونه بدون الیاف افزایش یافته است.
اضافه کردن الیاف باعث کاهش مقاومتهای فشاری و کششی بتن شده که این امر میتواند ناشی از تغییرات فیزیکی وکاهش ابعاد الیاف بازالت در بتن سخت شده باشد. در این حالت در حجم ثابت بتن ، الیاف در ماتریس بتن جانشین سیمان وسنگدانه ها شده و در نتیجه مقاومت های فشاری وکششی نمونه بتنی کاهش یافته است
منابع سنگ بازالت
یک سنگ آتشفشانی بیرونی است به صورت منشورهای ستونی در مناطق مختلفی از کشور وجود دارد که ازجمله مهم‌ترین آنها معدن سربیشه در خراسان جنوبی است که عمر بیش از ۱۰۰ساله این معدن به همراه وجود ذخایر فراوان در ضلع‌های مختلف ۳، ۴، ۵ و ۶ سبب شده تا ذخایر بازالت این منطقه در جهان بی‌نظیر باشد.
همچنین از دیگر مناطقی که ذخایر فراوانی را در خود جای داده؛ جاده هراز و ماکو است که این سنگ به دلیل فعالیت‌های آتشفشانی فراوان در آن یافت میشود. ازسوی دیگر در تربت حیدریه و مناطقی که روی کمربند ولکانیک یا همان آتشفشانی قرار گرفته‌اند ذخایر این کانی فراوان یافت میشود.
کاربرد گرانیت بازالت
سنگ گرانیت بازالت مناسب مکان های زیر در ساختمان شما می باشد:
- سنگ نمای داخلی
- سنگ نمای بیرونی
- سنگ فرش محوطه
- دکوراتیو
درحال‌حاضر از سنگهای منشوری بازالت که از زیبایی خاصی برخوردار هستند در ساخت جدول‌ها، پیاده‌روها، سنگ‌فرش پارک‌ها، نمای ساختمان و پشم سنگ که به‌عنوان عایق در صنایع مختلف به‌کار می‌رود، استفاده میشود. همچنین به دلیل وجود سیلیس در این کانی در ساخت ورق‌های فایبر گلاس نیز امکان استفاده از بازالت را فراهم کرده است.
