نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

یکی از­ مشکلات ناشی از آلودگی هوا، بارش باران­های اسیدی است. سولفات (SO4) و نیترات(NO3)  از آلاینده­های شاخص مناطق با اتمسفرهای آلوده هستند که در اثر ترکیب شدن با یون­های هیدروژن محلول­های اسید سولفوریک و اسید نیتریک را تشکیل می­دهند. این محلول­ها از عوامل مهم در انحلال و زوال­پذیری سنگ­های ساختمانی هستند. با توجه به نوع و pH محلول اسیدی، اثرات آنها روی سنگ­ها متفاوت است. در این پژوهش 14 نمونه سنگ ساختمانی با منشأهای مختلف تهیه شد و به منظور بررسی انحلال و زوال­پذیری آنها و همچنین مقایسه اثر انحلالی اسید سولفوریک و اسید نیتریک، بر روی آنها آزمایش­ دوام (Durability Test) تا 15 چرخه در این محلول­ها باpH=1.5 ،pH=3 ، pH=5 و آب شرب با pH=7.3 انجام و شاخص دوام برآورد شد. نتایجنشان می­دهد نمونه­های با ترکیب غیر کربناتی در برابر این اسید­ها مقاوم و نمونه­­های با ترکیب کربناتی نامقاوم هستند. افزون بر این، مقایسه نتایج شاخص دوام نشان می­دهد اثر انحلالی اسید سولفوریک نسبت به اسید نیتریک، 06/0 تا 93/0 درصد بیشتر است. همچنین با کاهش pH هر کدام ازاین اسیدها، انحلال نمونه­ها بیشتر شده است. در پایان با توجه به نتایج به دست آمده، مناسب­ترین سنگ­ها برای نمای بیرونی ساختمان­ها پیشنهاد شده است.
 

کلیدواژه‌ها

کتابنگاری
توسلی، و.، خلیلی، ه .، معصومی، ع.، 1380-  مبانی شیمی تجزیه، جلد اول،‌چاپ چهارم ، ترجمه اسکوگ.، وست.، هالر، تهران: مرکز نشر جهاد دانشگاهی، 390 ص
References
Bell, F. G., 1993- Durability of carbonate rock as building stone with comments on its preservation, Environmental Geology, 21, 187-200.
Bell, F. G., 2000- Engineering Properties of Soils and Rocks, 2nd edition, Blackwell Science, 482p.
Bell, F. G., 2004- Engineering Geology and Construction, 1nd edition, Spon Press, 797p.
Bravo, A., Soto A. R., Sosa, E. R., Sanchez. A. P., Alarcon, J. A. L., Kahl, J. & Ruiz, B., 2006-  Effect of acid rain on building material of the El Tajin archaeological zone in Veracruz,   Mexico, Environmental Pollution, 144, 655-660.
Butlin, R. N., Coote, A. T., Devenish, M., Hughes, I. S. C., Hutchens, C. M., Irwin, J. G., Lloyd, G. O., Massey, S. W., Webb, A. H. & Yates, T. J. S., 1992- Preliminary results from the analysis of stone tablets from the National Material Exposure Programme (NMEP), tmospheric Environment, 26, 189-198.
 Dreesen, R., & Dusar, M., 2004- Historical building stones in the province of Limburg (NE Belgium): role of petrography in provenance and durability assessment, Materials Characterization, 53, 273– 287.                                                                    
Giavarini, C., Santarelli, M. L., Natalini, R. & Freddi, F., 2008- A non-linear model of sulphation of porous stones: Numerical simulations and preliminary laboratory assessments”, Journal of Cultural Heritage, 9, 14-22.
Gupta, V. & Ahmed, I., 2007- The effect of pH of water and mineralogical properties on the slake durability (degradability) of different rocks from the Lesser Himalaya, India, Engineering Geology, 95, 79-87.                                                                  
I.S.R.M. Rock characterization, 1981- In: Brown ET, editor. Testing and monitoring - ISRM suggested methods, Oxford, UK: Pergamon Press, 211p.
Kamon, M., Ying, C. & Katsumi, T., 1996- Effect of acid rain on lime and cement stabilized soils, Japanese Geotechnical Society, 36 (4), 91–96.
Moreiras, S., Paraguassu, A. & Ribeiro, R., 2008- Dimension stone for building facades: methodology for structural design, Bull Engineering Geology Environmental, 67, 53-57.
Singh, T. N., Singh, S. K., Mishra, A., Singh, P. K. & Singh, V. K., 1999- Effect of acidic water  on physico mechanical behavoiur of rock, Indian, Journal of Engineering and Material Sciences 6, 66–72.
Singh, T. N., Verma, A. K., Singh, V., Sahu, A., 2005- Slake durability study of shaly rock and its prediction, Environmental Geology, 47, 246–253.
Singh, T.N., Sharma, P.K., Khandelwal, M., 2006- Effect of pH on thePhysico - mechanical   properties of marble. Bulletin of Engineering Geology and the Environment 66 (1), 81–87
Sunil, B.M., Nayak, S., Shrihari, S., 2006- Effect of pH on the geotechnical properties of laterite, Engineering Geology, 85, 197–203.
Winkler, E. M., 1994- Stone in Architecture, 3nd edition, Springer-Verlag, 313p.
Yavuz, H., Altindag. R., Sarac, S., Ugur, I. & Sengun, N., 2006- Estimating the index properties of deteriorated carbonate rocks due to freeze-thaw and thermal shock weathering, International Journal of Rock Mechanics and Mining sciences, 43, 767-775.
Zappia, G., Sabbioni, C., Riontino, C., Gobbi, G. & Favoni, O., 1998- Exposure tests of building materials in urban atmosphere, The Science of the Total Environment, 224, 235-244.