יש אלפי סוגים של אבנים על פני כדור הארץ. וללא ספק, אלו התצורות הנפוצות ביותר על פני כדור הארץ, מכיוון שכדור הארץ עצמו הוא אבן מכוסה בשכבה דקה של אדמה. סלעים, כפי שאנו מכנים אותם גם, מגוונים לחלוטין במאפיינים, בהרכבם, בערכם, אך מעל הכל - בצפיפותם. זהו פשוט חומר הכרחי המשמש בכל סוגי הבנייה בעת בחירת האבן הנכונה. הצפיפות הופכת אז לקריטריון בסיסי.
לידה של אבן
כולם יודעים היטב שסלעים מוצקים לא הופיעו יש מאין ברגע. להיווצרותם, כמו גם למקורם של כל החיים על הפלנטה, נדרשו מיליוני שנים של אבולוציה ותנאים מיוחדים שנוצרו על ידי הטבע עצמו.
כל אבן היא המאגמה המוקשה של הרי געש פרהיסטוריים שהתפרצו בכל מקום על פני כדור הארץ לפני מיליארדי שנים, כשהיא עדיין הייתה צעירהיותר כמו פני השטח של נוגה הנוכחית. והתהליך עצמו, והתנאים, והשפעתם של גורמים חיצוניים רבים ותנאי אקלים משתנים ללא הרף - כל זה השפיע ישירות לא רק על הולדת האבן, אלא גם על היווצרות הזנים שלה, שונים לחלוטין זה מזה.
לכן, המומחה יקבע את צפיפות האבן ללא כל התקנים, תוך ידיעת רק מגוון שלה.
סוגי אבן עיקריים
ישנם רק שני סוגים עיקריים של אבן טבעית - קלה וכבדה, הנבדלים בעיקר במבנה, במרקם וברגישות לבליה.
תצורות משקעים נקבוביות, כגון אבן חול, אבן גיר, דולומיט, אבן הריסות ואחרות, שאין להן עמידות לכפור, בעלות רמת ספיגת לחות גבוהה והן רגישות מאוד לבליה, שייכות לריאות.
אלו סוגי אבן שצפיפותם נמוכה ביותר. הם נבדלים על ידי פריכות, חוסר יציבות וחוסר יכולת לעמוד בעומסים גבוהים. מינים אלה שייכים לחומרי בניין זולים ולא אמינים למדי.
לאבן כבדה יש צפיפות מתאימה, היא שייכת לקבוצות של סלעים יציתיים ו(לעתים נדירות) מטמורפיים. אלה כוללים: שיש, גרניט, סיניט, דיוריט, פורפיר, בזלת ועוד רבים אחרים, שסימן ההיכר שלהם הוא עמידות לכפור.
מאפיינים של אבן טבעית
העמידות לטמפרטורות נמוכות היא שקובעת את התכונה העיקרית ואיכותה של האבן. סלעים כאלה מסווגים אוטומטית כבעלי רמה נמוכה של ספיגת מים,לפיכך הם עמידים בפני מזג אוויר.
להתנגדות לכפור (מחזורי הקפאה) יש 9 דרגות: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200, F300 - זה די ברור שזהו אינדיקטור של מעלות מתחת לאפס פרנהייט. F10-F50 - אינדיקטור נמוך הטבוע באבן קלה, עמידות המים שלה (מקדם ריכוך) נעה בין 0.9 ל- 1. החל מדרגת F100 נקבעת אבן כבדה בצפיפות גבוהה, מבחינת עמידות למים יש לה אינדיקטורים של 0.5-0.75 - אלו הם אינדיקטורים האופייניים לגרניט ודיוריט.
אבל כאן יש לציין גם שבכל אבן יש זיהומים זרים, וצפיפותם תלויה בכך במידה רבה, כי תכלילים אחרים הופכים אותה לנקבובית ונוטה לבליה. זה נקבע לפי סולם הקשיות של Mohs ותלוי בכמה עומס דחיסה יכולה האבן לעמוד.
מהי הצפיפות של האבן
צפיפות אבן נקבעת בסולם מ-1 עד 20, והיא מתבטאת ביחס בין מסת הסלע לאותה מסה של מים באותו נפח. מ-1 עד 2, סלעים קלים חשובים, הצפיפות הממוצעת של האבן במקרה זה משתנה בין 2 ל-4. כל הסלעים שיש להם ערך מעל 4 הם כבדים, בהתאמה, בעלי צפיפות גבוהה. אבני חן כגון אבני ספיר, אבני אודם, אזמרגד, ובעיקר יהלומים הן הקשות והכבדות ביותר בהקשר זה, הנעות בין 10 ל-20.
הגדרה כזו של צפיפות אבן מתבטאת בהשפעה מכנית עליה - בזמן דחיסה,בדיקת טעינת הלם ושחיקה. ישנה דרך נוספת לקבוע את צפיפותה של אבן - על ידי טבילתה בנוזלים כבדים. לשתי השיטות אין שום דבר במשותף, לכן כדאי לשקול אותן בנפרד.
טבילה של אבן בנוזלים כבדים
על ידי טבילה של אבן ב"מים כבדים", הצפיפות שלה נקבעת בצורה מדויקת למדי ותוך דקות ספורות.
למרות שהשיטה הזו נותנת תוצאה של 100% ולוקחת מעט מאוד זמן, היא משמשת לעתים רחוקות בשל עלותה הגבוהה. העלות של זה חייבת להיות מוצדקת כלכלית, לכן, השיטה משמשת בעיקר לקביעת צפיפות האבנים היקרות, במיוחד לאיתור זיופים.
כאן הכל פשוט: הצפיפות של "מים כבדים" ויהלום, למשל, זהה, ואם תטבול בו זיוף סינטטי, הוא יצוף מיד אל פני השטח כמו פקק. ואם הצפיפות של אבן ממקור טבעי שווה לצפיפות של נוזל, היא לא תצוף ולא תשקע, אלא תישאר במצב צף.
שיטת אימות מכנית
בודקים אבן בצורה מכנית, גם הצפיפות שלה נקבעת בצורה מדויקת למדי, רק במקרה זה נבדקות חוזק דגימות של סלעים שאינם קשורים לאבנים יקרות.
שיטה זו די פשוטה, אינה דורשת עלויות מיוחדות, אך היא גם לוקחת די הרבה זמן. לשם כך, נעשה שימוש במכבש הידראולי, היוצר עומס לקביעת קשיות האבן. אםהסלע אינו עמיד מספיק בפני כוח לחץ מסוים או בעל מבנה נקבובי, הוא יתחיל להיסדק ולהתפורר, אך אם יש לו את הקשיות והצמיגות הדרושים, הוא יישאר ללא פגע.
שיטות השפעה מכניות כוללות גם העמסת זעזועים ובדיקת חוזק על גלגל ברזל יצוק בשיטת החיכוך. אז קל מאוד לקבוע את החוזק של כל סלע או מינרל, אבל איזו צפיפות של אבן נחוצה עבור סוג מסוים של עבודה הוא נושא למאמר אחר לגמרי.
