خواص فیزیکی سنگ ها چیست؟
گوهرشناسی
گوهر سنگ‌ها در واقع بر اساس ساختار کریستالی خود، وزن مخصوص، ضریب شکست، و دیگر خواص نوری، مانند پلئوکروزیم ( پدیدهٔ چند رنگی ) دسته‌بندی می‌شوند. ویژگی فیزیکی سختی، توسط مقیاس غیر خطی سختی موس برای سختی کانی‌ها تعیین می‌شود. سنگدانه
سنگدانه مجموعه‌ای است از دانه‌های سنگی که به عنوان عضوی از بتن ایفای نقش می‌کند. خواص فیزیکی سنگدانه‌ها معمولاً مورد بررسی بیشتر قرار می‌گیرد زیرا در مقایسه با ویژگی‌های شیمیایی، تأثیر بیشتری روی عملکرد بتن حاصل دارد. تخلخل، شکل و بافت از خواص سنگدانه‌ها هستند که تعیین‌کننده وزن واحد حجم، مدول الاستیسیته و پایداری ابعادی بتن است. سنگ خون
سنگ خون با از مجموعه کانی هاست و خواص فیزیکی و شیمیایی آن شبیه کالسدوئن است. برش‌های آن به صورت پلاک و سنگ ظریف در زینت آلات مصرف می‌شود. از کلمه یونانی helios به معنای خورشید و آفتاب و trepein به مفهوم چرخیدن گرفته شده‌است. محلول در KOH SiO۲:۱۰۰٪ همراه با ادخال‌های Al,Fe,Mg,Ca,Ni,Cr برای اولین بار در چک اسلواکی کشف شد و از نظر شکل بلور: منشوری - پهن و کوتاه، رنگ: سبز تیره با لکه‌های قرمز یا قهوه ای-قرمز، شفافیت: غیر شفاف - نیمه شفاف، شکستگی: صدفی و در رده‌بندی اکسید است و منشأ تشکیل آن بعد از آتشفشانی - دگرسانی است. الماس مصنوعی
اگرچه سنگ‌های GE و الماس‌های طبیعی به لحاظ شیمیایی مشابه بودند اما مشخصات فیزیکی شان یکسان نبود. سنگ‌های بدون رنگ دارای خاصیت قوی فلورسنس و فسفرسانس تحت نور ماورای بنفش با طول موج کوتاه بودند اما در مقابل امواج فرابنفش با طول موج بلند بی‌اثر می‌شدند. فقط جواهرهای آبی رنگ نادر این خواص را از خود نشان می‌دهند. برخلاف الماس‌های طبیعی، تمام سنگ‌های GE تحت پرتوهای ایکس فلرسانس زردرنگ قوی بروز می‌دادند. آزمایشگاه تحقیقاتی الماس د بیرز سنگ‌هایی تا ۲۵ قیراط (۵٫۰ گرمی) برای استفاده‌های تحقیقاتی ساخته‌است. شرایط پایدار HPHT تا شش هفته حفظ می‌شدند تا الماس‌هایی با کیفیت در این اندازه ساخته شوند. به دلایل اقتصادی، رشد اغلب الماس‌های مصنوعی وقتی که به جرم معادل ۱ قیراط (۲۰۰ میلی‌گرم) تا ۱٫۵ قیراط (۳۰۰ میلی‌گرم) برسند، خاتمه می‌یابد.
فیزیک
هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده و غیرقابل مشاهده برای بشر، توسط مدل‌های ریاضی (به اصطلاح کمی‌کردن طبیعت) است. تا قبل از قرن بیستم، با دسته‌بندی پدیده‌های قابل مشاهده تا آن روز، فرض بر این بود که طبیعت از ذرات مادی تشکیل شده‌است و تمام پدیده‌ها به واسطهٔ دو نوع برهمکنش بین ذرات (برهمکنش‌های گرانشی و الکترومغناطیسی) رخ می‌دهند. برای توصیف این پدیده‌ها نظریه‌های زیر به‌تدریج شکل گرفته و تکامل یافتند: سنگ
مقاومت در معنای لغوی به معنای تحمل فشار است و برای سنگ‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود. انواع سنگ‌ها بر اساس میزان مقاومت به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می‌شوند بطوری‌که سنگ‌های سنگین فشاری بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال را تحمل می‌کنند و سنگ‌هایی که تحمل آن‌ها بین ۴ تا ۲۰۰ مگاپاسکال باشد اصطلاحاً سبک نامیده می‌شوند اما سنگ‌ها فقط در اثر فشارهای وزنی نیست که فرسایش می‌یابند و تغییر پیدا می‌کنند جالب است بدانید که اصلی‌ترین عواملی که مقاومت سنگ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد هوازدگی، سرما، گرما و آتش‌سوزی است. خواص مکانیکی مواد
خواص مکانیکی شامل سختی، استحکام، مدول الاستیسیته و چقرمگی شکست، رفتار خستگی و خزشی خواصی هستند که تعیین کنندهٔ رفتار مواد در برابر نیروهای وارده هستند. اسفرودیت
خواص کششی چهار فولاد به عنوان یک تابع کمی از ابعاد اندازه‌گیری سازه‌های سنگدانه پرلیت و اسفرودیت و درجه تجزیه آستنیت برای ساختارهای پرلیت و بینایت تعیین شده‌است. مطالعات اثر مجدد در ارتباط با اندازه‌گیری دمای واکنش انجام شده‌است. شاخص‌های قدرت (تنش درتناظر کرنش، استحکام کششی، سختی) به‌طور خطی با دمای واکنش و لگاریتم ابعاد دانه تفاوت دارند. مخلوطی از پرلیت و بینایت با قدرت متوسط هستند. شاخص‌های انعطاف‌پذیری برای ساختارهای مخلوط، پرلیت‌های درشت و بینایت با دمای کم هستند و بالاتر برای بینایت و پرلیت در وسط محدوده دما واکنش برای هرکدام است. مشاهده شده‌است که نمونه‌های یکتویید اسفرودیت دارای نقطه عملکرد معمولی فولاد ملایم هستند. نمونه‌های پرلیتی از همان قدرت کششی نیستند. فاصله‌ای از پرلیت نشان داده شده‌است متناسب با ضریب انتشار کربن در آستنیت، لگاریتم توزیع فاصله به عنوان یک خط مستقیم در برابر متقابل درجه حرارت مطلق واکنش، با شیب مشابه به عنوان یک طرح مشابه برای ضریب انتشار است. به همین دلیل نتیجه‌گیری می‌شود که اندازه‌گیری فاصله در یک درجه حرارت، محاسبه آن را با استفاده از انرژی اندازه‌گیری فعال برای انتشار کربن در فولاد مجاز می‌کند. بر طبق این مطالعات، قاعد دهی قدرت برای سنگدانه‌ها به شرح زیر است: مقاومت در برابر تغییر شکل فلزی متشکل از یک فاز سخت پراکنده در یک نرمتر، متناسب با لگاریتم متوسط مسیر مستقیم از طریق فاز پیوسته است. این قانون برای مقایسه خواص پریلیت و اسفرودیت و همچنین برای پرلیت به تنهایی در طیف گسترده‌ای از فاصله‌ها عمل می‌کند و به اندازه ذره‌های معقول برای بهترین اسفرودیت‌ها (مارتنزیت ملایم) کمک می‌کند. یک توضیح ساده از شخصیت نیمه گرمسیری رابطه وجود دارد. سرامیک پیزوالکتریک
موادی می‌توانند از خود خواص پیزوالکتریک ارائه دهد که سلول واحد آن هیچگونه مرکز تعادلی نداشته باشد. خاصیت پیزوالکتریسیته به گروهی از مواد تعلق دارد که در سال ۱۸۸۰ به وسیله پیروژاکوپ کوری در طی مطالعات آنها بر روی آثار فشار بر روی تولید بار الکتریکی در کریستال‌های کوارتز، کهربا و نمک راچل (Rochelle salt)، کشف شد. در سال ۱۸۸۱ واژهٔ Piezoelectricity توسط Hankel برای اولین بار برای نامگذاری این اثرات پیشنهاد شد. البته اثر معکوس این خاصیت توسط Lipmann از قوانین ترمودینامیک استنباط شد. در سه دههٔ بعد، همکاری‌های فراوانی در انجمن‌های علمی اروپا در زمینهٔ پیزو الکتریسیته انجام شد واژهٔ میدان پیزو الکتریسیته بوسیله آنها استفاده شد. البته کارهای انجام شده بر روی رابطهٔ میان الکترومکانیکی مختلط با کریستال‌های پیزوالکتریک در سال ۱۹۱۰ انجام شد و اطلاعات آن به صورت یک مرجع استاندارد است. معجزه
در کلام قدیم علامه حلی نیز گفته‌است: «ونعني بالمعجزة ثبوت ما ليس بمعتاد مع خرق العادة و مطابقة الدعوي …» معجزه ثبوت چیزی است که معمول و عادی نباشد یا نفی چیزی است که معمول و عادی نیست بشرطی که همراه خرق عادت و مطابق دعوای نبوت باشد. در قرآن کنترل تمامی امور به خداوند نسبت داده می‌شود و خدا صاحب قدرت مطلق تمام جهان بشمار می‌آید. جهت فهم اینکه خداوند چگونه طبیعت را کنترل می‌کند و چگونه می‌توان معجزات را فهمید متکلمین و فلاسفه مسلمان در قرون وسطی نظریاتی در مورد ماهیت طبیعت ارائه کرده‌اند. فلاسفه مسلمان (تحت تأثیر سنت فلسفه یونان) بر این باور بودند که طبیعت اساساً از چهار عنصر «آب، باد، خاک و آتش» تشکیل شده و خداوند به هر کدام از این عناصر خواص خاص خود را اعطا کرده‌است. مثلاً علت حرکت یک سنگ به سمت زمین داشتن عنصر خاک فرض می‌شده. اما رقیبان فلاسفه، یعنی متکلمان، با این دیدگاه مخالف بودند و استدلال می‌کردند که حتی اگر بپذیریم که خداوند این خواص را به عناصر داده‌است، این خواص خود علت پیشامدها شده و بدین سان کنترل مستقیم خداوند بر اتفاقات از بین می‌رود. جهت دفاع از قدرت مطلق خداوند در مقابل روابط علت و معلولی ثانویه مستقل، متکلمین (مانند غزالی) نظریه روبرو را تهیه کردند و از آن، جهت دفاع از وقوع معجزات نیز استفاده می‌جستند: مواد در طبیعت از ذره‌های یکنواختی تشکیل شده‌است که وجود آن‌ها و همچنین ویژگی‌هایی که دارند وابسته به آن است که خداوند در هر لحظه آن‌ها را به همراه خواصی مجدداً خلق کند، خواصی که شامل رنگ و شالوده و امکانات خواص دیگر است. جهت افتادن یک سنگ، خداوند در هر لحظه می‌بایست خاصیت سنگینی را در جرم ماده خلق و در لحظه بعد مجدد خلق کند تا زمانی که سنگ به زمین برسد. اما خداوند این اختیار را دارد که خاصیت سبکی به سنگ اعطا کند و باعث بشود که سنگ به بالا برود. از دیدگاه متکلمینی مانند غزالی، قوانین علت و معلولی «ظاهری و نه واقعی» بوده؛ این روال معمول اتفاق افتادن وقایع تنها عادت الهی می‌باشد. علت مستقیم لحظه‌ای هر چیز خداوند است و نه یک سری قوانین علت و معلولی مستقل بوده و این وقوع معجزه را ممکن می‌سازد. پتروفیزیک
سنگ‌شناسی: توصیفی از شاخصه‌های فیزیکی سنگ مانند اندازه دانه، ترکیب و بافت. با بررسی سنگ‌شناسی برونزدهای زمین‌شناسی محلی و نمونه‌های مغزه، دانشمندان علوم زمین می‌توانند از ترکیبی از نمودارها مانند گاما، نوترون، چگالی و مقاومت الکتریکی برای تعیین سنگ‌شناسی اعماق چاه استفاده کنند. فیزیک خاک
فیزیک خاک به مطالعه مشخصات فیزیکی خاک و روند آن‌ها می‌پردازد. این علم با مولفه‌های فیزیکی خاک و حالتهای آن از قبیل جامد، مایع و گاز در ارتباط است. خواص متالورژیکی بریلیم
خواص مکانیکی انواع مختلف بریلیم پلی کریستالی یک عملکرد قوی از ناخالصی و اندازه دانه است. سیاره
ویژگی فیزیکی تعریف‌کننده یک سیاره این است که باید آنقدر جرم داشته باشد که نیروی گرانش‌اش به اندازه‌ای قوی باشد که بر نیروهای الکترومغناطیسی که ساختار فیزیکی‌اش را پیوند می‌دهند غلبه کرده و به حالت تعادل هیدرواستاتیکی برسد. این در عمل بدین معنی است که تمام سیارات کروی یا کروی‌مانند هستند. تا حد خاصی از جرم، یک جسم ممکن است که شکلی بی‌قاعده داشته باشد اما در جرم‌های فراتر از این حد که به ساختار شیمیایی جسم بستگی دارد، گرانش جسم را به سمت مرکز جرم خود می‌کشد تا جسم در نهایت به کره‌ای فروریزد. مکانیک خاک
خاک، آمیخته‌ای از دانه‌ها است که این دانه‌ها، گاهی دارای ویژگی چسبندگی اند (سیمانی شدن) و گاهی اصلاً این ویژگی را ندارند؛ درحالی که سنگی که این دانه‌ها از آن جدا شده‌اند، شامل مجموعه‌ای از دانه‌های مختلف بوده‌است که با پیوندهای شیمیایی به یکدیگر چسبیده بودند. مقاومت برشی خاک در درجهٔ اول، از اصطکاک داخلی میان دانه‌ها ناشی می‌شود، بنابراین مقاومت برشی در یک صفحه تقریباً متناسب است با تنش مؤثر عمود بر سطح آن صفحه. خاک از قفل و بند (اتصال داخلی) میان دانه‌ها، مقاومت برشی زیادی بدست می‌آورد. اگر دانه‌ها به صورت خیلی متراکمی به یکدیگر متصل شده باشند در اثر تغییر شکل برشی تمایل به دور شدن از یکدیگر دارند پتروفیزیک
یک کاربرد اصلی پتروفیزیک، مطالعهٔ مخازن هیدروکربنی است. پتروفیزیسیستها بکار گرفته می‌شوند تا به مهندسین مخزن و زمین شناسان در مطالعهٔ ویژگی‌های سنگ مخزن کمک کنند. یکی از این ویژگی‌های مهم، نحوهٔ اتصال حفره‌های کوچک درون سنگ است که انباشتگی و انتقال سیالات هیدروکربنی را کنترل می‌کند. سنگ‌شناسی، پوکی، اشباع آب، تراوایی و چگالی، بعضی از ویژگی‌های کلیدی بررسی شده در پتروفیزیک هستند. یکی از جنبه‌های کلیدی پتروفیزیک، اندازه‌گیری و ارزیابی این ویژگی‌های سنگ با نمودار گیری و مغزه گیری است. در نمودار گیری یک رشته ابزار اندازه‌گیری را وارد چاه می‌کنند. در مغزه گیری نمونه‌هایی از سنگ را از اعماق چاه به سطح زمین می‌آورند. این بررسی‌ها سپس با بررسی‌های زمین‌شناسی، ژئوفیزیکی و مهندسی مخزن ترکیب می‌شود تا تصویر کاملی از مخزن بدست دهد. اکثر پتروفیزیسیستها در صنعت نفت و گاز کار می‌کنند اما بعضی از آن‌ها در صنایع معدن و ذخایر آب فعالیت دارند. ویژگی‌های مورد اندازه‌گیری به سه دسته تقسیم می‌شوند: ویژگی‌های پتروفیزیکی متداول، ویژگی‌های مکانیک سنگی و ویژگی‌های کیفیت سنگ معدن. نانومواد
خواص مغناطیسی فلئوریت
این سنگ زیبا و درخشان در واقع یکی از شگفتی های طبیعت می باشد که دارای ظاهری شیشه ای و نرم و تنوع رنگ زیادی است. کوارتز
کوارتز در واقع شکل دیگری از بروسیلیکات می‌باشد که به وفور در طبیعت یافت می‌شود. 1/3 درصد از جرم زمین را سیلیکات‌ها تشکیل می دهند. این ماده از لحاظ خواص فیزیکی بسیار پایدار بوده و در مقاطع مختلفی از آن‌ها استفاده نمود. از مجموعه خواص فیزیکی شیشه کوارتز می‌توان به موارد زیر اشاره داشت. گونگشی
گونگشی معمولاً با تشکیل کارست در سنگ‌های آهکی شکل می‌گیرد. این امر باعث ایجاد اشکال نامنظم در سنگ‌ها در اثر نفوذ آب می‌شود. سنگ را می‌توان به گونه‌ای شکل داد که ظاهر آن ارتباطاتی را تداعی می‌کند. برای نمونه، سنگ‌ها می‌توانند مناظر صخره‌ای مینیاتوری را نشان دهند. سنگ‌های دیگر به دلیل شباهت آنها با حیوانات، افراد یا شخصیت‌های اساطیری ارزش‌گذاری می‌شوند. این سنگ می‌تواند دارای رنگ ثابت باشد و همچنین دارای چندین رنگ متضاد باشد. اندازه نیز می‌تواند بسیار متفاوت باشد، از چند صد گرم تا چند صد کیلوگرم. ویسکوالاستیسیته
به‌طور کلی تمامی مواد دارای مقداری از پاسخ‌های ویسکوالاستیک هستند؛ به‌طور معمول فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم و همچنین کوارتزها، در دمای اتاق و در کرنش‌های پایین، انحراف چندانی از کشسانی خطی ندارند. پلیمرهای سنتز شده، چوب و بافت‌های بدن نیز به مانند فلزات در دماهای بالا، از خود رفتارهای ویسکوالاستیک قابل توجهی نشان می‌دهند. در برخی شرایط، ظهور یک رفتار ویسکوالاستیک کوچک نیز می‌تواند قابل تأمل باشد. برای همین، در طراحی وسایل و تجهیزات حساس، توجه به چنین رفتارهای مواد جایگاه خاصی دارد. به‌طور کلی، تسلط و احاطه کامل بر رفتارهای ویسکوالاستیک مواد نیازمند اندازه‌گیری‌ها و آزمایش‌های زیادی است. پگماتیت
با توجه به یک خاصیت تنها نمی‌توان گفت که یک سنگ پگماتیت می‌باشد بلکه برای این تشخص باید از یک سری معیارهای خاص استفاده کنیم. یکی از این معیارهای تشخیص اندازهٔ خیلی بزرگ بلورها در این سنگ‌های آذرین می‌باشد. هوازدگی
عواملی مانند تغییرات دما و انجماد سبب خرد شدن سنگ‌ها می‌شوند، بدون این‌که ترکیب شیمیایی آن‌ها را تغییر دهند. این نوع هوازدگی را عموماً هوازدگی فیزیکی می‌گویند. هوازدگی فیزیکی، همچنین هوازدگی مکانیکی یا تفکیک نامیده می‌شود، کلاً فرایندی است که باعث تجزیه سنگ‌ها بدون تغییر شیمیایی می‌شود. فرایند اصلی در هوازدگی جسمی سایش است (فرایندی که با استفاده از آن اندازه ذرات کاهش می‌یابد). با این حال، هوازدگی شیمیایی و فیزیکی اغلب دست به دست هم می‌دهند. هوازدگی فیزیکی ممکن است به دلیل دما، فشار، یخبندان و غیره رخ دهد به عنوان مثال، ترک‌های ناشی از هوازدگی فیزیکی باعث افزایش سطح در معرض فرایند شیمیایی می‌شوند، بنابراین سرعت تجزیه را افزایش می‌دهد. خواص مواد (ترمودینامیک)
خواص مواد در ترمودینامیک به خواصی از مواد اشاره دارد که معمولاً به صورت شدتی و برای مواد خالص بیان شده‌است و با دیفرانسیل دوم تابع پتانسیل ارتباط مستقیم دارند.این خواص برای یک سیستم ساده که از یک جز تشکیل شده باشد به صورت زیر تعریف شده اند: نما (ساختمان)
انتخاب ابعاد و جنس سنگ، بستگی به محل استفاده آن دارد. سنگ‌هایی که در نمای خارجی مصرف می‌شود باید در مقابل عوامل جوی مانند تابش خورشید، باران، گازهای موجود در هوا و … مقاوم باشند. در نماسازی از نوع سنگ ممکن است فقط از یک نوع سنگ استفاده شود ویا آنکه از چندین سنگ متنوع استفاده شود. با یک طراحی خوب و هماهنگ کردن سنگ‌ها یا یکدیگر می‌توان نماهای سنگی بسیار زیبایی در ساختمان به وجود آورد. همچنین همواره باید به این مطلب توجه کرد که استفاده از سنگ‌ها ی پر دوام و با مقاومت بالا در برابر یخ زدگی و شرایط نا مساعد جوی و محیطی (نور خورشید، آب و رطوبت) با بافت و شکل مطلوب، بدون ترک خوردگی و خلل و فرج و صرفه اقتصادی را نباید از یاد برد. مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی: ماسه‌سنگ
ته نشست‌های ماسه‌ای را که به یکدیگر به کمک کربنات کلسیم، سیلیس، اکسید آهن و دولومیت به یکدیگر چسبیده‌اند، به ترتیب ماسه سنگ آهکی، سیلیسی، اکسید آهن و دولومیتی می‌نامند. بر اساس طبیعت ماسه رسوبی اولیه، ماسه سنگ‌ها ممکن است دارای بافت نرم یا خشن باشند. از نظر رنگ بر اساس ماده چسبنده طیفی از رنگ، سفید، نخودی و خاکستری تا قهوه‌ای و قرمز را در بر می‌گیرند. عموماً در برابر یخ بندان مقاومند. سطح نهایی آن‌ها به صورت چکشی، کلنگی و تیشه‌ای قابل مصرف است و برای نصب آن‌ها از ابزار غیر آهنی استفاده می‌شود. شیمی معدنی
در توجیه موجودیت مواد معدنی و در توصیف رفتار آنها، به استفاده از جنبه‌های خاصی از شیمی فیزیک، بخصوص ترمودینامیک، ساختارهای الکترونی اتمها، نظریه‌های تشکیل پیوند در مولکولها، سینتیک واکنش و خواص فیزیکی مواد نیاز داریم. بنابراین با استفاده از شیمی فیزیک می‌توان به ساختار اتمی و مولکولی، تشکیل پیوند شیمیایی و دیگر اصول لازم برای درک ساختار و خواص مواد معدنی پرداخت. سنگ‌های روان
بر اساس نتیجه یک مطالعه که در اوت ۲۰۱۴ منتشر شد، مقالات خبری گزارش حل شدن پدیدهٔ سنگ‌های روان را با استفاده از GPS و تصویربرداری زمان‌گریز دادند. محققان در ۲۰ دسامبر ۲۰۱۳ گزارش حرکت سنگ‌ها را دادند و بین دسامبر ۲۰۱۳ تا ژانویه ۲۰۱۴ بیش از ۶۰ سنگ جابه‌جا شده و برخی از آن‌ها مسافتی تا ۲۲۴ متر نیز طی نموده بودند. مشاهدات حکایت از آمیختن چند رویداد نادر دارد. ابتدا باید به مقداری آب در بستر دریاچه وجود داشته باشند که سنگ‌ها به زیر آب فرونروند. در کنار این عامل باید دمای شبانه آنقدر پایین بیاید که ورقه‌هایی یخی شناور تولید شود که ضخامت‌شان در عین استقامت اجازه حرکت آزادانه را بدهد (حدود ۵ میلی‌متر). روز بعد آفتاب باید یخ‌ها را به گونه‌ای ذوب کند که صفحات بزرگ یخی ساخته شود. در چنین شرایطی حتی یک باد با سرعت ۳ تا ۵ متر بر ثانیه نیز می‌تواند سنگ‌هایی را که وزن برخی از آن‌ها بالغ بر ۳۲۰ کیلوگرم است را در طول مسیرشان با سرعت ناچیز ۲ تا ۶ متر بر دقیقه روی گل نرم جابه‌جا کند و رد آن‌ها را روی گل و لای بستر دریاچه برجای بگذارد. خواص مکانیکی مواد
این خواص پیش از آنکه یک قطعه مورد استفاده قرار گیرد، بایستی به طور کامل بررسی شوند. چنانچه قطعه مورد نظر در جایی بکار رود که تحت تنش‌های مکانیکی باشد، به ترتیب در تنش‌های دورهای و در درجه حرارت‌های بالا در دو مورد اخیر، مورد بررسی قرار می‌گیرند. پس از بررسی خواص مکانیکی قطعه از طریق انجام آزمایش‌های مربوطه و بدست‌آمدن نتایج، مناسب بودن قطعه برای کاربرد مورد نظر مشخص می‌گردد. چنانچه خواص مکانیکی قطعه‌ای با شکل و ترکیب مشخص مطابق با مقادیر مطلوب نباشد، به کمک تغییر در ترکیب ماده و به روشهای مختلفی مانند مکانیزم‌های استحکام‌دهی می‌توان به مقدار مطلوب دست پیدا نمود. سنگ
عامل هوازدگی یا کوه‌سایی: هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند. سنگ
سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند: سنگ رسوبی
سنگ رسوبی به سنگی گفته می‌شود که بر اثر ته‌نشین شدن مواد موجود در آب به وجود می‌آید. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچه‌ها می‌برند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا می‌روند. روی هم قرار می‌گیرند و پس از سفت شدن سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آن‌ها سنگ‌های رسوبی گفته می‌شود. سنگ‌های رسوبی لایه‌لایه‌اند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است. امکان دارد این نوع سنگ فسیل هم داشته باشد. ریگ، شن، سنگ‌های آهکی و کنگلومرا نمونه‌هایی از سنگ‌های رسوبی هستند. سنگ‌های رسوبی تقریباً تمام سطح قاره‌ها را پوشش می‌دهند ولی به‌طور کلی ۸٪ از کل سنگ‌های پوسته را در بر می‌گیرند. سنگ‌های رسوبی فقط لایه نازکی روی پوسته هستند. مطالعه سنگ‌های رسوبی و این قشر نازک روی زمین اطلاعات زیادی دربارهٔ سطح به ما می‌دهد که برای مهندسی عمران مفید است به‌طور مثال در ساخت جاده‌ها، خانه‌ها، تونل‌ها، کانال‌های آب یا سازه‌های دیگر. همچنین سنگ‌های رسوبی منبع مهمی برای منابع طبیعی مانند زغال سنگ، سوخت‌های فسیلی، آب یا سنگ‌های معدنی است. مطالعه سنگ‌های رسوبی منبع اصلی دست یافتن به تاریخچه زمین و تاریخچه حیات است. در سنگ‌های رسوبی معمولاً لایه‌های زیرین از لایه‌های بالایی قدیمی تر هستند. خواص شیمیایی
"ویژگی‌های شیمیایی" را می‌توان با [[خواص فیزیکی مواد|ویژگی‌های فیزیکی]] مقایسه کرد؛ که آنها برعکس، بدون تغییر ساختار ماده قابل تشخیص هستند. با این حال، برای بسیاری از [[ویژگی‌ها]] در محدودهٔ [[شیمی فیزیک]]ی و دیگر رشته‌ها در مرز بین شیمی و فیزیک، که تمایز می‌تواند موضوعی در راستای نقطه نظر محقق باشد. [[فهرست ویژگی‌های مواد|ویژگی‌های مواد]]، هر دو فیزیکی و شیمیایی، می‌تواند به عنوان [[فرارویدادگی]] مشاهده شود؛ به این معنی که، در برابر اصل واقعیت ملموس، ثانویه است. امکان لایه‌های چندگانهٔ فرارویدادگی نیز وجود دارد. فیزیک مهندسی
حالت جامد یکی از گسترده‌ترین شاخه‌های فیزیک است. این شاخه دربارهٔ چگونگی تشکیل مواد با در نظر گرفتن تمام جزییات حاکم بر طرز قرار گرفتن اتمها بحث می‌کند. خواص فیزیکی هرگونه جسم فیزیکی (فلز یا غیر فلز)، مورد بحث این شاخه است. فیزیک هسته‌ای
فیزیک هسته‌ای بخشی از علم فیزیک است که به بررسی خواص و ویژگی‌های هسته‌ها (هستهٔ اتم‌ها) می‌پردازد. از جمله این خواص می‌توان به خواص استاتیکی هسته‌ها مانند گشتاورهای مغناطیسی و الکتریکی، انرژی‌های بستگی و همچنین خواص دینامیکی هسته‌ها مانند مدهای واپاشی و خواص رادیو اکتیویتهٔ هسته‌ها اشاره نمود. دی‌وی۱ ۲۰۱۸
طبق تعریف ناسا برای اجرام خطرآفرین برای زمین، سنگهایی که قطری بیشتر از ۱۵۰ متر داشته و از فاصله ۷٫۵ میلیون کیلومتری زمین عبور کنند از خانواده سنگهای با پتانسیل ایجاد خطر (potentially hazardous objects) به حساب می‌آیند. اگر اندازه، سرعت و فاصله عبور این اجرام از حدی کمتر باشد، گرانش زمین می‌تواند موجب جذب آنها شود. سنگهای بزرگتر در صورت داشتن سرعت مناسب، با دارا بودن انرژی جنبشی بیشتر توانایی فرار از جاذبه زمین را دارند. سنگ آهک
سنگ‌های آهکی شیمیایی: این نوع سنگ‌ها در اثر تأثیرات انحلال و محلول و حلال ایجاد می‌شوند که جانداران به صورت مستقیم در شکل‌گیری آن‌ها تأثیر ندارند. به‌طور کلی در اثر فعل و انفعالات محیطی و تغییرات غلظت انواع محلول‌ها و یون‌ها در محیط، این سنگ‌ها به صورت غیر محلول درآمده و در یک محیط رسوبی ته نشست حاصل می‌کنند. از انواع این سنگ‌ها می‌توان به تراورتن اشاره نمود. کاغذ سنگ
ضدآب بودن و مقاومت در برابر پارگی از خصوصیات بارز این مدل کاغذ به‌شمار می‌آید. همچنین این کاغذ بار الکتریسیته ساکن را به خود نگرفته و بدون اسید است بدین معنا که PH آن خنثی است. در برابر روغن و حشرات نیز مقاوم است. به دلیل بافت شبیه لاتکس، در برابر پارگی مقاوم است. بافت کاغذ سنگ‌دانه دار نیست. سنگ
مهم‌ترین تفاوت خاک و سنگ اختلاف در میزان فشردگی و چسبندگی آنها به یکدیگر است. از دیدگاه زمین‌شناسی سنگ به موادی از پوسته زمین گفته می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های جدا یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به‌طور برجا تشکیل شده‌است. اما در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه‌بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. سنگ دلربا
این سنگ نیمه‌شفاف تا مات با کمی درخشندگی و دارای ناخالصی‌های هماتیت و گوتیت است که به رنگهای سبز و آبی در آن دیده می‌شوند. گل‌سنگ (زمین‌شناسی)
گِل‌سنگ () به نوعی سنگ رسوبی دانه‌ریز گفته می‌شود، که ذرات اصلی تشکیل‌دهنده آن رس و گل است. اندازه دانه در گل‌سنگ‌ها تا ۰٫۶۲۵ میلی‌متر (۰٫۰۰۲۴۶ اینچ) است و دانه‌بندی آن به قدری کوچک است که بدون میکروسکوپ قابل تشخیص نیست. با افزایش فشار در طول زمان، ممکن است مواد معدنی رس فلزی با ظاهر شکافت یا لایه‌بندی موازی تراز شوند خواص پلاستیک
در فیزیک و علم مواد، پلاستیسیته به تغییر شکل غیرقابل بازگشت یک ماده (جامد) در پاسخ به یک نیروی اعمال شده اطلاق می‌گردد. به عنوان مثال یک قطعه جامد فلزی که خم شده و اعمال نیرو به شکل جدیدی تغییر یابد، نشان دهندهٔ پلاستیسیته به عنوان یک تغییر دائمی که در خود ماده اتفاق می‌افتد می‌باشد. در مهندسی تغییر حالت از رفتار الاستیک به رفتار پلاستیک را «تسلیم» می‌گویند. تغییر شکل پلاستیک در بیشتر مواد قابل مشاهده است به خصوص فلزات، خاک، سنگ، بتن، فوم، استخوان و پوست. خواص نوری مواد
عملیات حرارتی خاک
کمیت و کیفیت خاک‌های حاصل از سنگ‌های مختلف اعم از سنگ‌های آذرین، رسوبی و دگرگونی به کانی‌های تشکیل دهندهٔ سنگ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. خاک حاصل از تخریب کامل سیلیکات‌های دارای آلومینیوم و همچنین سنگ‌های فسفاتی از لحاظ صنعتی و کشاورزی ارزش زیادی دارد. در صورتی‌که خاک‌هایی که از تخریب سنگ‌های دارای کانی‌های مقاوم (از قبیل کوارتز و غیره) در اثر تخریب شیمیایی پدید آمده‌اند و غالباً به خاطر شنی و ماسه‌ای بودنشان فاقد ارزش کشاورزی هستند. خاک مجموعهٔ فعالی است که در حد فاصل اتمسفر، آب و قشر جامد زمین تشکیل شده‌است که از اثر مشترک آب و هوا، گیاهان و جانوران بر سنگ پدید آمده که پس از تکامل تدریجی به حد تعادل رسیده‌است. تکامل خاک از سه مرحله تشکیل شده‌است. وفور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت و رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آب‌های جاری به‌خصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل مقدار مواد معدنی و آلی به تدریج تقلیل می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر که قبلاً بیان گردید روی برخی از کانی‌ها مؤثر و عمیق است و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد. عامل زمان پس از تشکیل خاک اولیه منجر به تکامل ثانوی خاک و شکل‌گیری لایه بندی خاک، ساختمان خاک و جابجایی و رسوب پدوژنیک مواد معدنی و آلی موجود در لایه‌های فوقانی خاک می‌شود. خواص نوری مواد
نانوتکنولوژی نانو رس
نانورس به رس خالص شده از ناخالصی ­های معدنی اطلاق می­ شود که اندازه ذرات صفحه ­ای آن نیز کوچکتر از مقدار معینی(معمولاً ۲ میکرون) باشد و حداقل یکی از ابعاد آن در حد نانومتر باشد. خصوصیات شیمیایی و فیزیکی مواد جامد به شدت به اندازه و شکل ذرات میکروسکوپی تشکیل دهنده آن ها بستگی دارد. این به ویژه در مورد مواد با ویژگی های مورفولوژیکی کوچکتر از یک میکرون صادق است که معمولاً مواد مقیاس نانو، یا به صورت ساده تر نانومواد نامیده می شوند.در این مواد نسبت مساحت به حجم بسیار زیاد می شود که در مقایسه با ترکیباتی با اندازه دانه بزرگتر و اثرات مکانیکی کوانتومی مانند "اثر اندازه کوانتومی" نقش مهمی را ایفا می کنند. این تأثیرات تنها در هنگام رفتن از ابعاد ماکرو به میکرو نقش جزئی دارند، اما هنگام رسیدن به محدوده اندازه نانومتر اهمیت بیشتری پیدا می کنند. مهمترین خصوصیات الکترونیکی جامدات با کاهش قابل توجهی در اندازه ذرات تغییر می کنند، همچنین تعدادی از خصوصیات فیزیکی دیگر مانند رنگ، دمای انتقال فاز و مقادیر بند گپ هنگام مقایسه با سیستم های ماکروسکوپی تغییر می کنند. اگر کنترل دقیق اندازه و شکل ترکیب ممکن باشد، بنابراین می توان خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آنها را مطابق دلخواه تغییر داد. فهرست ویژگی‌های مواد
یک ویژگی ممکن است یک ثابت یا می‌تواند تابعی از یک متغیر وابسته و مستقل، مانند دما باشد. خواص مواد اغلب تا اندازه‌ای با توجه به جهتی که ماده در آن اندازه‌گیری می‌شود بنا بر پدیده‌ای که ناهمسانگردی خوانده می‌شود متفاوت‌است. آن دسته از ویژگی‌های مواد که به‌پدیده‌های فیزیکی مختلف مربوط می‌شوند؛ اغلب در یک محدوده عملیاتی داده‌شده، به‌صورت خطی (یا تقریباً خطی) رفتار می‌کنند. مدل‌سازی ویژگی‌ها به‌صورت خطی می‌تواند آن‌ها را با توجه به خطی بودنشان در معادلات دیفرانسیل ساختاری بگنجاند و توصیف ویژگی‌ها را در شرایط گوناگون به‌طور قابل توجهی ساده کند. سنگدانه
عمدتاً به دو دسته گردگوشه و تیزگوشه (شکسته) تقسیم می‌شود. شن‌های طبیعی، معمولاً دارای شکلی گردگوشه و بافت سطحی صاف هستند. در مقابل، سنگ‌های شکسته دارای سطحی زبر و خشن بوده و بسته به نوع سنگ معدن و انتخاب سنگ‌شکن، سنگدانه‌های شکسته ممکن است دارای مقادیر قابل ملاحظه‌ای دانه‌های پولکی یا طویل باشند که تأثیر منفی روی عملکرد بتن دارد. وجود سنگدانه‌های دارای ابعاد بزرگ و همچنین نسبت زیاد سنگدانه‌های پولکی و طویل در بتن باعث به وجود آوردن لایه نازک آب در فصل مشترک خمیره سیمان و سنگدانه شده، این لایه در ضعیف کردن پیوستگی خمیره سیمان و سنگدانه در مرز بین سنگدانه و خمیره بسیار مؤثر است. خواص پلاستیک
تغییر شکل غیر الاستیک سنگ‌ها و بتن ابتدا ناشی از تشکیل ترک‌های مویی و حرکت لغزشی این ترک‌ها نسبت به هم می‌باشد. در فشار و دمای بالا رفتار پلاستیک می‌تواند تحت تأثیر حرکت نابجایی‌ها در دانه‌ها در ریز ساختار باشد. ماسه‌سنگ
سنگ رسوبی است که دارای درصد کمی رس می‌باشد. این سنگ جذب آب بیشتری دارد و مقاومت کمتری نسبت به مرمریت‌ها دارد. مصرف این سنگ در پله‌ها و کف راهروها و سرویس‌ها مناسب نیست. این سنگ به رنگ کرم و سفید دیده می‌شود و تنوع رنگی ندارد. به علت وجود کانیهای رسی قابلیت صیقل‌پذیری این سنگ ضعیف است و در هنگام فرآوری، اکثراً سطح آن تیشه‌ای می‌شود. از نقاط قوت این سنگ، رنگ کرم روشن آن می‌باشد ولی از نقاط ضعف آن می‌توان به جذب آب بالای آن اشاره کرد که باعث فرسودگی سریعتر این سنگ می‌شود. همچنین به علت اینکه سختی کمی دارد در مکانهای پر تردد و در پله‌ها، کاربرد مناسبی ندارد. گوهرشناسی
زمانی که گوهر سنگ‌ها به حالت راف یا تراش نخورده هستند، گوهرشناس ساختار بیرونی را مطالعه می‌کند؛ سنگ میزبان و تجمع کانی؛ و رنگ طبیعی و جلاء. در ابتدا، سنگ به وسیلهٔ رنگ آن، ضریب شکست، خاصیت بصری، وزن مخصوص، شاخص انکسار نور و آزمایش ویژگی‌های درونی تحت بزرگنمایی شناسایی می‌شود. فولاد
عنصرهای آلیاژ شده با فولاد، به فولاد خاصیت‌های گوناگون می‌دهند، این خواص می‌توانند فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی باشند. اثر عناصر مختلف بر روی فولاد به صورت زیر است: فیزیک مواد
فیزیک مواد به کاربری فیزیک در تعریف مواد از جهات مختلف مانند نیرو، حرارت، نور و مکانیک گفته می‌شود.این موضوع، ترکیبی از دانش‌های فیزیک مانند شیمی، مکانیک جامدات و فیزیک حالت جامد است. باغ‌آرایی
مناطق مختلف، ویژگیها و خصوصیات گیاهی متفاوتی دارند. هنگامیکه طراحی مناظر طبیعی صورت می‌گیرد، در رابطه با این هدف کودهای زیادی مورد نیاز هستند. بعضی افراد مسئول در زمینه طراحی مناظر و چشم‌اندازها، ترجیح می‌دهند تا از شن و ماسه‌های مخلوط با سنگها به مقادیر مختلف استفاده کنند تا موجبات جذابیت بیشتر مناطق بزرگ را فراهم کنند عایق توپولوژیک
این مواد درون توده خود یک گاف انرژی الکترونی دارند و بنابراین عایق می‌باشند، ولی در روی سطح دارای حالت‌های سطحی بدون گاف انرژی و خاصیت رسانش می‌باشد. وجود حالت‌های فلزی و بدون گاف در سطوح می‌توانند به خواص غیرعادی در هدایت الکترونی منجر شود. این حالت‌ها به دلیل برهمکنش اسپین–مداری و حضور تقارن وارون زمانی امکان‌پذیر هستند. پتروفیزیک
بعضی پتروفیزیسیستها از اندازه‌گیری‌های صوتی و چگالی سنگ برای محاسبهٔ ویژگی‌های مکانیکی و مقاومت سنگ استفاده می‌کنند. آن‌ها سرعت موج فشاری (P) و موج برشی (S) را در سنگ اندازه می‌گیرند و از آن‌ها به همراه چگالی سنگ برای محاسبهٔ مقاومت فشاری سنگ و انعطاف‌پذیری آن استفاده می‌کنند. مقاومت فشاری سنگ همان تنش فشاری و انعطاف‌پذیری سنگ همان رابطهٔ میان تنش و تغییر شکل است. از آنالیزهای امواج و بررسی تبدیل آن‌ها به یکدیگر نیز برای تعیین سنگ‌شناسی زیر سطحی و پوکی استفاده می‌شود. ویژگی‌های فلزات، شبه‌فلزات و نافلزات
بعضی از فلزها رنگی به نظر می‌رسند (مس، سزیم، طلا)، دارای چگالی کم هستند (برای نمونه بریلیم و آلومینیوم) و نقاط ذوب بسیار بالایی دارند (برای نمونه تنگستن و نیوبیوم)، در دمای اتاق یا نزدیک آن مایع هستند (برای نمونه جیوه، گالیم)، شکننده هستند (برای نمونه بیسموت و اسمیم)، به راحتی ماشین‌کاری نمی‌شوند (برای نمونه تیتانیم و رنیم)، نجیب هستند (سخت اکسید می‌شوند، برای نمونه طلا و پلاتین) یا ساختارهای نافلزی دارند (منگنز و گالیم از نظر ساختاری به ترتیب مشابه فسفر سفید و ید هستند). سنگ
سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده‌تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص‌اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آن‌ها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند. چون کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آن‌ها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند: طبیعت
به نظر می‌رسد رفتار ماده و انرژی در سراسر جهان قابل مشاهده، از قوانین فیزیکی قابل تعریفی پیروی می‌کند. این قوانین به کار گرفته شده‌اند تا مدل‌های کیهان‌شناسی فیزیکی را تولید کنند که ساختار و روند تکامل جهانی را که ما می‌بینیم، با موفقیت توصیف کنند. عبارات ریاضی این قوانین فیزیکی شامل مجموعه‌ای از بیست ثابت فیزیکی هستند که به نظر می‌رسد در سراسر جهان قابل مشاهده، ثابتند. مقدار این ثابت‌ها با دقت زیادی اندازه‌گیری شده‌است٬اما دلیل این مقادیر نامعلوم است. مکانیک سنگ
مکانیک سنگ رشته‌ای از علوم مهندسی است که در آن چگونگی رفتار سنگ در برابر عوامل بیرونی و درونی و تغییرات آنها مورد بحث قرار می‌گیرد. مکانیک سنگ زیر مجموعه ای از علم مکانیک، زیر شاخه ای از علم مهندسی ژئوتکنیک و علم مطالعه اثر نیروها به روی سنگ‌هاست. رشته مهندسی مکانیک سنگ به‌طور ویژه به بحث رفتار سنگ در موقعیت‌های مختلف سازه‌ای می‌پردازد. در این رشته طراحی، ساخت، اجرا، و نظارت بر سازه‌هایی که به نحوی با سنگ و ساختار سنگی زمین سروکار دارد آموزش داده می‌شود. مهندسین مکانیک سنگ با دانش ریاضیات مهندسی برای طراحی و تحلیل و تسلط کامل به مباحث زمین شناختی و ساختار سنگی محیط، مجری و مشاور انجام پروژه های ژئوتکنیکی در تمامی مراحل طراحی، ساخت و پایداری سازه های سنگی میباشند. مهمترین هدف مکانیک سنگ گردآوری آن دسته از اطلاعاتی است که با آن‌ها بتوان سازه‌های مهندسی را در داخل یا به روی سنگ‌ها به نحو پایداری طراحی و بنا کرد. سنگ آهک
سنگ‌های آهکی زیستی: این نوع سنگ مستقیماً حاصل عملکرد فرایندهای بیولوژیکی هستند؛ یعنی فعالیت‌های جانداران موجود در طبیعت با عث می‌سود به نوعی یون‌های کلسیم و بی کربنات از محیط گرفته شده و با هم پیوند داده شوند و در محیط رسوب گداری نمایند. سنگ مصنوعی
۲- سبک‌تر از سنگ‌های 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 می‌شود. سنگ
= عوامل تخریب سنگ = هوازدگی را گازهای معلق در هوای شهرهای آلوده مثل دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد ایجاد می‌کنند و باعث تغییر رنگ و شکستگی و حتی جدا شدن سنگ‌های ساختمانی می‌شوند. از عوامل دیگر هوازدگی مثل انجماد و تبخیر آب در حفره‌های سنگ‌ها و حتی خاصیت رنگ بری و اثر گرمایی نور خورشید می‌توان نام برد. لازم است ذکر شود که برای انتخاب ماندگارترین سنگ‌های ساختمانی حتماً باید به ویژگی‌های سنگین‌های مختلف و همچین شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن منطقه توجه ویژه شود مثلاً انواع تراورتن‌ها که از انواع سنگ‌های آهکی هستند برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند اصلاً مناسب نیستند و خیلی زود دچار فرسایش می‌شوند. الکترونگاتیوی
به‌طور عمده، این ویژگی فلزات است، به این معنی که به‌طور کلی، هرچه خصوصیات فلزی یک عنصر بیشتر باشد، الکتروپوزیتیوی بیشتر می‌شود؛ بنابراین، فلزات قلیایی از همه عناصر دیگر، الکتروپوزیتیو تر هستند. دلیل این امر این است که آنها یک تک الکترون در لایه ظرفیت خود دارند و از آنجا که این الکترون نسبتاً از هسته اتم دور است، به راحتی خارج می‌شود. به عبارت دیگر، این فلزات انرژی یونش کمی دارند. روش‌های تولید پودر منیزیم
خواص فیزیکی مواد سنگ دگرگونی
سنگهای دگرگون، سنگ‌هایی هستند که تقریباً از تغییر شکل سنگ‌های قبلی به علت تغییر شرایط فیزیکی (فشار ـ دما) یا شیمیایی و در حالت جامد به‌وجود می‌آیند. پدیده دگرگون به محو و ناپدید شدن یک یا مجموعه‌ای از کانی‌های متبلور سنگ تعبیر می‌شود. این تغییرات ممکن است بر روی سنگ‌های رسوبی که در شرایط سطحی به وجود آمده‌اند یا در سنگ‌های آذرین که از ماگما متبلور گردیده یا حتی در سنگ‌های دگرگونی حادث شود. خواص فیزیکی مواد
خواص فیزیکی مواد یا ویژگی‌های فیزیکی هرگونه ویژگی است که قابل اندازه‌گیری باشد، که آن مقدار توصیف حالت یک سیستم فیزیکی است. دگرگونی‌ها در خواص فیزیکی یک سیستم می‌تواند برای توصیف دگرگونی یا تحول آن ماده بین حالت در حال حاضر آن بکار رود. به خواص فیزیکی اغلب به عنوان مشاهدات اشاره شده است. آن‌ها خواص معینی نیستند. ویژگی‌های فیزیکی قابل سنجش مواد کمیت فیزیکی آن‌ها نامیده می‌شود. وستیت
نسبت Fe به Fe در یک سنگ تعیین‌کننده میزان ماده معدنی سیلیکات در ساختار سنگ می‌باشد.در یک سنگ که ترکیبات شیمیایی آن داده شده‌است، آهن وارد مواد معدنی بر پایه ساختار شیمیایی اکثریت می‌شود و فازهای معدنی که در آن دما و فشار پایدار هستند می‌شود. آهن تنها می‌تواند وارد مواد معدنی ای از جمله پیروکسین و اولیوین شود اگر به صورت Fe2+ حضور داشته باشد. Fe3+ نمی‌تواند وارد شبکه فایالیت اولیوین شود و بنابراین برای هر دو یون Fe3+، یک Fe2+ استفاده شده و یک مولکول مگنتیت ساخته می‌شود. سنگ آتشفشانی
سنگ آتشفشانی یا آذرین نوعی سنگ است که به‌صورت ماگمای گداخته در سطح زمین به سرعت سرد شده‌است. سنگ‌های آتشفشانی داراری ویژگی‌های زیر هستند: تراز انرژی
به مواد معدنی جامدی که اجزای سازندهٔ آن‌ها (مولکول، اتم یا یونها) در سه جهت فضایی به صورت منظمی کنار هم قرار گرفته باشند یا دارای نظم بلورشناسی باشند، کریستال یا بُلور می‌گویند. ساختارهای بلورین نظم بلند دامنه داشته و می‌تواند خواص همسانگرد یا ناهمسانگرد داشته باشد. به نظر می‌رسد که بلورها ترازهای انرژی ندارند بلکه دارای نوارها انرژی هستند که در آن تنها الکترون‌هایی که نوار خال دارند می‌توانند انرژی را جذب کنند. خواص مکانیکی زیست مواد
این مواد شامل جایگزین های دندانی و اتصالات یا جایگزین های استخوانی که کاربرد پزشکی و یا بالینی دارند می شوند. پس خواص مکانیکی آنها بسیار حائز اهمیت است. خواص مکانیکی برخی از زیست مواد و استخوان در جدول 1 خلاصه شده اند. از میان آنها، بیشترین و گسترده ترین مطالعات مواد زیست فعال و زیست سازگاری روی هیدروکسی آپاتیت انجام شده است.. اما، این ماده مدول الاستیسیته و تافنس شکست کمتری دارد و شکست آن ترد است. لذا نیاز است تا زیست ماده ی با خواص مکانیکی مناسب تری ساخته شود. تراورتن
تراورتن دارای بافتی متخلخل و رنگ‌های متنوع و نواری شکل است که تنوع رنگی آن به علت اختلاف در ترکیباتی است که در زمان رسوب‌گذاری در عناصر سنگ وجود دارند و خود را به صورت رگه‌های مختلف نشان می‌دهند. قابل ذکر است که چون این رگه‌ها دارای ترکیب شیمیای متفاوت از زمینه سنگ می‌باشند در سنگ ایجاد شده دارای استحکام کمتری بوده و نقطه حساس یک سنگ را تشکیل می‌دهند که کمترین مقاومت را در برابر ضربه یا فشار از خود نشان می‌دهند و هر چه سنگ دارای رگه‌ها و ناخالصی‌های کمتری باشد استحکام بالاتری را دارا می‌باشد. سنگ آذرین
این سنگ‌ها بر اثر سرد شدن مواد مذاب در داخل زمین به وجود می‌آیند مثل سنگ گرانیت – گابرو ویژگی این سنگ‌ها این است که دارای بلورهای درشت می‌باشند و خیلی سفتند و بیشتر رنگ روشن دارند و بسیار زیباتر هستند. سنگ تراورتن سیلور
آب های داغ که وضعیت اسیدی نیز دارند، در مسیر حرکت خود، بخش های سنگی مختلف را در خود حل می کنند. بخش عمده ی این سنگ ها کربناته هستند در نتیجه ترکیب شیمیایی غالب در محلول های گرمابی نیز کربناته خواهد بود. گرچه انحلال ترکیبات آهن دار نیز ممکن است اتفاق بیافتد. گاهی در این مسیر، مواد آلی تیره رنگ و دارای عنصر کربن نیز در سنگ ها وجود دارند که توسط محلول های داغ حل می شوند. خروج محلول های گرمابی از چشمه ها و رسوب آن ها در اطراف چشمه ها به صورت لایه ای اتفاق می افتد که در نتیجه ی آن، توالی رنگ های روشن تا تیره و گاهی زرد شکل می گیرد که از ویژگی های تراورتن سیلور است. سنگ‌های قیمتی ابدیت
با این حال قدرتی در این سطح به راحتی ناپدید نخواهد شد، و بقایای آن مخلوق تبدیل به سنگ‌های ابدیت شدند. ثابت شده‌است که این جواهرات دارای احساسات مختص به خود می‌باشند و همهٔ آن‌ها با یکدیگر در ارتباط هستند. در تازه‌ترین کشف‌ها ثابت شده‌است که در زمان مالکیت سنگ‌های ابدیت به کاربر آن اجازه می‌دهد تا جواهرات دیگر را نیز پیدا کند. اگرچه بدست آوردن و حفظ پنج سنگ اولیه از سنگ اول تا پنجم به ترتیب دشوار و دشواتر خواهد شد، و در نهایت مالکیت هر پنج سنگ به دارنده آن قدرت کافی برای یافتن آخرین سنگ را می‌دهد. این مسئله باعث شده‌است که تصرف و تسلط بر هر شش سنگ، به کاری تقریباً غیرممکن مبدل شود. سنگ‌ریزش
شرایط نامساعد اقلیمی و زمین‌شناسی و آب و هوا مکانیسم‌های علی و اصلی ریزش سنگ هستند. عوامل دیگر شامل چگونگی شرایط وجودی خود سنگ مانند ناپیوستگی هم در توده سنگ، هوازدگی، زمین و آب‌های سطحی و زیرزمینی، یخ زدگی‌ها ذوب شدن‌ها، ریشه‌های درختان، و تنش‌های خارجی می‌باشد. یک درخت ممکن است در برابر باد قرار گرفته باشد، و این فشار در سطح ریشه، پایه‌های سنگ را در جای خود سست می‌کند و این می‌تواند سقوط را آغاز کند. گرانیت
سنگ خارا یا گرانیت گونه‌ای سنگ آذرین درونی اسیدی است. به همین دلیل، بافتِ آن دارای دانه‌های متوسط تا درشت است و دارای کوارتز (دُرّ کوهی)، میکا، فلدسپات ،و پاره‌ای کانی‌های دیگر می‌باشد. بسته به کانی‌هایِ موجود در سنگ خارا و شیمی آن، این سنگ به رنگ‌های گوناگونی، از صورتی تا سفید و خاکستریِ یافت می‌شود. این سنگ از سنگین‌ترین سنگ‌ها با چگالی ۲٫۷۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب به‌شمار می‌رود. نانو در معماری پایدار
این چشم‌انداز بی‌نظیر دست یافتنی است؛ زیرا ذرات رفتارهای متفاوتی در مقیاس نانو دارند، فضایی که قوانین فیزیک کوانتوم بر آن حاکم است. در دنیای کوانتوم می‌توان رنگ، فرام و ظاهر اشیا را بسیار ساده‌تر از مقیاس ماکرو تغییر داد. خواص بنیادین مواد نظیر استحکام، نسبت سطح به جرم، رساناییو الاستیسیته می‌توانند طوری طراحی شوند که مصالح متفاوت و مهیجی را خلق کرد. دیدن جهان اتم به معنای عادی کلمه میسر نیست، چون خواص آن کوچکتر از طول موج نور قابل دیدن است. اما با ساخت میکروسکوپ در سال ۱۹۸۱ توسط پژوهشگرانشرکت آی‌بی‌ام، این امکان به دانشمندان داده شد که برای اولین بار اتم‌ها، مولکول‌ها و پستی و بلندی‌ها در مقایس جهان نانو را ببینند. سنگ
اغلب بر اثر گرمای درون زمین و گرمای سنگ داغ، مایعی که در نزدیکی آن‌ها جاری است، نیز به دمای بسیار زیاد می‌رسد. گرمای زیاد و فشار ممکن است سنگی را از نوعی به نوع دیگر تبدیل کند. این سنگ‌های تبدیل شده را سنگ‌های دگرگونی می‌نامند. هر سنگ دگرگونی در آغاز یک سنگ ته‌نشستی با یک سنگ آذرین بوده‌است. نما (ساختمان)
۶- اسکوب سرخود است. بدین معنی که برخلاف سنگ‌های طبیعی در اثر عوامل جوی و عدم چسبندگی به مرور زمان از بدنه ساختمان جدا نمی‌شود، از آشناترین معایب سنگ طبیعی، همین جداشدن تدریجی از بدنه ساختمان است. گونگشی
گونگشی (به انگلیسی: Gongshi) (به چینی: 贡 石)، سنگی است که از عناصر طبیعی تشکیل شده‌است و در سنت چینی به دلیل ظاهر آن ارزش زیادی قائل هستند. بیشتر سنگ‌ها از دریاچه‌های آب شیرین جمع‌آوری می‌شوند، جایی که با تشکیل کارست ایجاد می‌شوند. همچنین به عنوان صخره‌های ادیب شناخته می‌شود. این اصطلاح همچنین سنگ‌هایی را که در باغ‌های سنتی چینی قرار گرفته‌اند مشخص می‌کند. کانی‌شناسی
کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد ، همگن ، متبلور و ایزوتروپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌‌شود. خواص فیزیکی کانی‌ها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانی‌ها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلور می‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد. نما (ساختمان)
نمای سنگی خود دارای انواع مختلفی هستند که عمده این تمایزات را می‌توان در تفاوت نوع سنگ موجود در طبیعت نام برد؛ لذا در اینجا جایز است قبل از معرفی انواع سنگ‌ها ابتدا به توضیح واژه سنگ تزئینی پرداخته و سپس به معرفی نماها بپردازیم. پشم سنگ
از ویژگی‌های مهم عایق پشم سنگ، مقاومت در برابر آتش می‌باشد. عایق حرارتی پشم سنگ به مثابه نوعی حفاظ در برابر آتش شناخته می‌شود چون آتش‌گیر نمی‌باشد و شعله‌ور نمی‌شود. هنگام بروز حریق سازه‌های فلزی (جذب حرارت زیاد و داغ شدن)، مقاومت مکانیکی خود را از دست داده و کل سازه فرو می‌ریزد؛ بنابراین از عایق پشم سنگ برای عایق کاری سازه‌های فلزی استفاده می‌گردد (ستون‌ها و تیرهای ساختمان را با پشم سنگ با روش‌های مناسب عایق کاری می‌کنند) و حتی تا ده ساعت در صورت تداوم حریق برای سازه هیچ مشکلی به وجود نمی‌آید. سنگ پا
پوکه معدنی از گدازه‌های آتشفشانی تشکیل شده که پس از رسیدن به سطح زمین سرد شده و به صورت دانه‌های ریز و درشت درآمده که سطح آن حبابی و دارای سوراخ‌هایی است. نام علمی آن پومیس (Pumice) است. از بارزترین ویژگی‌هایش استحکام بالا و سبکی آن است. پوکه معدنی یک نوع سنگ آتش فشانی بسیار سبک و متخلخل است‌. این نوع سنگ آتش فشانی زمانی ساخته می‌شود که که گاز گدازه‌های شیشه ای که در حال سرد شدن هستند به سرعت خارج می‌شوند. محل استخراج فقط در مناطق آتشفشانی است. پوکه معدنی دارای وزن پایین و مقاومت و سختی بالایی است؛ بدین جهت از آن در ساخت و ساز ساختمانی استفاده می‌شود. در صنعت ساختمان سازی از پوکه معدنی برای شیب بندی کف و سقف استفاده می‌شود و آن به جهت سبک سازی سازه است. خواص مکانیکی مواد
سختی: خشت
قابل توجه است که در بین خشتهای ذکر شده به میزان همگن بودن مواد ترکیبی در آن‌ها و حرکت‌پذیری یکنواخت و غیر یکنواخت یعنی انبساط و انقباض در مقابل گرما و سرما و عوامل طبیعی برخی مقاوم و پایدار بوده و برخی نا پایدار می‌باشد که بنا به نوع هوا و اقلیم مکان و حجم ساختمان از آن‌ها استفاده می‌گردد. خواص نوری مواد
نور مهندسی پلیمر
۵) شیمی فیزیک پلیمرها خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها با ضریب۳ ساختمان‌سازی طبیعی
سنگ به عنوان ماده ساختمانی به مدت هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته‌است. مدت‌های زیادی است که این ماده به داشتن دوام بسیار بالا شناخته شده‌است. هرم‌های گیزا، دالان‌های تدفین دربریتانیا و معابد مالتا همگی در بیش از ۴۰۰۰ سال قبل ساخته شده‌اند و همچنان پا بر جا هستند. قدیمی‌ترین شکل ساخت با کمک سنگ تحت عنوان dry stone یا انباشته سازی خشک شناخت می‌شود. این‌ها سازه‌هایی ساده همچون دیوارهای میدانی، پل‌ها و ساختمان‌هایی هستند که از سنگ‌هایی با اشکال نا منظم ساخته شده‌اند که با دقت انتخاب شده و جایگذاری شده‌اند. این امر باعث می‌شود که سنگ‌ها به خوبی بدون لغزش با هم جور شوند. سازه‌ها معمولاً در پایه پهن‌تر بوده و با افزایش ارتفاع باریک‌تر می‌شوند. در ساخت این بناها نیازی به ابزارهای ویژه وجود ندارد. تنها مهارت‌های صنعتگر در انتخاب و جای گذاری سنگ‌ها لازم است. بنایی سنتی با سنگ از انباشته سازی خشک سنگ تکامل یافته‌است. بلوک‌های سنگ در ردیف‌های هم سطح (courses) یا نا همسطح (uncoursed) از نظر ارتفاع قرار داده می‌شوند و با استفاده از ساروج آهک که میان سنگ‌ها مالیده می‌شود، ثابت می‌شوند. بنایی سنتی با سنگ امروزه به ندرت انجام می‌شود؛ به این دلیل که معدن کاری، برش و حمل سنگ، هزینه زیادی دربردارد و فرایند ساخت به زحمت و مهارت زیاد نیازمند است. سنگ، یک ماده ساختمانی با دوام بسیار بالا، نیاز اندک به تعمیر و با جرم حرارتی بالا می‌باشد. سنگ، تطبیق پذیر بوده و در بسیاری از اشکال، اندازه‌ها، رنگ‌ها و بافت‌ها موجود می‌باشد و می‌توان از آن در کف‌ها، دیوارها، آرک‌ها و پشت بام‌ها استفاده کرد. سنگ‌ها به راحتی با مناظر طبیعی ادغام می‌شوند و جهت اهداف ساختمانی دیگر به راحتی بازیافت می‌شوند. خواص پلاستیک
مواد کریستالی، از صفحات یکنواخت اتمی که به ترتیب قرار گرفته‌اند تشکیل می‌شوند. این صفحات ممکن است بر روی یکدیگر و در جهت نظم فعلی بلغزند. لغزش حاصل، تغییر شکل دائمی بین کریستالی پلاستیک می‌باشد. این تغییر محل شبیه این است که صفحات بر روی یکدیگر لغزیده‌اند. فلسیک
فلسیک () در زمین‌شناسی به گروهی از سنگ‌های آذرین گفته می‌شود که نسبتاً غنی از عناصری مانند فلدسپات و کوارتز است. سنگ‌های فلسیک در مقابل مافیک قرار دارند که درصد منیزیم و آهن آن‌ها بیشتر است. فلسیک به سنگ‌های غنی از کانی‌های سیلیکات، ماگما و سنگ‌های غنی از عناصر سبک‌تر مانند سیلیسیم، اکسیژن، آلومینیم، سدیم و پتاسیم هستند. ماگما یا گدازه فلسیک، ویسکوزیته بالاتری نسبت به ماگما یا گدازه مافیک دارد. خرابی بتن
انواع مختلفی از سنگدانه‌ها دستخوش واکنش‌هایی شیمیایی قرار می‌گیرند که منجر به پدیدهٔ انبساط مخرّب می‌شود. در این بین بیشترین شیوع متعلّق به سنگدانه‌های حاوی سیلیس فعّال است، که می‌تواند با قلیای موجود در بتن (KO و NaO که عمدتاً از سیمان هستند) واکنش دهند (در حضور آب). از فعّال‌ترین کانی‌های موجود در سنگدانه‌ها می‌توان به اُپال، سنگ یمانی، چخماق و کوارتز تیره اشاره کرد. پس از انجام واکنش قلیایی-سیلیسی (ASR)، ژلی منبسط شونده شکل گرفته و ترک‌های گسترده و خرابی در عناصر سازه ای ایجاد می‌شود. در سطح روسازی‌های بتنی، ASR می‌تواند موجب بیرون پریدگی، به معنای خروج مخروط‌های کوچک (تا در محدودهٔ قطر) مطابق با قرارگیری سنگدانه‌ها شود. فرمیم
خواص فیزیکی عنصر فرمیم : گونگشی
گونگشی بر اساس عوامل مختلفی مانند سایه رنگ، بافت و الگوهای سنگ مورد توجه قرار می‌گیرد. شکل‌های عجیب و باریک بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند، به‌ویژه هنگامی که سنگ به شدت متمایل است. سنگ بر اساس صدایی که هنگام ضربه زدن ایجاد می‌کند نیز قضاوت می‌شود. نانوسیم
ویژگی‌های مکانیکی سنگ تراورتن سیلور
سنگ تراورتن سیلور، تقریباً ویژگی های فیزیکی و مکانیکی سایر تراورتن ها را دارد. این سنگ تخلخل نسبتاً کمی دارد؛ حفرات کوچک مقیاس در بافت این سنگ به چشم می خورد که وجود آن ها از جهات مختلف به عنوان مزیت به شمار می رود. ساختمان
شکل‌پذیری: یکی از خواص مهم مصالح فلزی شکل‌پذیری آنهاست. فلزات قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و نیروهای دینامیکی و ضربه‌ای را تحمل نمایند، در حالیکه بتن ترد و شکننده بوده و عملکرد آن در مقابل این نیروها بسیار ضعیف است. سنگ آذرین
تاریخ‌گذاری مطلق آن‌ها را می‌توان به‌وسیلهٔ اشکال مختلف زمان‌سنجی رادیومتری به‌دست‌آورد و در نتیجه می‌توان با لایه‌های چینه مجاور مقایسه کرد، و امکان یافت که توالی و زمان حوادث را محاسبه کرد؛ ویژگی‌های این سنگ‌ها معمولاً از ویژگی‌های یک محیط زمین‌ساختی خاص خبر می‌دهد. تحول زمین‌ساختی (زمین‌ساخت صفحه‌ای را ببینید)؛ در برخی شرایط خاص آن‌ها میزبان ذخایر معدنی مهم (سنگ معدن) هستند: به عنوان مثال، تنگستن، قلع، و اورانیوم معمولاً با گرانیت و doritos همراه است، در حالی که سنگ معدن کروم و پلاتین معمولاً با گابرو ها در ارتباط است. فولاد ساختمانی
خواص فولاد بسته به عناصر آلیاژی آن بسیار متفاوت است. فلزات پس‌واسطه
از دیدگاه فیزیکی فلزات پس‌واسطه معمولاً نرم (یا ترد) اند، ویژگی‌های مکانیکی ضعیفی دارند و نقطهٔ ذوب آن‌ها نسبت به فلزهای واسطه پایین‌تر است. ساختار بلوری آن‌ها تمایل دارد که اثرات پیوند کووالانسی از خود نشان دهد و معمولاً پیچیدگی بیشتر یا عدد هم‌آرایی کمتری نسبت به دیگر عنصرهای فلزی دارند. سنگ‌راهه
سنگ‌راهه () مجموعه‌ای از سنگ‌ها هستند که به منظور تشکیل یک پل یا میان‌گذر ساده ساخته شده‌اند که به یک عابر پیاده اجازهٔ عبور از یک آب‌گذر می‌دهد، مانند یک رود؛ یا یک آب‌نما در یک باغی که در آن آب اجازهٔ عبور از پله‌های سنگی را دارد. برخلاف دیگر پل‌ها، آنها هیچ دهانه‌ای ندارند. اگرچه خاستگاه آنها مشخص نیست اما سنگ‌راهه همراه با پل‌های چوبی، احتمالاً از شکل‌های اولیهٔ ساخته شده توسط انسان برای عبور از پهنهٔ آبی است. ویژگی‌های فلزات، شبه‌فلزات و نافلزات
جیوه کاماسیت
هنگامی که شهاب سنگ در دمای زیر 750 درجه سانتیگراد سرد می شود، تغییر فاز آهن به فاز کاماسیت سبب بروز مغناطیسی می‌شود. در طول این سرد شدن، شهاب سنگ خواص مغناطش حرارتی غیر معمول پیدا می‌کند. خواص مغناطیسی مواد معدنی آهنی ای که تحت مغناطش حرارتی در پوسته زمین بدست می‌آید بیشتر از حالتی است که در شرایط برابر در دمای اتاق حاصل می‌شود. این روش یک مغناطش حرارتی غیر متعارف است زیرا به نظر می رسد به دلیل یک فرآیند شیمیایی باقیمانده است که با سرد شدن تانیت به کاماسیت القا می شود. چیزی که این موضوع را به ویژه جالب می کند این است که نشان داده شده است که در تمام میدان های مغناطیسی کندریت های معمولی صدق کرده و نشان داده شده است به اندازه 0.4Os قدرت دارند.