معمولاً سنگ از بتن قوی تر است و یک سوم ردپای کربن کمتری به جای می گذارد . شرکت مهندسیWebb Yates  در حال استفاده مجدد از یک ماده باستانی برای عصر مدرن است.

ایجاد یک سازه بتنی شامل استخراج سنگ آهک از معدن، گرم کردن آن تا 1450 درجه سانتیگراد در کوره و سپس آسیاب کردن بقایای آن به صورت پودر برای تولید سیمان است. این سیمان با ماسه و آب مخلوط و در قالب بتنی ریخته می شود که کارگران ساعت ها به سختی آن را به همراه میلگرد در کنار هم قرار داده اند ، تا به آن سازه استحکام کششی بدهند. پس از اینکه بتن خودش را گرفت ، قالب برداشته می شود و 28 روز بعد، بتن به استحکام کامل خود می رسد.
سوال اینجاست که چرا به سادگی و با استفاده از بلوک های سنگی استخراج شده از معدن برای ساخت یک سازه، تمام این ضایعات را از بین نبریم؟ به هر حال، این همان کاری است که مردم هزاران سال قبل از اختراع سیمان انجام می دادند.  سنگ معمولاً دو و نیم برابر قوی‌تر است و ردپای کربن آن یک سوم بتن است.
شرکتWebb Yates  این حقیقت را پذیرفته و از موضوع استفاده از سنگ برای سازه های مدرن به عنوان راهی برای کاهش شدید انتشار کربن دفاع می کند. این شرکت به راه حل هایی دست یافته است که امکان استفاده از سنگ برای تیرهای بلند سقف و کف مورد استفاده در ساختمان های تجاری و دیگر ساختمان های بزرگ را فراهم می کند. این ایده‌ها در چند پروژه داخلی آزمایش شده‌اند تا این مفهوم را اثبات کنند که با این ایده می‌توان از سنگ ها برای ساختمان‌های بزرگ‌تر استفاده کرد.
اصل و قاعده پشت یک تیر سنگی مانند ساخت یک پل چند بخشی با دهانه بلند است، که در آن مقاطع بتنی پیش ساخته در کنار یکدیگر قرار می گیرند و پس از کشش با تاندون های فولادی که از میان بخش ها عبور می کنند به سازه استحکام می دهند. این اصل در مورد توسعه خانه ای در مزرعه گچ در شمال لندن که اخیراً تکمیل شده ، اعمال شده است.
تیرچه ای به طول ۶ متر، سقف امتداد یافته در پشت ساختمان را نگه می دارد . این تیرچه از بخش های آهکی به طول ۷۵۰ میلی متر ساخته شده است که سوراخ هایی در هر یک از آن ها ایجاد شده است. یک کابل فولادی از میان آن عبور می کند و با یک جک کشیده می شود تا کابل در دو انتهای تیر مهار شود. تیر پیش ساخته است و به صورت یک تکه به محل حمل شده است.

استیو وب، مدیر شرکت  Webb Yates ، بر این باور است که یک تیر سنگی می تواند به اندازه یک تیر فولادی یا بتنی استحکام داشته باشد و در مورد بتن، این استحکام کمتر است زیرا سنگ دارای دو ویژگی مقاومت کششی و فشاری بالا است . بعلاوه این حقیقت وجود دارد که بتن دچار لغزش نمی شود و در طول زمان تحت فشار تمایل به تغییر شکل دائمی ندارد.
در مورد تیر فولادی، ، مقدار بسیار کمی از مقاومت کششی ماده مورد استفاده قرار می گیرد، به همین دلیل است که در سازه های پیش تنیده ، ظرفیت کششی کابل فولادی به حداکثر می رسد و از نظر ساختاری بسیار کارآمد هستند. استیو وب در اینباره توضیح می دهد: "با یک یا دو کابل، می توانید تقریباً همان ظرفیت یک تیر فولادی را بدست آورید. ارتفاع کف تا سقف کاملاً محدود است، بنابراین چون ما می‌خواهیم ارتفاع داخلی را به حداکثر برسانیم، از سنگ برای سفت کردن تیرهای *گلولام استفاده می‌کنیم."
( *گلوگام : تیرچه چسبی لمینتی یا  تیرچه لایه ای )
شرکت Webb Yates همچنین از یک سازه سقف سنگی در مزرعه گچ و اخیراً در خانه جدیدی در دولویچ در جنوب لندن استفاده کرد. مورد دوم دارای تیرهای گلولام بلوط است که در بالای آن صفحات آهکی به ضخامت 50 میلی متر قرار گرفته اند تا سقف سبز را پشتیبانی کنند. برای جلوگیری از نیاز به تهویه مطبوع، به جای چوب از سنگ استفاده شده است.
لیام برایانت، یکی از کارمندان شرکت Webb Yates که روی این پروژه کار می کند، توضیح می دهد : " به دلیل وجود لعاب زیاد ، گرم شدن بیش از حد، یک نگرانی بود. بنابراین ما باید سقفی با جرم حرارتی بسیار زیاد فراهم می کردیم.به کار گیری یک سقف چوبی سبک‌تر خواهد بود، اما خاصیت جرم حرارتی را فراهم نمی‌کرد."
وی در ادامه می گوید:" تیرهای سنگی و تیرهای چوبی به صورت ترکیبی کار شد تا باعث کاهش عمق تیرها شود. ارتفاع کف تا سقف کاملاً محدود است، بنابراین چون ما می‌خواهیم ارتفاع داخلی را به حداکثر برسانیم، از سنگ برای سفت کردن تیرهای *گلولام استفاده می‌کنیم." او اظهار می کند که اگر این رویکرد اتخاذ نمی شد، تیرهای با عمق 290 میلی متر حداقل 50 میلی متر عمیق تر بودند.

ابعاد تخته های سنگی 1 متر در 1.5 متر است. هر تیرچه شامل دو تخته است که به صورت ضربدری و با حداقل تعداد اتصالات کنار هم قرار گرفته اند. تخته های چوبی که روی تیرچه ها دورتادور سقف چیده شده اند، لبه تیرچه ها را مهار می کنند.
زمانی که سقف گذاشته می شود، تیرچه سقف می خواهد به سمت پایین خم شود، طوری که انتهای تیر را کشیده قسمت های بالایی به هم فشرده می شود. تخته های سنگی با مقاومت در برابر این فشار، مقداری از بار را تحمل می کنند که باعث کاهش عمق تیرها می شود.
چگونه می توان از اینگونه نوآوری ها در ساختمان های بزرگتر استفاده کرد؟ اینکار برای سازه‌های با دهانه بزرگ مناسب است . به این صورت که میتوان در مرحله اول تیرهای سنگی که توسط ستون‌های سنگی حمایت می‌شوند را جایگزین تیرهای بتنی یا فولادی کرد و در مرحله دوم از تیرهای چوبی بین این تیرها و تخته های سنگی که  در بالا قرار داده شده اند ، استفاده کرد.
به گفته این شرکت ترکیب چوب و سنگ برای همان دهانه های پانل های چوبی لایه ای متقاطع (CLT) مناسب است. یک دهانه 7 تا 8 متری به تیرهای چوبی به عمق حدود 300 میلی متر نیاز دارد که روی آنها تخته های سنگی 75 میلی متری قرار بگیرد. این عمیق تر از ضخامت 200-300 میلی متری پانلCLT  است، نقطه ضعفی که توسط فضای خالی بین تیرهای چوبی با یک تخته ترکیبی به درد بخور از جنس چوب و سنگ جبران می شود.
برای سرعت بخشیدن به ساخت و ساز ، می توان تخته های چوب و سنگ را به صورت پیش ساخته در ابعادی مثل تخته های CLT پیش ساخته و به همان روشی که اکنون تخته های CLT نصب می شود، در موقعیت قرار داد. شرکت Webb Yates می گوید : " راه حل رایج برای یک سایت کاری کم کربن،  ترکیب تیرهای فولادی و تخته های  CLT  است. شما می توانید به جای ترکیب فولاد و CLT، با ترکیب تیرهای سنگی ، تیرهای چوبی پیش ساخته و پانل های سنگی ساخت و ساز کنید."

ایده این است که ما می توانیم این روش را به سیستمی تبدیل کنیم که بتواند برای ساختمان های بسیار بزرگتر استفاده شود.با اینکار شما مزایای جرم حرارتی، اشتعال پذیری کمتر، عملکرد صوتی بهتر و کربن بسیار بسیار کم را دارید و این یک حسن ختام زیبا است.
در حال حاضر تنها راه حل کم کربن برای ساختمان ها، پانل های CLT  ای است که جرم حرارتی زیادی ندارند، بسیار گران هستند و باید از سوئیس یا اتریش وارد شوند.
شرکت Webb Yates در حال کار با دانشگاه UCLلندن برای اثبات عملکرد آتش این رویکرد است. نتایج اولیه نشان می دهد که تیر سنگی در مقایسه با تیر بتنی که فقط یک ساعت در برابر آتش مقاومت دارد ، می تواند تا سه ساعت در برابر آتش از خود مقاومت نشان می دهد. دلیل اینکه سنگ در آتش بسیار خوب عمل می کند این است که، برخلاف بتن، حاوی آب نیست که باعث ریزش آن شده و میلگرد را در معرض شکست قرار دهد.
تخته های سنگی باید نسبت به تخته های CLTهم عملکرد بهتری در برابر آتش داشته باشند. اگرچه CLT مقاومت مناسبی در برابر اشتعال دارد، شرکت Webb Yates می‌گوید نگرانی‌هایی در مورد لایه‌برداری وجود دارد که در آن تکه‌های چوب از تخته جدا و باعث شعله ور شدن بیشتر آتش‌سوزی می شوند ولی در غیر این صورت آتش زود خاموش می‌شود.

 مفهوم تخته ی سنگی پیش از این در مرکز علمی Kantor که در نزدیکی کینگز کراس لندن می باشد ، وجود داشته است. قطعات بتنی پیش ساخته به جای سنگ برای ایجاد طبقات کامپوزیتی برای سطوح بالایی ساختمان مورد استفاده قرار می گرفتند. پیچ های چوبی به عنوان اتصالات بین تخته های بتنی و تیرهای چوبی استفاده می شدند. شرکت Webb Yatesمی گوید:"حرکت بعدی ما تعویض بتن با سنگ است. "
مردم یک ماده را به دلایل عملی به عنوان مصالح انتخاب می کنند و سپس بسیار به آن ماده وابسته شده  و به استفاده از آن ادامه می دهند.
این مهندس امیدوار است که از این سیستم و ایده قطعات پیش ساخته در ساختمانی در لوئیشام که برای پناه گاه گربه ها ساخته خواهند شد، استفاده کند. برآوردهای اولیه نشان می دهد که هزینه اینکار حدود 300 پوند در متر مربع است که قیمتی مشابه تخته های CLT دارد. شرکت Webb Yates می گوید که قیمت کامپوزیت چوب سنگی در صورت استفاده عمده تر کاهش می یابد.
او می‌گوید :" به‌شدت و به‌طور انبوه برای تخته های CLT در صنعت سرمایه‌گذاری می‌شود و بازاری تثبیت‌شده دارد، در حالی که این تخته های سنگی یک نمونه اولیه است. هنوز بهینه سازی یا صرفه جویی زیادی در مقیاس بزرگ برای آن صورت نگرفته است، با این حال قیمت آن تقریبا با CLT یک سان است. ما فکر می کنیم این یک فرصت واقعی است."
سنگ های زیادی در دسترس هستند. در حال حاضر سنگ آهک برای تولید سیمان استخراج می شود ولی انواع مناسب دیگری از سنگ نیز وجود دارد. مقدار قابل توجهی سنگ استخراج شده نیز مورد استفاده قرار نمی گیرد زیرا متخصصان انتظار دارند که محصول از لحاظ بصری سازگار باشد و همین امر منجر به مقادیر زیادی زباله می شود که می تواند به صورت ساختاری مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این سنگ ها هزینه را کاهش می دهد و جلوی انتشار بیشترکربن را میگیرد.
ردپای کربن سنگ تقریباً یک سوم بتن است و بخش عمده آن به حمل و نقل و پرداخت های تکمیلی مانند پولیش کردن یا صیقل دادن مربوط می‌شود. اگر سنگ به صورت محلی استخراج شده و بدون پرداخت استفاده شود، تاثیر کربن آن می تواند به تنها یک دهم میزان تاثیر کربن بتن هم کاهش یابد.
سنگ پتانسیل زیادی برای کاهش انتشار کربن در سازه‌های اصلی مانند ستون‌ها، تیرها و قطعه‌ها دارد،پس چرا همه از آن استفاده نمی‌کنند؟ شرکت وب می‌گوید: " مردم یک ماده را به دلایل عملی به عنوان مصالح انتخاب می کنند و سپس بسیار به آن ماده وابسته شده  و به استفاده از آن ادامه می دهند."

اگر شرکت هایی نظیر*  Laing O'Rourke، *Lafarge  یا هر شرکت صنعتی بزرگ دیگری این کار را انجام دهد، می تواند خیلی سریع این روند وابستگی را شکست داده و کاری کند که استفاده از سنگ در کمترین زمان بسیار کارآمد شود.
(*Laing O'Rourke : بزرگترین شرکت خصوصی ساختمانی در بریتانیا است که دفتر مرکزی آن در دارتفورد، انگلستان قرار دارد.)
(*لافارژ : شرکت صنعتی فرانسوی است، که متخصص در تولید و عرضه چهار محصول سیمان، سنگدانه، بتن و گچ به صورت عمده می‌باشد. این شرکت به عنوان چهارمین تولیدکننده سیمان جهان شناخته می‌شود.)
استفاده از آجر به‌عنوان یک راه‌کار واقعاً مصلحت‌آمیز در لندن شروع شد، زیرا خاک رس زیادی وجود داشت و حمل و نقل زغال سنگ برای ساخت آجرهایی که سازنده و به پایان رساننده ی معماری ساختمان‌ها بودند، آسان بود. زمانی که شروع به چیدن دیوارهای حفره ای می کنید ، آجر به اندازه کافی قوی نیست که بتواند ساختمان را نگه دارد، بنابراین به جای اینکه آجر ساختمان را نگه دارد ، ساختمان آجر را نگه می دارد و بعدهم شما باید اتصالات حرکتی،* لچکی ها ، آجرهای مهار کننده و همه این لوازم جانبی را وارد کار کنید. هیچ‌کس تا به حال فکر نکرده که اینکار احمقانه است و باید استفاده از آجر را رها کنیم؟!
(*لچکی :قطعه اهن زاویه داری که به تیرک متصل می شود تا انتهای تیرک ها را پشتیبانی کند)
در مورد سنگ ، اینکه به جای برش دادن آن، کارهایی مثل قرار دادن میلگرد و مخلوط کردن و ریختن بتن را انجام دهیم، کار آسانتری بود. اما استفاده از ابزارهای مدرن به این معنی است که این برش دادن دیگر کار مشکلی نیست.
شرکت Webb Yates بر این باور است که با سرمایه گذاری مناسب، سازه های سنگی واقعاً می توانند توسعه پیدا کنند. ما یک شرکت مهندسی مشاور کوچک هستیم و می‌توانیم این دستور کار را پیش ببریم و بدون صرف بودجه ی تحقیق و توسعه دولتی یا هیچ گونه حمایتی فقط با همراه کردن مشتریان خود، نوآوری کنیم. اگر شرکتهایی مانند Laing O'Rourke،Lafarge  یا هر شرکت صنعتی بزرگ دیگری این کار را انجام دهد ، می تواند خیلی سریع این روند را طی کرده و در کوتاه ترین زمان ، بسیار کارآمد شود. این یک تغییر اساسی در ردپای کربن ساختمان ها خواهد بود."
 

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .