الحجر المصنّع

الحجر المُصنّع هو نوع من الأحجار الاصطناعية ، ^{[ 1 ]} وهو مادة مركبة مصنوعة من الحجر المسحوق المربوط معًا بمادة لاصقة لتكوين سطح صلب . المادة اللاصقة الأكثر شيوعًا هي راتنج البوليمر ، مع استخدام مزيج الأسمنت في بعض الأنواع الأحدث . تشمل هذه الفئة الكوارتز المُصنّع (SiO2 ₎ ، والخرسانة البوليمرية ، والرخام المُصنّع . ^{[ 2 ]} يعتمد استخدام هذه المنتجات على الحجر الأصلي المستخدم. بالنسبة للرخام المُصنّع، فإن الاستخدام الأكثر شيوعًا هو الأرضيات والجدران الداخلية، بينما يُستخدم المنتج المصنوع من الكوارتز بشكل أساسي لأسطح مطابخ [ ^{3 ] كبديل} للرقائق أو الجرانيت . [ ^{4 ] تشمل} المواد ذات الصلة الجيوبوليمرات والحجر المصبوب . على عكس الترازو ، تُصنع هذه المادة في المصانع على شكل كتل أو ألواح، ويتم تقطيعها وصقلها بواسطة المصنّعين، ثم يتم تجميعها في موقع العمل.

يُشار إلى الحجر المُصنّع أيضاً باسم الحجر المُتكتل أو الحجر المُتكتل، وهو المصطلح المُعتمد في المعايير الأوروبية (EN 14618)، مع العلم أن هذا المعيار يشمل أيضاً المواد المُصنّعة باستخدام مادة رابطة إسمنتية، مما يزيد من الالتباس في المصطلحات. أما نسخة الكوارتز (التي يتعامل معها المستهلكون النهائيون بشكل مباشر في الغالب) فتُعرف باسم "سطح الكوارتز" أو ببساطة "الكوارتز". ^{[ 5 ]}

شركة بريتون إس بي إيه ، وهي شركة خاصة مقرها تريفيزو بإيطاليا، طورت طريقة بريتون واسعة النطاق في ستينيات القرن الماضي، [ ^{2 ] وهي} المورد الرئيسي لمعدات صناعة الأحجار الهندسية. على الرغم من أن بريتون كانت الشركة المصنعة الأصلية لمعدات التشكيل ولا تزال تمتلك العديد من براءات الاختراع الدولية لهذه العملية، إلا أن هناك الآن العديد من الشركات الأخرى التي تنتج آلات مماثلة.

يشكل السيليكا النقي بنسبة 99.9%، على شكل حبيبات ومسحوق، ما بين 90 و93% من وزن المادة، موزعة في مصفوفة من راتنج البوليستر غير المشبع (7-10%) ممزوج بمحفز بيروكسيد ومسرع كوبالت، مما يسهل عملية تصلب المادة المتصلبة حراريًا في درجة حرارة الغرفة. تُحفظ المادة المتصلبة عادةً لمدة 24-48 ساعة قبل التلميع والتشطيب. كما تُضاف مواد ماصة إلى المزيج الكيميائي لمنع تغير اللون الناتج عن تفاعل راتنج البوليستر غير المشبع مع الأشعة فوق البنفسجية. تتميز أحجار الكوارتز المصنعة باستخدام راتنجات البوليستر غير المشبعة بانخفاض امتصاص الماء، ومتانة كيميائية فائقة، وصلابة عالية، وقوة انحناء، ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية مقارنةً بالجرانيت والرخام. ^{[ 6 ]}

تعتمد عملية الرص بالاهتزاز والضغط الفراغي على استخدام قوالب مطاطية يُصب فيها مزيج من الحجر المسحوق والراتنج على سير متحرك. يُسخّن المزيج، الذي يتكون من حوالي 93% من ركام الحجر و7% من راتنج البوليستر (66% كوارتز و34% راتنج حجميًا)، ويُضغط تحت فراغ في مكبس كبير. يساعد الاهتزاز على رص المزيج، مما ينتج عنه لوح متجانس الخواص يكاد يخلو من المسامية. ^{[ 2 ]} ثم يُعالج الحجر المُصنّع بنفس طريقة معالجة نظيره الطبيعي.

تقوم بعض الشركات باستيراد الصخور بنفسها لسحقها إلى تكتلات (مساحيق حجرية) بأحجام حبيبات مختلفة لمنتجاتها، بينما تقوم شركات أخرى ببساطة بشراء مساحيق حجرية مسحوقة مسبقًا.

تُصنع الأحجار الهندسية عادةً بنفس طريقة الأحجار الطبيعية باستخدام قاطع نفاث مائي أو شفرة ماسية . وهذا يختلف عن مواد الأسطح الصلبة التي يمكن قطعها بالمناشير العادية. ^{[ 7 ]}

يمكن إنتاج هذه المادة بسماكات 12  مم، أو 20  مم، أو 30  مم. أما المقاس الأكثر شيوعًا للألواح فهو 3040  مم × 1440  مم للكوارتز، و3050  مم × 1240  مم للرخام المصنوع من مادة بريتون، ولكن يتم إنتاج مقاسات أخرى مثل 3040  مم × 1650  مم وفقًا لمتطلبات السوق.

الحجر المُصنّع غير مسامي، ^{[ 8 ]} وأكثر مرونة وصلابة من أنواع كثيرة من الأحجار الطبيعية. ولأنه يتمتع ببنية داخلية متجانسة، فهو خالٍ من الشقوق أو العيوب الخفية التي قد توجد في الأحجار الطبيعية، كما يتميز بتناسق اللون والنمط بين الألواح. ^{[ 9 ]} تسمح مواد الربط المصنوعة من راتنج البوليستر ببعض المرونة، مما يمنع التشقق تحت ضغط الانحناء. إلا أن هذه المواد غالباً ما تستمر في التصلب، مما يؤدي إلى فقدان قوة الانحناء بمرور الوقت. كما أن راتنجات البوليستر ليست مقاومة تماماً للأشعة فوق البنفسجية، لذا لا يُنصح باستخدام الحجر المُصنّع في التطبيقات الخارجية. ^{[ 10 ]} فالتعرض المستمر للأشعة فوق البنفسجية قد يُسبب تغير لون الحجر وتلف مادة الربط الراتنجية.

قد يتضرر هذا النوع من الأحجار أحيانًا عند تعرضه للحرارة المباشرة. يتميز حجر الكوارتز المُصنّع بمقاومة أقل للحرارة مقارنةً بأنواع الأحجار الأخرى، بما في ذلك معظم أنواع الجرانيت والرخام والحجر الجيري، ولكنه لا يتأثر بدرجات حرارة أقل من 150  درجة مئوية (300  درجة فهرنهايت). مع ذلك، قد يتضرر حجر الكوارتز المُصنّع نتيجة التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. لذا، ينصح المصنّعون بعدم وضع الأواني الساخنة مباشرةً على سطحه، واستخدام قاعدة عازلة للحرارة أو حامل للأواني الساخنة أسفل أجهزة الطهي المحمولة.

عند استخدامها كبلاط أرضيات، يجب توخي الحذر لضمان توافقها مع المادة اللاصقة المستخدمة. تُعدّ المواد اللاصقة الراتنجية التفاعلية والمواد اللاصقة الأسمنتية سريعة الجفاف ناجحة بشكل عام، ولكن قد يحدث فشل في التماسك أو تغير في اللون مع أنواع أخرى من المواد اللاصقة الأسمنتية. بالإضافة إلى ذلك، فإن بلاط الحجر المُجمّع أكثر حساسية للتمدد والانكماش الحراريين وللرطوبة الناتجة عن طبقات التسوية السفلية، مما يستلزم إضافة فواصل تمدد بشكل متكرر أكثر من بلاط الأرضيات الحجري أو الخزفي (انظر على سبيل المثال المعيار البريطاني BS 5385-5: 2011) والتحقق من ذلك عن طريق اختبار جفاف الطبقات السفلية.

على الرغم من أن الأحجار المصنعة القائمة على الرخام والكوارتز يتم إنشاؤها من خلال عملية مماثلة، وتقوم العديد من الشركات بإنتاج كليهما في نفس الوقت، إلا أن هناك اختلافات واضحة في خصائصها واستخداماتها.

الرخام مادة لينة نسبيًا وعرضة للخدش، لكن صيانته سهلة. ويمكن تلميعه مرارًا وتكرارًا حتى يصبح رقيقًا جدًا. يُعد الرخام أكثر شيوعًا وتوفرًا في جميع أنحاء العالم، ويأتي بتشكيلة أوسع، مما يمنح نظيره المُصنّع ميزة سعرية كبيرة، بالإضافة إلى تنوع أكبر في الأنماط والألوان. يُستخدم الرخام المُصنّع عادةً كأرضيات في المشاريع التجارية الكبيرة مثل الفنادق ومراكز التسوق وردهات الشركات، حيث يجمع بين المظهر الجذاب للرخام وتكلفته المناسبة وسرعة التسليم.

الكوارتز مادة أكثر صلابة بكثير. تبلغ صلابة الرخام على مقياس موس حوالي 3، بينما تبلغ صلابة الكوارتز حوالي 7. هذا يجعله أكثر مقاومة للخدش، ولكنه يجعل إعادة تلميعه ومعالجته بشكل عام مهمة أكثر صعوبة، ولهذا السبب يُستخدم في الغالب لأسطح مطابخ، حيث يمكن للقيمة المضافة من خلال المعالجة أن تعوض تكلفته الأعلى بكثير.

يوجد فرق بين الكوارتز والكوارتزيت ، وقد يحدث التباس بينهما لتشابه الاسم. أسطح الكوارتز مصنّعة رغم أن الكوارتز مادة طبيعية. أما أسطح الكوارتزيت فهي طبيعية وتُعتبر من أجود أنواع أسطح المطابخ. ^{[ ٨ ]}

كانت إيطاليا الدولة المهيمنة في توريد منتجات الأحجار المصنعة من ثمانينيات القرن الماضي وحتى أوائل الألفية الجديدة، وخاصة الرخام المصنع. وقد أدى نمو الاقتصاد الصيني إلى تغيير جذري في السوق، حيث باتت الصين تضم أكبر عدد من المنتجين وأكبر كمية إجمالية من الإنتاج. ويُقدر عدد موردي الأحجار المصنعة في الصين وحدها بأكثر من 100 مورد. كما يوجد في الهند حوالي 40 وحدة لإنتاج الألواح اعتبارًا من ديسمبر 2012. ولا تزال الشركات الأصلية التي تُشغل آلات بريتون، مثل الشركات الإيطالية كواريلا وسانتا مارغريتا، وشركة روماستون التايوانية، العلامات التجارية الأكثر شهرة في مجال الرخام.

كما هو الحال مع أي حجر يحتوي على السيليكا، قد ينتج داء السيليكا عن استنشاق الغبار المتولد أثناء قطع أو معالجة الأحجار المصنعة من الكوارتز. ويمكن الحد من خطر استنشاق غبار الكوارتز باتخاذ احتياطات السلامة المناسبة. ^{[ 11 ] [ 12 ]} يزداد خطر الإصابة بداء السيليكا عند قلة أو انعدام احتياطات السلامة أو معدات الوقاية الشخصية. وقد يحدث هذا في ورش العمل الصغيرة أو في البلدان التي لا تخضع فيها هذه الصناعة للتنظيم أو المراقبة. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

في أستراليا، شُكّلت فرقة عمل وطنية معنية بأمراض الغبار في يوليو/تموز 2019. ^{[ 15 ]} وفي غرب أستراليا، سُنّ تشريع لدعم الكشف المبكر عن داء السيليكوز الناجم عن الأحجار المُصنّعة. ^{[ 16 ]} ويُنصح الأطباء في غرب أستراليا باتباع إرشادات صارمة للمراقبة الصحية للعمال المعرضين للخطر. ^{[ 17 ]} وفي فبراير/شباط 2023، دعت النقابات العمالية الأسترالية إلى حظر استيراد الأحجار المُصنّعة إلى أستراليا. ^{[ 18 ]} وفي ديسمبر/كانون الأول من العام نفسه، أصبحت أستراليا أول دولة تُعلن حظرًا على الأحجار المُصنّعة استجابةً لإصابة العمال بداء السيليكوز. ودخل الحظر حيز التنفيذ في 1 يوليو/تموز 2024. ^{[ 19 ]}

في كاليفورنيا، شُخِّصت إصابة 500 عامل في ورش تصنيع أسطح الكوارتز بداء السيليكا حتى يناير 2026. ^{[ 20 ]} وأظهرت عمليات التفتيش التي أجراها مسؤولو السلامة في عامي 2019 و2020 أن 72% من هذه الورش لم تكن ملتزمة بالمعايير الفيدرالية للتعرض لغبار السيليكا. وقد وافق مجلس معايير السلامة والصحة المهنية بالولاية على لوائح طارئة في ديسمبر 2023. ^{[ 21 ]}