آجر چیست ؟

آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد.

  • انواع آجر
  • آجر رسی
  • آجر فشاری

این نوع آجر که معمولاً در سفت‌کاری و زیرکاری ساختمان به کار می رود به روش دستی تهیه می‌شود.

آجر سفالی

به علت جذب کم آب در آجرهای سفالی به منظور چسبندگی مناسب با ملات، انواع سوراخ دار آن‌ها را مورد استفاده قرار می‌دهند. به علت سطح یکپارچه و یکنواخت آن‌ها برای نمای آجری، نوع سفالی پیشنهاد می‌شود.
از جمله خواص دیگر آجرهای سفالی توخالی سبکی آن‌ها است که خود باعث بالا رفتن سرعت کار نیز می‌شود.

آجر قزاقی

این نوع آجر باکیفیت خوب و رنگ سفید تهیه می‌شود و با توجه به مشخصات مطلوبش در نمای ساختمان استفاده می‌شود.

آجرهای قدیمی

این نوع آجرها در قطعات بزرگ‌تر از استاندارد امروز ساخته می‌شدند. علی‌رغم اینکه به روش دستی تهیه می‌شده‌اند ولی دارای مشخصات عمومی بهتری نسبت به تولیدات امروزی بوده‌اند. آجر نظامی به ابعاد ۵۵×۵۰ و آجر خطایی به ابعاد ۵×۲۵×۲۵(سانتی‌مترمکعب) از این گروه می‌باشند که با توجه به قطور بودن دیوار، آن‌ها سرعت کار را بهبود می‌بخشیدند.
آجرهای لعاب‌دار

هنر لعاب کاری و استفاده از آجرهای لعاب‌دار در نمای ساختمان به منظور زیبا نمودن آن و افزایش مقاومت در برابر عوامل فرسایش و هوازدگی از دیر زمان در معماری ایران متداول بوده است. بافت صاف صیقلی آن‌ها مانع از نفوذ آب به درون آجر می‌شود و به این ترتیب سالیان طولانی در برابر مواد شیمیایی پایداری می‌نمایند.

  • آجر نسوز
  • آجر ماسه آهک
  • آجر بتنی
  • آجر مخصوص

اخبار ساختمان، دکوراسیون داخلی، مصالح وتجهیزات

در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می رسد پیدا شده است. همچنین نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آجر در آن کشور است وازه آجر بابلی و نام خشت هایی بوده که بر روی آنها منشورها قوانین و نظایر آنها را می نوشتند گمان می رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره ها و کف اجاق ها به پختن آجر پی برده اند.

کوره های آجر پزی ابتدایی بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شده است.

فن استفاده از آجر ازآسیای غربی به سوی غرب مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است در سده چهارم اروپایی ها شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد از سده ۱۲ میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شد.

در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا بر جا هستند.

آجرها بعنوان واحدهای ساختمانی منظور شده ، به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

 آجرهای رسی

آجرهای ماسه آهکی‌ (توضیحات کامل آن در بحث آهک تحت عنوان سخت شدن هیدروسیلیکاتی ارائه شده است.) قسمت اعظم آجرهای مورد مصرف، از نوع آجرهای رسی هستند. ایرانیان قدیم آجر را بخوبی می‌شناختند و نمونه‌هایی  از آجرکاریهای بسیار جالب از زمان قدیم باقی مانده است که همگی گواه تبحر ایرانیان در تولید و بکارگیری آجر می‌باشد. اوج صنعت آجر ایران، در زمان ساسانیان بوده است.

در اینجا بحثی مطرح می‌شود و آن عبارت است از مقایسه مصالح ساختمانی قدیم و جدید. قطعاً مصالح ساختمانی جدید و از جمله آجرهای امروزی ، بسیار بهترا از انواع قدیمی آن است. بقا و پا بر جا بودن عمارتهای قدیمی به این معنی نیست که ما توان ساخت چنین آجرهایی را نداریم. بلکه ما قادر به ساخت انواع بهتری هستیم. ولی نکته قابل توجه اینست که در گذشته ، اولاً تعداد ساختمانهای در دست احداث کم بود و تعداد آجر مورد نیاز ، اندک. ثانیاً نیروی کار، براحتی و با قیمتی بسیار نازل یافت می‌شد. در حالیکه امروزه صحبت از هزاران واحد مسکونی و نیروی کار گرانقیمت است. چاره کار، تعویض نیروی انسانی با نیروی ماشین است. جایگزینی نیروی ماشینی هم مستلزم آشنایی با تکنولوژی ماشین و بدست آوردن فرهنگ ماشینی است . (که البته در کشور ما، ضعف عمده در قسمت دوم است.)

خاک ، مهمترین عنصر ساخت آجر

در تولید آجر ، خشت خشک شده راحرارت می‌دهند و آجر بدست می‌آورند. خشت را از قالب زدن گل بدست می‌آورند. گل ، مخلوط یکنواخت آب و خاک است. خاک ، جسم جامد همراه با آب و هواست. خاک رس، ماسه، سنگ آهک ، سولفاتها، فلدسپات، ترکیبات آهن، رستنیها و … قسمت جامد خاک را تشکیل می‌دهند.

قسمت جامد خاک

خاک رس : خاک رس از پوشیدن فلدسپات و میکا در سنگهای آذرین مثل گرانیت بدست می‌آید. عامل پوسیدن ، آب باران است که دارای اسید کربنیک می‌باشد. نوع خالص خاک رس ،کائولن نام دارد: همان خاکی است که در صنعت ساخت چینی از آن بهره می‌گیرند. کائولن دانه‌هایی پولکی و ورقه ورقه دارد. این پولکها از دو میکرون هم کوچکترند. خاک رس خالص سفید رنگ است و ناخلصیها به آن رنگهای مختلفی می‌دهند.

ماسه : اگر با خاک رس خالص آجر درست شود، پس از خشک شدن ترک می‌‌خورد و ثبات حجمی ندارد. برای رفع این عیب ، به خاک رس ذرات ماسه می‌افزایند . این ذرات بصورت استخوان بندی عمل می کند و جمع شدگی را کنترل می‌ نماید. جنس ماسه می تواند سیلیسی یا آهکی باشد. اما  ذرات درشت ماسه ، چه آهکی وو چه سیلیسی ، ایجاد مشکل می‌کند. ذرات درشت سیلیس در گل ، در هنگام حرارت دادن، با کسب حرارت منبسط می‌شود؛ در حالیکه خشت آجر در حال خشک شدن یا پخته شدن و جمع شدن است. در نتیجه آجر ترک می‌خورد. دانه‌های درشت آهک هم در اثر حرارت پخته شده ، تبدیل به آهک می‌شود که با جذب آب منبسط شده، تکه‌ای از آجر را بیرون می‌اندازد. به این پدیده اصطلاحاً ً آلوئک ً گویند.

سنگ آهک: یکی از دیگر از موادی است که می‌تواند همراه خاک باشد. مقدار اندک آن ، باعث سفید شدن آجر است؛ در حالیکه میزان بیشتری از آن، سبب  پایین آمدن نقطه ذوب و تولید آجر جوش می‌شود .( آجر جوش ، آجری است که در کوره ذوب شده و شکل هندسی خود را از دست داده است.) درصد آهک در خاک آجر ،، نباید بیش از ۳۰% باشد.

سولفاتها : سولفاتها بصورت سولفات عنصرهای سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در خاک وجود دارند و باعث می‌شوند که بعدها روی آجر ً سفیدک سولفاتی ً ظاهر شود.

فلدسپات: در فرایندهای تولدی آجر ، فلدسپات در نقش گدازآور عمل کرده، سبب پایین آمدن درجه حرارت حالت خمیری آجر می‌شود . در بسیاری از سرامیکها، از خاک با فلدسپات زیاد استفاده می‌کنند.

ترکیبات آهن : اکسیدهای آهن نیز گدازآورند. اگر  در خاک به ۵% وزنش برسد، آن خاک سرخ رنگ می‌شود. از خاکهای با اکسید آهن بالا برای ساخت قطعات سفالی ـ که آب را از خود عبور نمی‌دهند ـ استفاده می‌شود. در برخی کشورهای خارجی، از این خاکها در صنعت سفال، جهت ساخت لوله‌های فاضلاب بهره می‌گیرند؛ در حالیکه در ایران، برای این مصرف از لوله‌های چدنی یا پولیکا استفاده می‌شود . کاربرد عمده سفال در کشورمان، در قسمتهای شمالی و برای پوشش سقف است. در آجرهای نسوز، مقدار آهن خاک باید بسیار کم بوده ، از ۱% وزن خاک تجاوز نکند.

رستنیها : از دیگر مواد تشکیل دهنده خاک ، بقایایی گیاهان است که اگر همراه خاک باشند، در کوره می‌سوزند و جایشان خالی می‌شود . از این پدیده استفاده کرده، به خاک آجر ، مواد آلی می‌زنند تا پس از سوختن در کوره و خالی شدن جایشان، آجر سبک بدست آید. این آجرها ، کاربرد عایقی دارد.

آب

آب به دو صورت در خاک وجود دارد: آب آزاد و آب جذب شده (که سبب مرطوب بودن خاک است.) آب جذب شده را تنها با استفاده از حرارت می‌توان آزاد کرد.

برای مخلوط آب و خاک، طبقه بندیی بدین شرح وجود دارد:

یک مهندس سوئدی بنام Atterberg. مخلوط آب و خاک را به پنج دسته تقسیم کرده است: آبکی ، شل ، خمیری، سفت و خشک.

گلی که برای تولید آجر استفاده می شود، باید حالت خمیری داشته باشد. برای پی بردن به حالت خمیری گل در آزمایشگاه ، از دستگاهی بنام ً Cassagrandً یا ً Atterbergً استفاده می‌کنند. اما در کارگاههای ساختمانی ، بدین منظور با خمیر مورد نظر ، فتیله‌ای نازک بقطر mm3 می‌سازند. اگر آن فتیله ترک نخورد و گل آن هم به دست نچسبد ، خمیر آزمایش شده مطلوب می‌باشد.

تولید آجر

در تولید آجر ، دو شیوه مرسوم است. سنتی و ماشینی. البته بسیاری از کارخانه‌های کنونی از روش مابین این دو روش استفاده می‌کنند.

روش سنتی تولید آجر

اولین قدم در تهیه آجر، تهیه خاک مناسب است.

در روش سنتی، انتخاب خاک جنبه علمی نداشت. بلکه بصورت تجربی بود . بدین معنی که استاد آجر ساز ، خاک را می‌دید و با لمس کردن و بوئیدن و … تشخیص می‌داد که آیا خاک مورد نظر ، برای ساخت آجر مناسب بود یا خیر. پس از انتخاب خاک مناسب ، خاک را به مکانی بنام آب خوره می‌بردند تا در آنجا با آب مخلوط شود. پس از گذشت چند روز ، این گل را ورز می‌دادند تا خاک بخوبی با آب مخلوط شود. عمل ورز دادن گل ، توسط کارگران و با پا انجام می‌گرفت. برای اینکه کارگران در حین ورز دادن گل، دانه‌های درشت را از خمیر اصلی جدا کنند، صاحب کار مقداری سکه با خاک مخلوط می‌کرد تا کارگران به امید یافتن سکه ، دانه‌های درشت را نیز جدا نمایند.

پس از چند روز ورز دادن ، نوبت به قالب‌گیری می‌رسید. قالب‌گیری نیز توسط دست انجام می‌گرفت. قالبها، از جنس چوب و بصورت چند خانه بود که گل را با دست در آنها می‌فشردند و سطح آنرا صاف می‌کردند. طبیعی بود که هر چه قالب‌زن بیشتر سطح گل را می‌فشرد، کیفیت آجر بهتر بود. اما از آنجا که کارگران بدنبال تولید بیشتر و سریعتر بودند و نه کیفیت خوب، از درست فشردن گل در قالب ، خودداری می‌کردند و این امر سبب افت کیفیت در آجر شد. جهت حل این مشکل، پس از انقلاب، پرسهای پدالی ساخته شد . این نوع پرسها وسیله‌ای بود جهت درست فشرده شدن قالبها و البته هم اکنون نیز در بعضی مناطق از این پرسها استفاده می‌شود.

در ادامه نوبت به خشک کردن خشتها می‌رسید. در روش سنتی ، جهت خشک کردن خشتها از آفتاب استفاده می‌کردند. اگر در طول مدت خشک شدن، خشت را تنها از یک طرف در برابر تابش خورشید قرار می‌دادند، یک طرف آن زودتر از طرف دیگر خشک می‌شد و در نتیجه سطح آجر خمیده می‌شد. جهت رفع این مشکل، پس از مدتی که خشت باصطلاح خودش را گرفت، جهت قرار دادن آن در آفتاب را عوض می‌کردند. نکته جالب در خشک کردن خشتها آن بود که از آنجا که امکان خشک کردن خشتها در زمستان وجود نداشت ، در فصل گرما تعداد زیادی خشت را خشک می‌کردند و محصول را بعنوان کلینکر آجر ، زیر پوششی از کاه گل نگهداری می‌کردند و در زمستان ، از آنها جهت تولید آجر بهره می‌گرفتند.

مرحله بعدی ، پختن آجر بود که در آن ، از کوره ‌های سنتی استفاده می‌شد. کوره سنتی چاهی بود که در مبحث گچ نیز بدان اشاره شد. همانطور که در قبل ذکر شد، در این کوره‌ها خشتها را بگونه‌ای می‌چیدند که جریان هوا از بین آنها عبور کند و از زیر به خشتها حرارت می‌دادند. در قدیم جهت سوخت ، از چوب و مدفوع استفاده می‌شد و در نتیجه حرارت آرام آرام بالا می‌رفت و رسیدن حرارت به قسمتهای بالایی کوره بسیار آهسته صورت می‌گرفت. به همین جهت همه لایه‌ها تقریباً بطور یکسان حرارت کسب می‌کردند. لیکن بعدها که سوختهای نفتی بکار گرفته شد ، جهت تسریع در امر تولید، درجه حرارت پایین را زیاد می‌کردند. طبیعتاً حرارت بصورت یکنواخت به خشتها نمی‌رسید و در لایه‌های مختلف، آجرهایی با خواص متفاوت تولید می‌شد.

همانطور که گفتیم ، آجرهای این نوع از کوره‌ها ، از نظر خواص و کیفیت متفاوتند. از آنجا که خشتهای زیرین بیش از حد نیاز حرارت می‌بینند، ذوب می‌شوند و تولید آجر جوش می‌کنند. یعنی پس از ذوب شدن با یکدیگر مخلوط می‌شوند و بصورت سنگی محکم بدون شکل هندسی خاص در می‌آیند. این آجرها شاید فقط بدرد پی ریزی بخورد. لایه بعدی آجرها ، سبز رنگ است که از نظر مقاومت و خواص . بهترین آجرهای کوره ‌اند و دارای شکل هندسی دقیقی می‌باشند . لایه‌ بعدی، آجرهای بهی رنگ  (مایل به زرد) است . لایه‌های بعدی بترتیب عبارتند از : آجرهای سفید رنگ، آجرهای ابلغ (دارای لکه‌های قرمز و سفید) ، آجرهای قرمز و آخرین لایه ،‌آجرهای نپخته.

بعلت نحوه برداشت از این کوره‌ها، آجرهای رسیده به کارگاه ، از همه نوع هستند . امتیاز این کوره‌ها ساده بودن و هزینه کم ساخت است؛ در حالیکه اتلاف انرژی ، کیفیت متفاوت محصول و تولید کم ، از عمده‌‌ترین مشکلات این قبیل کوره‌هاست.(اتلاف انرژی در این کوره‌ها بدلیل  گرم و سرد شدن پیاپی در هر بار بارگیری و تخلیه است.)

روش ماشینی تولید آجر

در روش ماشینی، خاک بسیار مهم است و انتخاب خاک مناسب، اهمیتی بسزایی دارد.

خاکهای مختلف را آزمایش می‌کنند تا به خاک مناسب دست یابند. البته در انتخاب معدن، علاوه بر کیفیت ، به کمیت خاک نیز توجه ویژه می‌کنند. معدن باید بگونه‌ای باشد که حداقل ۵۰ سال کارخانه را تغذیه نماید. انتخاب نمونه خاک برای آزمایش کم و کیفی ، با گمانه زدن است.

خاک با ماشینهای مخصوص استخراج شده، پس از ورود به کارخانه ، به قسمت آسیاب می‌رود. این آسیاب از دو چرخ بزرگ و سنگین تشکلیل شده که خاکها در اثر وزن چرخهای دوران کننده، آسیاب می‌شوند. در زیر این چرخها ، شبکه مشبکی است که خاک آسیاب شده از لابلای آن عبور می‌کند.

مرحله بعدی ، مخلوط کن است. این مخلوط کن، همانند مخلوط کنهای نانواییها ، دارای یک محور مرکزی با تعدادی بازو در اطراف می باشد. در این مرحله ، مقداری نیز آب اضافه می‌کنند و خاک مخلوط شده با آب ، بسمت ً آسیاب والسً می‌رود تا بطور کامل ورز داده شود . آسیاب والس از دو گردونه فلزی کنار هم تشکلیل شده که گل مورد نظر با عبور از بین آنها، تحت فشار غلتکها کاملاً ورز داده می‌شود و دانه‌های درشت آن از بین می‌رود . خمیر خروجی از آسیاب والس آماده قالب زنی است.

در این مرحله، خمیر وارد دستگاهی بنام بیرون ران یا Extruder می‌شود. در قسمت مرکزی این دستگاه ، یک عضو حلزونی شکل (مشابه حلزونی چرخ گوشت) وجود دارد که خمیر وارد شده به دستگاه را به جلو هدایت می‌کند. از آنجائیکه ممکن است خمیر هنوز مقداری حباب هوا داشته باشد، در مسیر حرکت خمیر داخل Extruder ، مناطق خلأ مجهز به صافی جلوگیر از نفوذ خمیر ، تعبیه شده است. این مناطق حبابهای هوا را جذب می‌کنند و خمیرهای نهایی فاقد تخلخل می‌باشد. در قسمت خروجی دستگاه بیرون ران، می‌توان قالبهای مختلف با اشکال متفاوت را قرار داد و خمیر آماده را به صورتهای مورد نیاز قالب زد. البته توجه به این نکته ضروری است که اگر با چنین خمیری خشت زده شود، آجر نهایی بسیار سنگین خواهد بود . در نتیجه قالبها را بگونه‌ای می‌سازند که خشت حاصل، سوراخدار باشد . بدین منظور در قالب میله‌هایی نصب می‌کنند که بنام ًگُل قالب معرفند. گُل قالب باید آلیاژ مخصوصی داشته باشد و در برابر سایش مقاوم باشد.

دستگاه بیرون ران

در ادامه قالب زنی، مرحله برش زدن است. خمیر قالب خورده ، پس از خروج از دستگاه Extruder روی میزی به جلو رانده می شود و به دو صورت برش می‌خورد:

یک سیم مخصوص، هر چند لحظه یکبار پایین آمده، خمیر را باندازه طول یک آجر (cm5) برش می‌دهد.

پس از خروج مقدار معینی خمیر از دستگاه ، چند سیم که بصورت شانه‌‌ای در کنار یکدیگر قرار دارند، پایین آمده و خمیر را برش می‌دهد. در این حالت، در هر برش تعدادی آجر (بعنوان مثال ۱۵ آجر) ایجاد می‌شود.

در اینجا نیز مسأله آلیاژ مخصوص سیم و مقاومت آن در برابر سایش مطرح است.

دستگاهی بنام جمع کننده یا Staker خشتهای آماده را از روی میز جمع می‌کند و  روی واگنهایی که به دستگاه خشک‌کن می‌روند، می‌چیند. در صنعت تولید آجر به روش اتوماتیک ، از دو نوع خشک‌کن بهره می‌گیرند: اتاقکی و تونلی.

اتاقکی

تعدادی اتاق است که در کنار یکدیگر قرار دارند. واگنها داخل این سلولها قرار می‌گیرند و پس از بسته شدن در سولها ، جریان هوایی از پایین به بالا ایجاد می‌شود.(بدلیل آنکه هوای گرم از پایین دمیده و از بالا مکیده می‌شود.) تذکر : در هر نوع خشک‌کن، لازم است خشتها بتدریج خشک شوند. سریع خشک‌کردن خشتها، باعث ترک خوردن آنها می‌گردد.

تونلی

تونل ، سالن درازی است که داخل آن ریل‌گذاری شده. واگنهای حامل خشت، از یک طرف تونل داخل می‌شوند و در دمایی نچندان بالا(حدود ۶۰ تا ۷۰ درجه) حرارت می‌بینند. همچنین حرکت واگنها در داخل تونل، بسیار آهسته است. تمام شرایط بگونه‌ای با یکدیگر جمع شده‌اند که همانند آنچه پیشتر ذکر شد، خشتها بتدریج خشک شوند. تذکر این نکته نیز مفید است که چون سرعت حرکت واگنها در داخل خشک کن بسیار سریعتر از حرکت آنها در کوره است، ظرفیت کوره تقریباً دو برابر ظرفیت خشک‌کن می‌باشد.

مرحله بعدی در تولید آجر ، پختن خشتهای خشک شده است. کوره‌ها انواع مختلفی دارند که دو نوع عمده آنها عبارتند از:

کوره هوفمن

کوره تونلی

کوره هوفمن

کوره هوفمن، دالانی است شبیه به شکل مقابل که در مرکز آن یک دودکش تعبیه شده است. بعلت کثیف بودن سوختها در گذشته ، دودکشها را بسیار بلند می‌ساختند. اما امروزه که از سوختهای تمیز نفتی و بعضاً گاز طبیعی استفاده می‌کنند، دیگر نیازی به مرتفع ساختن دودکشها نیست.

این دالانها به اتاقکهای کوچکتری تقسیم می‌شوند که به هر کدام از آنها ً قمیر ً گویند. در هر قمیر ، خشتهای خشک شده را از پایین به بالا می‌چینند و در قمیر را نیز با آجر یا همان خشتها و با پوشش کاه‌گل می‌بندند. بالای هر قمیر ، تعدادی  سوراخ است. این سوراخها در واقع محل ورود حرارت به داخل قمیر است. بدین صورت که مشعلی مخصوص را روی این سوراخها بگونه‌ای قرار می‌دهند که شعله آن بطرف داخل قمیر زبانه کشد. پایین هر قمیر به دودکش راه دارد. دود و هوای گرم ایجاد شده ، از طریق این راه ارتباطی وارد دود کش شده، به بیرون هدایت می‌شود. مشعل بنوبت روی قمیرها حرکت می‌کند. هر گاه خشتهای هر قمیر باندازه کافی حرارت دید، مشعل روی قمیر بعدی قرار می‌گیرد. در هر کوره ، روش کار چنین است که همواره تعدادی قمیر در حال بارگیری ، تعدادی در حال گرم شدن و مابقی در حال تخلیه‌اند . (تعداد قمیرهای هر کوره می‌تواند تا حدود ۳۰ قمیر نیز باشد.) لازم به ذکر است که این کوره‌ها بازدهی خوبی دارند.

کوره تونلی

جدیدترین کوره‌های پخت آجر، کوره‌های تونلی است . در داخل این تونلها نیز ریل‌گذاری  شده است. واگنهای خارج شده از خشک کن وارد این تونلها می‌شوند. نحوه حرارت دیدن خشتها، درمناطق مختلف این کوره متفاوت است:

در قسمت اولیه کوره ، واگنها به آهستگی حرکت می‌کنند تا باقیمانده آب خشتها در دمایی حدود  تبخیر شود. در ادامه، مشعلهایی در کنار یا بالای مسیر حرکت واگنها نصب شده است که واگنها با سرعتی بیشتر ، از مقابل آنها عبور می‌کنند. این روند افزایش سرعت حرکت تا رسیدن به مشعل اصلی ادامه دارد. محل مشعل اصلی، گرمترین جای کوره است و در حقیقت همان مکانی است که در آن ، حالت ً چسبندگی سرامیکی ً اتفاق می‌افتد.

چسبندگی سرامیکی چیست؟

در آجر ، مقداری خلل و فرج وجود دارد. در کنار مشعل اصلی که دما در حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه است، برخی مواد درونی آجر (مواد گدازآوری که در ابتدا ذکر شد) ذوب شده، وارد خلل و فرجها می‌شوند و سبب چسبیدن سایر مواد تشکیل دهنده آجر به یکدیگر می‌گردند. توجه داشته باشید که اگر حالت چسبندگی سرامیکی اتفاق نیفتد، آجر تولید شده مقاومت کافی نخواهد داشت. بعبارتی لازمه مقاوم شدن آجر ، ایجاد چسبندگی سرامیکی است و البته در کنار چسبندگی سرامیکی، جمع شدگی نیز واقع می‌شود که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

مرحله آخر در خط تولید آجر ، خارج کردن آجر از داخل کوره است. این کار ، مخصوصاً در مورد آجرهای تولیدی در کوره‌های هوفمن، باید آهسته و با دقت انجام گیرد تا آسیبی به آجرها نرسد.

ضایعات آجر

در طول خط تولید آجر ، ضایعات فراوانی مشاهده می‌شود. میزان حرارت نامناسب مشعل با خاک آجر ، سبب تولید آجر جوش یا آجر نپخته می‌گردد. در نتیجه در اطراف کوره ، یا ضایعاتی از نوع آجر جوش و یا محصولات نامرغوب از نوع آجر نپخته داریم. همانطور که می‌دانید، تمام این ضایعات ، ناشی از عدم هماهنگی درجه حرارت پخت با خاک مصرفی است و تنها راه جلوگیری از آن ، آزمایش خاکها و انتخاب درجه حرارت پخت مناسب و همچنین محاسبه سرعت مناسب حرکت واگنهاست.

اما ضایعات آجر ، تنها محدود به ضایعات خط تولید نمی‌شود . یکی دیگر از مشکلات آجر ، نحوه توزیع آنست. در کشور ما چنین مرسوم است که بار آجر را با کمپرسی به کارگاه می‌آورند و توسط جک هیدرولیک کمپرسی ، آنرا تخلیه می‌کنند. این نحوه حمل و تخلیه ، باعث لب پرشدن و همچنین ایجاد نیمه آجر می‌شود که این هر دو ، مقاومت آجر کاری را کم می‌کند. لازم بذکر است که آزمایش نشان می‌دهد شیوه علمی تهیه نیمه آجر برای آجرکاری ، برش دادن آجر و تهیه نیمه‌آجر با شکل هندسی دقیق است. یکی از روشهای قابل قبول تخلیه آجر در کارگاهها ، تخلیه آن روی یک سطح شیبدار و حرکت همزمان کمپرسی است.

اگر مسأله ضایعات آجر را با نگاهی عمیقتر واز دیدگاهی بنیادی‌تر بنگریم، در می‌یابیم که اگر در شیوه بارگیری آجر تغییری بشرح ذیل اعمال کنیم ، دیگر در هنگام تخلیه آن دچار مشکل نمی‌شویم و آن تغییر اینست که بارگیری آجرها ، توسط Palet انجام گیرد . اگر آجرها قبل از بارگیری در Paletهای ویژه چیده شوند، در موقع تخلیه و همچنین انتقال در کارگاه، براحتی با جرثقیل قابل حمل هستند.

تذکر مهم : بطور کلی یکی از راههای رفع کمبود مصالح ساختمانی ، کاستن ضایعات آنهاست.

آزمایشهای خاک و خشت آجر

بحث بعدی ، آزمایشهای آجر است که اولین و مهمترین آنها ، آزمایشهای خاک است. یک قسمت از آزمایشهای خاک ، آزمایشهای شیمیایی است که طی آن خاک را تجزیه کرده و انواع مواد داخل آن و درصد آنها را مشخص می‌کنند. دلیل آن ، تشخیص نوع و درصد مواد مضر درون خاک است. سری بعدی آزمایشها ، آزمایشهای فیزیکی خاک است که بترتیب شرح داده می‌شوند:

دانه‌بندی خاک : با روش ً هیدرومتری ً، خاک را دانه بندی می‌کنند که نتیجه این آزمایش باید در محدوده خاصی باشد.

تعیین میزان رطوبت خاک: برای انجام این آزمایش ، نمونه‌ای از خاک را وزن می‌کنند و پس از آن، نمونه را مدت ۲۴ ساعت در دمایی بین ۱۰۵ تا ۱۱۵ درجه در گرمچال (هاون) قرار می‌دهند. در پایان مدت زمان لازم برای ماندن در گرمچال ، مجدداً نمونه را وزن  می‌کنند . جهت تعیین میزان رطوبت خاک ، وزن خاک تر منهای وزن خاک خشک بخش بر وزن خاک تر را بصورت درصد بیان می‌کنند.

میزان جمع شدگی خاک: برای داشتن یک آجرچینی خوب و زیبا مخصوصاً درنما، باید همه آجرها هم اندازه باشند. اندازه‌های مختلف آجر برای یک قالب، ناشی از عدم آشنایی با مسأله جمع شدگی است. جمع شدگی در آجر، در چند مرحله اتفاق می‌افتد:

  • در مرحله خشک شدن
  • در مرحله پخت
  • تحت بار

اگر بدانیم خاک در کوره به چه میزان جمع می‌شود، می‌توان ابعاد قالب را بگونه‌ای تنظیم کرد که در نهایت آجرهایی هم اندازه داشته باشیم.

جمع شدگی در مرحله خشک شدن: یک خشت با ابعاد کاملاً مشخص، از گل مورد نظر تهیه می‌کنیم و آنرا همانند فرایند خشک شدن در تولید آجر ، خشک می‌کنیم . سپس ابعاد خشت خشک شده را اندازه می‌گیریم و اندازه‌های جدید را با اندازه‌های قبلی مقایسه کرده،‌ میزان جمع شدن را محاسبه می‌کنیم. جهت اندازه‌گیری ابعاد آجر از روش حجمی استفاده می‌کنند که شرح آن در ادامه خواهد آمد . علت اینکه در اندازه گیری ابعاد خشت خشک شده از وسایل عادی اندازه‌گیری طول مانند کولیس استفاده نمی‌شود آنست که احتمال دارد قالب گلی در طی خشک شدن ، انحنا پیدا کند که در اینصورت ، استفاده از کولیس و … اندازه‌گیری دقیقی را بهمراه نخواهد داشت.

توضیح صحیح چنین است : حجم خشت خام را اندازه‌ می‌گیرند (حجم اولیه) خشت را با هر روشی که در کارخانه استفاده می‌شود خشک می کنند ، ظرفی را لبالب از جیوه پر کرده خشت خشک را داخل آن می‌ریزند . مقدار جیوه بیرون ریخته برابر حجم خشت خشک شده است .میزان جمع شدگی در هر بعد را با توجه به فرمول صفحه بعدی محاسبه می‌کنند .

روش حجمی: در روش حجمی از استوانه‌ای با حجم ثابت استفاده می‌شود . استوانه را از مایعی (معمولاً جیوه) بطور کامل پر می‌کنند و سپس ، خشت خشک شده را داخل آن می‌‌اندازند . با محاسبه حجم مایع بیرون ریخته و یافتن حجم مایع باقی مانده داخل ظرف (حجم ثانویه)، می‌توان میزان جمع شدگی در هر بعدد خشت را با توجه به فرمول حساب کرد:

 حجم اولیه خشت:حجم اولیه = حجم اولیه در حجم ثانویه تقسیم بر ۳

جمع شدگی در مرحله پخت: جمع شدگی در این مرحله را نیز دقیقاً مشابه روش محاسبه جمع شدگی در مرحله خشک شدن بدست می‌آورند.

جمع شدگی تحت بار: همانطور که قبلاً نیز ذکر شد ، در کوره هوفمن، خشتها روی یکدیگر چیده می‌شوند و در نتیجه خشتهای زیرین علاوه بر دارا بودن دو جمع شدگی پیشین ، در معرض جمع شدگی تحت بار نیز قرار دارند .

هنگامی که حرارت دادن آغاز می‌شود، خشت شروع به منبسط شدن می‌کند. هر چه حرارت بیشتری شود، انبساط خشت نیز افزایش می‌یابد و البته هر چه خشت بیشتر منبسط شود ، متخلخلتر می‌شود. این روند تا رسیدن به دمای (با دقت ) ادامه دارد. اگر خشتی را در این دما از کوره خارج کنیم، متخلخلترین آجر با کمترین میزان مقاومت بدست می‌آید. از دمای  به بعد، مسأله معکوس شده ، شاهد جمع شدگی هستیم که دلیل آن ، روی دادن پدیده ذوب و چسبندگی سرامیکی است که قبلاً توضیح داده شد. خاکهای مختلف، نمودارهای متفاوت دارند. در عمل ، از این منحنی‌ها برای انتخاب درجه حرارت پخت آجر استفاده می‌کنند. طبیعی است که مطالعه روی قسمت سمت چپ ، برای ما سودی ندارد. بررسی جهت تعیین درجه حرارت پخت، روی نیمه سمت راست منحنی انجام می‌شود. جهت آشنایی با نحوه انتخاب دمای پخت ، به مثال زیر توجه کنید: نمودار مقابل را در نظر بگیرید. دمای پخت مناسب برای این نوع خاک، در شکل مشخص شده است. زیرا در نقاط قبل از آن، آجر تولیدی ، مقاومت مطلوب را نخواهد داشت. با انتخاب مجموعه نقاط مجموعه نقاط پس از آن نیز، تنها با مصرف سوخت بیشتر، حرارت بیشتری می‌‌دهیم؛ در حالیکه مقاومت آجر افزایش نمی‌یابد. قسمت خمیدگی انتهای نمودار نیز نقطه بسیار خطرناکی است . زیرا در این دما، خشت ناگهان ذوب شده ، محصول کوره، آجر جوش خواهد بود. (این منحنی ، بطور تقریبی نمودار ً نرم آهک ً را نمایش می‌دهد.)

آزمایشهای آجر سخت شده

تا اینجا تمام آزمایشهایی که شرح داده شد، آزمایشهایی جهت کاستن ضایعات در کارخانه بود. اما در این قسمت به شرح آزمایشهایی که بر روی آجرهای تولید شده صورت می‌گیرد، می پردازیم. اولین قدم در این آزمایشها، نمونه برداری از آجرهاست . توجه شود که ارزش و اعتبار نتایج آزمایشها به میزان دقت در امر نمونه برداری است . بعبارتی نمونه‌ها باید بگونه‌ای انتخاب شوند که معرف انبوهی از آجرهای گروه خود باشند. بهترین زمان و مکان برای نمونه‌برداری از گروهی آجر ، هنگام انتقال آجرهاست. مانند زمان تخلیه آجرها از کوره یا زمان ورود آجرها به کارگاه . ولی گاهی چنین امکانی وجود ندارد. بلکه با انبوهی از آجرهای ریخته شده (کلیکه آجر) روبرو هستیم. در این صورت ، نمونه‌برداری به دو گونه انجام می‌شود: یا بصورت مختصاتی. در روش مختصاتی ، مکان آجرها را خط کشی کرده، برای هر قسمت مختصاتی قائل می‌شویم. اما در هر روش باید توجه نمود که نمونه‌ها، حتی‌المقدور از سطح کلیکه نباشد. از آنجا که در آزمایشهای آجر ، پراکندگی زیاد است، معمولاً برای هر بار ، آزمایش را با ۱۰ نمونه انجام داده، میانگین می‌گیرند. تعداد نمونه‌هایی که باید از هر انبوه آجر برداشت ، بدین شرح است : از ۲۵۰ هزار آجر اول یا بخشی از آن ، ۱۰ نمونه تهیه می‌کنیم و مازاد بر آن از هر ۵۰۰ هزارتای دیگر یا بخشی از آن ، ۵ نمونه برمی‌داریم. بعنوان مثال ، از ۸۰۰ هزار آجر ، ۲۰ نمونه تهیه می‌کنیم : ۱۰ عدد برای ۲۵۰۰۰۰ تای اول، ۵عدد برای تعداد تا ۷۵۰۰۰۰ و ۵ تای دیگر برای مابقی آجرها. گفته شد که برای هر آزمایش ، به ۱۰ نمونه نیاز است. از هر تعداد آجر که به آزمایشگاه فرستاده می‌شود، ۱۰ عدد بدون هیچگونه تعصبی انتخاب شده ، مورد آزمایش واقع می‌شود. پیش از شرح آزمایشها یادآور می‌شویم که در آیین‌نامه، برای هر یک از موارد آزمایش شده ، محدوده‌ای عددی مشخص شده است.

آزمایش سنجش ابعاد :

اولین آزمایش بر روی آجرها، آزمایش سنجش ابعاد است. برای این کار معمولاً از کولیس با شاخک بلند استفاده می‌کنند. هر بعد آجر را باید در دو جهت عمود بر هم اندازه و از نتایج حاصل میانگین گرفت. در آیین نامه ایران اجازه داده شده است که این آزمایش، بصورت تجمعی نیز انجام شود. بدین ترتیب که برای اندازه‌گیری هر بعد ، تعداد ۲۴ آجر را از همان بعد در کنار یکدیگر ، روی سطح صافی قرار می‌‌دهند و پس از اندازه‌گیری بعد ۲۴ آجر ، عدد بدست آمده را بر ۲۴ تقسیم می‌نمایند. اگر نتوان سطح صاف مناسبی جهت چیدن تعداد ۲۴ آجر یافت ، می‌توان حالت تجمعی این آزمایش را با دو دسته آجر ۱۲ تایی انجام داد.

تذکر : دقت شود که قبل از انجام این آزمایش ، باید برجستگیها و زوائد چسبیده به سطح آجر را جدا نمود.

آزمایش سنجش میزان انحنا

یکی دیگر از مسایل مربوط به آجر ، مشکل انحنا برداشتن آن بدلیل عدم پخش یکنواخت و مناسب حرارت هنگام خشک شدن و پختن آنست. در آیین نامه آجر ، برای این قوس، مقدار حداکثری مشخص شده است. برای اندازه‌گیری میزان انحنای آجرها، از یک گوه (سطح شیبدار) که یال آن درجه‌بندی شده است، استفاده می‌کنیم. آجر مورد نظر را روی یک سطح صاف قرار داده ، گوه را از پایین یال بطرف داخل آجر می‌فشاریم و بررسی می‌کنیم که گوه تا چه درجه‌ای زیر آجر فرو رفته است.

آزمایش سنجش میزان مقاومت

بنا به تعریف، مقاومت عبارت است از نیرو بخش بر سطح مقطع٫ برای اندازه‌گیری مقاومت آجر، اگر سطح مقطع خاصی مشخص نشود، بیشترین آنها را در محاسبه منظور کرده ، تحت بار قرار می‌دهند. همانطور که می‌دانید، سطح تحت بار دو قسمت است: قسمت فوقانی و قمست تحتانی . توجه شود که در عمل، هر دو را اندازه‌ گرفته، محاسبه را با عدد کوچکتر انجام می‌دهند.

نکته دیگری که باید یادآور شد آنست که وقتی آجر مرطوب شود ، مقاومتش کاهش می‌یابد. بدین جهت ، برای انجام آزمایش سنجش مقاومت، آجرها را از ۲۴ ساعت قبل در آب قرار می‌دهند و اصطلاحاًً غرق آب‌ می‌کنند تا هنگام آزمایش، شرایط برای کلیه آجرها یکسان باشد. نکته دیگر آنکه برای تقسیم بهتر بار و جلوگیری از مزاحمت ناهمواریهای سطح آجر ، قبل از بارگذاری، هر دو سطح مقطع مورد آزمایش را با ورقه‌ای از فیبر یا مقوا می‌پوشانند . ضخامت این ورقه‌ها حدود ۲ تا ۳ میلیمتر است. در آیین نامه برای هر نوع آجر ، یک حداقل مقاومتی مشخص شده است.

آزمایش سنجش میزان جذب آب

از آزمایشهای بسیار مهم در رابطه با آجر است. میزان جذب آب آجر ، محدوده مشخصی دارد که نباید از آن تخلف ورزد. خاصیت جذب آب در بهبود میزان چسبندگی آجر و ملات مؤثر است. اگر آجری جذب آب کمی داشته باشد، چسبندگی با ملات کم خواهد بود و در اثر بارهای جانبی جدا خواهد شد. همچنین میزان زیاد جذب آب ، بمعنی زیاد بودن مقدار خلل و فرجهای درون آجر است که این مسأله ، دلیلی است برای کم بودن مقاومت آجر . برای سنجش میزان جذب آب ، آزمایشهای متفاوتی توصیه شده است ؛ از قبیل : جذب آب ۲۴ ساعته، جذب آب در ۵ ساعت جوشاندن و جذب آب در خلأ .

جذب آب ۲۴ ساعته و ۵ ساعت جوشاندن

وزن آجر خشک را بدست می‌آوریم (a) . پس از ۲۴ ساعت ماندن در آب ، وزن جدید آجر را محاسبه می‌کنیم (b). مجدداً آجر را داخل آب قرار می‌دهیم و بتدریج به آن حرارت می‌دهیم تا طی مدت زمانی معادل یک ساعت بجوش آید. پس از جوش آمدن آب ، آجر را پنج ساعت می‌جوشانیم. پس از سپری شدن این مقدار زمان، یکبار وزن آجر را در آب (c) و بار دیگر در هوا (B) بدست می‌آوریم. فرمولهای مطرح ،چنین است:

جذب آب وزنی ۲۴ ساعته بر حسب درصد

جذب آب حجمی ۲۴ ساعته بر حسب درصد

جذب آب وزنی ۵ ساعت جوشاندن

جذب آب حجمی ۵ ساعت جوشاندن

وزن مخصوص ظاهری آجر

تخلخل ظاهری آجر

در کلیه این محاسبات فرض بر این است که تمامی منافذ موجود در آجرها پس از ۵ ساعت جوشیدن کاملاً باز می‌شوند و آب می‌تواند بطور کامل در آجر نفوذ کند . اگر آجر را نجوشانیم ، ممکن است آجر کاملاً اشباع نشود. نکته دیگر آنکه چون آزمایش جذب آب ۲۴ ساعته از دقت کافی برخوردار نیست، استاندار ارائه شده، بر مبنای نتایج آزمایش ۵ ساعته جوشاندن و یا جذب آب در خلأ می‌باشد.

تعریف ضریب اشباع

ضریب اشباع

یعنی ضریب اشباع آجر عبارت است از جذب آب وزنی ۲۴ ساعته بخش بر جذب آب وزنی ۵ ساعت جوشاندن.

آزمایش سنجش میزان جذب آب در خلأ

برای انجام این آزمایش ، از یک دیگ چدنی ویژه استفاده می‌کنند. این دیگ دارای دو لوله است که لوله پایینی متصل به ظرف آب و لوله بالایی متصل به پمپ خلأ می‌باشد. آجرهای مورد نظر را درون دیگ می‌چینند و شیر آب را می‌بندند. با آغاز بکار پمپ خلأ ، درون دیگ از هوا خالی می‌شود و هوای موجود در تخلخلات آجر نیز خارج می‌گردد . در این مرحله ، شیر خلأ را بسته ، شیر آب را باز می‌کنند. آب کاملاً درون دیگ بالا کشیده شده، جذب آجرها می‌شود.

آزمایش سنجش میزان شوره زدن

یکی از آزمایشهایی که بر روی آجرها انجام می‌شود، آزمایش تعیین میزان شوره زدن یا سفیدک زدن است. سفیدک از مقدار خیلی اندک که فقط باعث بد منظره شدن آجر می‌شود وجود دارد تا مقدار بسیار زیاد که موجب ورقه ورقه شدن و از بین رفتن آجر می‌شود . جهت اندازه‌گیری میزان سفیدک زدن، مطابق یکی از دو روش ذیل عمل می‌کنند:

روش اول: آجرهای مورد آزمایش را در یک سینی می‌ایستانیم و داخل سینی آب می‌ریزیم. آب ، جذب آجرشده ، پس از مدتی تبخیر می‌شود . بار دیگر این عمل را تکرار می‌کنند. در این صورت اگر آجر قابلیت سفیدک زدن داشته باشد ، سفیدکها ظاهر می‌شوند.

روش دوم: در روش دیگر ، آجری را روی یک سطح صاف می‌خوابانیم و ظرف دهان گشادی را که حاوی مقداری آب است، بطور معکوس روی آن قرار می‌دهند . آب کم کم داخل آجر نفوذ کرده ، تبخیر می‌شود . این عمل را دوبار انجام می‌دهند . اینجا نیز اگر آجر قابلیت سفیدک زدن داشته باشد، آنرا ظاهر می‌کند. برای مقایسه میزان شوره زدن آجرها ، درجه بندیی بشرح ذیل وجود دارد:

درجه صفر : درجه‌یی است که در آن هیچ سفیدکی ظاهر نمی‌شود. ـ درجه کم : کمتر از ۱۰% سطح آجر با شوره پوشیده می‌شود . ـ درجه متوسط : لایه ضخیمی از شوره تا ۵۰% سطح آجر را می‌پوشاند؛ اما از روی سطح آجر فلس یا پودر جدا نمی‌شود . ـ درجه زیاد : قشر ضخیمتری از املاح تا بیش از ۵۰% سطح آجر راا می‌پوشاند؛ اما در اینجا نیز فلس یا پودر از سطح آن جدا نمی‌شود . ـ درجه شدید: قشر ضخیمی از سفیدک قسمت عمده سطح آجر را می‌پوشاند و فلس یا پودر از سطح آن جدا می‌شود . انواع سفیدکها چنین است : کربناتی، کلریدی، سولفاتی و نیتراتی. جهت انتخاب راه حل مناسب در مبارزه با این سفیدکها ، اولین قدم، تشخیص نوع سفیدک است. بدین منظور ، ابتدا با یک تیغ و صفحه کاغذی تمیز، از سفیدکهای سطح آجر نمونه ‌برداری کرده، به آزمایشگاه می‌فرستند و در آنجا نوع سفیدک مشخص می‌شود.

سفیدک کربناتی: علت ایجاد این نوع سفیدک، آنست که آجر از ملات ، آب جذب کرده ، در ترکیب با هوا ، سفیدک کربناتی ظاهر می‌کند. جهت جلوگیری از ظهور این سفیدک ، باید کاری کرد که آجر از آب جذب نکند. بدین جهت، هنگام آجر چینی ، ابتدا آنرا مرطوب کرده ، بعد بکار می‌برند.(به این عمل اصطلاحاً ً زنجاب کردن آجر‌ًً گویند.) زنجاب کردن، باعث اشباع شدن آجر از آب و عدم تمایل به جذب آب از ملات می‌شود. در برخی مناطق کشورمان ، از آنجا که خود آب سخت است و ترکیبات بی‌کربناتی دارد، وقتی روی آجرکاری را آب می‌پاشند، سفیدک کربناتی ظاهر می‌شود . اگر روی آجرهایی ،‌این نوع از سفیدک ظاهر شد، آنها را با اسید کلریدریک رقیق (جوهر نمک) می‌شویند و بلافاصله با آب شستشو می‌دهند. جوهر نمک، سفیدک کربناتی را در خود حل می‌کند و با جریان آب ، آنها را از سطح آجر دور می‌کند. باید توجه داشت که بلافاصله پس از بکاربردن جوهر نمک، از آب استفاده کرد. زیرا در غیر این صورت، با وجودی که جوهر ، سفیدکهای کربناتی را در خود حل کرده ، کربناتها به کلرید تبدیل می‌شوند و روی آجرها سفیدک کلریدی ظاهر می‌شود سفیدک کلریدی: همانطور که در بالا ذکر شد، راه از بین بردن سفیدک کلریدی، شستشوی آجر با آب است. سفیدک سولفاتی: علتهای ممکن در ظهور این سفیدک عبارتند از

خاک استفاده شده در ساخت آجر ، دارای مقادیر زیادی سولفات باشد.

مقدار سنگ گچ ملات زیاد باشد و آجر آنرا جذب کند.

جهت جلوگیری از ظهور این نوع سفیدک ، از بکار بردن خاکهایی با درصد سولفات زیاد در تولید آجر ، خودداری می‌کنیم.

سفیدک نیتراتی: در خاکهای برخی مناطق کویری ، ترکیباتی از نیترات (شوره) وجود دارد. شوره از هوا رطوبت جذب کرده ،سبب ظهور سفیدک نیتراتی می‌شود. جهت جلوگیری از ظهور این نوع سفیدک،‌ از بکار بردن خاکهای نیتراتی در تولید آجر ، خودداری می‌کنیم.

آزمایش یخ زدگی

یخ زدگی در مناطقی اتفاق می‌افتد که مصالح ساختمانی با آب اشباع شده باشند. بعبارت دیگر ،اگر مصالح خشک باشند و یخ بزنند. مشکلی ایجاد نمی‌شود. بعنوان مثال ، در پشت بام منازل، خطر یخ‌زدگی، مصالح اطراف ناودان را که جذب آب بیشتر تهدید می‌کند. یا در خیابانها ،قالباً خسارت ناشی از یخ‌ زدگی ، در مصالح بکار رفته در جدولهای جویها مشاهده می‌شود . پس یک راه رفع خطر یخ زدگی آنست که سازه بگونه‌ای طراحی شود که در نقاط مختلف آن ، آب جمع نشود. نکته دیگری که باید به آن توجه داشت آنست که یخ زدگیهای گسسته، خطری محسوب نمی‌شوند. بلکه مشکل در جایی بروز می‌کند که فرایند یخ زدنها و ذوب شدنهای پیاپی وجود داشته باشد: Freezing – Thawing و هر چه تعداد تکرار این چرخه بیشتر باشد، تخریب مصالح بیشتر است. بعنوان مثال ، خطر یخ زدگی در تهران بیش از سیبری است. زیرا در آنجا تقریباً در تمام مدت سال یخ بندان است ؛ در حالیکه در تهران به دفعات شاهد یخ‌بندانها و ذوب شدنهای پی در پی بوده‌ایم. بدین منظور، ابتدایی‌ترین اقدام در طراحی سازه در هر منطقه ، استفاده از آمار هواشناسی آن منطقه طی سی سال گذشته است. آجر هم همانند سایر مصالح ساختمانی از خطر یخ زدن مصون نیست. اما در استاندارد اینگونه آمده که تنها اگر در عمل، آجرها در معرض خطر یخ زدن هستند، آزمایش یخ زدگی بر روی آنها انجام شود. مثلاً آجر توکار که هیچگاه در معرض یخ زدن نیست، نیازی به انجام آزمایش آن هم ندارد. اما توجه شود که در این صورت ، چنین آجرهایی پیش از مصرف شدن ، در فضای بازنگه‌داری نشوند. نحوه انجام آزمایش یخ‌زدن: آجر را وزن می‌کنند. بعد آنرا درون یک سینی قرار داده، داخل آن آب می‌ریزند و مجموعه را در دمای مناسب می‌گذارند تا یخ بزند. سپس آنرا ذوب می‌کنند و مجدداً برای یخ زدن آماده می‌نماید. این چرخه باید پنجاه بار تکرار شود . اگر آجری پس از ۵۰ بار آزمایش ، کمتر از ۳% افت وزنی داشته باشد، آن آجر مطلوب است.

اخبار سختمان، دکوراسیون داخلی، مصالح وتجهیزات

طبقه‌بندی آجرها

استاندار شماره ۷ ایران، مشخصات آجرهای رسی را شرح می‌دهد. در این استاندارد، آجرهای رسی از دیدگاههای مختلف بشرح ذیل طبقه‌بندی شده‌اند:

طبقه بندی از دیدگاه روش تولید:

  • آجرهای رسی دستی : با دست ساخته شده ، توپر است و کیفیت چندانی ندارد.
  • آجرهای نیمه ماشینی: که در طول خط تولید آنها ، قسمتی از کارها ، توسط ماشین انجام می‌شود.
  • آجرهای ماشینی : دارای اشکال مختلف، توپر و سخت یا سوراخدار ، با کیفیتی بهتر .
  • طبقه‌بندی از دیدگاه نوع مصرف :
  • آجر معمولی: برای مصارف عمومی ساختمان استفاده شده، بنام آجر توکار معروف است.
  • آجرنما: این نوع آجرها به روشهای مخصوص ساخته می‌شوندو باید  دارای ابعاد دقیق و هماهنگ باشند تا ظاهری خوب در نمای سازه ایجاد کنند.
  • آجر مهندسی مرغوبEngineering Brik : این آجرها ، آجرهایی توپر و سخت و بادوام هستند و با روش ماشینی تولید می‌شوند و به سه دسته تقسیم می‌شوند . این درجه بندیها بر اساس دو عامل ‌مقاومت و جذب‌ آب  است.

درجه ۱: حداقل مقاومت آجر درجه ۱ ،۳۵۰ و حداکثر میزان جذب آب آن، ۱۵% وزنی است.

درجه ۲ : حداقل مقاومت آجر درجه ۲ ، ۲۵۰ و حداکثر میزان جذب آب آن، ۱۶% وزنی است.

درجه ۳ : حداقل مقاومت آجر درجه ۳ ، ۱۵۰% و حداکثر میزان جذب آب آن ، ۱۸% وزنی است.

این آجرها ،عمدتاً باربر هستند.

طبقه‌بندی از دیدگاه کیفیت:

آجر با کیفیت مناسب برای مصارف داخلی: این آجرها توکار هستند. لازم به ذکر است این آجرها را نباید در قسمتهایی از ساختمان که در معرض شرایط مختلف جوی مانند یخ زدن است، بکار برد و هنگامیکه این آجرها به کارگاه می‌رسند، نباید آنها را در محیط سرباز نگهداری نمود. زیرا این آجرها از نظر استاندارد، جذب آب مشخصی ندارند و در اثر بارندگی و مرطوب شدن، تحت فرایند یخ زدن از بین می‌روند.

آجر با کیفیت عادی: از این آجرها در نقاطی که شرایط جوی شدیدی ندارند، در قسمتهای بیرونی ساختمان نیز می‌توان استفاده کرد.

آجر با کیفیت ویژه : این آجرها معمولاً همان آجرهای مهندسی مرغوبند که البته قادرند شرایط محیطی سخت را نیز تحمل کنند.

طبقه بندی از دیدگاه شکل :

  1. آجر توپر : نوعی آجر است که حجم سوراخهای آن از ۲۵% حجم  آجر تجاوز نمی‌کند. در این نوع از آجرها جهت محاسبه مقاومت ، بار وارد بر آجر را بدون در نظر گرفتن سوراخها ، بر کل سطح مقطع تقسیم می‌کنند.
  2. آجر سوراخ‌دار: در این نوع از آجرها ، حجم سوراخها از ۲۵% حجم آجر بیشتر است. اما مساحت هر یک از سوراخها، از ۳۰۰۰ تجاوز نمی‌کند.
  3. آجر توخالی: که در آن، حجم سوراخها بیش از ۲۵% حجم آجر است و برای ابعاد سوراخها محدودیتی وجود ندارد
  4. آجر با شکل ویژه: این آجرها، دارای اشکال مختلف هندسی هستند. مانند آجرهایی که جهت کف پوش در پیاده‌روها و پارکها استفاده می‌شوند.
  5. آجر متخلخل: حجم منافذ در این نوع از آجرها ، بیش از ۲۰% حجم آجر است.

آجر کاری و خصوصیات ملات

تا اینجا، شرایط مناسب و مسایل ضروری برای تولید ‌آجرهایی خوب، شرح داده  شد.سپس آزمایشهای آجر بیان گردید و جمیعاً با عنایت به مطالب عنوان شده ، می‌توان از ورود آجرهایی مطلوب به کارگاه مطمئن شد. اما توجه به این مطلب ضروری است که هر آجر ،‌تنها بعنوان یک واحد ساختمانی کارایی دارد و مسأله مهمتر در مورد آجر ، نحوه اتصال و برقراری ارتباط بین این واحدهاست. بعبارت دیگر، در هنگام بررسی قسمتی از سازه که با آجر ساخته شده است، به دو نکته توجه می‌کنیم:

  • کیفیت هر آجر بصورت واحد
  • نحوه آجرکاری

در این بخش ، به شرح آجرکاری  می‌پردازیم. آجرکاری ، مجموعه‌ای است از آجرها و ملات بین آنها و این مجموعه است که بار را تحمل می‌کند. پس لازم است که عملکرد آجرکاری بررسی شود . برای آزمون آجرکاریهای مختلف، با آجرها و ملاتهای متفاوت ، ستونهای کوچکی بارتفاع یک متر می‌سازند و آنها را در آزمایشگاه تحت بار قرار می‌دهند و تأثیر پارامترهای مختلف را بررسی می‌نمایند. این آزمایشها نشان داد که مقاومت آجرکاری علاوه بر مقاومت آجر، به مقاومت ملات نیز بستگی دارد. برای هر نوع آجر ، مقاومت آجرکاری را با ملاتهای گوناگون آزموده، نتایج را روی نمودار بررسی می‌کنند . همانطور که از نمودار مقابل نیز می‌توان دریافت ، برای هر نوع آجر، افزودن مقاومت ملات تا حد مشخصی مقاومت آجرکاری را زیاد می‌کند و پس از آن اثر مثبتی ندارد. نکته دیگری که توجه به آن ضروری است، اینست که وقتی مقاومت آجر دارای محدودیت است و بعبارتی خود آجر نتواند بار وارده را تحمل کند، افزودن مقاومت ملات تنها هدردادن مقدار قابل ملاحظه‌ای سیمان خواهد بود. پس نباید بی‌جهت از ملاتهایی با مقاومت زیاد استفاده کرد.

برخی از خصوصیات دیگر ملات بشرح ذیل است :

ملات باید براحتی پخش شود و در موقع پخش شدن خشن نباشد. همچنین ملات باید در برابر آجر ، خاصیت ً حفظ آب ً داشته باشد. یادآوری می‌کنیم که آجر مکنده است و براحتی آب جذب می‌کند. این امر سبب می‌شود که آجر در مجاورت ملات ، آب آنرا کشیده ، مشکلاتی بوجود آورد. چسبندگی ملات به آجر باید در حد قابل قبول باشد. ملات نباید دارای درصد جمع‌شدگی بالایی باشد.(گاهی میزان جمع شدگی بحدی است که نه تنها خود ملات، بلکه آجرها نیز ترک می‌خورند . بعنوان مثال، استفاده از سیمان خالص بعنوان ملات به هیچ وجه جایز نیست.) ملاتهای عادی بکار رفته در ساختمان، مخلوطی است از سیمان پرتلند، ماسه و آهک . آهک تمام خصوصیات مطلوب را به ملات می‌دهد: چسبندگی ، پخش شدگی، ترک نخوردن، حفظ آب و … در ضمن آزمایش نشان داده است که اگر در تهیه ملات، تا ۵۰% سیمان را با آهک جایگزین کنیم، مقاومت ملات تنها در حدود ۵% افت خواهد کرد . (ملات باتارد) از آنجا که طبق نمودار ،مقاومت مبحثی بحرانی نیست، اگر مقاومت آن به  مقاومت آجر هم برسد ، کافی است. بسیاری از بناها از ملاتهای باتارد استفاده می‌کنند . برخی دیگر نیز سیمان بنایی را بخدمت می‌گیرند . اما در مورد ملاتهای باتارد، مشکلی که هم اکنون با آن دست به گریبانیم ، آنست که در بازارهای داخلی ، آهک آماده عرضه نمی‌شود و در صورت نیاز باید آنرا در داخل کارگاه تهیه کرد. نکته دیگر در امر آجرکاری ، مهارت بناست. سایر نکات قابل ذکر در این بخش بدین شرح است:

آجرها باید کاملاً صاف چیده شوند.

از آجرهای شکسته با شکل غیر هندسی به هیچ وجه استفاده نکرد. همانطور که در مبحث ضایعات آجر نیز اشاره شد، این امر سبب کاهش مقاومت آجرکاری می‌شود . آزمایش نشان داده است که برای تهیه نیمه آجر ، باید آنرا بشکل هندسی برید که این امر متأسفانه در ایران انجام نمی‌شود.

درزهای قائم باید همزمان با چیدن آجرها پر شود. در حالیکه در کشورمان رسم بر این است که ابتدا آجرکاری انجام می‌شود و بعد تنها قسمت جلویی درزهای قائم پر می‌شود . (به این عمل اصطلاحا بند کشی گویند.)

در موارد مختلفی مشاهده شده است که در تهیه ملات از ماسه با دانه‌بندی درشت استفاده می‌شود که چسبندگی مطلوبی ندارد. در حالیکه در بسیاری از کشورهای خارجی، برای این امر از ماسه‌ بادی بهره می‌گیرند که ملات آن بصورت گل و دارای درصد چسبندگی بالایی است.

آجرها حتماً باید بصورت شاغولی چیده شوند. شاغولی نبودن دیوار ، ۳۰ تا ۴۰ درصد از مقاومت آجرکاری می‌کاهد.

اگر ضخامت ملات بیش از حدی که جهت ایجاد چسبندگی لازم است اختیار شود ، مقاومت حاصل کم می‌شود آزمایش نشان داده است که افزایش غیر اصولی ضخامت ملات از مقاومت آجرکاری می‌کاهد. در حد استاندارد، هر چه ضخامت ملات کمتر باشد، نتیجه مطلوبتر است. بدین منظور ، بناها از وسیله‌ای بنام ً شمشه ملات‌ً استفاده می‌کنند که تشکیل شده است از یک میله بمقطع مستطیل با ضخامت مشخص. بنا هنگام ریختن ملات با قرار دادن شمشه در کنار سطح آجر ، ملات را تنها تا سطح بالایی آن می‌ریزد. مشکل عمده ، نحوه غلط آجرچینی است که سبب ضخیم شدن و در عین حال ، کمیِ مقاومت دیوار است. در حالیکه آجرچینی صحیح بقطر cm10 می‌تواند بار ۴ طبقه را تحمل نماید.

مصارف آجر

به اعتقاد باستان شناسان، اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. به هر صورت باید آجر پس پیدایش آتش و در نواحی که معادن سنگ وجود نداشته اند اختراع شده باشد. نمونه های زیبا و باعظمت کاربرد آجر در معماری ایران باستان نماینده پیشرفت درخشان ایرانیان در تولید و مهندسی کاربرد این مصالح است. در این میان می توان از زیگورات چغازنبیل، ایوان مدائن، کاخ های فیروزآباد و لرستان در قبل از اسلا م و همین طور مساجد جامع اصفهان و یزد، گنبد کاووس و ارگ تبریز مربوط به دوران بعد از اسلا م نام برد.

رمز توانایی آجر در خلق شگفت انگیزترین ساختمان های تاریخ در تناسبات آن نهفته است. این ابعاد در طی زمان متحول شده و در حال حاضر با ساختار و توانایی بدن انسان هماهنگ شده است. ابعاد آجر به طریقی است که به راحتی در یکدیگر قفل و بست می گردند. این خاصیت، کیفیت های مهندسی بی شماری از جمله در محل اتصال دو دیوار به یکدیگر به وجود میآورد. آجرها به کمک ملا ت به یکدیگر متصل می شوند و سطح یکنواختی را به وجود میآورند. این ابعاد متناسب باعث شده است که این مصالح به منظور اجرای دهانه های وسیع به صورت قوس و طاق و گنبد که از زمان قبل از ساسانیان در ایران رواج داشته است، کارآیی منحصر به فردی داشته باشد.

خواص آجر باعث شده است که به عنوان مصالح پرکننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از آجر چینی باعث شده است که به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر به عنوان فرش کف و پلکان، فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح کویری را بیشتر به نمایش می گذارد.

روش نوین امروزی، وسایل فنی زیاد و امکانات فراوانی را به دست معماران داده است که با وجود مدرن بودن، وسیله ای برای شکفتن روح حساس و زیباشناس آنها است. البته تنها آجر وسیله شناخت این زیبایی روحی نیست و عناصر بسیاری نیز این عمل را به خوبی انجام می دهند ولی فرق بین آنها در این است که آجر قابلیت ایفای هر منظوری را دارد و باوجود گذشت قرون متمادی هنوز مدرن است. یک ساختمان آجری جزئی از طبیعت است و همآوایی آن را نه تنها به هم نمی زند بلکه رنگ و فرم بدیعی نیز به آن می بخشد و با این وجود هیچ گاه کهنه نبوده و نیست و همراه با زمان پیش می رود. به هر حال یک ساختمان آجری همانند یک فرش دستباف، ترکیب بدیعی از سلیقه های بی انتهای معماران هنرمند است.

بر طبق استاندارد شماره  ۷  ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:

  1. معایب ظاهری
  2. آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.
  3. لبه های آجر
  4. خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلا قی آنها قائمه و سطوح شان صاف باشد.
  5. در آجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین  ۲۵  تا  ۴۰  درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به  ۲۶  میلیمتر محدود شود و در ضخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از  ۱۵  میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از  ۱۰  میلیمتر باشد.
  6. مقاومت در برابر یخبندان
  7. آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.

قطعات نازک آجری (آجر دوغایی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد  ۲۰* (۴۰  یا  ۳۰) * ۲۰۰  میلیمتر با قطعات موزائیکی نازک آجری نما به ضخامت  ۲۰  یا  ۳۰  میلیمتر با نقش چند آجر بندکشی شده (آجر موزاییکی) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره  ۷  ایران باشند.

ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق  ۴۰  میلیمتر در آجر پشت کار بلا اشکال است ولی به طور کلی درصد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از  ۲۵۵  باشد.

پیچیدگی، انحنا و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر  ۴  میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا  ۵  میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحنا و فرورفتگی بیش از  ۵  میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از  ۲۰۰  درصد کل آجرها افزایش پیدا نکند.

– سایر موارد: آجر باید کاملا ً پخته و یکنواخت و سخت باشد و در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند. به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملا ت حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت ساییدن یا برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.

آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند به طوری که یک دیوار  ۲۲  سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.

منبع