مواد اولیه و مراحل ساخت آجر

تولید آجر رسی
ساخت این فراورده رسی هنوز هم به مقدار زیادمطابق روشهای سنتی انجام میشود . البته در نتیجه پیشرفتهای تکنولوژی در صد سال اخیر دستگاه های مدرنی با کار آیی بسیار بالا ساخته شده اس که علاوه بر افزایش تولید , محصول از کیفیت بالا تری برخوردار می باشد جریان تهیه خرید آجر پنج مرحله عمده دارد به شرح زیر طی می کند :
ـ تهیه وآماده نمودن ماده اولیه
ـ تهیه گل
ـ تهیه خشت
ـ خشک کردن خشت
ـ پختن آجر
تهیه آجر درتمام مراحل یاد شده بالا به دو طریق صنعتی و سنتی ( ماشینی و دستی ) انجام میشود که ما ازهردو کارخانه با زدید کردیم که همراه باعکس ارائه خواهد شد و اضح است در صورت دقت در روند تهیه مواداولیه وتولید , محصول به دست آمده به روش صنعتی باماشین از کیفیت وکمیت بالاتری برخوردار خواهد بود .
• • تهیه و آماده نمودن مواداولیه (آجر فشاری و آجر بهمنی)
ماده اولیه آجر راعمدتاخاک رس تشکیل می دهد همانگونه که دربخش مربوطه گفته شد , انواع مختلفی ازخاک رس وجود دارد , ولی بیشتر ازخاک رس آبرفتی برای تهیه استفاده می شود .
ـ خاک رس آبرفتی : همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجر های رسی باکمک آن تولید می شوند . میزان خاک رس در گل آجر بسیار اهمیت دارد . خاک رس زیاد گل آجر را توپر می کند ولی موجب ترک خوردن خشت در هنگام خشک شدن می شود .
ـ ماسه : که از تاثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های سیلیسی حاصل می شود درحقیقت استخوان بندی آجر می باشد . در صورت افزایش مقدارآن آجر ترد وپوک می شود وضمنا
دانه های درشت ماسه درگل آجر درهنگام پختن منبسط وموجب ایجاد ترک های ریز درآجر میشوند .
ـ آهک : درخاک رس و گل آهک وجود دارد , درصورتیکه به صورت دانه ریز , یکنواخت وهمگن باشد وموجب روشن شدن رنگ آجر می شود وافزایش مقدارآن نقش گدازآوردارد.وجوددانه ها ی درشت آهک درگل آجر پس از پختن آهک زنده تولید میکند . آهک زنده درهنگام استفاده از آجر ,‌آب ملات رابه خود می کشد وتولید هیدرواکسید آهک یا آهک شکفته می کند ,‌که بسته به خلوص سنگ آهک ۲۵/۱ تا ۵/۳ برابر حجم اولیه را به دست می آوردو موجب ترکیدن آجر می شود به این پدیده آلوئک آجر می گویند .
ـ ترکیبات سولفاتی : به مقدار کم بی ضرر است و درصورت افزایش , تولیدیون اسیدی
می نمایند و به آجر وملات آسیب می رسانند .
ـ ترکیبات آهن دار : نقش گداز آور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کنند .
ـ نباتات وریشه گیاهان : ممکن است درگل آجر ریشه گیاهان وجود داشته باشند که در حرارت کوره می سوزاند وآجر پوک میشودو پس از تهیه ماده اولیه آن را الک و خوب آسیاب می کنند تا نرم ویکنواخت شود .(معمولا باانتخاب منبع خوب برای خاک رس این مشکل راتاحدی حل می کنند )
• • تهیه گل وخشت
برای تهیه خشت آجر رسی سه روش متفاوت وجود دارد که درهر روش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است .
ـ گل خشک : که بااضافه نمودن آب به میزان حدود ۸ تا ۱۲ درصدوزن ماده اولیه تهیه میشود و باکمک پرس خشت شکل می گیرد . بسیاری از آجرهای صنعتی ووکلیه سفال های ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند .
ـ گل سفت : که با اضافه نمودن آب به میزان حدود ۲۰ تا۲۵ درصد وزن ماده اولیه تهیه
می شود و با روش ماشینی خشک می زنند . در این روش از ماشین های خشت زنی هیدرولیکی استفاده میکنند خشت U به صورت منشوری با قاعده مربع یا مستطیل شکل از دستگاه خارج
می شود وسپس آن را به کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم می کنند .
ـ گل خمیری : بااضافه نمودن آن به میزان تاحد ۶۰ درصد وزن به خاک تهیه می شودتا حالت خمیری پیداکنند وبتوان با دست به آن شکل داد . دراین روش گل را درون قالبهای چوبی می ریزند و بادست شکل می دهند و خشت می زنند .
• • خشک کردن خشت
زمانی که قطعات ازماشین های شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند . خشک کردن خشت خام قبل از پختن آن به علت جلوگیری از تغییر شکل زیاد وترک در سطح خشت می باشد وهمچنین از صرف هزینه سوخت بیشتر درکوره اصلی و امکان دوده گرفتن کوره به سبب رطوبت اولیه زیاد وسوخت ناقص جلوگیری می کند .( درکارخانه به روش سنتی ۱ـ ۲ هفته ودرکارخانه به روش صنعتی ۳۶ ساعت .
خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض درحدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد .
جمع شدگی درخشت خشک شده حدودا ده درصد در هر بعد است .درجه حرارت کوره خشک کن درهر بعد است .درجه حرارت کوره خشک کن از ۴۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد وزمان خشک کردن از ۲۴ تا ۴۸ ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد . حرارت لازم معمولا به کمک گرمای تلف شده ازکوره های اصلی فراهم میشود . درکلیه مراحل , حرارت ورطوبت کاملا تنظیم می گردند تا از انقباض سریع که موجب به وجود آوردن ترک های زیاد میشود , اجتناب گردد .
درمناطق گرم و خشک ازگرمای هوا به منظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند دراین روش نحوه چیدن خشت ها ازاهمیت فراوان برخور دار است . به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشدچون باعث ایجادانحنا و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود .
( شکل زیر نمایانگر این مطلب است )
خشت خشکی که برای پختن آجر آماده شده است رطوبتی بین ۸ تا ۱۲ درصد به همراه دارد .
• • پختن آجر
گداختن یکی ازمهمترین قدم ها درساختن آجر می باشد .زمان موردنیاز باتوجه به نوع کوره ,‌ نوع رس و سایر متغیرها از ۴۰ تا ۱۵۰ ساعت تغییر می کند درحال حاضر کوره های تونلی و کوره های متناوب انواع جدیدی ازکوره ها میباشند که مورد استفاده قرارمی گیرند . درکوره تونلی آجرهای خشک شده که برروی واگون ها ی مخصوص چیده شده انداز داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبورمی نمایند واز سوی دیگرخارج می شوند .( آجر بعد از پخته شدن یک مر تبه از کوره خارج نمی شود چون ترک میخورد و طی زمان ۶ ساعت به صورت یکنواخت ازکوره خارج میشود )
درکوره های دیگر , حرارت به طور متناوب تغییر می کند دراین روش خشت ها ثابت وکانون حرارتی متغیر است . سوخت این کوره هاگاز طبیعی ,نفت یاز غال سنگ می باشد .
کنترل زمان پخت درکوره ازاهمیت فراوانی برخوردار است خشت خام فاقد مقاومتهای مکانیکی مورد نظر است وچنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیند تغییر چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیندن تغییر شکل می دهدو قابل استفاده نمی باشد .
به منظور اجتناب ازبروز ترک حرارت تا دمای ۱۰۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد به کندی افزایش می یابد دراین دما آب آزاد خشتها تبخیر وخشک می شود . بعد ازخشک شدن خشت ها حرارت به سرعت ۵ تا ۷۰۰ الی ۸۰۰ درجه سانتی گراد افزایش می یابد و در این دما آب تبلور کائولن تبخیر ( دی هیدراته ) می شود وخشت ها نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند دردمای ۸۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد مواد زود گداز همراه با رس گداخته میشوند واجزای دیرگداز را احاطه می نمایندوبعد طولی رس ها نقصان می یابد و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل میشود .
مصالح تشکیل شده از رس زودگذر دردرجه حرارت بین ۹۰۰ و ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد کاملاگداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی پیدا می کند این مصالح به خوبی در برابر نفود آب مقاوم است ومقاومت مکانیکی بالا, مقاومت دربرابر یخبندان و سایر کیفیات یک مصالح ارزشمند را پیدا می کند .
دربعضی ازروشهای نوین به منظور جلا یافتن سطح آجردرمرحله نهایی با تزریق گاز طبیعی سطح آجر می سوزد و تغییر رنگ می دهد و جلا پیدامی کند .
برای جلوگیری ازترک‌, آجر ها را به عنوان آهستگی سردمی نمایند و بعد از آن کنترل نهایی فروش آجر انجام می گیرد و در صورت نیاز به منظور یکنواختی ماشین کاری وسپس آجر های مرغوب بسته بندی ,‌انبار یا بارگیری میشوند .
انواع کوره های آجر پزی :
پس از خشک شدن خشت , انرا درکوره میچینند بطوریکه که به همدیگر نچسبند , تا هوا ‌شعله وگا ز از لای آجرها بگذرند . کوره های آجرپزی سه نوع اند :
۱- کوره با آتش ثابت و آجر ثابت ،۲- کوره با آتش رونده و آجر ثابت،۳- کوره با آجر روند وآتش ثابت
کوره با آتش ثابت و آجرثابت یاکوره تنوره یی: این کوره کارش پیوسته نیست کوره تنوره کوتاه وگشادیست که خشت را درآن می پیچنند و تون آنرا می تابند ( آتش می کنند ) شعله , هوای داغل و دود ازلا به لای خشت های چیده شده درکوره بالا می روند و گرمای خود را به خشت ها پس می دهند وخشت ها می پزند .
کار کوره تنوره یی پیوسته نیست و در آن گرمای زیاد ی هدر میرود زیرا پس از آنکه خشت پخته شد و آجرشد , سر کوره را باز می کنند ومی گذارند تا آجر درون کوره سردشود وگرمایش را به هوابدهد .
جنس آجر ی که درکوره تنوره یی پخته شود یک جور نیست . از پایین به بالاجوش , آجرجوش ,‌آجر سبز , آجر بهی , آجر سفید , آجر ابلق , آجر قرمز و آجر نیم پخته بدست
می آید . اگربالای کوره های تنوره یی به شکل قارچ ساخته شده و سر کوره پوسیده شود , جوری که گاز کوره از بالای آن بیرون نرفته از سوراخ های نزدیک کف کوره به دو دکش یاهواکش مکیده شود گاز داغ ,‌گرمایش رابه خشت های چیده شده در کوره پس می دهدو با این کار ,‌گرمای گاز کوره هدر نمی رود و جنس آجرها هم همجور می شود .
کوره با آتش رونده وآجر ثابت :
کار این کوره پیوسته است و گرمای آن خیلی کم هدر می رود این کوره را نخست یک بنای اهل برلن به نام Friedrich Hoffmann ساخت که به نام او نامیده می شود . چون
حلقه یی ساخته میشد آنرا کوره حلقه یی ی هوفمان نامیدند .
نخستین کوره ها به شکل دایره ساخته میشدند ,‌اکنون آنرا به شکل حلقه دراز یا اره یی و مانند اینها می سازند در این کوره ازهدر رفتن گرما به اندازه زیاد جلوگیری می شود .
کوره با آجر روند وآتش ثابت:


کوره تونلی در آن سفالهای ممتاز هم می پزند . کارش مانند تونل خشت خشک کنی ست از سر تونل واگونک با بار خشت به تونل می رودو از ته تونل آجرسرد شده بیرون می آید کانون آتش در دیوار درونی ی تونل جا دارد همین که واگونک با بار خشت به درون تونل رانده شد ,‌به کندی به سوی کانون آتش پیش می رود خشت کم کم گرم و نیم پز شده از برابر کانون آتش گذشته می پزد .
هنگامیکه واکونگ آجر پخته به سوی ته تونل می رود ,به آن هوای سرد می دمند تا گرمای آجر را بگیرد و آنرا سرد کند هوایی که از روی آجر گذشت و داغ می شود و هواکش پهلوی کانون آتش آنرامکیده و به کانون آتش می دمد . کارکوره تونلی پیوسته است و گرمای آن خیلی کم هدرمی رود اما ساختن تونل ریل گذاری , ارزش واگونک ها وجزاینها گرانست . جایی که برق ارزان باشد ,‌می شود کوره تونلی را برقی ساخت وکوره را با برق آتش کرد .
برای آنکه کوره تونلی دراز نشود , آنرا در دوتکه پهلوی هم می سازند دریک تکه خشت میسازند وروی واگونک می چینند وبه گرمخانه می برند تا درآنجا خشتهای روی واکونگ ها خشک ,‌گرم و داغ شوند , سپس واکونگ های بابار خشت داغ را به درون تکه دوم میرانند درتکه دوم که کوره درآن ساخته شده , خشت های داغ شده از برابر کانون آتش گذشته میپزند روی آجر داغ هوا می دمند و گرمای آنرامی گیرند . هوای داغ شده را به گرمخانه و به کانون آتش می دمند .
آجر ساختمانی خوب باید صدای زنگ بدهد , این نشانه تو پری تاب زیاد وپایداری آن در برابر نشت کردن آب و یخبندانست . آجری که صدای خفه بدهد خوب نپخته است ویا ترک دارد .
آجرخوب باید گرما رسانیش کند و کم باشد , درآتش سوزی خمیری و آب نشود ,
جسم های شیمیایی درآن اثر نکنند , به ملات خوب بچسبد سخت باشد , کم ساییده شود وتوپر باشد آجر پوک آب می مکد و در سرما یخ میزند و خر می شود .
آجر ساختمانی نباید کمتراز ۸% وبیشتر از ۱۸% وزنش آب بمکد , اگر کمتر بمکد به ملات خوب نمی چسبد و هرگاه بیشتر بمکد پوک است . تاب فشاری آجر ساختمانی ی توپر باید N/mm2 10 تا ۱۵ باشد و وزن فضاییش از ۱۸۰۰ کیلوگرم هرمترمکعب کمتر نباشد .
آجر جوش را باخاکی که درگرمای بیش از هزار درجه خمیر ی بسوزد می پزند و آنرا بیشتر در کوره نگاه می دارند تادانه های خاک کمی عرق کرده به همدیگر بچسبند و آجر یک تکه شود . آجر جوش نباید درگرمای کوره خمیر شود , از این رو باید تفاوت درجه گرمای عرق کردن و خمیر شدن خاک آجر زیاد باشد . برای آنکه آجر درگرمای کم عرق کند , به آن گداز آور می زنند ( بیشتر اکسید آهن ) اکسید آهن گذشته ازاینکه گداز آور است . رنگ آجر جوشی را که درگرمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه پخته , سرخ تا سیاه میکند رنگ بهی آجر جوش از کم بودن اکسید آهن و زیاد بودن آهک و قلیایی های آنست . آجر جوش باید سخت باشد ,لاشه نشود , ترد نباشد , ترک نداشته باشد , دربرابر ضربه پایداری کند و لبه اش نپرد , کم ساییده شود , زبر باشد , و جای ساییده شده آن نیز زبر بماند سطح شکسته آن شیشه یی نبوده ,‌دانه دانه و پر باشد ,‌در برابر یخبندان و زیر اثر جسمهای شیمیایی پایداری کند .
تاب فشاریی آجر جوش نباید از N/mm2 35 کمتر باشد آجر جوشی که درساختمان مصرف میشود نباید بیش از ۶% و آنچه برای فرش کردن مصرف شود نباید بیش از ۴% وزنش آب بکمد وزن آجر جوش باید بیش از m3 /9 را باشد .
آجر جوشی که بمصرف فرش کردن کف سواره رو وپیاده رو خیابانها می رسد , باید دارای تاب ضربه یی زیاد باشد. خیلی کم ساییده شود , زبر باشد و پس از ساییده شدن هم زبر بماند آجر جوش برای پوشش بدنه تونلهای وگنداب روها هم مصرف می شود .