انواع مواد اولیه آجر

آجر ها همانند هر محصول دیگری از تعدادی مواد اولیه طراحی و تولید می شوند که البته گاها برخی از ترکیبات در بین انواع مختلف آن ها متفاوت می باشد و برخی ترکیبات نیز پای ثابت همه ی انواع آن ها به شمار می روند .

تهیه مواد اولیه

خاک رس : خاک رس ماده اولیه آجرها به شمار می رود و  معمولا از خاک رس آبرفتی بدین منظور استفاده می شود . خاک رس آبرفتی که بیشتر آجرها به وسیله ی آن تولید می شوند به خاکی گفته می شود که در نزدیکی سطح زمین یافت می شوند .

ماسه : سنگ های سیلیسی با قرار گرفتن در معرض عمل فرسایش هوازدگی به شکل ماسه در می آیند و ماسه در حقیقت در حکم استخوان بندی آجر می باشد . در صورتی که مقدار ماسه به کار رفته در ماده ی اولیه بیش از مقدار مورد نیاز باشد ، موجب می شود تا آجر ترد و پوک شود . از طرفی نیز به کار بردن دانه های درشت ماسه در گل آجر ، موجب می شود تا آجر در هنگام پختن منبسط شود و در نتیجه ترک های ریز در آجر ایجاد می شود .

آهک : آهک ماده ای موجود در خاک رس و گل می باشد که در صورتی که به صورت دانه ریز ، یکنواخت و همگن باشد ، موجب روشن شدن رنگ آجر می شود . افزایش مقدار آن نقش گداز آور را در آجر بر عهده دارد . دانه های درشت آهک در گل آجر موجب می شوند تا آهک زنده در آجر تولید شود . آهک زنده در هنگام استفاده از آجر آب ملات را به خود می کشد و موجب می شود هیدروکسید آهک یا آهک شکفته تولید شود و با توجه به خلوص سنگ 25/1 تا 5/3  برابر حجم اولیه را به دست می آورد و در نهایت منجر به ترکیدن آجر می شود . این پدیده آلوئک آجر نامیده می شود .

ترکیبات سولفاتی : ترکیبات سولفاتی در صورتی که در مقدار کم در آجر وجود داشته باشد ، ضرری ندارد اما در صورت زیاد بودن موجب می شود یون اسیدی تولید شده و به آجر و ملات آسیب وارد شود .

ترکیبات آهن دار : وجود این ترکیب موجب می شود تا رنگ محصول به قرمز نزدیک باشد و نقش گداز آور دارند .

نباتات و ریشه ی گیاهان : امکان وجود ریشه ی گیاهان در گل آجر وجود دارد که با سوختن در داخل کوره موجب پوک شدن آجر می شوند . از همین رو پس از تهیه مواد اولیه آن را الک و آسیاب می کنند تا نرم و یکنواخت شود .

ژیپس : در مرحله ی پخت آجر، ژیپس با از دست دادن آب تبدیل به سانیت می شود . سپس در مرحله ی کاربرد ، سانیت با جذب آب و رطوبت هیدراته شده تبدیل به ژیپس می شود . این عمل همراه با افزایش حجم می باشند و موجب تشکیل یک قشر در سطح آجر می شود .

پیریت : پیریت در مرحله‌ی پخت به سولفات اکسیده می شود  و سولفات با CaO تشکیل ژیپس داده  و همراه با سایر نمک‌ها هنگام کاربرد به صورت قشری سفید ظاهر می‌شود . در صورت بالا بودن میزان پیریت ، هنگام پخت ، گاز so2 از آجر متصاعد می شود که این امر باعث تورم در سطح آجر می‌شود .

میزان آهن : وجود آهن در مواد اولیه موجب کاهش دمای ذوب می شود . لازم است تا مقدار آهن بر حسب نوع مواد بررسی و مشخص شود .

کربن : در مواد اولیه کربن به صورت زغال ، لیگنیت و سایر مواد آلی موجود می باشد که موجب می شود سوخت مصرفی  کاهش یابد و تغییراتی در رنگ ایجاد شود .

5 نوع مواد مورد استفاده برای آجر

در تاریخ شیوه های ساختمانی حرفه ای ، آجر یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است. همچنین می توان گفت دوام ترین آن است ، زیرا دیوارهای آجری ، پایه ها ، ستون ها و سطوح جاده ای که هزاران سال پیش ساخته شده اند وجود دارد که هنوز سالم هستند.

هنگامی که از شما خواسته شد به یک ساختمان آجری فکر کنید ، ممکن است تصویری از یک خانه مدرسه ای با آجر قرمز یا یک ساختار سنتی مشابه را پیش بینی کنید ، اما “آجر” به یک مصالح واحد اشاره نمی کند. در حقیقت ، آجرها را می توان از مواد مختلف و برای اهداف مختلف تهیه کرد.

در اینجا ما طیف وسیعی از انواع آجر و کاربردهای هر یک را پوشش می دهیم.

آجر چیست؟

به طور رسمی ، اصطلاح “آجر” برای نشان دادن یک واحد ساختمانی ساخته شده از خشت شکل استفاده می شود ، اما در دوران معاصر به هر واحد ساختمانی با سنگ یا خاک رس اشاره دارد که هنگام استفاده در ساختمان با ملات سیمانی متصل می شود. به طور معمول ، طول آجر حدود 8 اینچ ، عرض 4 اینچ و ضخامت های مختلف است که در کشورهای مختلف متفاوت است.

مزایای ساختمانهای  آجری

استفاده از آجر در ساختمان ، مزایای زیادی وجود دارد.

زیبایی: آجرها تنوع رنگ و بافت طبیعی را ارائه می دهند.

مقاومت: آجرها مقاومت فشاری بالایی را ارائه می دهند

تخلخل: توانایی آزادسازی و جذب رطوبت به تنظیم دما و رطوبت داخل سازه ها کمک می کند

حفاظت در برابر آتش: وقتی آجر به درستی آماده شود ، می تواند در حداکثر درجه حفاظت تا 8 ساعت در برابر آتش مقاومت کند

تضعیف صدا: میزان صدای دیوار آجری متغیر است ، اما اشکال استاندارد می توانند به طور متوسط 60-70 دسی بل را مسدود کنند و دیوارهای آجری می توانند بیش از 200 دسی بل را مسدود کنند.

عایق: آجرها برای عایق حرارتی عالی نسبت به سایر مصالح به آرامی گرما را جذب و آزاد می کنند. با کمک به تنظیم و حفظ دمای داخلی داخلی یک سازه ، آجرها می توانند 50٪ بیشتر از چوب در مصرف انرژی صرفه جویی کنند

مقاومت در برابر سایش: ترکیب قوی در برابر ساییدگی که در سایر مواد معمول است مقاومت می کند

نکته

برخلاف چوب ، آجرها ساخته دست بشر هستند و نیازی به حفاری ، جنگل زدایی یا بهره برداری از منابع تجدید ناپذیر ندارند.

نحوه ساخت آجر

آجرها را می توان به طرق مختلف تهیه کرد ، غالباً از یک ماده بر پایه رس ، به شکل قالب درآورده ، سپس با حرارت یا سایر فرآیندهای خشک شدن به شکل ثابت می شوند.

قدیمی ترین آجرها از خاک رس طبیعی استفاده می کردند و در زیر نور آفتاب خشک می شدند. با گذشت زمان ، تکنیک هایی ساخته شد تا آجرها قوی تر و مقاوم تر در برابر وزن ، گرما ، آب و هوا و فرسایش شوند. [ترجمه گوگل] خاک رس را می توان با بتن ، خاکستر یا مواد شیمیایی مختلف مخلوط کرد تا ترکیب آجر را برای دستیابی به کیفیت مورد نظر تغییر دهد

نحوه طبقه بندی آجرها

روشهای مختلفی برای طبقه بندی آجر وجود دارد. به عنوان مثال ، شما می توانید آجر را بر حسب استفاده برای ”  نما” ( آجر نما ) و “داخل”  و یا بر اساس نحوه ساخت آنها تقسیم کنید: “بدون آتش” (هوا پخت) و  آجرهای معمولی (که برای ساخت و ساز مسکونی استفاده می شود) و آجرهای مهندسی (که در پروژه های عمرانی سنگین استفاده می شود).

نکته

آجرها را می توان بر اساس ویژگی های مختلف طبقه بندی کرد ، اما مقوله ها با هم همپوشانی دارند و طبقه بندی – هر چند بسیار توصیفی – ناقص است.

آجرها را نیز می توان بر اساس شکل آنها طبقه بندی کرد:

• روکش های آجری نازک هستند و برای روکش سطحی استفاده می شوند.
• آجرهای هوایی دارای حفره های بزرگی برای گردش هوا و کاهش وزن برای کف معلق و دیوارهای حفره هستند.
• آجرهای سوراخ دار دارای حفره های استوانه ای شکل زیادی هستند و وزن آنها بسیار سبک است.
• آجرهای بولنوز با زاویه های گرد قالب می شوند.
• آجرهای روکش دار حاوی آهن برای کاربردهای سنگ فرش زیر پا هستند.
• روکش آجر در بالای دیوارهای مستقل
• آجرهای توخالی تقریباً یک سوم وزن آجرهای معمولی را برای دیوارهای پارتیشن غیر باربر تشکیل می دهند.

طبقه بندی آجر بر اساس مواد اولیه

در شیوه های ساخت و ساز مدرن ، آجرها بر اساس مواد تشکیل دهنده و روش ساخت طبقه بندی می شوند. بر اساس این طبقه بندی ، پنج نوع رایج وجود دارد.

آجرهای رسی سوخته

آجرهای رسی سوخته ،  شکل کلاسیک آجر هستند که با فشار دادن خاک رس مرطوب به قالب ها ، سپس خشک شدن و پخت در کوره ها ایجاد می شوند. این مصالح ساختمانی بسیار قدیمی است و در بسیاری از سازه های باستانی جهان یافت می شود. در ظاهر ، این آجرها بلوک های جامدی از خاک رس سخت شده ، معمولاً به رنگ قرمز مایل به قرمز هستند

آجرهای سفالی سوخته به طور معمول در چهار کلاس فروخته می شوند که درجه یک بهترین کیفیت و بیشترین مقاومت را ارائه می دهد. این آجرهای رسی سوخته درجه یک هیچ عیب قابل توجهی ندارند و طبیعتاً هزینه بیشتری نسبت به طبقات پایین دارند.

وقتی از آجرهای سفالی سوخته در دیوارها استفاده می شود ، نیاز به گچ بری یا رنده شدن با ملات دارد. موارد استفاده از آجرهای سفالی سوخته شامل دیوارهای بنایی ، پی ها و ستون ها است.

آجرهای آهکی ماسه ای

آجرهای آهکی ماسه ای (همچنین به عنوان آجر سیلیکات کلسیم شناخته می شوند) با مخلوط کردن ماسه ، خاکستر بادی و آهک ساخته می شوند. رنگدانه ها نیز ممکن است به رنگ اضافه شوند. سپس مخلوط تحت فشار قالب می شود تا آجر ایجاد شود. آجرهای آهک ماسه ای در کوره ها همانند آجرهای سفالی سوخته پخته نمی شوند. در عوض ، مواد با یک واکنش شیمیایی که هنگام خشک شدن آجرهای مرطوب تحت گرما و فشار اتفاق می افتد به هم پیوند می یابند. آجرهای آهکی ماسه ای مزایایی از قبیل:

• شکل آنها یکنواخت است و ظاهر صاف تری را ارائه می دهد که نیازی به گچ ندارد.
• مقاومت عالی را برای سازه های باربر ارائه می دهند.
• به جای رنگ قرمز معمولی خاکستری هستند. رنگدانه های مختلف را می توان برای اهداف زینتی اضافه کرد.
• در هنگام ساخت ملات کمتری مورد نیاز است.
• لبه ها مستقیم و دقیق هستند و ساخت و ساز را آسان تر می کنند.
• نمکها و مواد معدنی را گل نمی دهند.

آجرهای مهندسی

آجرهای مهندسی عمدتا در پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می گیرند که در آنها مقاومت در برابر عناصر ضروری است. آنها بر اساس خاک رس هستند و می توانند با بسیاری از مواد دیگر مخلوط شوند. آنچه آجرهای مهندسی را از انواع دیگر متمایز می کند دوام بسیار زیاد آنها است: آنها را در دمای بسیار بالا می سوزانند تا آجری به سختی آهن تولید کنند. آنها همچنین دارای تخلخل بسیار پایینی هستند و در مکانهایی مانند فاضلاب ، دیوارهای حایل ، منهول ها ، کارهای بنیادی و تونل های زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند ، جایی که مقاومت در برابر آب و یخبندان بسیار مهم است. مقاومت فشاری و جذب آب کمتر برای سخت ترین شرایط

نکته

آجرهای “آتش” یا “نسوز” که بعنوان آحر نسوز شناخته میشوند نیز در دمای بسیار بالا پخته می شوند و از خاک مخصوص فرموله شده با محتوای اکسید آلومینیوم بالا ساخته می شوند تا در برابر حرارت باورنکردنی برای استفاده در مکانهایی مانند دودکش ها ، کباب پزها و کوره های پیتزا مقاومت کنند.

آجرهای بتنی

آجرهای بتنی از بتن جامد ریخته شده در قالب ها ساخته می شوند. آنها به طور سنتی در آجر کاری داخلی استفاده می شوند ، اما بیشتر در کارهای بیرونی مانند نما و نرده ها برای ارائه زیبایی مدرن یا شهری استفاده می شوند. اگر رنگدانه ها در طول تولید اضافه شوند ، آجرهای بتنی می توانند در رنگهای مختلف تولید شوند.

آجرهای بتنی به دلیل دوام ، تقریباً در هر نوع ساختمانی ، به جز زیر زمین ، قابل استفاده هستند ، زیرا متخلخل هستند.

آجر خاک رس خاکستر

آجرهای سفالی خاکستری با خاک رس و خاکستر بادی تولید می شود – محصول جانبی سوزاندن زغال سنگ – در دمای 1832 درجه فارنهایت فارنهایت پخته می شود. این نوع آجر گاهی اوقات به عنوان خود سیمان توصیف می شود ، زیرا حاوی مقدار زیادی اکسید کلسیم است و بنابراین در معرض رطوبت منبسط می شود. این گرایش به گسترش می تواند شکست ناگهانی ایجاد کند. آجر خاک رس خاکستری این مزیت را دارد که وزن آن نسبت به آجر سفالی یا بتنی سبک تر است

کاربردهای معمول آجر خاک رس خاکستر شامل موارد زیر است:

• دیوارهای سازه ای
• پایه ها
• ستون ها
• هرجایی که مقاومت در برابر آتش را بهبود بخشد مورد نیاز است

چگونگی تهیه مواد اولیه آجر نما

برای تولید آجر نما باید از خاک هایی استفاده کرد که دارای انسجام کافی بوده و در مقابل حرارت بالا شیرازه خود را از دست ندهد و هم اینکه دارای بافتی فشرده باشد تا در برابر فشار دستگاه پرس بافت خود را از دست ندهد چون این امر باعث میشود تا اجر دچار ترکهای مویی یا ترکهای درشت شود
ماده اولیه آجر را عمدتاً خاک رس تشکیل‌‌ می‌دهد. انواع مختلفی از خاک رس وجود دارد ولی بیشتر از خاک رس آبرفتی برای تهیه آجر استفاده‌‌ می‌شود.

مواد آجر نما

خاک رس آبرفتی :

همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت‌‌ می‌شود و بیشتر آجرهای رسی با کمک آن تولید‌‌ می‌شوند. میزان خاک رس در گل آجر بسیار اهمیت دارد. خاک رس زیاد گل آجر را توپر‌‌ می‌کند ولی موجب ترک خوردن خشت در هنگام خشک شدن‌‌ می‌شود.

ماسه :

که از تأثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های استخوان بندی حاصل‌‌ می‌شود در حقیقت استخوان بندی آجر‌‌ می‌باشد. در صورت افزایش مقدار آن آجر ترد و پوک‌‌ می‌شود و ضمناً دانه های درشت ماسه در گل آجر در هنگام پختن منبسط و موجب ایجاد ترک های ریز در آجر‌‌ می‌شوند.

آهک :

در خاک رس و گل آهک وجود دارد. در صورتیکه به صورت دانه ریز، یکنواخت و همگن باشد موجب روشن شدن رنگ آجر‌‌ می‌شود و افزایش مقدار آن نقش گدازآور دارد. وجود دانه های درشت آهک در گل آجر پس از پختن آهک زنده تولید‌‌ می‌کند. آهک زنده در هنگام استفاده از آجر، آب ملات را به خود‌‌ می‌کشد و تولید هیدروکسید آهک یا آهک شفته می  کند، که بسته به خلوص سنگ آهک 25/1 تا 5/3 برابر حجم اولیه را به دست‌‌ می‌آورد و موجب ترکیدن آجر‌‌ می‌شود. به این پدیده آلوئک آجر‌‌ می‌گویند.

ترکیبات سولفاتی:

به مقدار کم بی ضرر است و در صورت افزایش، تولید یون اسیدی‌‌ می‌نمایند و به آجر و ملات آسیب‌‌ می‌رساند.

 ترکیبات آهن دار:

نقش گدازآور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک‌‌ می‌کند.

نباتات و ریشه گیاهان:

ممکن است در گل آجر ریشه گیاهان وجود داشته باشد که در حرارت کوره‌‌ می‌سوزند و آجر پوک‌‌ می‌شود. پس از تهیه ماده اولیه آن را الک و خوب آسیاب‌‌ می‌کنند تا نرم و یکنواخت شود.

روشهای تهیه گل و خشت

برای تهیه خشت و آجر رسی سه روش متفاوت وجود دارد که در هر روش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است.

گل خشک:

که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 8 تا 12 درصد وزن ماده اولیه تهیه‌‌ می‌شود. و با کمک پرس خشت شکل‌‌ می‌گیرد. بسیاری از آجرهای صنعتی و کلیه سفال های رسی ساختمانی با روش گل خشک ساخته‌‌ می‌شوند.

 گل سفت :

که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 20 تا 25 درصد وزن ماده اولیه تهیه‌‌ می‌شود با روش ماشینی خشت‌‌ می‌زنند. 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 می‌شود و سپس آن را با کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم‌‌ می‌کنند.

 گل خمیری :

با اضافه نمودن آب به میزان تا حد 60 درصد وزن به خاک تهیه‌‌ می‌شود تا حالت خمیری پیدا کنند و بتوان با دست به آن شکل داد در این روش گل را در درون قالب های چوبی‌‌ می‌ریزند و با دست شکل‌‌ می‌دهند و خشت‌‌ می‌زنند.