بخشی از مقاله
راهنمای اجرکاری
مقدمه
آجر به عنوان يكي از مصالح ساختماني به دليل مقاومت، ظاهر و ويژگيهاي ديگر خود، كاربرد فراواني يافته است. آجر نه تنها از نظر كاربرد در ساختمان منازل مسكوني و بناهاي صنعتي به مقبوليت عام رسيده است بلكه از نظر معماري و امكانات زيبايي شناسانه اي كه فراهم مي‌آورد، قابل توجه است.
روشهاي ساخت آجر در طي سال ها تغييرات عمده اي نكرده است. حتي خشت هاي خام دست ساز هنوز هم بطور محدود مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از نظر قدمت كاربرد، آجر دومين مصالح قديمي ساخت و ساز پس از چوب است. استفاده از خشت خام، آن طور كه از كتيبه هاي آجري زمان سارگون فرمانرواي اكد و بنيانگذار امپراطوري كلده بر مي‌آيد به هزاران سال قبل از تاريخ مدون يعني به 3800 سال قبل از ميلاد مسيح مي‌رسد.
انواع آجر
آجرها را، علي رغم اينكه از رس، ماسه و آهك يا بتن ساخته شده باشند، به طور كلي مي‌توان به چهار گروه تقسيم كرد: آجرهاي نما، آجرهاي معمولي، آجرهاي مهندسي و آجرهاي نسوز.
آجرهاي نما
اين آجرها با تنوع بسيار در رنگ و بافت رويه و به صورتي بادوام و زيبا ساخته مي‌شوند.
آجرهاي معمولي
اين آجرها عموما جهت ديواركشي معمولي و بيشتر در مواردي كه آجركاري زير سطح زمين قرار گرفته است يا روي آن اندود مي‌شود به كار مي‌روند. اين آجرها نماي زيبايي ندارند، اما سخت و با دوام هستند. امروزه به جاي استفاده از آجر معمولي براي ديوارهاي جدا كننده داخلي و بر داخلي ديوارهاي دو جداره بيشتر از بلوكهاي ساختماني سبك استفاده مي‌شود.
آجرهاي مهندسي
اين آجرها فوق العاده سخت و متراكم هستند، تخلخل كمي دارند و به همين جهت آب كمي جذب مي‌كنند. آجرهاي مهندسي براي ديوارهايي در نظر گرفته مي‌شوند كه بار زيادي را بايد تحمل كنند و يا در معرض آسيب يخ زدگي هستند.
آجرهاي نسوز
اين آجر از رس مخصوصي ساخته شده است كه قابليت تحمل حرارت بسيار زياد را دارد.
دسته‌بندي آجر
آجر بر حسب مواد خام مورد استفاده در ساخت آن به انواع زير تقسيم مي‌شود:
آجر رسي، شيلي و شيستي:
آجر هم از پخت خشت خام رسمي و هم از پخت خشت تهيه شده از شيل و شيست، در دماهاي حدود 1000 درجه سلسيوس بدست مي‌آيد.
آجر ماسه آهكي:
آجرهاي ماسه آهكي از مخلوط ماسه سيليسي يا سيليكاتي (يا سنگ خرد شده يا مخلوطي از اين دو) و آهك، در زير فشار بخار آب و گرما توليد مي‌شوند. خاكستر بادي، سرباره كوره آهنگدازي و به طور كليف ديگر ضايعات صنعتي مناسب براي تهيه اين نوع آجرها قابل استفاده مي‌باشند. آجرهاي ماسه آهكي معمولاً به صورت توپر و سوراخدار به ابعداد حدود آجر رسي يا مضاربي از آن ساخته شده و بر حسب مقاومت فشاري دسته‌بندي مي‌شوند. آجر ماسه آهكي به رنگ خاكستري است و با افزودن مواد رنگي مي‌توان انواع رنگي آن را نيز توليد كرد.
آجر بتني
آجر ساختماني بتني، نوعي بلوك سيماني توپر است كه از سيمان پرتلند، سنگدانه‌هاي معدني مناسب و آب تهيه مي‌شود. براي بهره‌گيري از اثرهاي ويژه، مي‌توان مواد ديگري نيز به آن افزود.
ويژگي‌ها و الزامات كاربردي
آجرهاي رسي، شيلي و شيستي بايد ويژگيهاي زير را داشته باشد:
• كاملاً پخته، يكنواخت و سخت بوده ، مقاومت فشاري، جذب آب و ساير مشخصات آنها بر حسب نوع بايد مطابق با استاندارد ملي ايران شماره 7 باشد.
• وزن ويژه آجر مورد مصرف در اجزاي باربر نبايد از 7/1 و وزن قضايي آن از 3/1 گرم بر سانتيمتر مكعب كمتر شود.
• مصرف تكه آجر شامل سه قد، نيمه، چارك و كلوك در قسمت‌هاي دروني و پشت كار و نيز در مكان‌هايي كه مصرف آجر درست مقدور نيست، مجاز است.
• مصرف آجرهاي كهنه در صورتي كه مطابق مشخصات بوده و كاملاً تميز شده باشد مانعي ندارد، ولي بهتر است به همراه آجرهاي نو و در پشت كار از آنها استفاده شود.
• مصرف آجرهاي ترك‌دار، كج و معوج، گود و برجسته كه انحنا، گودي و برجستگي آنها از 5 ميليمتر تجاوز نكند، مشروط بر اينكه تعداد آنها از 20 درصد كل آجرها بيشتر نشود، بلااشكال است.
• مصرف آجرهاي نما كه داراي آلوئك يا ترك جزئي باشد، تنها در پشت كار مجاز است.
آجرهاي ماسه آهكي بايد داراي ويژگيهاي زير باشند:
• ظاهر آجر ماسه آهكي بايد تميز، يكنواخت و عاري از ترك و مواد خارجي باشد.
• حداقل مقاومت فشاري آنها 5/7 مگاپاسكال باشد.
• بايد حداقل 15 دوره يخ زدن و آب شدن را تحمل كنند و پس از آزمايش يخبندان، كاهش نسبي مقاومت فشاري آنها كمتر از 20 درصد باشد.
• جذب آب آجر ماسه آهكي بايد بين 8 تا 20 درصد وزني باشد.
مراحل توليد
علي رغم تنوع آجرها و مقياس توليد، چه در كارگاههايي با توليد كم ده هزار آجر در هفته و چه در كارخانه هايي با توليد انبوه ده ميليون آجر در هفته، فرايند توليد مشابه است. شكل نشان دهنده پنج مرحله اصلي در توليد آجر است.
آجرهاي فشاري:
با فشردن رس و يا شيست رسي آماده به درون قالبهاي فولادي با روشهاي « نيمه خشك » و يا « خمير سفت » ساخته مي‌شوند. آجرهاي توليد شده با اين روشها شكل و اندازه منظم و نبشهاي تيزي دارند و در سطوح راسته و كله كاملا صاف هستند، مگر اينكه سنگريزه داشته باشند و يا قبل از پخت به آنها نقش داده شده باشد.
آجرهايي را كه با استفاده از شيوه ي « نيمه خشك » قالب گيري شده اند مي‌توان از ظاهر دانه دار آنها در محل برش شناخت. شيوه قالب گيري « خمير سفت » براي توليد آجر مهندسي به كار مي‌رود.
آجرهاي برشي توپر:
گل رس داخل مكعب ثابت فلزي با ابعاد تقريبي 112 225 ميليمتر تزريق مي‌شود و پس از خروج از طرف ديگر در اثر فشردن به سيم آهني نازك و محكمي به اندازه ارتفاع آجر بريده مي‌شود. آجرهايي كه به اين طريق توليد مي‌شوند خراشهايي در سطح تماس با ملات دارند. براي توليد آجرهايي با سطح زبر، بلافاصله بعد از خارج شدن بلوك رسي از قالب و قبل از برش آن، سطح يك راسته و دو طرف كله خراشيده مي‌شود.
آجرهاي برشي سوراخدار:
تقريبا مثل آجرهاي توپر توليد مي‌شوند. با اين تفاوت كه با تعبيه يك شانه آهني در دهانه ماشين، چند رديف سوراخ در طول بلوك رسي ايجاد مي‌شود. اين سوراخ ها باعث مي‌شوند كه روند خشك شدن يكنواخت تر شود و پخت آجرها در دمايي برابر 1000 تا 1100 درجه سلسيوس كاملتر و كاراتر صورت گيرد.
آجرنماي دستي: به صورت تكي و با دست قالب گيري مي‌شود. براي سهولت جدا شدن خشت رسي از قالب ابتدا داخل قالب ماسه پاشي مي‌شود و سپس گل رس آماده به داخل قالب ريخته مي‌شود. بعد از بريدن مقدار اضافي گل، قالب برداشته مي‌شود. ماسه پاشي داخل قالب سبب ناصافي هايي در سطح خشت مي‌شود كه مختص اين نوع آجرنماي گرانقيمت و زيباست.
آجرهاي ماشيني مشابه آجر دستي: با ماشينهايي توليد مي‌شوند كه گل رس را به داخل قالبهاي ماسه پاشي شده شش يا هشت تايي با فشار تزريق مي‌كنند. اين عمل مكانيكي بسيار شبيه قالب گيري دستي است و سيماي ظاهري آجرهاي توليد شده در اين دو شيوه تقريبا يكسان است.
آجرهاي قالب تر: روش توليدي است كه در آن به جاي ماسه پاشي قالب، آن را مرطوب مي‌كنند تا خشت خام به سهولت از قالب جدا شود.
آجرهاي رويه ماسه اي: در اين روش براي آنكه آجر خام راحت تر از قالب رها شود، هر بار قالب را ماسه پاشي مي‌كنند.
قالب گيري
خاك رس بعد از مرطوب شدن به اندازه كافي گل ناميده مي‌شود و آماده قالب گيري است.
رس آماده را مي‌توان به اشكال متنوعي از خشت خام تبديل كرد. روش و دستگاههاي به كار گرفته شده در قالب گيري باعث ايجاد خصوصيات متمايزي در آجرهاي پخته شده مي‌شود.
خشك كردن خشت خام
بعد از قالب گيري، آجرهاي خام بايد به آرامي خشك شوند، تا انقباض يكنواخت و بدون ترك خوردن صورت گيرد. در كارخانه هاي بزرگ اين عمل در گرمخانه و با استفاده از حرارت هواي برگشتي كوره آجرپزي كه بين آجرهاي خام دميده مي‌شود انجام مي‌گيرد.
در كارگاههاي كوچك آجرسازي هنوز هم از روشهاي سنتي خشك كردن در هواي آزاد استفاده مي‌شود. خشتهاي خام در محفظه يا قفسه اي قرار داده مي‌شوند كه داراي پوششي است كه آنها را از باد و باران محافظت مي‌كند و جريان هواي اطراف خشتها آنها را خشك مي‌كند.
روشهاي پخت
به غير از ذخاير رس چيني سفيد خالص كه در كورنوال يافت مي‌شوند اكثر رگه هاي رس و شيست رسي ناخالصيهايي دارند كه باعث مي‌شوند پس از پخت، آجرها قرمز يا سياه شوند. با تغيير حرارت كوره و يا افزودن ماسه و ساير مواد به سطح راسته و كله ي خشت خام مي‌توان آجرهاي تك رنگ و يا چند رنگ توليد كرد.
كوره توده اي
روشي قديمي براي پخت آجرهاي انبار شده است. در اين روش عملا ساختاري براي كوره وجود ندارد. در مرحله ي اختلاط و قبل از قالب گيري پودر زغال سنگ به ميزان تقريبا 5 درصد با رس مخلوط مي‌شود.
خشت ها كه تعدادشان متجاوز از يك ميليون است روي لايه ي ضخيم 400 ميليمتري پودر زغال سنگ چيده مي‌شوند، و با سقف ساده اي از ورق آهني موجدار روي آنها را مي‌پوشانند تا مانع ايجاد اختلال باد و باران در فرايند پخت شود.
لايه ي زيرين سوخت با حفره هاي آشكاري در انتهاي كوره مشتعل مي‌شود و در طول چند هفته مي‌سوزد. درصد كوچك خاكه زغال موجود در هر خشت به پيشروي محدوده آتش در طول توده ي خشت كمك مي‌كند. بعضي از توليد كنندگان فرايند سوزاندن را با فواره هاي سوخت نفتي كه از طرفين توده داخل مي‌شوند تكميل مي‌كنند.
بعد از اتمام پخت توده ي آجر برچيده مي‌شود و آجرها با بررسي ظاهري به انواع درجه يك و درجه دو بر اساس استحكام، رنگ و شكل طبقه بندي مي‌شوند. آجرهايي كه به اندازه كافي پخته نشده اند براي پوشاندن و حفاظت كوره بعدي به كار مي‌روند.
كوره تناوبي
اين كوره ها از يك اتاق بزرگ توليد تشكيل شده اند كه ضخامت ديوار آنها تقريبا يك متر است تا از ميزان اتلاف حرارت كاسته شود. پس از چيدن آجرهاي خام، ورودي كوره به طور موقت با آجر و ملات آهك مسدود مي‌شود.
حرارت كوره در يك دوره چهارده روزه پخت ابتدا به آهستگي بالا برده مي‌شود تا به حداكثر 1100 درجه سلسيوس برسد و براي 7 تا 10 ساعت در اين دما مي‌ماند. قبل از تخليه، آجرها در طول چند روز و به تدريج خنك مي‌شوند تا از بروز ترك ناشي از تغييرات ناگهاني دما جلوگيري شود.
كوره هوفمان
اين كوره در واقع مجموعه اي از حداقل بيست كوره تناوبي مجاور هم است كه همگي يك دودكش بزرگ دارند. در هر اتاق حدود بيست هزار آجر خام قرار داده مي‌شود. بين اتاقها صفحات مسدود كننده جريان هوا وجود دارد كه براي انتقال آتش از اتاقي به اتاق ديگر مي‌توان آن را باز كرد. چيدن خشت خام، گرم كردن و آتش دهي اتاق ها جداگانه و به طور متوالي انجام مي‌گيرد. بنابراين، در حالي كه در قسمتي از كوره خشت خام چيده مي‌شود، در قسمت ديگر عمليات پخت صورت مي‌گيرد و در همين زمان از اتاقهاي ديگر كوره آجر توليد شده تخليه مي‌شود.
اين نوع كوره براي توليد آجر فلتون به كار مي‌رود.
كوره تونلي
برخلاف ديگر روشهاي توليد كه آجرها در مراحل خشك كردن، پخت، خنك شدن تغيير مكان نمي دهند. در كوره هاي تونلي آجرهاي خام روي واگن هايي كه روي ريلهاي فولادي قرار گرفته اند در طول خط مستقيم حركت مي‌كنند.
منطقه ي آتش با حداكثر حرارت، تقريبا در وسط تونل قرار گرفته است و سوخت آن از سقف كوره پاشيده مي‌شود. هر واگن بيش از دو هزار آجر حمل مي‌كند و واگنها به صورت پيوسته به دنبال هم قطار شده اند و در طول تونل پيش رانده مي‌شوند. واگنها بعد از سي ساعت از كوره خارج مي‌شوند، در حالي كه واگنهاي ديگري پر از آجر خام از سمت ديگر تونل جاي آنها را مي‌گيرند. كوره هاي پيوسته به دليل امكان كنترل دقيق حرارت با كامپيوتر و به خاطر كارايي بيشتر در اكثر كارخانه هاي جديد آجر نصب مي‌شوند.
اندازه هاي استاندارد آجر
هدف همه توليد كنندگان آجر حفظ كردن حد مجاز ابعاد آجر است، اما رس ماده اي طبيعي است و تنوع در ميزان جمع شدگي آجر در هنگام خنك شدن مي‌تواند باعث تفاوت اندازه ي واقعي با اندازه ي استاندارد شود.
اندازه هاي متداول واقعي آجر در ايران mm 55 mm 110 mm 220 است.
مقاومت و ميزان جذب آب آجر
منظور از مقاومت آجر،مقاومت فشاري سطح تخت آن بر حسب كيلو گرم بر سانتيمتر مربع ( ) يا پوند بر اينچ مربع ( Psi ) است. مقاومت فشاري و ميزان جذب آب آجر تابع زمان گدازش آجر در كوره و حرارت داده شده به آن فرايند پخت است. مقاومت فشاري وقتي كه ساخت ديوارهاي باربر ساختمان هاي چند طبقه مد نظر باشد معيار اساسي و مهمي است. در موارد ديگر، مقاومت فشاري آجر همواره بيشتر از مقدار مورد لزوم براي كارهاي عادي ساختماني است.
اغلب آجرهاي ساخته شده در امريكا مقاومت فشاري بين 200 تا 500 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع دارند. مقاومت فشاري حدود 8% آجرها كمتر از حد پايين و مقاومت 25% اجرها بيشتر از حد بالاست. ميزان جذب آب آجر برحسب درصد وزن كل بيان مي‌شود و آن درصد افزايش وزن آجر پس از قرار گرفتن به مدت زمان معيني در داخل آب است.
ملات
ملات اساسا نوعي بتن است كه مي‌تواند كيفيت دوام بتن را همان گونه كه در فصل مربوط به بتن در جلد اول آورده شد، دارا باشد. اصولا مصالح تشكيل دهنده ملات و بتن يكي است و تفاوت آنها در عامل كارايي است. چون ملات بر روي آجر كشيده مي‌شود و آجر با دست در ديوار قرار داده مي‌شود و اين عمليات كندتر از بتن ريزي است، لذا ملات را بايد طوري عمل آورد كه زمان گيرش اوليه آن كاهش يابد. براي آنكه ضخامت مورد نظر بند فراهم آيد ملات را ماله كشي مي‌كنند. از طرف ديگر تعداد زيادي رج يا رديف آجري روي ملات قرار مي‌گيرد بدون آنكه تحت اثر وزن خود نشست يا افتي داشته باشد، از اين رو ملات بايستي قابليت آن را داشته باشد كه شكل لازم را به خود بگيرد. اين شرايط، ملات را از بتن متمايز مي‌كند.
ابزار هاي كار
تعدا ابزارهاي مورد نياز يك بناي آجر كار چندان زياد نيست و قيمت آنها ارزان است. ابزارهاي اصلي بنايي در شكل نشان داده شده است. علاوه بر اين ابزارها، برخي از بناها از يك كج بيل يا بيل دستي براي تهيه و حمل ملات، از گونياي بزرگ نجاري، ترازهاي حبابدار و ابزار بند كشي در اندازه هاي متفاوت استفاده مي‌كنند.
مهمترين مرحله ي آجر چيني، رج اول يا نخستين رديف در شروع آجركاري است. براي بالا بردن يك ديوار كاملا شاغولي با گوشه هاي درست و فواصل مساوي بندهاي ملات، گوشه ها و اولين رديف آجر از اهميت اساسي برخوردارند.
هر ديوار آجري با دو گوشه از طرفين آن شروع مي‌شود. فاصله ي بين گوشه ها بايستي به دقت اندازه گيري شود تا از واحد ده سانتيمتري تبعيت كند. نخستين رج آجر بر بستري از ملات روي شالوده بتني چيده مي‌شود. تراز حبابدار براي اطمينان از صد در صد افقي بودن رج نخست به كار برده مي‌شود، چرا كه اين رج روي رديف هاي بعدي آجركاري تاثير مي‌گذارد.
