مراحل ساخت آجر

آجُر به خشت‌هایی گفته می‌شود که احکام یا فرامین دولتی بر روی آن نوشته می‌شد (حک می‌گردید) و به وسیله پختن این خشت‌ها (آجر نوعی خشت به حساب می‌آید اما خشت با استفاده از گل و کاه ساخته شده‌است)، نوشته‌ها را بر روی آن پایدار می‌کردند. مشخص نیست که آجر برای اولین بار از چه زمانی مورد استفاده قرار گرفته‌است؛ گمان می‌رود انسان‌های اولیه با مشاهده پخته شدن گل مجاور اجاق‌های خود و دیدن اینکه گل پخته شده سخت تر از کلوخه‌های کنار خود می‌گردید پی به خواص و روش تهیه آجر برده باشند. با آجرین سفال همراه باشید تا در این مقاله مطالبی درخصوص مراحل ساخت آجر را بررسی کنیم.

مراحل ساخت آجر

تهیه خاک

خاک مناسب برای ساخت آجر، اساسا از نوع رسی است. به طوری که این آجرها به آجرهای رسی معروف می باشند. خاک رسی مصرفی باید فاقد ناخالصی مضر باشد. ناخالصی های مضر برای آجر شامل ریشه گیاه، ذرات چوب، نمک های کربناتی (سنگ آهک)، سولفاتی (سنگ گچ)، کلر و روی و نیتراتی می باشد. وجود این ناخالصی ها، مرغوبیت آجر را کاهش می دهد.

خاک رس دارای استاندارد آجر پزی دارای فرمول کلی nH2O و SiO2 و AL2O3 است. این خاک باید دارای ۹ الی ۲۱ درصد اکسید آلومینیوم، ۴۰ تا ۶۰ درصد سیلیس، ۳ تا ۱۲ درصد اکسید آهن، حداکثر ۱۷ درصد اکسید کلسیم (CaO)، حداکثر ۴ درصد اکسید منیزیم (MgO) و حداکثر ۰.۵ درصد انیدرید سولفوریک (SO3) باشد.

برای تولیدو ساخت آجر خوب، مقداری ماسه نیز به خاک رس اضافه می نمایند. دانه های ماسه نقش استخوان بندی آجر را داشته و خاک رس دانه های ماسه را به یکدیگر می چسباند. در این اختلاط اگر خاک رس کم باشد، آجر ترد و پوک شده و مقاومت آن کاهش می یابد و اگر بیش از حد باشد، خشت ساخته شده در هنگام خشک شدن ترک خورده و آجر حاصل نیز ترک دار خواهد بود و کیفیت مناسب را نخواهد داشت. به طور کلی هر چه دانه بندی خاک پیوسته تر بوده و آب مصرفی در حد بهینه باشد، مقاومت فشاری خشت و به تبع آن آجر، بیشتر خواهد بود.

🔔 حتما بخوانید: انواع آجر

ویژگی خاک آجر پزی

خاک آجر پزی باید تمیز باشد. به این لحاظ مواد اضافی مانند ذرات چوب و ریشه درختان و دانه های درشت، با سرند کردن جمع آوری می شوند. اگر خاک بصورت کلوخه و دانه های به هم چسبیده است، ابتدا دانه های خاک را خشک کرده و پس از خرد کردن، آن را غرقاب و دانه های درشت اضافی را خارج می کنند. سپس با آماده شدن خاک، آن را به قسمت ساخت خمیر و یا محل دپوی مصالح می برند. اگر رنگ آجر مهم باشد باید از خاکی استفاده کرد که بتواند رنگ مورد نظر را تامین کند.

آجر اصفهان به علت استفاده از خاک مناسب دارای بهترین کیفیت می باشد که برای مصارفی همچون دیوار چینی، نما و… استفاده می شوند.

ساخت گل و خشت زنی

در این مرحله از مراحل ساخت آجر؛ برای ساخت گل، حدود ۱۵-۱۰ درصد وزن خاک به آن آب اضافه می کنند. آب مصرفی باید سالم و فاقد مواد مضر باشد. مقدار آب باید تا حدی باشد که فقط بتوان گل ساخته شده را شکل داده و به اصطلاح خشت زد. آب زیاد، گرچه عملیات ساخت گل و خشت زنی را ساده می نماید ولی در هنگام پخت آجر، اولا به حرارت بیشتری برای خشک کردن خشت نیاز بوده و ثانیا بر اثر خروج بخار آب، اجر پوک و متخلخل خواهد شد.

تولید آجر به روش سنتی

در روش سنتی برای خمیر کردن خاک رس از روش دستی استفاده می شود. در این روش خاک رس را به صورت فله ریخته و وسط آن را خالی می کنند (آبخوره). درون آبخوره را آب ریخته و پس از اینکه خاک رس آب را جذب کرد با لگد زدن مخلوط، گل را آماده می کنند. امروزه روش های ماشینی جای روش های سنتی را گرفته است. در روش ماشینی، خاک را در استخرهای مخصوص مرطوب کرده و به کمک همزن های ماشینی به صورت خمیر در می آورند. خشت زنی در کوره های ستنی توسط کارگر خشت مال به طریق دستی صورت می گیرد اما در کارخانه های مدرن، سالن تولید خشت ماشینی است. در این سالن ها گل از یک طرف وارد دستگاه شده و خشت با ابعاد منظم (خشت ها توسط پرس های مخصوص قالب زده می شوند) از انتهای دستگاه خارج می گردد.

در این مرحله از ساخت آجر؛ خشت های تولید شده باید خشک شوند. منظور از خشک کردن یعنی آب فیزیکی خشت گرفته شود. این همان آبی است که هنگام خمیر کردن به خاک اضافه شده است. در روش سنتی، خشت ها را به مدت ۳ تا ۱۵ روز (بسته به دمای محیط) در هوای آزاد می چینند، که نسبتا طولانی بوده و کنترلی در شدت و نحوه خشک شدن وجود ندارد. برای مثال اگر باد از یک طرف بوزد، خشت از آن طرف خشک شده و ممکن است در طرف مقابل ترک بردارد. بنابراین کیفیت آجرهای تولیدی کاهش خواهد یافت. در روش مدرن، خشک کردن خشت ها در دستگاهی به نام خشک کن صورت می پذیرد. در این دستگاه، خشت ها از یک طرف وارد خشک کن شده و پس از چندین ساعت (حدود ۴۸ ساعت) ماندن در دمای مناسب از طرف دیگر دستگاه خارج می شوند.

پخت آجر

در مرحله آخر ساخت آجر؛ منظور از پختن آجر یعنی گرما دادن به خشت تا حدی که آب شیمیایی موجود در آن گرفته شود و دانه های خاک رس تا حد به اصطلاح عرق کردن حرارت دیده ولی ذوب نشوند. این دما باید به اندازه ای باشد که دانه های خاک رس توانایی چسبیدن به یکدیگر و دانه های ماسه را پیدا کنند.

دمای مورد نیاز برای پخت آجر، بسته به نوع خاک و مواد اضافی موجود در آن متفاوت است. خاک رس خالص در دمایی بالاتر از ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می شود ولی به دلیل وجود برخی ناخالصی ها (این مواد اضافی معمولا خاصیت گدازآور دارند) درجه ذوب خاک رس آجرپزی تا حدود ۹۰۰ درجه سانتیگراد پایین می آید.

پخت آجر شامل مراحل زیر است:

• در دمای حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد، خشت ها خشک شده و آب فیزیکی خود را از دست می دهند. این مرحله معمولا در خشک کن ها اتفاق می افتد.
• در دمای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد آب شیمیایی خاک رس شروع به خارج شدن می کند.
• در دمای نزدیک به حدود ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی گراد خشت ها پخته می شوند.