تاریخچه استفاده از آجر
انسان هزاران سال است که از آجر برای ساخت و ساز استفاده می کند. قدمت آجرها به 7000 سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد که آنها را به یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی معروف تبدیل می کند. اولین آجرها که در مناطقی با آب و هوای گرم ساخته شده اند، آجرهای گلی خشک شده در زیر آفتاب برای سخت شدن بوده اند. آجرهای مصر باستان از خشت ساخته شده با کاه ساخته شده بودند. شواهد این امر امروزه در خرابه های هاراپا بوهن و موهنجو دارو دیده می شود. نقاشی های روی دیوارهای مقبره تبس، بردگان مصری را در حال مخلوط کردن و حمل رس برای آجرهای خشک شده در برابر آفتاب نشان می دهد.
در ایران باستان از آجر برای ساخت آتشکده و بنای مسکونی و … استفاده می شد. یکی از قدیمی ترین اماکنی که توسط آجر در ایران ساخته شده است، معبد چغازنبیل می باشد که قدمت آن به ۶۵۰۰ سال پیش می رسد. این معبد توسط ایلامی ها و با آجر سنتی قزاقی در استان خوزستان شهر شوش ساخته شد.
در ساختمان نیز نمایی که پوشش نهایی آن از آجرهای نسوز، سنتی، هلندی و… بر گرفته شده است را نمای آجری ساختمان می گویند.
نمای آجری یکی از نوستالژیک ترین سبک های طراحی می باشد که همواره یادآور خاطرات گذشته، خانه مادربزرگ ها و… است. اما با توجه به پیشرفته تر شدن علم و تکنولوژی آجر نیز پیشرفت های چشمگیری در تولید، رنگ و مدل های مختلف داشته است.
آجر نسوز چیست؟
آجر نسوز از خاک نسوز و یا خاک چینی (ظروف چینی) ساخته و بوجود می آید. آجرهای نسوز توانایی تحمل حرارت بالای ۱۰۰۰ درجه را دارند. حرارت موجب ذوب شدن کانی های خاک در هم می شود و نتیجتا این امر باعث بالا رفتن مقاومت آجر می گرد. اصطلاحا به این فرایند جوش خوردن ذرات نیز می گویند که معادل انگلیسی آن زینتر شدن است. در واقع سنگهای موجود درسطح کره زمین و طبیعت نیز به همین طریق به وجود می آیند.
مواد تشکیل دهنده ی آجر نسوز چیست؟
مواد تشکیل دهنده این نوع آجر، خاکهای نسوز می باشد. اصطلاح خاک شاید درست نباشد زیرا در حقیقت مواد اولیه آجر نسوز سنگ می باشد که سپس در کارخانه آسیاب شده و تبدیل به خاک می شود. در این پروسه از سنگهایی استفاده می شود که دارای عناصر مخصوصی باشد. از جمله اکسید سیلیس، AL2O3، MNo و عناصر دیگری که الزاما وجودشان ضرورتی ندارد. هرچقدر درصد آهک این خاک یا سنگ کمتر باشد، بهتر است. وجود سنگ آهک موجب آلوئک می شود و منجر به پوکی آجرنما خواهد شد.
آجر نسوز کوره (صنعتی) چیست؟
نوعی از خاک نسوز که با نام آلومینا یا آلومین شناخته شده است و نسبت به خاکهای نسوز دیگر مقاومت بسیار بالاتری در مقابل حرارت دارد، آجر صنعتی کوره را می سازد. این نوع آجر برای ساختن کوره ها (مثل کوره ریخته گری) و هر جایی که نیاز به حرارت زیاد داشته باشد استفاده می شود. آجر نسوز کوره غالبا اشکال با اندازه های استانداردی دارند که میتوان سایز آنها را باتوجه به سفارش و درخواست، با پرداخت هزینه ای بیشتر تغییر داد. این آجرها معمولا در دماهای بالا ابعاد ثابتی دارند و دچار تغییر شکل نمی شوند. از مقاومت بالایی در مقابل شوک حرارتی برخوردارند. همچنین میزان مقاومت آجر نسوز صنعتی (کوره) در برابر خوردگی های اسیدی و قلیایی بسیار خوب است.
همچنین این مشکل باعث بروز ترک خوردگی در سطح آجر نیز می شود. زیاد بودن میزان خاک رس یا وجود ماسه در آجر باعث این مشکل خواهد شد.
در زمان پخت آجر اگر میزان حرارت وارده بیشتر از میزان تعریف شده برای آجر باشد، آجر دچار جوش شدن می شود و یا رنگ آن دچار تغییر خواهد شد.
اگر در آجر مواد آلی وجود داشته باشد و یا اینکه دارای آب زیادی باشد باعث پوکی آجر خواهد شد. اگر در آجر سنگ آهک باشد، بعد از پخت چنانچه آجر در معرض باران قرار گیرد، موجب ترکیدن آجر خواهد شد. به این اتفاق اصطلاحا آلوئک می گویند.
در برخی از آجرهای نما، بارش باران و رطوبت و یا تابش طولانی مدت نور مستقیم آفتاب موجب ایجاد لکه های رنگی در سطح ساختمان می شود. توصیه می شود آجرهای نمای نسوز را با توجه به منطقه و شرایط جوی که در آن زندگی میکنید انتخاب کنید.
وقتی آسیب به آجر وارد می شود، تعمیرات به ندرت یک فرآیند ساده است. از بین بردن آجرهای آسیب دیده یا قدیمی به همان راحتی که یک آجر جدید در آن قرار دارد سریع نیست. ممکن است لازم باشد چندین آجر برداشته و ملات تعویض شود. اساساً هنگام آسیب دیدگی، آجر در منطقه ضعیف باید کاملاً برداشته شود و دوباره ساخته شود.
طبقه بندی آجر نسوز به چه صورت است؟
آجر نسوز صنعتی اصولات به دو شکل شکل داده شده و بی شکل ساخته می‌شود.
تا چندین سال پیش تقریبا همه‌ی کوره ها و صنایع مشابه صنعتی از آجرهای نسوز شکل دار استفاده می‌کردند اما با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی آجرهای نسوز بی شکل جای خود را در این صنایع باز کردند.
دیرگداز یا آجرهای نسوز شکل داده شده
این نوع آجرها همانطور که از اسمشان پیداست به صورت از پیش ساخته شده هستند و شکل آنها با یک استاندارد خاصی ساخته می‌شوند و خواص این آجرها تقریبا یکسان است.
آجرهای نسوز بی شکل
ساختار این نوع آجرها با توجه به درخواست شرکت‌ها می‌تواند متفاوت باشد و فرایند شکل دهی و پخت در دمای بالا حذف می‌شود. از مزایای دیرگدازهای بی شکل میتوان به فرایند ساخت آسان آن و عدم نیاز به تجهیزات و ماشین آلات گران قیمت دانست.
به صورت کلی آجر نسوز بی شکل شامل مزایای زیر است:
- نداشتن مرحله‌ی پخت
- جلوگیری از اتلاف انرژی
- کاهش مصرف سوخت
- کاهش آلودگی محیط زیست
- کاهش قیمت تولید و صرفه جویی در فرایند ساخت
آجر قلیایی
مواد این نوع آجرها منیزیت یا Mgo هستند، همانطوری که از اسم این نوع آجر مشخص است آجر قلیایی از اکسیدهای غیر اسیدی تشکیل می‌شود و در برابر دمای بالا و سایش شیمیایی مقاومت بسیار خوبی دارد.
از این نوع آجر در صنایع فولاد و کوره‌ها استفاده می‌شود.
آجر نسوز شاموتی
به علت قیمت پایین ساخت این نوع آجر، یکی از پر مصرف‌ترین آجرهای نسوز است: البته هدایت و انبساط حرارتی این نوع آجر پایین‌تر از سایر آجرهای نسوز است اما قیمت مناسب آن باعث شده است تا در بسیاری از صنایع از این نوع آجر استفاده شود.
آجرهای شاموتی معمولا به ۵ دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند:
- لو دیوتی (Low Duty)
- شبه سیلیسی
- مدیوم دیوتی (Medium Duty)
- های دیوتی (hight Duty)
- سوپر دیوتی
آجر نسوز سیلیسی
این نوع آجر از سنگهای نسوز سیلیسی ساخته شده است و حدود ۹۳ درصد از این آجر را اکسید سیلیسیوم (SIO2) تشکیل می‌دهد.
این دیرگدازها جزء دیرگدازهای اسیدی به شمار می‌روند و تا دمای ۱۷۰۰ درجه سانتی گراد را می‌توانند تحمل کند و به دلیل مقاومت خوب آن در برابر گرما و حرارت امکان استفاده در بسیاری از صنایع مانند صنایع سیمان وجود دارد.
همچنین این نوع آجر در برابر گرد و غبار و دوده‌ها هم عملکرد بسیار بهتری دارد و تنها نقطه ضعف این آجر را میتوان عدم مقاومت در برابر محیط‌های قلیایی دانست.
تفاوت بین آجر نسوز و آجر معمولی
آجرهای نسوز از مواد سرامیکی نسوز ساخته شده اند استفاده از این مواد تنها به نمای ساختمان و شومینه‌ها ختم نمی‌شود بلکه از این مواد با توجه به مقاومتشان در برابر حرارت ۱۸۰۰ درجه فارنهایت در کوره‌ها و صنایع فولاد هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همانطور که در بالا هم ذکر کردیم آجرهای نسوزِ متراکم از لحاظ ترکیب شیمیایی با آجرهای معمولی تفاوت‌های زیادی دارند.
آجرهای نسوز و آجرهای معمولی در رنگ، شکل و رسانایی حرارتی هم تفاوت‌هایی با هم دارند.
