مصالح ساختمانی، آجر

مصالح ساختمانی، آجر

اسلاید 1: موضوع ارائه: آجردرس مربوطه:مصالح ساختمانیاستاد محترم: آقای ربانیگرداورندگان: صادق ولیزاده، بهرام قربانی ، بهروز زبردست، سلیمان زرع الیاتودانشگاه فنی مهندسی اسفراین

اسلاید 2: آجر آجرها گروهی از مصالح هستند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و درحقیقت سنگی ساخته دست بشر هستند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید میآید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می‌آیند براساس نوع مواداولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها هستند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.

اسلاید 3: تاریخچه آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد. در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجرپزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش ازمیلاد می رسد پیدا شده است. به اعتقاد باستان شناسان، اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. خواص آجر باعث شده است که به عنوان مصالح پرکننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از آجرچینی باعث شده است که به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر به عنوان فرش کف و پلکان، فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح کویری را بیشتر به نمایش می گذارد.

اسلاید 4: طبقه بندی آجرهاآجرها را می توان بر اساس ویژگی های مختلف آنها طبقه بندی کرد مثلا می توان آنها را بر اساس ترکیب شیمیایی طبقه بندی کرد یا بر اساس کاربرد، روش ساخت و حتی گروهی از آنها را می توان بر اساس رنگشان طبقه بندی کرد.

اسلاید 5: آجرهای فشاری:دلیل نامگذاری این نوع آجر اینست که در ابتدای تولید این نوع آجر، خشت آن با دست زده می‌شد و با فشار دستی کارگران خشت زن گوشه‌های قالب به وسیله گل مخصوص پر می‌گردید. ابعاد این نوع آجر ۵×۱۰×۲۰ و یا ۵/۵×۱۱×۲۲سانتیمتر است.این نوع آجر برای کلیه کارهای ساختمانی مانند گره‌چینی، طاق ضربی، دیوارهای حمال و تیغه چینی مناسب است.

اسلاید 6: آجر رسیآجر رسی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی که به وسیله بشر تولید شده است، می باشد. سنگ باوجود فراوانی و استقامت به راحتی در دسترس قرار نمی‌گیرد، این مصالح طبیعی فرم دلخواه را به آسانی به خود نمی‌گیرد و با صرف هزینه بسیار قطعات آن یکسان می گردند و در این حالت نیز دورریز زیادی از خود به جا می گذارد. در حالی که گل حاصل از خاک رس که منشا تهیه آجر است به راحتی شکل دلخواه را به خود می گیرد و محصولی همگن به دست می‌دهد.از این رو می توان با قالب زدن گل و حرارت دادن آن مصالحی سخت، دارای مشخصات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی یکسان، متناسب با کاربرد، منطبق با فیزیک بدن انسان، با فرآیند تولید ساده، سریع و حمل ونقل آسان تولید کرد.

اسلاید 7: انواع آجر غیررسی و اشکال آنآجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود.آجرهای نسوزاز آجرهای نسوز بدلیل مقاومت حرارتی بالا، در پوشش درونی کوره‌های صنعتی استفاده می‌شود. آجرهای نسوز انواع مختلفی دارد. باتوجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها، گستره‌های مختلفی را تحمل می‌کنند. تا دهه 1960 از کربن و خاک نسوز برای پوشش کوره‌ها استفاده می‌شد، اما امروزه با ساخت انواع آجرهای نسوز از آنها در پوشش داخلی کوره استفاده می‌شود.

اسلاید 8: آجرهای آلومینیومیاین آجرها، دارای درصد بالایی از آلومین می‌باشند. آنها را از مخلوط کائولن ، بوکسیت و کروندوم که بیش ار 70% آلومین دارد، تهیه می‌کنند دمای پخت این آجرها در حدود 1200 تا 1800 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. آجرهای نسوز آلومینیومی برای پوشش جداره درونی کوره‌های ذوب فولاد مصرف می‌شوند.در مقابل مواد قلیایی مقاومند، بنابراین از آنها برای پوشش جداره درونی کوره‌های سیمان سازی و شیشه‌سازی هم استفاده می‌شود

اسلاید 9: - آجرهای ماشینی (سفال):آجر ماشینی یا آجر سوراخ‌دار که بر روی سطح بزرگتر آن ۸ یا ۱۰ سوراخ به قطر ۱/۵ تا ۲ سانتیمتر وجود دارد و در بازار ایران به آجرهای هشت یا ده سوراخه ماشینی معروف است.در استاندارد شماره ۷ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران این سوراخ‌ها باید تمام ضخامت آجر را طی نموده و سطح مقطع مجموع سوراخ‌ها نباید بیشتر از ۲۵ درصد سطح بزرگ‌تر آجر باشد و فاصله سوراخ‌ها از لبه آجر و همچنین فاصله سوراخ‌ها از یکدیگر در هر بعد آجر نباید کمتر از ۳۰ درصد طول همان بعد باشد.علت وجود این سوراخ‌ها اینست که در هنگام دیوارچینی ملات به طور عمودی نیز در آجر نفوذ کرده و باعث استحکام بیشتر دیوار شود

اسلاید 10: در ساخت دیوارهای حمال به دلیل اینکه می‌توان به وسیله سوراخ‌های موجود در سطح آجر آنرا با میلگرد، مسلح کرد از این نوع آجر استفاده می‌شود. دیوار آجری مسلح برای مقابله با نیروی زلزله ساخته می‌شود.جنس این نوع آجرها نسبت به آجرهای فشاری بسیار ترد و شکننده بوده و خاصیت مکندگی آن نسبت به آجر فشاری کمتر است. این آجرها به علت ترد بودن قابل تیشه‌داری نیستند و همچنین به‌دلیل اینکه خاصیت مکندگی زیادی ندارند و نمی‌توانند به خوبی به ملات بچسبند در طاق ضربی استفاده نمی‌شوند.ابعاد این نوع آجر ۵/۵×۱۱×۲۲ سانتیمتر می‌باشد. اضلاع این نوع آجر گونیاتر بوده و دارای سطوح صافتری نسبت به آجرهای فشاری می‌باشند.

اسلاید 11: طبقه بندی از لحاظ رنگدر صورت استفاده از آجر در نماچینی رنگ آجر اهمیت پیدا می‌کند. برای استفاده در نماچینی آجرهایی به رنگ‌های زرد کمرنگ که به آن آجر سفید می‌گویند و زرد پررنگ که به آن آجر بهی می‌گویند و همچنین آجرهایی به رنگ قرمز روشن یا قرمز سیر در بازار وجود دارندضخامت آجرهای مورد استفاده در نما ممکن است ۳ تا ۴ یا ۵ سانتیمتر باشد ولی دو بعد دیگر این آجرها مانند آجرهای فشاری یا ماشینی ۱۰×۲۰ می‌باشدعلت رنگی بودن این آجرها مربوط به طریقه چیدن آجر در کوره و نحوه آتش دادن به آن و کنترل سطوحی که با آتش در تماس مستقیم می‌باشد است و یا مربوط به اکسید فلزاتی است که در مواد اولیه آجر موجود می‌باشد. مانند اکسیدهای مختلف آهن.

اسلاید 12: انواع آجرها از نظر نوع مصرفآجر معمولی:آجرهائی هستند که برای کارهای عمومی ساختمان مناسب هستند و به روش دستی یا ماشینی تولید می شوند.آجرنما:بطریق خاصی ساخته می شود تا هنگام مصرف بدون نیاز به اندودکاری یا روکش های دیگر خود، دارای ظاهر مناسبی باشد، این نوع آجر هم می تواند به روش دستی (قزاقی) یا ماشینی تولید شود.آجر مهندسی مرغوب :این آجر دارای جسمی متراکم، پرقدرت و نیمه شیشه ای است و عمدتاً در سازه های با قدرت تحمل بار زیاد بکار برده می شود. این آجر منحصراً به روش ماشینی تولید می شود

اسلاید 13: انواع آجرها از نظر کیفیتآجر با کیفیت مناسب برای مصارف داخلی (توکار):این آجر برای مصارف معمولی در داخل ساختمان بکار می رود.آجر با کیفیت معمولی:این نوع آجرها دارای دوامی کمتر از آجرهای با کیفیت ویژه ولیکن معمولاً در نماهای خارجی ساختمان دوام کافی را خواهد داشت.آجر با کیفیت ویژه:این نوع آجر در شرایط سخت و ویژه کاربرد دارد نظیر مناطقی که از آب اشباع شده یا یخ زدگی ممکن است رخ دهد نظیر: دیوارهای حائل، کانال های فاضلاب، فرش پیاده روها و غیرهدرجه حرارت لازم برای پخت آجر بستگی به نوع خاک و تعداد عناصر معدنی موجود در خاک دارد. درجه حرارت مناسب بین 900 تا 1200 درجه می باشد.

اسلاید 14: برطبق استاندارد شماره 7 ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:1- معایب ظاهری:آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.2- لبه های آجر:خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلاقی آنها قائمه و سطوح شان صاف باشد.3- در آجرهای سوراخ دار:سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین 25 تا 40 درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به 26 میلیمتر محدود شود و در ضخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از 15 میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از 10 میلیمتر باشد.

اسلاید 15: 4- مقاومت در برابر یخبندان:آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.5- ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق 40 میلیمتر در آجر پشت کار بلااشکال است ولی به طور کلی درصد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از 25 باشد.6- پیچیدگی، انحنا و فرورفتگی:پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر 4 میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا 5 میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحنا و فرورفتگی بیش از 5 میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از 20 درصد کل آجرها افزایش پیدا نکند.

اسلاید 16: مراحل ساخت آجر1- کندن و استخراج مواد خامماده اولیه آجر را عمدتا خاک رس تشکیل می دهد همانگونه که می دانید, انواع مختلفی ازخاک رس وجود دارد, ولی بیشتر ازخاک رس آبرفتی برای تهیه استفاده می شوددر زیر مواد مورد نیاز برای تولید آجر آورده شده است: 1- خاک رس آبرفتی:همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجرهای 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 2- ماسه:درحقیقت استخوان بندی آجر می باشد. در صورت افزایش مقدارآن آجر ترد وپوک می شود و ضمنا دانه های درشت ماسه درگل آجر درهنگام پختن منبسط وموجب ایجاد ترک های ریز درآجر میشوند

اسلاید 17: 3-آهک:درخاک رس و گل آهک وجود دارد, درصورتیکه به صورت دانه ریز, یکنواخت وهمگن باشد وموجب روشن شدن رنگ آجر می شود وافزایش مقدار آن نقش گدازآور دارد .وجود دانه 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 وموجب ترکیدن آجر می شود 4-ترکیبات آهن دار:نقش گداز آور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کنند

اسلاید 18: 2-آماده سازی مواد اولیهعملیات های مورد نیاز جهت آماده سازی مواد اولیه به نحوه ی پروسه ی تولید بستگی دارد.برای تهیه خشت آجررسی سه روش متفاوت وجود دارد که درهرروش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است.1) گل خشککه با اضافه نمودن آب به میزان حدود 8 تا 12 درصدوزن ماده اولیه تهیه میشود و باکمک پرس خشت شکل می گیرد. بسیاری از آجرهای صنعتی وکلیه سفال های ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند

اسلاید 19: 2) گل سفتکه با اضافه نمودن آب به میزان حدود 20 تا25 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود و با روش ماشینی خشت 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 کنند3) گل خمیریبا اضافه نمودن آب به میزان تاحد 60 درصد وزن به خاک تهیه می شود تا حالت خمیری پیداکنند و بتوان با دست به آن شکل داد. در این روش گل را درون قالبهای چوبی می ریزند و بادست شکل می دهند و خشت می زنند

اسلاید 20: 3-خشک کردنزمانی که قطعات ازماشین های شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند. خشک کردن خشت خام قبل ازپختن آن به علت جلوگیری ازتغییر شکل زیاد و ترک 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 1 - 2 هفته و درکارخانه به روش صنعتی 36 ساعت خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض درحدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد

اسلاید 21: درجه حرارت کوره خشک کن از 40 تا 200 درجه سانتیگراد و زمان خشک کردن از 24 تا 48 ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد. حرارت لازم معمولا به کمک گرمای تلف شده از کوره های اصلی فراهم میشود.درمناطق گرم و خشک ازگرمای هوا به منظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند دراین روش نحوه چیدن خشت ها از اهمیت فراوان برخوردار است. به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشد، چون باعث ایجاد انحنا و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود.

اسلاید 22: 4-پخت آجرگداختن یکی ازمهمترین قدمها درساختن آجر می باشد. زمان موردنیاز باتوجه به نوع کوره,‌ نوع رس و سایر متغیرها از 40 تا 150 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 اند از داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبورمی نمایند واز سوی دیگرخارج می شوند.

اسلاید 23: کنترل زمان پخت درکوره ازاهمیت فراوانی برخوردار است. خشت خام فاقد مقاومتهای مکانیکی مورد نظر است و چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیندن تغییر شکل می دهد و قابل استفاده نمی باشد.به منظور اجتناب از بروز ترک حرارت تا دمای 100 تا 120 درجه سانتیگراد به کندی افزایش می یابد.بعد ازخشک شدن خشت ها حرارت به سرعت تا 700 الی 800 درجه سانتی گراد افزایش می یابد وخشت ها نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند دردمای 800 تا 850 درجه سانتیگراد مواد زودگداز همراه با رس گداخته میشوند و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل میشوددردرجه حرارت بین 900 و 1100 درجه سانتیگراد کاملاگداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی 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 پیدا می کند.

اسلاید 24: منابع :کتاب مصالح و ساختمان (سام فروتنی)

اسلاید 25: پایان باتشکر از همه شما... پیروز و سربلند باشید!!!