آجر عنصر سازه ای

آجر عنصر سازه ای

امروزه حجم زیادی از ساختمان سازی در مناطق شهری کوچک را خانه های یک تا دو طبقه آجری تشکیل می دهد. دیوار باربر این خانه ها( بدون هیچگونه تسلیح) ساخته شده است. تجزیه زلزله های گذشته نشان داده است که این ساختمانها پایداری چندانی در برابر زلزله ندارند و تقریباً در تمامی زلزله های گذشته برخی ناتمام این خانه ها تخریب گشته اند.
 در آیین نامه  طرح ساختمانها در برابر زلزله( آئین نامه 2800) ساخت این ساختمانها را بدون احتساب زیرزمین به دو طبقه مجزا محدود کرده است.
 معمولاً آجر رسی معمولی مقاومت خوبی در برابر عوامل خورنده ندارد. این عیبی است که اغلب در ساختمانهایی که از آجر در ساخت دیوار یا  کرسی آنها استفاده شده است و در مجاورت آنها عوامل خورنده مانند آبهای دارای املاح مضر وجود دارد باعث آسیب پذیری ساختمان می شود. خوردگی تدریجی آجر بکار رفته در پای دیوار، ضخامت مؤثر  آن را کاهش می دهد و آنرا آسیب پذیر می کند. این پدیده در ساختمانهای آجری ساخته شده در شهرها و روستاهای حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و همچنین مناطقی مانند یزد و کرمان که آب آن املاح فراوانی دارد به چشم می خورد البته در این مناطق ملاتهای سیمانی بین لایه های آجرکاری نیز خورده شده و بر شدت آسیب پذیر شدن ساختمان می افزاید.
ساختمانهایی نیز ساخته شده است که اتصال آنها با یکدیگر و ملات بسیار اندک است و مقاومت چندانی برای آنها در برابر زلزله پیش بینی نمی شود. البته یکی از معایب بزرگی که امروزه گریبان گیر صنعت ساخت و ساز کشور است و منشاء بسیاری از خرابیهاست. عدم دقت در ساخت ملات و با توجه به زمان مصرف آن می باشد. امروزه متأسفانه در ساخت ملاتهای سیمانی به نسبت اختلاط توجه نمی شود. از ماسه هایی استفاده می شود که مقدار زیادی گردوغبار روی آن نشسته، از آب گل آلود استفاده شده است، برای دستیابی به کارپذیری لازم در طول مصرف مرتب به آن آب می افزایند. شاید ساعتی از گیرش نهای سیمان نیز گذشته باشد اما با آب را شل می کنند و به مصرف می رسانند.
در مقاومت دیوارهای آجری، دو مورد زیر نقش مهمی دارد:
الف- زنجاب کردن، بطوریکه اگر آجرها خوب زنجاب نشود، آب ملات را مکد و ملات اصطلاحاً می سوزد. البته اگرآجر نیز از آب اشباع شده باشد، دیگر ملات به آن به اندازه کافی نمی چسبد. همچنین در این صورت مقداری از آب آجر به درون ملات منتقل می شود و نسبت آب به سیمان در ملات افزایش می یابد و ضمن ضعف در پیوند، از مقاومت آن کاسته می شود. بدین منظور، پاشیدن آب کافی روی آجر با قراردادن آجر حدود2 دقیقه در آب کافی است.
 ب) دوغاب ریزی روی دیوارهای آجری، که مقاومت دیوار را چندین برابر می کند. در تحقیقات بعمل آمده نشان داده شده است که مقاومت ضربه ای دیوار آجری می تواند تا حدود 70 برابر افزایش یابد.
البته ساختمانهایی نیز نیاکان ما ساخته اند که تا حدودی نکات آیین نامه های امروزی در آنها رعایت شده است و در طول زمان مقاومت خوبی از خود نشان داده اند. بعنوان مثال می توان به مسجدجامع بروجرد اشاره کرد که دیوارهای بلند آن با کلافهای چوبی تسلیح شده است.
 در هر صورت با توجه به زلزله خیزی اکثر نقاط کشورمان و تجربه زلزله های مکرر گذشته توصیه می شود دیوارهای آجری به صورت مسلح ساخته شوند. مسلح کردن دیوارهای آجری می تواند به صورتهای گوناگون صورت گیرد. استفاده از دیوار دوجداره آجری و قراردادن یک شبکه فولادی و دوغاب ریزی بین آن یکی از روشها می باشد. همچنین عبور دادن میلگرد از درون سوراخهای آجر و وصل کردن آنها به یکدیگر روش دیگری برای ساخت دیوارهای آجری مسلح است که در هر صورت برای طراحی و ساخت اینگونه اعضاء باید به آئین نامه های مربوطه رجوع کرد.
 علاوه بر این موارد از آجر در ساخت سقفهای تاق ضربی نیز استفاده می شود. در ساخت این سقفها نیز باید به اندازه دهانه و ملات گچ مصرفی توجه شود.
 استفاده ازآجر برای مصارف غیرسازه ای
امروزه از آجر به دلیل دسترسی آسان و.... در ساخت اعضای پرکننده مانند تیغه ها بسیار استفاده می شود. متأسفانه در ساخت این دیوارها دقت کافی بعمل نمی آید و اغلب سطح دیوار تا حدود چند سانتی متر جابجایی دارد. برای رفع این عیب باید لایه ضخیمی از ملات روی آن اندود کرد که مشکلات بعدی مانند ترک خوردن و ... را ایجاد می کند. دقت در چیدن این دیوارها می تواند تا حدود زیادی از هزینه های اضافی بکاهد.
 اگر دیوار آجری پرکننده به شیوه خوبی چیده شود و اتصال مناسبی به اعضای باربر داشته باشد هنگام زلزله نیز فرو نمی ریزد.

استفاده از آجر در نماسازی

امروزه استفاده از آجر د رنماسازی بسیار گسترش یافته است تولید آجر و پلاک با ابعاد مختلف و رنگهای متنوع و همچنین سازگاری با فرهنگ ایران و داشتن جلوه زیبا سبب استفاده روزافزون از نماهای آجری شده است.
از انواع طرح های مختلف می توان در ایجاد نمای آجری استفاده کرد. در میان این طرح ها، اتصالات راسته – راسته را می توان نمای سنتی ایران به حساب آورد، زیرا  در زمانهای گذشته آجرها به شکل مربع تولید می شدند.
 هنگام ساخت نماهای آجری باید در ترازبودن آجرها و در یک امتدادبودن بندها اطمینان حاصل کرد.
 ایجاد اتصالات کافی بین دیوار زیرکار و نمای آجری وهمچنین بین آجرهای نما در رجهای افقی و عمودی موضوع بسیار مهم دیگری است که در ساخت و ساز اغلب به آن توجه کافی نمی شود. اتصالات مناسب بین سطح زیر کار و دیوار نمای آجری را می توان به شیوه های زیر تأمین کرد:
 - استفاده از میله های فولادی U یا T  شکل و قراردادن آنها بین کار
- همزمان چیدن دیوار نما و پشت کار و قراردادن آجرها به صورت کله و راسته در کنار یکدیگر
- پیش بینی فضاهای خالی در دیوار پشت کار و قراردادن سر آجرهای نما هنگام نماسازی درون آنها.
 به هر صورت اتصالات باید در فواصل مناسب، ایجاد شود و در صورت استفاده از فولاد در ایجاد اتصالات، دقت شود از جنس زنگ نزن باشد یا روی آن با رنگهای ضدزنگ پوشیده شود. این موضوع درمناطق مرطوب اهمیت بیشتری پیدا می کند. اگر نمای آجری اتصال مناسبی با سطح زیر کار نداشته باشد، هنگام زلزله ممکن است فرو ریزد. نماهای آجری ممکن است در طول زمان کثیف شوند که باید در فواصل کمتر از 5 سال نمای آنها را به روشهای متداول مانند ماسه پاشی یا استفاده از شوینده های شیمیایی تمیز کرد.
آجرهایی که در معرض عوامل جوی هستند بر اثر رطوبت ممکن است شوره بزند یا روی آنها جلبک و گیاهان دیگر رشد کند، که در این مورد نیز با تهمیدات خاص نسبت به برطرف کردن این معایب اقدام کرد.

تقسیمات آجر

به علت تقسیم پذیری قطعات آجر اشکال جدیدی به شرح زیر در کارگاه قابل تهیه می باشد:
- نیمه: چون آجرهای امروزی از نظر ابعاد حدوداً نصف آجرهای ختایی که در اوایل قرن به ابعاد حدودی 5 2525 سانتی متر در سرتاسر ایران تولید و به مصرف می رسیدند می باشند، به آجرهای امروزی نیمه می گویند.
- چارک: اگر آجر را از طول به دو نیمه مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک چارک می گویند.
- کلوک:اگر آجر را از طول به چهار قسمت مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک کلوک می گویند.
- سه قدی:سه چهارم طول آجر را یک سه قدی می خوانند.
- قلمدانی:اگر آجر را از عرض در جهت طول به دو نیمه مساوی قسمت کنیم به هر نیمه یک قلمدانی یا گلدانی می گویند.
- کلاغ پر:اگر از آجر منشوری که یک وجه آن یک عرض و وجه دیگر آن نصف طول آجر باشد جدا کنیم به باقی مانده کلاغ پر می گویند.
- الماسی:اگر از آجر دو منشور مساوی و متساوی الساقین که هر وجه آنها نصف عرض آجر باشد به طور قرینه از عرض آجر جدا کنیم آجر الماسی به دست می آید.
مصرف تکه آجر در قسمتهای درونی و پشت کار و نیز در مکانهایی که مصرف آجر درست مقدور نباشد و یا جزئیات معماری و نماسازی ایجاب نماید مجاز می باشد.
انواع آجر رسی  
- آجر فشاری:این نوع آجر که معمولاً در سفت کاری و زیرکاری ساختمان به کار می رود به روش دستی تهیه می شود.
- آجر سفالی:این دسته از آجرهای رسی از نظر ساخت، شکل و رنگ و مشخصات فنی در نهایت دقت تهیه می گردند و بسته به شکل آنها در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند. به علت جذب کم آب در آجرهای سفالی به منظور چسبندگی مناسب با ملات انواع سوراخ دار آنها را مورد استفاده قرار می دهند. به علت سطح یکپارچه و یکنواخت آنها برای نمای آجری، نوع سفالی پیشنهاد می شود.
این نوع آجرها از نظر شکل و ابعاد بسیار متنوع می باشند و انواع مختلف آنها برحسب شکل در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند. از جمله خواص دیگر آجرهای سفالی توخالی سبکی آنها است که خود باعث بالا رفتن سرعت کار نیز می شود.
- آجر قزاقی:این نوع آجر با کیفیت خوب و رنگ سفید تهیه می شود و با توجه به مشخصات مطلوبش در نمای ساختمان استفاده می شود.
-آجرهای قدیمی:این نوع آجرها در قطعات بزرگتر از استاندارد امروز ساخته می شدند. علی رغم اینکه به روش دستی تهیه می شده اند ولی دارای مشخصات عمومی بهتری نسبت به تولیدات امروزی بوده اند. آجر نظامی به ابعاد 55050 و آجر ختایی به ابعاد5  25 25(سانتی متر مکعب) از این گروه می باشند که با توجه به قطور بودن دیوار، آنها سرعت کار را بهبود می بخشیدند.
- آجرهای لعاب دار:هنر لعاب کاری و استفاده از آجرهای لعاب دار در نمای ساختمان به منظور زیبا نمودن آن و افزایش مقاومت در برابر عوامل فرسایش و هوازدگی از دیر زمان در معماری ایران متداول بوده است. بافت صاف صیقلی آنها مانع از نفوذ آب به درون آجر می شود و به این ترتیب سالیان طولانی در برابر مواد شیمیایی پایداری می نمایند.
زمان لعاب کاری آجرها معمولاً در انتهای مرحله خشک کردن می باشد. لعاب کاری سرامیکی به این صورت است که پوششی از یک ترکیب مواد معدنی روی یک یا چند سطح آجر پاشیده می شود، لعاب حل می شود و در یک دمای مشخص در آجر نفوذ می کند. پس از پختن، حاصل کار یک پوشش کاملاً صیقلی است که رنگ آن برحسب نوع ترکیب ماده معدنی می باشد.
انتخاب مواد اولیه در تولید آجر لعاب دار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در صورت عدم انتخاب مناسب لعاب چنانچه ضریب انبساط و انقباض آن با آجر متفاوت باشد، سطح لعاب به سرعت، ترک برمی دارد و ظاهر زشتی به وجود می آید.

آجرهای نسوز

یک گروه از تولیدات رسی فرآورده های نسوز می باشند. خطوط تولید در صنایع سنگین و سبک بی نیاز از بخش کوره و حرارت دهی نیستند. آجرهای نسوز به عنوان بخش غیرقابل حذف کوره ها به عنوان آستری مقاوم، ساختار کوره را در مقابل حرارت زیاد حفظ می کنند. مواد اولیه و روند تولید آجر نسوز برحسب محل مصرف، حرارت کوره، محیط شیمیایی، فشار و سایش و تغییرات درجه دما متغیر است و با حداقل مواد گدازآور انتخاب می شوند. بنابراین خواص نسوزها عبارت است از:
-    مقاومت حرارتی: نسوزها باید بتوانند حداقل 1580 درجه سانتیگراد را در محیط شیمیایی و مکانیکی کوره تحمل کنند و شکل و ظاهر خود را از دست ندهند.
-          ضریب انبساط  و انقباض اندکی داشته باشند.
-     مقاومت شیمیایی: ترکیبات موجود در کوره و نوع سوخت محیط شیمیایی خاصی را در حرارت بالا ایجاد می کند که نسوزها باید پایداری لازم را در برابر آنها داشته باشد.
-     مقاومت مکانیکی: حجم کوره، نوع بارگیری، ضربات وسایش ناشی از خردشدن و ذوب اجسام در داخل کوره باید توسط پوشش نسوز تحمل شود.
-          ترد نباشد، ترک نداشته باشد و همچننین ظاهر آن دقیقا برابر مشخصات موردنظر باشد.
-     ملاتی که برای چیدن جداره های نسوز انتخاب می شود براساس حرارت کوره با ضریب  انقباض وانبساط مشابه آجر نسوز و از موادنسوز انتخاب می شود.

آجرهای ماسه – آهکی

آجرهای ماسه- آهکی که از دیدگاه علمی براساس مواد تشکیل دهنده به آنها« آجرهای سیلیکات کلسیمی» نیز می گویند در سال 1866 م. اختراع شده اند و مصالح بکاررفته برای ساخت آنها شامل آهک و ماسه سلیسیی می باشد و در شرایط فشار و بخار شکل می گیرند. و به صورت قابل توجهی در شکل، مقاومت، اندازه، رنگ و بافت یکسان می باشند( تصویر شماره 16)
در شرایط عادی، مقاومت، سختی و دوام آجرهای ماسه آهکی برای تقریباً کلیه مصارف مناسب می باشند؛ ولی آنها نباید در محیط های اسیدی و یا نمک های محلول قوی قرار گیرند. مقاومت در برابر آتش در این نوع آجرها را می توان با مقاومت آجرهای رسی برابر دانست. ضریب هدایت صوت و حرارت از ضخامت دیوار نیز تقریباً با آجرهای رسی با چگالی مساوی برابر است. آجرهای ماسه آهکی نمک های محلول همراه خود ندارند، لذا عکس العملی که آجرهای رسی به همین علیت به شکل شوره و عدم چسبندگی ملات و اندود و حمله سولفات های درون سیمان پرتلند از خود نشان می دهند، در آجرهای ماسه آهکی بروز نمی کند.
 برخلاف آجرهای رسی تازه که میل به انبساط دارند، آجرهای ماسه آهکی در هنگام خشک شدن منقبض می شوند و این نکته در هنگام طراحی بمنظور جلوگیری از ترک خوردگی باید مدنظر قرار گیرد.
 در مجموع آجرهای ماسه آهکی و مشخصات مشابهی با آنچه در مورد آجرهای سفالی گفته شد پیدا می کنند. ولی محدودیتهایی را نیز به همراه دارند.  به علت تأثیر بیشتر آب بر این نوع آجرها نسبت به نوع رسی استفاده از آنها در پی سازی و کرسی چینی توصیه نمی شود. بدلیل آنکه تداوم تماس با حرارت مستقیم و زیاد موجب دی هیدراته شدن هیدروسیلیکات کلسیم می شود، برای پوشش داخلی کوره ها مناسب نیستند؛ ولی از نظر اجرایی این نوع آجرها بسیار ریزتر از آجرهای سفالی می باشند.
آجر سیمانی
آجر سیمانی به کمک سیمان، شن و ماسه ساخته می شود و از نقطه نظر خواص و مشخصات فنی برابر بلوک های بتنی هستند. آجرهای سیمانی در اشکال و اندازه های مختلف ساخته می شوند و روند تولید آنها نیز مشابه بلوک های بتنی است.
آجرهای نسوز در واقع نوعی چینی هستند که از خاکهای نسوز تهیه می شود چینی نوعی سرامیک مرغوب است که دارای ساختاری ظریفتر ومتراکمتر از سفال هستند دمای پخت آجرهای نسوز حدود می باشد.
 از آجرهای نسوز بدلیل مقاومت حرارتی بالا در پوشش درونی کوره های صنعتی استفاده می شود. آجرهای نسوز انواع مخلتفی دارد با توجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها گستره های مختلفی را تحمل می کنند. تا دهه 1960  از کربن و خاک نسوز برای پوشش کوره ها استفاده می شد اما امروزه با ساخت انواع آجرهای نسوز از آنها در پوشش داخلی کوره استفاده می شود.

انواع آجرهای نسوز

آجرهای سیلیسی
قسمت عمده این آجرها را خاکهای سیلیسی که به کوارتزیت معروف است تشکیل می دهد کوارتزیت شامل  به مقدار جزئی  و  می باشد. از این آجرها در گذشته برای پوشش جدار درونی کوره ها فولادسازی استفاده می شد.
 ولی بدلیل رسانایی گرمایی زیاد در نفوذناپذیری در مقابل گازها امروزه بیشتر برای پوشش جدار درونی کوره ها تولید خمیر شیشه در کارخانه های شیشه سازی کوره های کک سازی گازسوز و کوره های سرامیک سازی استفاده می شود.
آجرهای آلومنییومی
این آجرها دارای درصد بالایی از آلومین می باشند. آنها را از مخلوط کائولن،بوکسیت و کروندوم که بیش از %70 آلومین دارد. تهیه می کنند دمای پخت این آجرها در حدود  می باشد. آجرهای نسوز آلومینیومی برای پوشش جداره درونی کوره ها ذوب فولاد مصرف می شوند. در مقابل مواد قلیایی مقاومند. بنابراین از آنها برای پوشش جداره درونی کوره های سیمان سازی و شیشه سازی هم استفاده می شود.
 آجرهای نسوز قلیایی
این آجرها شامل اکسید منیزیم و اکسید سیلسیم به فرمول ، می باشند. برای تهیه اکسید منیزیم کربنات منیزیم طبیعی( ماگنربت)یا دولومیت را در دمای بین  تا  حرارت می دهند. اضافه کردن مقداری)  اکسید کروم(III یا)  اکسید آهن(III به مخلوط و  باعث افزایش مقاومت گرمایی  آجرهای نسوز قلیایی می شود. از این آجرها برای پوشش جدار  درونی کوره های باز در فولادسازی، کوره های دوار در کارخانه های سیمان سازی، و در قسمتهای بالای کوره های ذوب شیشه و صنایع فلزات غیرآهنی استفاده می شود.
آجرهای نسوز ویژه
این آجرها نوع خاصی از آجرهای سوم هستند و در صنعت برای منظورهای ویژه ای کاربرد دارند این آجرها از ترکیبات فلزات و اسطه می شوند. متداولترین آجرهای این گروه عبارتند از:

 آجر زیرکونیم
 این آجر از سولفات زیرکونیوم طبیعی با افزودن مقدار کمی آلومین به کوارتز تهیه می شود. بیشترین کاربرد آن در ساختن کوره ذوب آلومینیوم کوره مخزن شیشه مذاب و کوره های دارای دمای بالا می باشد. همچنین از ذوب سولفات زیرکونیوم با آهک ناخالصی آن به همراه سیلیکات کلسیم جدا می شود و می توان اکسیدزیرکونیم) خالص بدست آورد. با افزودن مقدار 5 درصد وزنی از  یا  بلورهای مکعبی آن تشکیل می شود.

 آجر اکسید کروم- کوروندوم
این آجرها دارای 5 تا 10 درصد اکسید کروم I,II  90 تا 95 اکسید آلومینیوم هستند در مقابل مواد قلیایی مقاوم هستند. از این نوع آجر برای ساختن بخش درونی کوره بلند ذوب آهن استفاده می شود.
 آجرهای اکسیدکروم
دارای 95 درصد  می باشد. برای تهیه آن از سنتزی استفاده می شود. این نوع آجر در ساختن کوره ذوب خمیر شیشه مخزن در صنعت شیشه سازی مصرف دارند.
آجر مقاوم در برابر برش عرضی ناشی از زلزله
زلزله به ساختمانهای گوناگون خسارتهای متفاوتی وارد می سازد مهمترین عوامل مؤثر در آسیب پذیری ساختمانها در هنگام بروز زلزله که می توان به آنها اشاره نمود عبارتند از:
 وزن زیاد ساختمان مقاومت کم، مصالح در برابر کشش و برش، فقدان بهم پیوستگی کامل اجزای ساختمان، ضعف، اتصالات و ...  تمامی این عوامل را می توان در بررسی ساختمانهای زلزله زده کشورمان از جمله ساختمانهای شهرهای منجیل، اردبیل، بجنورد، و.... مشاهده نمود.
 برای جلوگیری از بروز موارد فوق، باید تغییراتی در اجزایی که در ساختمان سازی نقش دارند بوجود آورد تا بتوان ساختمان را در مقابل زلزله مقاوم ساخت. یکی از این اجزاء آجر و یا هر نوع مصالح مکعبی شکل است که در ساختمانها استفاده می شود. آجر از مصالح مهم ساختمان و ساختمان سازی می باشد، بخصوص با توجه به ساختار ساختمانهای آجری موجود در ایران، باید این مسأله را مدنظر داشت که خسارتهای ناشی از زلزله بیشتر متوجه اینگونه ساختمانها می باشد.
با توجه به موارد فوق یک مدل آجر طراحی و ساخته شده است که بتواند از بروز ضعفهای ذکرشده که مهمترین آنها عدم بهم پیوستگی اجزای آجر پست جلوگیری نماید.

 تولید آجر رسی

ساخت این فرآورده رسی هنوز هم به مقدار زیاد مطابق روش های سنتی انجام می شود. البته در نتیجه پیشرفت های تکنولوژی درصد سال اخیردستگاه های مدرنی با کارآیی بسیار بالا ساخته شده است که علاوه بر افزایش تولید، محصول از کیفیت بالاتری برخوردار می باشد جریان تهیه آجر پنج مرحله عمده را به شرح زیر طی می کند:
 - تهیه و آماده نمودن ماده اولیه
- تهیه گل
- تهیه خشت
- خشک کردن خشت
- پخش آجر
تهیه آجر در تمام مراحل یادشده بالا به دو طریق صنعتی و سنتی( ماشینی و دستی) انجام می شود.واضح است در صورت دقت در روند تهیه مواد اولیه و تولید، محصول به دست آمده به روش صنعتی یا ماشین از کیفیت و کمیت بالاتری برخوردار خواهد بود.
 
تهیه و آماده نمودن ماده اولیه
ماده اولیه آجر را عمدتاً خاک رس تشکیل می دهد. انواع مختلفی از خاک رس وجود دارد ولی بیشتر از خاک رس آبرفتی برای تهیه آجر استفاده می شود.
 -خاک رس آبرفتی: همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجرهای رسی با کمک 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.
 - ماسه: که از تأثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های استخوان بندی حاصل می شود در حقیقت استخوان بندی آجر می باشد. در صورت افزایش مقدار آن آجر ترد و پوک می شود و ضمناً دانه های درشت ماسه در گل آجر در هنگام پختن منبسط و موجب ایجاد ترک های ریز در آجر می شوند.
- آهک: در خاک رس و گل آهک وجود دارد. در صورتیکه به صورت دانه ریز، یکنواخت و همگن باشد موجب روشن شدن رنگ آجر می شود و افزایش مقدار آن نقش گدازآور دارد. وجود دانه های درشت آهک در گل آجر پس از پختن آهک زنده تولید می کند. آهک زنده در هنگام استفاده از آجر، آب ملات را به خود می کشد 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 می آورد و موجب ترکیدن آجر می شود. به این پدیده آلوئک آجر می گویند.
- ترکیبات سولفاتی: به مقدار کم بی ضرر است و در صورت افزایش، تولید یون اسیدی می نمایند و به آجر و ملات آسیب می رساند.
-  ترکیبات آهن دار: نقش گدازآور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کند.
- نباتات و ریشه گیاهان: ممکن است در گل آجر ریشه گیاهان وجود داشته باشد که در حرارت کوره می سوزند و آجر پوک می شود. پس از تهیه ماده اولیه آن را الک و خوب آسیاب می کنند تا نرم و یکنواخت شود.
 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 می شود. و با کمک پرس خشت شکل می گیرد. بسیاری از آجرهای صنعتی و کلیه سفال های رسی ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند.
-    گل سفت: که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 20 تا 25 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود با روش ماشینی خشت می زنند. در این روش از ماشین های خشت زنی هیدرولیکی استفاده می کنند. خشت U به صورت منشوری با قاعده مربع یا مستطیل شکل از دستگاه خارج می شود و سپس آن را با کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم می کنند.
-     گل خمیری: با اضافه نمودن آب به میزان تا حد 60 درصد وزن به خاک تهیه می شود تا حالت خمیری پیدا کنند و بتوان با دست به آن شکل داد در این روش گل را در درون قالب های چوبی می ریزند و با دست شکل می دهند و خشت می زنند.
-          خشک کردن خشت:
زمانی که قطعات از ماشینهای شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند.  خشک کردن خشت خام قبل از پختن آن به علت جلوگیری از تغییر شکل زیاد و ترک در سطح خشت می باشد و همچنین از صرف هزینه سوخت بیشتر در کوره اصلی و امکان دوده گرفتن کوره به سبب رطوبت اولیه زیاد و سوخت ناقص جلوگیری می کند.
 خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض در حدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد.  جمع شدگی در خشت خشک شده حدوداً ده درصد در هر بعد است. درجه حرارت کوره خشک کن از 40 تا 200 در جه سانتی گراد و زمان خشک کردن از 24 تا 48 ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد. حرارت لازم معمولاً به کمک گرمای تلف شده از کوره های اصلی فراهم می شود. در کلیه مراحل، حرارت و رطوبت کاملاً تنظیم می گردند تا از انقباض سریع که موجب بوجود آمدن ترک های زیاد می شود اجتناب گردد.
در مناطق گرم وخشک از گرمای هوا بمنظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند. در این روش نحوه چیدن خشت ها از اهمیت فراوان برخوردار است. به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشد چون باعث ایجاد انحناء و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود.
 خشت خشکی که برای پختن آجر آماده شده است رطوبتی بین 8 تا 12 درصد به همراه دارد.

پختن آجر

گداختن یکی از مهمترین قدم ها در ساختن آجر می باشد. زمان مورد نیاز با توجه به نوع کوره، نوع رس و سایر متغیرها از 40 تا 150 ساعت تغییر می کند. در حال حاضر کوره های تونلی وکوره های متناوب انواع جدیدی از کوره ها می باشند که مورد استفاده قرار می گیرند. در کوره تونلی آجرهای خشک شده که برروی واگون های مخصوص چیده شده اند از داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبور می نمایند و از سوی دیگر خارج می شوند.
 در کوره های دیگر، حرارت بطور متناوب تغییر می کند. در این روش خشت ها ثابت و کانون حرارتی متغیر است. سوخت این کوره ها گاز طبیعی، نفت، یا زغال سنگ می باشد.
آجر جوش
در کوره های آجرپزی مخصوصاً کوره های چاهی و یا حلقه ای که آتش آن قابل کنترل نیست ممکن است به قسمتی از کوره که به آتش نزدیک تر است حرارت بیشتری برسد در نیتجه آجر از مرحله خمیری گذشته و ذوب می شود. در این مرحله خاک رس روان گشته و شیشه ای می گردد رنگ اینگونه آجرها متمایل به سبز می باشد، خاصیت مکندگی در این نوع آجرها بسیار کم بوده و در حدود 2 تا3 درصد است آجر جوش نسبت به آجر معمولی تردتر و شکننده تر می باشد و به علت آنکه آب در آن نفوذ نمی کند در مقابل عوامل جوی و اسیدهای آلی از آجر معمولی مقاومتر است، به همین دلیل مصرف آن در فرش کف کانالهای فاضلاب و غیره پیشنهاد می شود. ولی بکاربردن این نوع آجر در دیوارهای حمال مخصوصاً طاق ضربی به هیچوجه پیشنهاد نمی شود.
 اگر بخواهند برای مصارفی از قبیل فرش کف کانالهای فاضلاب و غیره آجر جوش بطور انبوه تولید نمایند باید اولاً مواد گداز آور مانند اکسیدهای آهن در مصالح اولیه تهیه آجر بیشتر باشد در ثانی باید گرمای کوره را به 1200 درجه سانتیگراد برسانند و مخصوصاً باید توجه نمایند که آجر در هنگام پختن و ذوب شدن جاری نشود زیرا در این صورت قطعات آجرهای مختلف به هم چسبیده و هر 5 یا 6 بلوک آجر یک قطعه شده کاملاض شکل هندسی خود را از دست داده و غیرقابل مصرف می گردد.
 بدین لحاظ باید قبلاً بوسیله آزمایش در جه حرارت عرق کردن و روان شدن خاک مورد استفاده برای تهیه آجرجوش تعیین گردد و درجه حرارت کوره باید بگونه ای تنظیم گردد که به حد روان شدن خاک نرسد. با توجه به اینکه کوره های آجرپزی اغلب مجهز به وسائل دقیق کنترل حرارت نمی باشد که بتوان در حد یکی دو درجه حرارت آن را کنترل نمود لذا بهتر است برای تهیه آجر جوش از مصالحی استفاده شود که فاصله حرارتی بین مرحله عرق کردن و روان شدن در آن مصالح زیاد باشد و این فاصله بوسیله آزمایش می توان تعیین نمود.
 وزن مخصوص آجر جوش قدری بیشتر از آجر معمولی بوده و در حدود 9/1 گرم در سانتی متر مکعب می باشد.تصویر شماره 6 – پلان کوهره هوفمن
کنترل زمان پخت در کوره از اهمیت فراوانی برخوردار است خشت خام فاقد مقاومت های مکانیکی موردنظر است و چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیند تغییر شکل می دهد و قابل استفاده نمی باشد.
 بمنظور اجتناب از بروز ترک حرارت تا  دمای 100 تا 120 درجه سانتی گراد به کندی افزایش می یابد.  در این دما آب آزاد خشت های تبخیر و خشک می شود. بعد از خشک شدن خشت ها حرارت به سرعت تا 700 الی 800  در جه سانتیگراد افزایش می یابد و در این دما آب تبلور کائولین تبخیر( دی هیدراته) می شود و خشت ها نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند. در دمای 800 تا 850 درجه سانتیگراد مواد زودگداز همراه با رس گداخته می شوند و اجزای دیر گداز را احاطه می نمایند و بعد طولی رس ها نقصان می یابد و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل می شود.
مصالح تشکیل شده از رس زودگداز در در جه حرارت بین 900 تا 1100 درجه سانتیگراد کاملاً گداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی پیدا می کند. این مصالح بخوبی در برابر نفوذ آب مقاوم است و مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر یخبندان و سایر کیفیات یک مصالح ارزشمند را پیدا می کند.
 در بعضی از روشهایی نوین بمنظور جلا یافتن سطح آجر در مرحله نهایی با تزریق گاز طبیعی سطح آجر می سوزد و تغییر رنگ می دهد و جلا پیدا می کند. برای جلوگیری از ترک آجرها را بآهستگی سرد می نمایند و بعد از آن کنترل نهایی انجام می گیرد و در صورت نیاز به منظور یکنواختی ماشین کاری و سپس آجرهای مرغوب بسته بندی انبار یا بارگیری می شوند.

مشخصات فنی آجرهای رسی

آجرهای رسی بسته به مواد اولیه و نحوه تولید دارای تنوع فراوانی هستند برخی از آنها بعنوان مصالح پرکننده مناسب می باشند و بعضی دیگر به علت جلوه ظاهری و مقاومت جهت نماسازی بکار می روند. بعضی از آجرها بعلت کیفیت مطلوب در نقاطی از ساختمان که در معرض یخبندان قرار دارند مورد استفاده قرار می گیرند و گروهی مناسب برای کف سازی هستند. بنابراین مهندس معمار براساس ویژگی های محل مصرف، آجر رسی بهینه را انتخاب می نماید.
 خواص فیزیکی
بر طبق استاندارد شماره 7 ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:
-         معایب ظاهری: آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.
-         ابعاد و اندازه ها: طول و عرض و ضخامت آجرهای مختلف باید مطابق جدول شماره یک باشد.
باید در نظر داشت که رواداری یادشده در مورد آجرنما در هنگام اجرا توسط ماشین مخصوص ساییده و یکنواخت می شود.
-         لبه های آجر:  خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم وزوایای تلاقی آنها قائمه وسطوحشان صال باشد.
-     درآجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و بطور 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 ودر صخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از 15 میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از 10 میلیمتر باشد.
-    وزن مخصوص: هر دو نوع آجر ماشینی دستی نباید از 7/1 و وزن مخصوص فضایی آنها از 3/1 گرم بر سانتی متر مکعب کمتر شود.
-    مقاومت در برابر یخبندان: آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهری مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.
-     ضریب جذب آب: درصد وزنی جذب آب در آزمایش 24 ساعته در مورد آجرهای ماشینی نباید از 16 و در مورد آجرهای دستی از 20 بیشتر شود و در هر دو نوع آجر از 8 کمتر باشد.
-    قطعات نازک آجری( آجر دوغابی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد 20 (40 یا 30)  200 میلیمتر با قطعات موزائیکی نازک آجری نما به ضخامت 20 یا 30 میلیمتر با نقش چند آجر بندکشی شده( آجر موزاییکی ) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره 7 ایران باشند.
-     ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق 40 میلیمتر در آجر پشت کار بلااشکال می باشد. ولی بطورکلی در صد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از 25 باشد.
-     پیچیدگی، انحناء و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر 4 میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا 5 میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحناء و فرورفتگی بیش از 5 میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از 20% کل آجرها افزایش پیدا نکند.
-     سایر موارد: آجر باید کاملاً پخته و یکنواخت و سخت باشد ودر برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند. به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملات حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت سائیدن با برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.
 آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند بطوریکه یک دیوار 22 سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.
ضریب انقباض و انبساط در آجر در حدود 0003/0 می باشد که بسیار ناچیز است.
آجر بعنوان یکی از مصالح متراکم هادی صوت می باشد. در صورتی که انتقال صوت توسط عملکرد دیافراگمی دیوار باشد این مقاومت به وزن دیوار بستگی دارد یعنی کاهش انتقال صوت در دیوار آجری همگن با لگاریتم وزن دیوار متناسب است جذب صدا در سطح آجری در فرکانس طبیعی پایین است. این خاصیت با اندودکردن دیوار و نقاشی باز هم کمتر می شود و لذا برای این منظور از اندودهای مخصوص و آجرهای سبک استفاده می نمایند.




 خواص مکانیکی

حداقل تاب فشاری برای آجرهای رسی بر طبق استاندارد شماره 7 ایران برابر با جدول شماره 2 است.
 استفاده از آجرهای غیر استاندارد به شرطی مجاز می باشد که دست کم تاب فشاری آن 80% مقادیر مندرج در استاندارد ایران باشد.
 خواص شیمیایی
محیط های شیمیای قبل از آن که برروی آجر تأثیر بگذارند، ملات آن را تخریب می نمایند. لذا استفاده از ملات مناسب در فضاهایی که بنحوی مواد شیمیایی در آنها جاری است از اهمیت زیادی برخوردار است.
 استفاده از آجرهای لعاب دار نیز مانع از جذب مواد در خلل و فرج آجر می شود.

نمک های محلول موجود در آجر

نمک های محلول در خاک رس اولیه موجود می باشند و یا در حرارت کوره تولید می شوند. نمک های محلول می توانند موجب بروز شوره بشوند. سولفات های محلول ممکن است به سطح آجر حرکت کرده و داخل ملات یا اندود بشوند و موجب انتشار شوره و فساد ملات بوسیله حمله سولفات ها شود که در صورت استفاده از آنها در خارج از ساختمان باید از ملات سیمان ضدسولفات استفاده شود.
-شوره
گاهی اوقات شوره به صورت گرده سفیدی بر سطح کار آجری نوساز پدیدار می شود.
 علت این پدیده انتقال نمک های حل شده در رطوبت از داخل آجر به سطح نما جایی که آب تبخیر می شود و از خود بلورهای نمک را بر جای می گذارد، می باشد. اغلب اوقات اینگونه شوره در طول یک سال بدون برجای گزاردن اثر تخریبی خود بخود از بین می رود. در کارهای آجری خارج از ساختمان ودر محیط هایی که مرتباً مرطوب و خشک می شوند، شوره هر زمانی می تواند ظهور کند. از این مهم تر شکل گیری نمک های متبلور شده در زیر پوسته ایجاد نمای آبله گون و یا پوسته شدن نما می کند.
برای برطرف کردن شوره و سطح شوره زده را با مخلوط 2 تا 4% آب و سرکه با کمک برس نرم پاک می کنند.
- لکه
سطح آجرکاری ممکن است در طول عملیات بنایی با ملات سیمانی یا آهکی که از ملات تازه بیرون می ریزد لکه بردارد. در هر دو صورت لکه باید با برس بدون آلوده کردن سایر سطوح تمیز شود.