قبل از اینکه به این نکته بپردازیم که آجر نسوز چیست و چه کاربردها و ویژگیهایی دارد، اشاره میکنیم که آجر نسوز یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در دیوارههای ساختمان و حتی نمای ساختمان، از آن استفاده میکنند. این آجر از متریالهای مقاوم در برابر حرارت، سایش و یخبندانهای مکرر است و قابلیت مصرف در تمامی شرایط اقلیمی را دارد. آجر نسوز یکی از مدرنترین آجرهایی است که با خاک چینی و نسوز تولید میشود. این آجر، حرارت بالای ۱۰۰۰ درجه را بهخوبی تحمل میکند و به همین دلیل یکی از مناسبترین متریالها برای پوشش دیوارههای کورههای صنعتی، ساخت شومینه، تنور و… محسوب میشود. آجر نسوز با توجه به درجه حرارت پخت، رنگ، ابعاد و… انواع مختلف و متنوعی دارد. این مطلب را از دست ندهید تا در ادامه با آجر نسوز، انواع و کاربردهای آن آشنا شوید.
آجر نسوز چیست؟
این آجر با مقاومت حرارتی بالایی که دارد در کورهها و پاتیلها و عایقکاری صنعتی کاربرد فراوان دارد. از نظر علمی موادی که از تجمع کانیهایی که توانایی تحمل حرارت تا بالای 1000 درجه را دارند تشکیل میشوند آجر نسوز گفته میشود. مواد اولیه تولید آجر نسوز را مواد نسوز مینامند که توانایی تحمل درجه حرارتهای بالا را دارد. آجر نسوز از ترکیب خاک چینی و نسوز تولید شده که ساختار مولکولی متراکم و ظریفی دارد. همچنین این آجر در دمای ۱۵۰۰ درجه تولید میشود که با توجه به میزان حرارت کوره، طیف رنگیهای مختلفی از آن ایجاد میشود؛ به همین دلیل آجر نسوز از محبوبیت ویژهای بین معماران و مهندسان برخوردار است.
ترکیبات آجر نسوز
مواد پایه آجر نسوز، کانیهای معدنی خیلی خاص و پوکههای معدنی نسوز هستند، اما با توجه به نوع و کاربرد آجر مواد دیگری نیز میتواند در تولید آجر نسوز استفاده شود. بهطورکلی نوع مواد استفادهشده در آجرهای نسوز معمولاً سرامیکی و غیرفلزی هستند؛ از همین رو میتوانند در درجه حرارتهای بالا دوام بیاورند. ترکیب چند نمونه آجر نسوز عبارتاند از:
-
ترکیب آجر نسوز سیلیسی
عمده مواد تشکیلدهنده آجر نسوز سیلیسی، ۹۳ درصد وزنی اکسید سیلیسیوم (SiO2) و مقادیر جزئی از اکسید کلسیم، اکسید تیتانیوم و اکسید آهن یا ماسه سیلیسی است.
-
ترکیب آجرهای نسوز ویژه
مواد تشکیلدهنده این نوع آجر از فلزات واسطه (عناصر واسطه دارای خصلت فلزی) بوده و معمولاً کاربردهای صنعتی دارد.
-
آجر نسوز آلومینیومی
مواد آجر آلومینیومی اکسید آلومینیوم یا آلومین است و به همین دلیل در برابر قلیاها بسیار مقاوم بوده و تا دمای ۱۷۵۰ درجه سلسیوس این مقاومت ادامه دارد. از این نوع آجر در پوشش داخلی کورههای کارخانههای ذوب آهن و فلزات و در برخی مواقع در کارخانههای و کارگاههای شیشهگری استفاده میشود.
-
آجر نسوز قلیایی
مواد این نوع از آجر نسوز اکسید منیزیم و سیلیسیم هستند که برای افزایش مقاومت گرمایی آن مقداری اکسید کروم و اکسید آهن نیز به آن اضافه و مخلوط میشود. شاید از خود بپرسید کاربرد این آجر نسوز چیست، باید گفت آجرهای قلیایی معمولاً در پوشش درونی کورههای فولادسازی، کورههای دوار سیمانسازی، قسمت بالایی کورههای ذوب شیشه و همچنین تهیه صنایع فلزات غیرآهنی استفاده میشوند.
انواع آجر نسوز
آجرهای نسوز با توجه به نوع ماده استفادهشده در ترکیبات آنها، انواع مختلفی دارند که طیف مختلفی از دما 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. انواع آجرهای نسوز عبارتاند از:
-
آجر شاموتی
آجر شاموتی نسوز از خاک شاموت تولید میشود که این نوع خاک را میتوان در معادن طبس یافت. خاک شاموت معادن طبس از باکیفیتترین و بهترین نوع خاکها برای تولید آجر نسوز محسوب میشود.
-
آجر سمیرم
آجر سمیرم (انگلیسی) از نوعی خاک به اسم سمیرم تولید میشود که بیس رنگی آن قرمز و از آن در نمای ساختمان استفاده میشود.
-
آجر سیلیسی
آجرهایی که از خاک سیلیسی تشکیل شده باشند، آجرهای سیلیسی نام دارند. البته خاکهای سیلیسی را در اصطلاح کورتزیت هم میگویند که مواد تشکیلدهنده آنها شامل اکسید سیلیسیوم به مقدار خیلی زیاد و مابقی آنها اکسید کلسیم، اکسید تیتانیوم و اکسید آهن است که برای تهیه این ترکیب از کوارتز خالص استفاده میکنند. اگر برایتان سؤال است که کاربرد این آجر نسوز چیست؟ باید بگوییم از این نوع آجرهای نسوز برای پوشش درونی کورههای فولادسازی استفاده میشود. حتی آجرهای نسوز سیلیسی در تولید شیشه، سرامیک و همچنین کورههای ککسازی هم کاربرد دارد؛ زیرا این نوع آجرها رسانایی گرمایی بالایی در نفوذناپذیری مقابل گازها دارند.
-
آجر نسوز آلومینایی
این آجرها حاوی درصد بالایی از آلومین (Al2O3) هستند و از مخلوط کائولن، بوکسیت و کروندوم که بیش از ۷۰ درصد آلومین دارد، تهیه میکنند. دمای پخت این آجرها حدود ۱۲۰۰ تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد است. از این نوع آجر برای پوشاندن جداره درونی کورههای ذوب فولاد استفاده میشود. بهعلت مقاومت این آجرها در برابر مواد قلیایی، از آنها برای پوشش جداره درونی کورههای سیمان و شیشه استفاده میشود.
-
آجر نسوز زیرکونیا
آجر زیرکونیا محصولی نسوز است که با استفاده از زیرکونیا بهعنوان ماده اولیه اصلی تولید میشود. روش ساخت بهطور عمده شامل دو روش شلیک و ذوب است. زیرکونیا سه شکل کریستالی (مونوکلینیک، چهارگوش و مکعب) دارد. هنگامیکه زیرکونیا تا حدود 1100 درجه سانتیگراد گرم میشود، تغییری کریستالی اتفاق میافتد که از نوعی مونوکلینیک به نوعی تتراگونال تغییر میکند، همراه با انقباض حجمی 7 درصد و برعکس. زیرکونیا چهارضلعی یک شکل کریستالی مکعب بالاتر از 2300 درجه سانتیگراد خواهد داشت.
-
آجر نسوز مشکی
آجرهای نسوز مشکی میتوانند با بندکشی سیاه ترکیبی بسیار زیبا برای نمای ساختمانها بسازند. از نظر یک طراح و مهندس ساختمان، آجر نما مشکی بااصالت است و بهکمک آن میتوان سازههای بسیار شیک و خاصی ساخت. آجر مشکی نما بهعنوان آجر شومینه و برای طرح پشت تلویزیون نیز به کار میرود.
-
آجر نسوز نما سفید
آجر نسوز نما سفید بهصورت تمام اتوماتیک و بدون دخالت دست ساخته میشود. این محصول چه از نظر سختی و مقاومت فشاری، چه درصد جذب آب و چه از نظر تغییر نکردن رنگ در طول زمان یکی از باکیفیتترین آجرهای موجود در بازار است. از آجر نسوز سفید میتوان به همراه آجر سیاه استفاده کرد که ترکیبی بسیار جاذب و زیبا میسازد. همچنین آجرهای رنگ روشن از خانواده آجر شاموتی نیز میتوانند به همراه این آجر استفاده شوند. بهتازگی استفاده از سنگ نیز به همراه آجرهای نسوز مشکی افزایش پیدا کرده است.
-
آجر نسوز منیزیتی (قلیایی)
آجرهای قلیایی از اکسید منیزیم و سیلیسیم دیاکسید تشکیل شدهاند و در صورتی که بخواهند مقاومت گرمایی این نوع آجرها را افزایش دهند، مقداری اکسید کروم و اکسید آهن را به این مخلوط اضافه میکنند. اگر برایتان سؤال است که کاربرد این نوع آجر نسوز چیست باید بگوییم کاربرد این نوع آجرها در پوشش درونی کورههای باز فولادسازی، کورههای دوار سیمانسازی، قسمت بالایی کورههای ذوب شیشه و همچنین تهیه صنایع فلزات غیرآهنی است.
کاربرد انواع آجر نسوز
شاید برای افرادی که آشنایی کاملی با آجر نمای نسوز ندارند سؤال باشد که دقیقاً کاربرد آجر نسوز چیست؟ آجر نسوز مدرنترین نوع آجر است و ویژگیهایی دارد که سبب شده از جایگاه ویژه و گستردهای در صنعت ساختمانسازی برخوردار شود. مهمترین ویژگی آجر نسوز مقاومت بالای آن در برابر حرارت است و این سبب میشود از این متریال بهعنوان پوشش درونی کورههای صنعتی استفاده شده و حتی قابل استفاده در شومینهها هم باشد. درواقع در فضاهایی که درجه حرارت بالایی دارند، میتوان از آجرهای نسوز استفاده کرد.
توجه داشته باشید که آجرهای نسوز با توجه به نوع مادهای که در ترکیبات آنها به کار رفته است، انواع مختلفی دارند و هرکدام با توجه به مواد بهکاررفته در آنها طیف مختلفی از حرارت را میتوانند تحمل کنند. آنچه تا دهه ۱۹۶۰ برای پوشش کورهها استفاده میشد، کربن و خاک نسوز بود، اما در حال حاضر کاربرد آجرهای نسوز در پوشش داخلی کورهها بسیار گستره است. از کاربردهای مهم آجر نسوز عبارتاند از:
-
نمای خارجی ساختمان
آجر نسوز در مقایسه با سایر مصالح و انواع آجرها بهدلیل ویژگی ضد حرارت و مقاومت بالایی که در برابر عوامل محیطی دارد، مناسبترین گزینه برای نمای خارجی ساختمانها محسوب میشود. نمای خارجی ساختمان با آجر نسوز میتواند یکی از ماندگارترین و جذابترین نماهای شهر باشد که چشم هر بینندهای را به خود خیره میکند.
-
نمای داخلی ساختمان
آجر نسوز در رنگهای متنوع بسیاری از جمله قرمز تیره تا روشن (آجر نسوز انگلیسی یا سمیرم)، طلایی، سفید، مشکی، کرم و… موجود است که با طراحیهای خلاقانه میتوان نمای بسیار چشمگیری را در ساختمان و ویلاها ایجاد کرد. کاربرد آجر نسوز در نمای داخلی ساختمان سبب میشود عمر مفید ساختمان بسیار بالا رود. همانطور که گفته شد آجر نسوز با توجه به تنوع رنگ و مدلهای مختلف ظاهری شیک دارد که جلوه نمای داخلی ساختمان را بسیار جذاب میکند. کاربرد آجر نسوز در نمای داخلی بسیار متنوع است و با هریک از رنگها میتوان سبکهای شیک و متفاوتی را ایجاد کرد.
-
در تزیین دیوار و دکوراسیون
از انواع رنگ آجر نسوز میتوانید در فضای نشیمن منزل همچون تی وی وال، شومینه، آشپزخانه، دیوار تزیینی، دیوار پشت مبل و.. استفاده کرده و سبک دکوراسیون دلخواه خود را ایجاد کنید؛ برای مثال استفاده از آجر نسوز مشکی و خاکستری برای ایجاد نما به سبک کلاسیک و مینیمال، استفاده از رنگهای کرم، طلایی، قهوهای و… برای ایجاد نما به سبک مدرن و استفاده از رنگ سفید و قرمز با طرح رستیک برای ایجاد نمایی سنتی و جذاب.
-
باربیکیو
از آنجا که آجر نسوز در برابر حرارت مقاوم است بهترین متریال برای ساخت باربیکیو محسوب میشود. آجر انگلیسی که طیف رنگی قرمز دارد از پرطرفدارترینها برای این امر است؛ بنابراین اگر قصد ساخت باربیکیو را دارید و بهدنبال متریالی مناسب برای آن هستید، آجر انگلیسی نسوز بهعنوان مقرون به صرفهترین آجر، از بهترین گزینهها برای این کار است. البته شما میتوانید برای ساخت تنور با آجر نسوز هم از این آجر استفاده کنید.
-
شومینه
امروزه استفاده از شومینه در دکوراسیون منزل بسیار رایج شده و فضای مدرنی را در نشیمن ایجاد میکند. از آنجا که استفاده از آجر در شومینه بسیار کاربردیتر و مقرونبه صرفهتر از سایر مصالح است، شما میتوانید از بهترین نوع آجر برای شومینه، یعنی آجر نسوز شاموتی استفاده کنید؛ زیرا سبب میشود دیوارها داغ نشوند و حرارت زیاد ناشی از آتش به دیوارهای کناری آسیب نزند. همچنین مقاومت بالای این آجر در مقایسه با حرارت سبب میشود هرگز تحت تأثیر حرارت و دما زرد نشود.
-
ساخت کوره
کورهها بهدلیل حرارت بسیار زیادی که دارند نیازمند آجرهایی هستند که مقاومت بالایی در برابر حرارت داشته باشند. یکی از بهترین آنها آجر نسوز است.
مزیتهای استفاده از آجر نسوز چیست؟
آجرهای نسوز با توجه به نوع و کیفیت مواد مزیتهای مختلفی دارند:
- به علت پخت در دمای زیاد در مقابل فرسایش و سرما و گرما مقاوم هستند.
- بهدلیل پخت، شامل طیفهای رنگی زیبا بوده و در پایان کار زیبایی نما صد چندان میشود.
- سبک بوده و نیاز به اسکوب و نگه دارنده ندارد و در نتیجه هزینه اضافی برای مشتری ایجاد نمیکند.
- جذب زیادی با ملاط و سیمان دارد و هرگز از ساختمان نمیافتد و خطر سقوط مصالح صفر است.
- هر نوع طرح و الگویی را میتوان با آجر اجرا کرد و محدودیت اندازه در محل نصب ندارد.
- عایق سرما و گرماست و از اتلاف انرژی در همه فصول جلوگیری میکند.
قیمت آجر نسوز
قیمت آجرهای نسوز از سایر آجرها بیشتر بوده و دلیل آن هم بالا بودن قیمت خاک نسوز است. البته قیمت خاک نسوز هم بهدلیل مشکل بودن تولید آن بالاست. قیمت آجر نسوز بهطورکلی به عوامل مختلفی وابسته است و میتواند بسیار متغیر باشد. برخی از عواملی که قیمت آجر نسوز را تحت تأثیر قرار میدهند عبارتاند از:
-
نوع آجر
وجود انواع مختلف آجرها با اندازهها و ویژگیهای متفاوت، تأثیر زیادی بر قیمت دارد. آجرهای نسوز، آجرهای سفالی، آجرهای خردهکوب و غیره ممکن است قیمتهای مختلفی داشته باشند.
-
کیفیت آجر
کیفیت و استحکام آجر نقش مهمی در تعیین قیمت دارد. آجرهای با کیفیت بالاتر معمولاً هزینة بیشتری دارند.
-
ناحیة تولید
هزینههای تولید آجر و توزیع آن بین مناطق مختلف ممکن است متفاوت باشد و این امر میتواند تأثیری در قیمت نهایی آجرها داشته باشد.
-
بازار و عرضه و تقاضا
عرضه و تقاضا در بازار میتواند سبب تغییرات قیمت آجرها باشد. در دورههایی از رونق بازار، قیمتها ممکن است افزایش یافته و در دورههای رکود، کاهش یابد.
-
ابعاد و اندازه آجر
آجرهای بزرگتر معمولاً قیمت بالاتری دارند؛ زیرا به مواد بیشتری برای تولید آنها نیاز است.
مراحل ساخت آجر نسوز
آجر نسوز از مدرنترین انواع آجر نما محسوب میشود که امروزه در کارخانه تولید آجر نسوز، با پیشرفتهترین تجهیزات و ماشینآلات ساخته میشود. نحوه تولید آجر نسوز ۴ مرحله اصلی دارد و در صورتی که این مراحل بهدرستی انجام شود، شما میتوانید بهترین خروجی از کار خود را دریافت کنید، اما مهم است بدانید فرمولاسیون آجر نسوز چیست. دانستن فرمولاسیون بسیار مهم است و میتواند در کیفیت محصول خروجی تأثیرگذار باشد. مراحل تولید آجر نسوز عبارتاند از:
-
استخراج مواد اولیه و ذخیرهسازی آن
خاک نسوز در دمای ۱۵۰۰ درجه خواص فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ میکند. اما ماده اولیه برای ساخت آجر نسوز، انواع خاک رس در لیست زیر است:
نوع خاک |
محل برداشت |
خاک رس سطحی |
این نوع از خاک رس را در نزدیکی سطح زمین میتوان یافت |
خاک شیل |
خاک شیل دقیقاً همان خاک رس است که تحت تأثیر فشاری که در طول زمان به آن وارد شده است، بهصورت تختهسنگ سخت درآمده است |
خاک نسوز |
این خاک در عمق زمین و نزدیک مواد مذاب قرار دارد و مقاومت آن در برابر حرارت بسیار بالاست. |
در ابتدای امر این خاکها را با ماشینآلات قدرتمند استخراج میکنند و در ادامه هر کدام از آنها در منطقهای جداگانه ذخیره میشوند.
-
آماده کردن خاک نسوز برای تولید آجر نسوز
پس از بارگیری خاک نسوز با نوارهای نقاله به خط تولید منتقل میشود. سپس مواد اولیه برای کلسینهشده با درجه حرارت معین وارد کورهها میشوند. بعد از آن محلول چسب به این مواد اضافه میگردد. میکسرها این مواد را با یکدیگر مخلوط میکنند و این مواد در سیلوهای ذخیره کردن کلسینه براس پرس کردن نگهداری میشوند. در کارخانههای مکانیزه این مواد با فشار مابین ۴۰۰ تا ۱۴۰۰ تن با پرسهای هیدرولیک تحت فشار قرار میگیرند که درنهایت به مرحله پخت برسند. همانطور که گفته شد، پس از استخراج خاک نسوز، آن را در بخشهای جداگانهای ذخیره میکنند. علت ذخیرهسازی جداگانه مواد اولیه و خاک، کنترل رنگ آجر در خروجی کار است. در ادامه پس از عملیات ذخیرهسازی در تولید آجر نسوز، تودهها و سنگهایی که ما بین این خاکها وجود دارند، با دستگاه شکسته میشوند تا خاک یکدست شود. درست اجرا شدن این بخش از مراحل ساخت آجر نسوز بسیار اهمیت دارد.
-
ساخت گل
در این مرحله مواد تشکیلدهنده آجر نسوز (آب و خاک رس) را در یک آسیاب بزرگ با هم مخلوط کرده و گل میسازند. با توجه به اینکه میزان مواد اولیه آجر نسوز و آب چقدر باشد، نوع گلی که ساخته میشود متفاوت خواهد بود. سه نوع گل در خروجی کار خواهیم داشت:
نوع |
میزان آب
|
گل سفت |
میزان آب در این نوع گل کم است (۱۰ تا ۱۵ درصد)
|
گل نرم |
میزان آب در این نوع گل بیشتر است (۲۰ تا ۳۰ درصد)
|
پرس خشک |
میزان آب بسیار کم (حداکثر ۱۰ درصد آب)
|
-
قالبگیری
در ادامه پس از درستکردن گل، نوبت به مرحله قالبگیری میرسد. قالبگیری در مراحل ساخت آجر نسوز بهصورت ماشینی انجام میشود. گل درستشده را در ماشین قالبزنی میریزند. در ادامه گلها بهصورت مکعبی و در ابعاد از پیش تعیین شده با فشار از دستگاه قالبزنی خارج شده و به سمت دستگاه خشککن هدایت میشوند.
-
خشک کردن آجر نسوز
با توجه به این موضوع که آجر نسوز ساختهشده پس از فرایند قالبگیری هنوز تا ۳۰ درصد رطوبت دارد، قبل شروع به پخت، باید حتماً خشک شود. خشک شدن آجر، اهمیت بسیاری دارد و در کیفیت آجر تولید شده بسیار اثرگذار است. مرحله خشک شدن آجر ممکن است تا ۴۸ ساعت زمانبر باشد که با توجه به نوع خاک متغیر است. در کارخانه یا کارگاه تولید آجر نسوز، آجرها پس از شکلگیری در قالب وارد خشککنهای صنعتی تا پس از خشکشدن برای مرحله پخت آماده میشوند.
-
پختن خشت خام آجر نسوز در کوره
بعد از اینکه خشت خام وارد کوره پخت شد. خشتها درون قالبهایی با دمای ۱۲۰۰ تا ۱۵۵۰ درجه قرار میگیرند تا پخته شوند.
-
بستهبندی و انبار آجر نسوز
پس از پخت آجرهای نسوز درون کوره و پایینآمدن درجه حرارت کوره پخت، آجر نسوز پختهشده را خارج میکنند. آجر نسوز بهصورت شیرینگ و کارتنی بستهبندی و به بازار عرضه میشود. پس از تمام اینها ممکن است از خود بپرسید مهمترین مرحله ساخت آجر نسوز چیست؟ در واقع مهمترین مرحله، بستهبندی است. مرحله بستهبندی آجر اهمیت بسیاری دارد و باید با دقت فراوان انجام شود تا آجرها آسیب نبینند. اگر در این مرحله محصولات آسیبی ببینند تمام زحماتی که از ابتدای فرایند تولید آجر نسوز صورت گرفته است، به باد خواهد رفت؛ از اینرو در کارخانه تولید آجر نسوز، این کار را نیروهای انسانی و با دقت بالا انجام میدهند. تمامی مراحلی که در خط تولید آجر نسوز تا به اینجا توضیح داده شد، در قیمت نهایی آجر نما نسوز اثرگذار است.
جمعبندی
انسان هزاران سال است که از آجر برای ساختوساز استفاده میکند. قدمت آجرها به 7000 سال قبل از میلاد مسیح برمیگردد که آنها را به یکی از قدیمیترین مصالح ساختمانی معروف تبدیل میکند. بزرگترین موفقیت با اختراع آجر نسوز (آجر سوختهشده در آتش) در حدود 3500 سال قبل از میلاد حاصل شد. از آن لحظه به بعد میتوان آجرهایی را بدون گرمای خورشید ساخت. در این مقاله تلاش ما بر این بوده است که پاسخ جامعی به سؤال آجر نسوز چیست بدهیم. امیدواریم مطالب برای خرید و مطالعه شما عزیزان مفید واقع شده باشد.