آجر فشاری (آجر گری) و معایب و مزایای آن چیست؟

مقدمه

آجر فشاری که در بازار به نام‌های آجر دستی یا آجر نسوده نیز شناخته می‌شود، یکی از سنتی‌ترین و در عین حال پرکاربردترین مصالح در صنعت ساختمان‌سازی ایران است. این محصول که از مخلوط خاک رس با مقداری ماسه و آب به دست آمده و سپس تحت فشار بالا قرار می‌گیرد، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، همچنان جایگاه ویژه‌ای در کنار مصالح نوین دارد. برخلاف آجرهای ماشینی که معمولاً در دمای بالا پخته می‌شوند، آجر فشاری فرآیند پخت متفاوتی را طی می‌کند که منجر به حفظ ساختار متخلخل و خواص خاصی در آن می‌گردد. در این مقاله جامع، به بررسی دقیق فرآیند تولید، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی، مزایا و معایب و مهم‌ترین کاربردهای این آجر خواهیم پرداخت تا سازندگان و مهندسان بتوانند تصمیم‌گیری آگاهانه‌ای در مورد استفاده از آن داشته باشند.

بخش اول: آجر فشاری چیست و چگونه تولید می‌شود؟

آجر فشاری به دلیل سادگی نسبی در فرآیند تولید و کارایی بالا در کاربردهای خاص، از دیرباز جزء اصلی مصالح ساختمانی بوده است. درک صحیح از تعریف و فرآیند تولید آن، کلید شناخت قابلیت‌های این مصالح است.

1. تعریف آجر فشاری (آجر گری)

آجر فشاری، محصولی است که از ترکیب خاک رس مناسب (که باید دارای درصد مشخصی از مواد آلومینی و سیلیسی باشد) با افزودنی‌هایی مانند ماسه یا خاکستر و مقدار بسیار کمی آب تهیه می‌شود. تفاوت اصلی این آجر با آجر ماشینی یا سفالی در مرحله شکل‌دهی و پخت است. در این روش، مخلوط پس از همگن شدن، تحت نیروی فشاری بالا توسط دستگاه‌های پرس (به همین دلیل به آن آجر فشاری گفته می‌شود) قرار گرفته و متراکم می‌شود. این فشار باعث می‌شود که مواد به خوبی در هم قفل شده و شکل نهایی آجر حفظ شود.

به دلیل شکل‌دهی دستی یا نیمه‌صنعتی و همچنین عدم ورود به مرحله پخت کامل کوره، این آجر اغلب با نام "آجر دستی" یا "نسوده" (که به معنای نپخته یا کم‌پخته است) شناخته می‌شود. این آجرها معمولاً به دلیل درجه حرارت پایین کوره، به رنگ قرمز روشن یا نارنجی متمایل می‌شوند و سطح متخلخل‌تری نسبت به آجرهای ماشینی دارند.

2. تفاوت آجر فشاری با آجر سفت (آجر درجه یک پخته)

تفاوت اساسی بین آجر فشاری و آجرهای کاملاً پخته شده (که در صنعت گاهی به عنوان آجر سفت یا آجر تیپ یک شناخته می‌شوند) در فرآیند حرارتی و میزان آب موجود در توده اولیه است:

میزان آب مصرفی: آجر فشاری با آب کمتری آماده می‌شود تا شکل‌پذیری لازم برای حفظ تراکم تحت فشار را داشته باشد.
مرحله پخت: آجرهای درجه یک تحت دمای بسیار بالایی در کوره‌ها قرار می‌گیرند تا واکنش‌های شیمیایی کامل شده و استحکام حداکثری حاصل شود (معمولاً پخت کامل در دمای بیش از $900^\circ \text{C}$). در مقابل، آجر فشاری یا در کوره‌های سنتی‌تر با دمای پایین‌تر پخته می‌شود یا صرفاً در معرض حرارت کافی برای خشک شدن قرار می‌گیرد، نه پخت کامل.
نتیجه نهایی: آجر پخته شده کاملاً سخت، کم‌تخلخل و سنگین است، در حالی که آجر فشاری (نسوده) تخلخل بیشتری حفظ کرده، سبک‌تر است و خاصیت جذب آب و چسبندگی ملات آن بالاتر است.

3. فرآیند تولید (مراحل اصلی)

تولید آجر فشاری، فرآیندی است که نیازمند دقت در انتخاب مواد اولیه و کنترل فرآیند پرس است:

الف) آماده‌سازی و الک کردن مواد اولیه:
خاک رس مناسب، ماده اصلی است. این خاک باید از نظر ترکیبات شیمیایی (به ویژه سیلیس و آلومینا) در محدوده استاندارد باشد. مواد اضافی مانند ماسه (جهت کاهش انقباض و افزایش مقاومت) و مواد آلی (که باید حذف شوند) جدا و اندازه‌گیری می‌شوند. این مواد سپس به دقت الک می‌شوند تا هیچ‌گونه سنگ یا ناخالصی بزرگی در مخلوط باقی نماند.

ب) اضافه کردن آب به مخلوط:
مقدار آب در این مرحله بسیار حیاتی است. آب باید به میزانی اضافه شود که خاک حالتی خمیری و قابل انعطاف داشته باشد، اما نه آنقدر زیاد که خاصیت فشاری را تحت‌الشعاع قرار دهد. میزان رطوبت معمولاً کمتر از آن چیزی است که برای تولید آجر ماشینی با اکسترودر استفاده می‌شود.

ج) فشردن مخلوط در قالب‌های مخصوص:
مخلوط خاک به دستگاه پرس هدایت می‌شود. دستگاه با اعمال فشار مکانیکی بسیار بالا (که می‌تواند چندین مگاپاسکال باشد)، خاک را وادار به گرفتن شکل دقیق قالب می‌کند. این فشار باعث می‌شود ذرات به هم فشرده شده و هوای محبوس شده خارج گردد و تراکم اولیه آجر شکل بگیرد.

د) خشک کردن در سایه یا محیط کنترل‌شده (مرحله کلیدی نسوده شدن):
این مرحله تعیین‌کننده است. آجرهای پرس شده به آرامی در سایه یا محیط‌هایی با رطوبت و دمای کنترل‌شده (معمولاً دور از تابش مستقیم خورشید و باد شدید) قرار می‌گیرند تا آب اضافی خود را به تدریج از دست بدهند. خشک شدن سریع باعث ترک‌خوردگی و تاب برداشتن آجر می‌شود. در این مرحله، فرآیند "نسوده شدن" رخ می‌دهد؛ یعنی آجر شکل نهایی خود را پیدا می‌کند اما هنوز به درجه حرارت ذوب یا پخت کامل نرسیده است.

ه) انبارش و آماده‌سازی برای مصرف:
پس از خشک شدن کامل، آجرها باید به دقت روی هم چیده و برای جلوگیری از شکستگی و جذب رطوبت محیط، انبار شوند تا به کارگاه‌های ساختمانی ارسال گردند.

بخش دوم: مزایای کلیدی آجر فشاری برای سازندگان

آجر فشاری با وجود سادگی ساخت، مزایای ساختاری و اقتصادی قابل توجهی را به پروژه می‌آورد که باعث ماندگاری آن در پروژه‌های سنتی و مدرن شده است.

1. چسبندگی فوق‌العاده ملات

یکی از بزرگترین نقاط قوت آجر فشاری، سطح متخلخل و خشن آن است.

مکانیسم عملکرد:
هنگامی که ملات (مخلوط سیمان، ماسه و آب) روی آجر فشاری اعمال می‌شود، به دلیل تخلخل بالا، مقداری از آب و اجزای ریز ملات به داخل ساختار آجر نفوذ می‌کنند. این نفوذ باعث ایجاد یک اتصال مکانیکی بسیار قوی و درهم‌تنیده بین آجر و ملات می‌شود. این ویژگی به ویژه در دیوارهای باربر یا مناطقی که نیاز به جلوگیری از لغزش آجر روی ملات وجود دارد، حیاتی است.

2. مقاومت مکانیکی و دوام بالا

به دلیل فرآیند پرس شدن تحت فشار بالا، دانسیته (چگالی) آجر فشاری افزایش می‌یابد.

مقاومت فشاری: این آجرها دارای مقاومت فشاری قابل قبولی هستند که برای اجرای دیوارهای سازه‌ای غیر لرزه‌خیز یا دیوارهای پرکننده باربر کافی است. اگرچه مقاومت نهایی آن به اندازه آجر سفت درجه یک نیست، اما برای کاربردهای معمول ساختمانی بسیار مناسب است.
دوام در برابر ضربه: ساختار متراکم‌تر نسبت به برخی آجرهای سبک‌تر، دوام خوبی در برابر ضربات و تنش‌های محیطی در طول عمر ساختمان ارائه می‌دهد.

3. عایق حرارتی و صوتی مناسب

حتی پس از پرس شدن، ساختار آجر فشاری حاوی تخلخل‌های کوچکی است که به دام انداختن هوا کمک می‌کند.

عایق حرارتی: هوا یک عایق حرارتی عالی است. این تخلخل‌ها مانع از انتقال سریع گرما و سرما از طریق دیوارهای ساخته شده با این آجر می‌شوند. در اقلیم‌های گرم و خشک، این ویژگی به کاهش بار سرمایشی ساختمان کمک می‌کند.
عایق صوتی: همین ساختار متخلخل، جذب انرژی امواج صوتی را بهبود می‌بخشد و در کاهش انتقال صدا بین فضاها (به خصوص برای تیغه‌های داخلی) مؤثر است.

4. مقاومت در برابر آتش و رطوبت (محدود)

مقاومت در برابر آتش: مواد اولیه اصلی (خاک رس) معدنی هستند و در برابر حرارت بالا مقاومت ذاتی دارند. دیوارهای ساخته شده با آجر فشاری مقاومت بسیار خوبی در برابر گسترش حریق از خود نشان می‌دهند.
مقاومت در برابر رطوبت (سطحی): در برابر رطوبت‌های گذرا و محیطی مقاومت خوبی دارد، اما باید توجه داشت که در معرض نفوذ آب دائمی (مانند زیرزمین یا تماس مستقیم با زمین مرطوب) آسیب‌پذیر است.

5. توجیه اقتصادی

در مقایسه با بسیاری از مصالح پیشرفته‌تر مانند بلوک‌های سبک گازی یا آجرهای سوراخ‌دار با مهندسی دقیق، آجر فشاری معمولاً دارای قیمت تمام شده پایین‌تری است. این امر به دلیل سادگی نسبی فرآیند تولید و عدم نیاز به انرژی بسیار زیاد برای پخت کامل است. این ویژگی آن را به گزینه‌ای مقرون به صرفه برای پروژه‌های بزرگ که حجم زیادی از مصالح را مصرف می‌کنند، تبدیل می‌کند.

بخش سوم: معایب و محدودیت‌های استفاده از آجر فشاری

با وجود مزایای فراوان، برای استفاده بهینه از آجر فشاری، شناخت محدودیت‌ها و معایب آن ضروری است.

1. تغییرات در کیفیت و یکنواختی محصول

به دلیل ماهیت سنتی فرآیند تولید، به‌ویژه زمانی که از کوره‌های سنتی و دستگاه‌های پرس دستی استفاده می‌شود، کنترل کیفیت دشوارتر است:

تغییرات ابعادی: ممکن است اندازه‌ها در یک بچ (دسته تولیدی) تفاوت‌های جزئی داشته باشند که در محاسبات دقیق معماری و نازک‌کاری تأثیرگذار است.
تغییر در تخلخل و پخت: درجه حرارت کوره یا میزان فشار اعمال شده می‌تواند متغیر باشد که این امر منجر به تفاوت در مقاومت و جذب آب بین آجرها می‌شود. سازنده باید از تامین‌کنندگانی استفاده کند که کنترل فرآیند را به صورت دستی یا نیمه‌صنعتی به خوبی مدیریت می‌کنند.

2. نفوذپذیری رطوبت بالاتر

اگرچه آجر فشاری در برابر رطوبت‌های سطحی مقاوم است، اما به دلیل تخلخل بیشتر نسبت به آجرهای کاملاً پخته، خاصیت مویینگی بالاتری دارد.

ریسک سازه‌ای: استفاده از آن در ساخت دیوارهایی که به طور دائم در تماس با رطوبت‌های زیرزمینی یا آب‌های سطحی هستند (مانند دیوار فونداسیون یا کانال‌های آب)، می‌تواند منجر به جذب رطوبت، کاهش مقاومت و ایجاد مشکلاتی نظیر شوره یا فرسایش زودرس شود.
راهکار: در این موارد، استفاده از عایق‌کاری رطوبتی کامل قبل از نصب آجر فشاری الزامی است.

3. وزن بالا نسبت به مصالح نوین

آجر فشاری متراکم است و در مقایسه با مصالح جدید سبک‌وزن مانند بلوک‌های لیکا، بلوک‌های گچی یا سفال‌های چند جداره، وزن مرده بیشتری به ساختمان تحمیل می‌کند.

اثر بر سازه: افزایش بار مرده ساختمان نیازمند طراحی دقیق‌تر فونداسیون و اسکلت‌بندی است که ممکن است در پروژه‌های خاص، هزینه‌های سازه‌ای را افزایش دهد.

4. محدودیت در نمای بیرونی (ظاهر سنتی)

ظاهر نهایی آجر فشاری، معمولاً خام، زبر و غیر یکنواخت است. این ظاهر سنتی، اگرچه برای برخی سبک‌های معماری مطلوب است، اما برای نمای مدرن یا نماهایی که نیاز به پرداخت نهایی صاف و یکدست دارند، مناسب نیست.

نیاز به اندودکاری: اغلب نیاز است که دیوارهای ساخته شده با این آجر، با لایه‌ای از گچ و خاک یا سیمان پوشانده شوند تا سطح صافی برای اجرای نازک‌کاری فراهم گردد.

بخش چهارم: کاربردهای اصلی آجر فشاری در صنعت ساختمان

آجر فشاری به دلیل ترکیب مناسبی از چسبندگی، عایق بودن و قیمت، در بخش‌های خاصی از ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۱. تیغه‌کشی داخلی (جداسازی فضاها)

این رایج‌ترین و بهترین کاربرد آجر فشاری است.

مزیت اصلی: به دلیل چسبندگی عالی ملات، دیوارهای تیغه‌ای حاصل از آن بسیار محکم و با دوام هستند. همچنین، تخلخل آن به عنوان یک عایق صوتی داخلی عمل کرده و انتقال صدا را کاهش می‌دهد.
عدم نیاز به عایق صوتی مضاعف: در بسیاری از موارد، دیوارهای با ضخامت استاندارد (مثلاً ۱۱ یا ۱۵ سانتی‌متر) با آجر فشاری، نیاز کمتری به لایه‌های آکوستیک اضافه دارند.

۲. دیوارهای حائل و پیرامونی (غیر سازه‌ای اصلی)

در مناطقی که نیاز به دیوارهایی برای حفظ خاک یا جداسازی محوطه است، آجر فشاری کاربرد دارد.

دیوارهای حائل کوچک: در ساخت حائل‌های کم ارتفاع یا دیوارهای پیرامونی باغ و ملک، جایی که فشار خاک زیاد نیست، مقاومت فشاری این آجر کافی است.
دیوارهای باربر داخلی: در ساختمان‌های سنتی یا سازه‌هایی با مقاومت فشاری بالا، از آن به عنوان مصالح پرکننده بین ستون‌ها و تیرهای اصلی استفاده می‌شود.

۳. زیرسازی نما و نماکاری

آجر فشاری به دلیل سختی و چسبندگی مناسب، بستر خوبی برای اجرای نمای نهایی فراهم می‌آورد.

بستر برای کاشی و سنگ: کاشی‌ها یا سنگ‌های نمای سنگین نیاز به دیواری دارند که ملات را به خوبی نگه دارد. چسبندگی قوی آجر فشاری این اطمینان را می‌دهد که نما در طول زمان دچار ریزش نمی‌شود.
زیرسازی گچ و خاک: سطح خشن این آجر باعث می‌شود که لایه‌های اولیه اندود (مانند گچ و خاک) به خوبی به آن بچسبند و از جدا شدن زودرس جلوگیری شود.

۴. کف‌سازی و زیرسازی

در پروژه‌هایی که نیاز به یک لایه مقاوم زیرین برای کف‌سازی است، آجر فشاری می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کف‌سازی موقت: مقاومت آن در برابر سایش برای استفاده در کارگاه‌های ساختمانی یا کف‌سازی‌هایی که قرار است در آینده با مصالح دیگر پوشیده شوند، مناسب است.
زیرسازی برای کف‌سازی‌های سنگین: استفاده از آن به عنوان یک لایه زیرین متراکم قبل از اجرای سنگ یا سرامیک در طبقات.

نتیجه‌گیری و جمع‌بندی

آجر فشاری با میراثی غنی و کارایی بالا، همچنان یک انتخاب هوشمندانه برای سازندگانی است که به دنبال ترکیبی از مقاومت، عایق بودن و مقرون به صرفه بودن هستند. این آجر به دلیل بافت متخلخل و چسبندگی استثنایی خود با ملات، یکی از مطمئن‌ترین گزینه‌ها برای دیوارهای جداکننده داخلی محسوب می‌شود. با این حال، مهندسان باید آگاه باشند که محدودیت‌هایی در یکنواختی کیفیت و جذب رطوبت وجود دارد که مستلزم توجه در طراحی و اجرای نماکاری و زیرسازی فونداسیون است. انتخاب آن برای تیغه‌کشی داخلی و سازه‌هایی که نیاز به چسبندگی قوی ملات دارند، یک سرمایه‌گذاری موفق خواهد بود. برای اطلاعات بیشتر در مورد استانداردهای فنی این آجر، به منابع مهندسی معتبر و آزمون‌های مقاومت فشاری مراجعه نمایید.

راه های ارتباطی:

09120181231

02178994682

اخبار ما & بلاگ