خاک نسوز
خاک نسوز اصطلاحی است که برای برخی از خاک‌های دیرگداز استفاده می‌شود و حداقل دماهای نزدیک ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند. آجر نسوز در اصل ساختاری از آجر است که مقاومت دمایی بالایی داشته و دمای پخت آن حدود ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد است. آجرهای نسوز باتوجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها، انواع مختلفی دارند و محدوده‌های مختلف دمایی را تحمل می‌کنند. مواد نسوز استفاده شده در ساخت آجرهای نسوز باید قابلیت حفظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مورد نظر را در درجه حرارت‌های بالا و شرایط محیطی داشته باشند. از آجر نسوز بدلیل مقاومت در برابر حرارت، در شومینه‌ها و سایر مواردی که نیازمند کارکرد در درجه حرارت زیاد است، نیز استفاده می‌شود.
آجر نسوز نما
استفاده از آجر نسوز در نمای ساختمان
علاوه بر مقاوت حرارتی، مقاومت فشاری، کیفیت پایدار و عدم تاثیر پذیری جدی از شرایط محیطی از عللی است که کاربرد آجر نسوز در نمای ساختمان را سبب شده است، در صورت استفاده از آجرهای نسوز با فرمولاسیون استاندارد می‌توان اطمینان خاطر داشت، نمای ساختمان چندین سال جذاب و همانند روز اول باقی می‌ماند. آجر نسوز مورد استفاده در نمای ساختمان عمدتاً به صورت پلاک (ضخامت آن ۲ تا ۳ سانتی متر است) تولید می‌شود، رنگ بندی این آجرها بسیار متنوع است اخرایی، قرمز، نارنجی و مشکی تا سفید رنگ های در دسترس این نوع آجرهاست. قیمت آجر نسوز برای نما سازی ۴ تا ۷ برابر سایر آجر نما‌ها است که علل آن را می‌توان به بالا بودن قیمت خاک نسوز و مشکل بودن تولید آجر نسوز نسبت داد. داشتن استانداردهای ثبات رنگ و ضد شوره بودن آجر نسوز کیفیت لازم را در دراز مدت تضمین می‌کند و بعد از گذشت چند سال از زمان نصب، تغییر رنگ یا تغییر شکل، جلبک یا شوره در سطح آن مشاهده نخواهد شد. نکته اساسی دیگر در انتخاب آجر نسوز با رنگ‌های مختلف که در نمای ساختمان باهم ترکیب خواهند شد، کنترل ابعادی آن است، معمولاً کارخانجات تولید آجر نسوز برای رنگ های مختلف ابعاد مختلفی را پیشنهاد می‌کنند ولی باید توجه داشت که ابعاد متنوع باعث سختی اجرا و حتی در برخی از موارد عدم اجرای مناسب می‌شود.
شرایط نصب آجر نسوز
آجر نسوز را هم می‌توانید با چسب و هم با ملات ماسه سیمان اجرا کرد. شرط زیبایی آجر نسوز در چگونگی طرح و ترکیب رنگ‌ها و ترکیب سنگ و آجر است و این امکان پذیر نیست مگر با طراحی نما قبل از اجرا. اگر در نمای ساختمان گران‌ترین محصولات آجر نسوز نما بدون طراحی و ترکیب مناسب استفاده شود می‌توان گفت هزینه انجام شده کاملاً به هدر رفته است. در اغلب موارد اجرای آجر نسوز با بند دو طرفه ( کله و راسته) که با مواد و مصالح مشکی و بصورت توپر کار می‌شود، زیبایی دوچندانی به سطح کار تمام شده می‌بخشد. ترکیب سنگ تراورتن روشن با آجر نسوز چند رنگ و نورپردازی ملایم سطح آجر، اجرای باکس از سنگ ترارورتن به طوری که قسمت برش خورده و لبه سنگ در کنار آجر دیده شود، طرحی است که امروزه به وفور استفاده می‌شود و در کل بازخورد مناسبی از طرف استفاده کنندگان و طراحان داشته است.
انواع آجرهای نسوز
آجر نسوز سیلیسی
آجرهای نسوز سیلیسی جزء موفق‌ترین نمونه‌های آجر نسوز در کشور هستند. از این آجرها در گذشته برای پوشش جداره درونی کوره‌های تولید فولاد استفاده می‌شد. امروزه به علت رسانایی گرمایی زیاد و نفوذناپذیری در مقابل گازها، بیشتر برای پوشاندن جداره درونی کوره‌های تولید خمیر شیشه در کارخانه‌های شیشه سازی،کوره‌های کک سازی گازسوز و کوره‌های تولید سرامیک استفاده می‌شود. کوره‌های کک‌سازی، کوره‌های گازی، سقف کوره‌های ذوب شیشه، دستگاه دمش هوای گرم کوره بلند و سقف کوره‌های قوس الکتریکی از محل هایی است که آجرهای سیلیسی در آن کاربرد وسیعی دارد.
آجر نسوز ضد شوره قلیایی
مهمترین آیتمی که یک آجر نسوز باید داشته باشد تا بتوان از آن در مناطقی با رطوبت بسیار بالا بهره برد، شوره نزدن و جلبک نبستن آن است. از این آجرها برای پوشش جداره درونی کوره‌های باز تولید فولاد، کوره‌های دوار در کارخانه‌های تولید سیمان و در قسمت‌های بالای کوره‌های ذوب شیشه و صنایع فلزات غیرآهنی، استفاده می‌شود.
آجر نسوز پایه آلومینیومی
این آجر نسوز رنگ شفاف‌تری دارد و حاوی درصد بالایی از آلومین (Al2O3) است و گزینه مناسبی برای دکوراسیون و اجرای نمای ساختمانی است. به علت مقاومت این آجرها در برابر مواد قلیایی، از آنها بعنوان پوشش جداره درونی کوره‌های سیمان و شیشه استفاده می‌شود.
آجر نسوز ویژه
این آجرها نوع خاصی از آجرهای نسوز هستند که در صنعت کاربردهای ویژه‌ای دارند. این آجرها از ترکیبات فلزات واسطه تهیه می‌شوند. متداولترین آجرهای این گروه شامل موارد زیر است.
آجر نسوز اکسید کروم – کوروندوم
آجر نسوز اکسید کروم
آجر نسوز زیرکونیوم
اکسید زیرکونیم ماده‌ای است که کاربرد آن در تولید آجر نسوز باعث ماندگاری رنگ بسیار بالا در طول زمان‌های بالای چند قرن می‌شود. این آجر از سولفات زیرکونیوم طبیعی با افزودن مقدار کمی آلومین به کوارتز تهیه می‌شود . بیشترین کاربرد آن در ساختن کوره ذوب آلومینیوم، کوره مخزن شیشه مذاب و کوره‌های با درجات حرارت بالا است.
آجر نسوز شاموتی
مهمترین کاربردهای آجر شاموتی در پوشش دیوار داخلی کوره‌ها، دستگاه دمش کوره بلند، ریخته‌گری فولاد، کوره‌های پخت کک، کوره سیمان، کوره ذوب فلزات غیرآهنی، و صنعت شیشه است.
رفع سفیدک و شوره از آجر نما
شوره ماده‌ای پودری و معمولاً سفید رنگ است که از هزاران سال پیش تاکنون بر روی دیوارهای بنایی ظاهر شده و همواره سبب ایجاد مشکلاتی بوده است. شوره بسته به نوع نمک می‌تواند به رنگ‌های سبز – قهوه ای یا زرد نیز باشد. معمول‌ترین نوع شوره، شوره سفید یا سفیدک است. از زمان‌های گذشته تاکنون تلاش‌های بسیاری برای حل مشکل شوره انجام گرفته، هزینه‌های زیادی صرف شده و آزمایشات فراوانی صورت گرفته است. هر چند تاکنون هیچ راه حل قطعی برای جلوگیری از ایجاد شوره کشف نشده است. اما چگونگی تشکیل، روش‌های جلوگیری و حذف آن در صورت ایجاد، بررسی شده است. شوره، رسوب نمک‌های محلول در آب است که در اثر تبخیر آب بر روی سطح دیوارهای بنایی باقی می‌ماند. این ماده معمولاً همزمان با ساخت ساختمان یا مدتی پس از اتمام ساخت بر روی نمای ساختمان ظاهر می‌شود. وقتی که شوره بر روی دیوار ظاهر می‌شود اغلب به اشتباه عامل آن، تنها آجر شناخته می‌شود. در حالی که نمک‌های محلول در ملات و دوغاب، شن و آب مورد استفاده نیز ممکن است باعث ایجاد شوره شوند.
مکانیسم ایجاد شوره
ظهور شوره بر روی یک دیوار نشان دهنده‌ی وجود نمک‌های محلول در دیوار و امکان انتقال محلول‌های نمکی از دیوار به سطح است. حال باید از نفوذ آب به دیوار و تبدیل نمک‌های جامد به محلول‌های نمکی ایجاد کننده شوره جلوگیری کرد. اما بهتر است قبل از اقدام به آب بندی دیوار منتظر بمانیم تا ظهور شوره‌ها بر روی دیوار به حداکثر مقدار خود برسند. باید مراقب بود که نمک در زیر سطح دیوار به دام نیفتند زیرا این وضعیت باعث ایجاد شوره‌های زیر سطحی می‌شود. اگر محلول‌های نمکی توسط یک ماده دفع کننده آب، در زیر سطح بیرونی آجر یا دیوار متوقف شوند، پس از تبخیر آب موجود در این محلول‌های نمکی، به تدریج این نمک‌ها در زیر سطح دیوار رسوب کرده و سپس تبلور می‌یابند و انبساط کریستال‌های نمک باعث خرد شدن یا فروپاشی آجر خواهد شد.
شوره یک مسئله قابل کنترل است. هر چند شوره نباید مشکل دیوارهای جدید باشد. با حذف سه شرط لازم یا یکی از شروط لازم برای ایجاد شوره، استفاده از مصالح ساختمانی خوب، رعایت جزئیات و کیفیت بالای ساختمان سازی می‌توان امکان ایجاد شوره بر روی دیوارهای جدید را بسیار کاهش داد. برای ایجاد شوره سه شرط زیر باید فراهم شود.
- وجود نمک‌های محلول در دیوار
- وجود رطوبت کافی که نمک‌ها را به محلول‌های نمکی تبدیل کند.
- وجود مسیری برای حرکت محلول‌های نمکی به سمت سطح دیوار و تبخیر نمک‌های محلول در سطح
آنالیز شیمیایی شوره نشان دادهکه شوره‌ها عمدتاً سولفات‌های قلیایی هستند. سولفات‌های قلیایی در آجر، ملات و دوغاب سیمان یا در هر سه وجود دارند. این سولفات‌های قلیایی در آب حل می‌شوند و پس از عبور از منافذ موجود در دیوار به سطح آن می‌رسند، سپس در اثر تبخیر آب محلول‌های سولفاته، رسوب سفید رنگ (سفیدک) بر روی دیوار ظاهر می‌شود. هرچند از لحاظ اقتصادی امکان حذف کامل هیچ یک از شروط لازم برای شوره وجود ندارد ولی به سادگی می‌توان با کاهش این شروط از ایجاد شوره جلوگیری کرد.
کاهش سولفات‌های قلیایی در رس تشکیل دهنده آجر، ملات و دوغاب سیمان
رسی که در پخت آجر به کار برده می‌شود اغلب دارای سولفات‌های قلیایی است. جهت خنثی کردن سولفات‌های قلیایی از کربنات باریم استفاده می‌شود. جدیدترین آجرهای رسی دارای کربنات باریم هستند.کربنات باریم سولفات‌های قلیایی را غیرقابل حرکت و نامحلول می‌کند و به این طریق از ایجاد شوره بر سطح دیوارهای آجری جلوگیری می کنند.
BaCO3 + CaSO4 ————— BaSO4 + CaCO3
کاهش سولفات‌های قلیایی در ملات و دوغاب سیمان
استفاده از سیمان با مواد قلیایی کم (کمتر از ۶/. درصد وزنی سیمان) احتمال ایجاد شوره بر روی دیوار را کاهش خواهد داد. کاهش سولفات‌های قلیایی در شن و در آب استفاده شده در ملات و دوغاب سیمان، شن‌های آلوده با سولفات‌های قلیایی سبب ایجاد شوره می‌شوند. لذا شن‌های شسته شده‌ای که حامل سولفات‌های قلیایی نباشند، احتمال ایجاد شوره را کاهش خواهند داد. آب استفاده شده در ملات و دوغاب سیمان می‌تواند آلوده به سولفات‌های قلیایی باشد لذا تا حد امکان باید از آب شیرین و بدون نمک استفاده کرد.
جلوگیری از نفوذ آب به داخل دیوار بنایی
کاهش نفوذ آب به داخل دیوار با معماری خوب و ساخت با کیفیت قابل تحقق است. به این منظور می‌توان موارد زیر را جهت کاهش نفوذ آب به داخل ساختمان در هنگام ساخت رعایت کرد.
- استفاده از حداقل آب مورد نیاز هنگام ساخت دوغاب و سیمان
- استفاده از سایه بان‌ها یا درب پوش‌های سنگی روی دیوارها
- استفاده از مواد پوششی بر روی نمای ساختمان برای ضد آب کردن آن
- عایق بندی (توسط ایزوگام) در قسمت پایینی دیوار که با زمین مرتبط است.
برخی از سیستم‌های ساخت، احتمال شوره زنی را کاهش می‌دهند. این سیستم‌ها عبارتند از:
دیوارهای حفره دار (Cavity Walls)
دیوارهای دارای سیستم زهکشی یا حفره دار برای پایداری در برابر نفوذ باران و حداقل شوره زنی توصیه شده‌اند.این سیستم زهکشی حفره‌ای را فراهم می‌کند که آجرهای بیرونی را از دیگر اجزای دیوار جدا می‌کند. در این سیستم فضای خالی اجازه می‌دهد آب از پشت جداره آجرها زهکشی شود بدون اینکه باعث حرکت نمک‌های محلول به سطح دیوار شود.
سیستم نمای خشک (cladding system)
برای اتصال اجزای نما شامل آجر، سنگ و غیره از ملات استفاده نمی‌شود بلکه از تجهیزات فلزی مانند ریل، پیچ و غیره استفاده می‌شود. سیستم نمای خشک یکی از بهترین سیستم‌ها‌یی است که به میزان زیاد در برابر نفوذ آب مقاوم است. این سیستم مجهز به یک فضای خالی تهویه در پشت نما (بین نما و صفحه عایق) است که به خروج سریع آب کمک می‌کند. اجرای سیستم نمای خشک علاوه بر سایر مزایا، به دلیل استفاده نکردن از ملات،وجود فضای خالی تهویه و خروج سریع آب نفوذ کرده، احتمال شوره زنی را شدیداً کاهش می‌دهد.
کاهش امکان حرکت رطوبت از داخل دیوار به سطح آن
اگر منافذ طبیعی در دیوار کاهش یابد امکان حرکت محلول‌های نمکی به سطح و امکان ایجاد شوره کم خواهد شد. روش‌های حذف شوره در صورت پدیدار شدن بر روی نما اولین گام برای از بین بردن شوره شناسایی نمک است. اگر نمک محلول در آب عامل ایجاد شوره باشد بهترین روش حذف آن استفاده از برس خشک است. یک روش سنتی برای حذف شوره استفاده از شن است. عمل سایش سطح توسط شن، سطح آجر و اتصالات آنها را سایش داده و نمک‌های رسوب کرده بر سطح را حذف می‌کند. این عمل باعث افزایش خلل و فرج روی دیوار و افزایش جذب آب خواهد شد بنابراین پس از شن‌شویی باید دیوار را با استفاده از مواد ضد آب، آب بندی کرد.
استفاده از مواد شیمیایی نیز در حذف شوره مؤثر است. بعد از استفاده از محلول‌های شیمایی برطرف کننده شوره، دیوار باید کاملاً با آب تمیز شسته شود. یک ماده شیمیایی معمول که برای حذف شوره به کار می‌رود محلول اسید کلریدریک و آب است.
تمیز کردن شوره از دیوار درمان شوره نیست. این کار تنها علائم شوره را از روی دیوار حذف می‌کند و امکان پدیدار شدن مجدد آن بر روی دیوار وجود دارد مگر اینکه یکی از سه شرط ایجاد کننده آن بر طرف شود. استفاده از آب در هنگام اسیدشویی دیوار، باعث می‌شود شوره در بعضی موارد مجدداً ظاهر شود و این بار شدت آن بیش از دفعه قبل خواهد بود. بنابراین باید بعد از اتمام عمل شن‌شویی یا شستشوی دیوار با محلول‌های شیمیایی، دیوار را با استفاده از مواد ضد آب،آب بندی کرد.
مقایسه شوره و لکه‌هایی که بر روی دیوار ایجاد می‌شود
شناسایی منشأ شوره، لکه یا مواد خارجی موجود بر روی دیوار اولین گام در جهت حذف شوره یا لکه است. برخی لکه‌ها اغلب با شوره اشتباه گرفته می‌شوند زیرا شناسایی درست شوره یا لکه ممکن است سخت باشد. توصیه می‌شود از تجربه افرادی که در زمینه آجر تخصص دارند استفاده شود. هنگامی که تشخیص به درستی انجام شود شوره یا لکه را می‌توان بر طرف کرد. روش‌های نامناسب حذف لکه یا شوره ممکن است منجر به ایجاد لکه‌های بیشتر یا صدمه زدن به آجر شود. شوره معمولاً یک رسوب بی‌ضرر از نمک‌های محلول است که می‌تواند بر روی فضاهای محدودی در سطح آجر یا روی ملات‌های اتصال دهنده آجر ظاهر شود. هر چند بسیاری از محققان رسوب کربنات تشکیل شده بر روی دیوارهای آجری را شوره به حساب می‌آورند ولی برخی منابع معتقدند هر لکه سفیدی که بر روی دیوار آجری ظاهر می‌شود لزوماً شوره نیست و لکه‌های حاصل از رسوب کربنات و رسوب سیلیکاتی نباید با شوره اشتباه شوند.
