خشک کردن مصنوعی و طبیعی آجر چیست ؟

نحوه خشک کردن آجر

در مرحله خشک‌کردن که قبل از مرحله پخت هست چند هدف تعقیب می‌شود که در اینجا به‌طور خلاصه به هر یک از آن‌ها اشاره می‌شود : برای دستیابی به فرآورده‌های محکم و مقاوم در برابر رطوبت، آجر سفال باید باید در کوره با دمای زیاد پخته شوند.در کوره پخت، حدود 20 قالب آجر روی یکدیگر چیده می‌شوند، ازاین‌رو آجرهای زیرین باید مقاومت کافی برای تحمل وزن آجرهای فوقانی را داشته باشند. آجر خام که از قالب بیرون آورده می‌شود حتی قادر به تحمل وزن یک آجر دیگر نیست. پس از تبخیر رطوبت اضافی و رسیدن به میزان رطوبت بحرانی آجر تا حد کافی برای جابه‌جایی و روی‌هم چیدن مقاوم خواهد شد. براثر تبخیر رطوبت، آجر با با انقباض و کاهش ابعاد مواجه می‌گردد. مرحله پخت انجام گیرد، در غیر این صورت آجرها در کوره حالت بی‌ثباتی پیدا می‌کنند و متلاشی خواهند شد. حتی پس از رسیدن به رطوبت بحرانی و محکم شدن آجر نیز رطوبت در آن باقی خواهد ماند. در صورت بقای این رطوبت در آجر، رطوبت آجرهای نزدیک به حرارت، تبخیر می‌گردد و در سطح آجرهای دور از حرارت قطرات آب تشکیل می‌شود و درنتیجه آجرهای نواحی مزبور آب جذب می‌نمایند و متلاشی می‌گردند. دردسر و مخاطره دیگر رطوبت باقی‌مانده در آجر خام، تبخیر ناگهانی آن براثر افزایش سریع دما و متلاشی شدن آجر هست. برای کاهش احتمال وقوع این پدیده، آجرها قبل از ورود به کوره تا حد ممکن باید خشک گردند. هزینه سوخت کوره یکی از اقلام عمده در هزینه‌های تولید است. ازاین‌رو هر چه آجر خام به‌طور طبیعی بیشتر خشک‌شده باشد از این هزینه کاسته خواهد شد.

خشک کردن مصنوعی آجر

فرآیند خشک شدن باید با کمترین مقدار تغییر شکل و حداقل ترک‌خوردگی و ضایعات همراه باشد. سرعت تبخیر رطوبت از سطح نبایستی از سرعت تبخیر آب از منافذ درون آجر سفال خام بیشتر باشد، بنابراین دلیلی برای برقراری جریان هوای بیشتر روی سطح یا افزایش بیش از یک حد معین وجود ندارد.در غیر این صورت، تفاوت میزان انقباض در سطح و درون آجر، ناشی از تبخیر سریع از سطح باعث ترک‌خوردگی آن می‌گردد. همچنین اگر خشک شدن خیلی آرام باشد، مصالح متخلخل بایستی برای تهیه مخلوط مورداستفاده قرار گیرند و یا حجم آجر ممکن است منجر به ایجاد آجرهای برجسته یا سوراخ‌دار گردد. به‌محض این‌که آجرها سخت شدند می‌توان سرعت خشک‌کردن را افزایش داد. درصورتی‌ که پس از نفوذ رطوبت به سطح، دما و رطوبت محیط و سرعت جریان هوا بستگی دارد. در مناطق گرمسیر طی ماه‌های سرد و مرطوب زمستان خشک‌کردن آجر امکان‌پذیر نیست. در چنین شرایطی کارخانه‌های با ظرفیت متوسط از کوره‌های خشک‌کن چندطبقه استفاده می‌کنند. آتش کوره از رطوبت هوا می‌کاهد و با افزایش دما فرآیند خشک شدن را امکان‌پذیر می‌سازد. هزینه این روش خشک‌کردن اجر به علت مصرف سوخت فراوان زیاد است. از دیگر دستگاه‌های خشک کردن آجر می‌توان از اتاق هر خشک‌کن با ظرفیت مناسب برای هر نوبت تولید و خشک‌کن‌های تونلی که به‌طور پیوسته عمل می‌کنند نام برد. در فرآیند خشک‌کردن به‌طور مصنوعی، تأمین انرژی برای تبخیر رطوبت و همچنین گرم کردن آجرها و تهویه کوره خشک‌کن لازم هست. البته در ضمن این عملیات خواه‌ناخواه تلفات حرارتی وجود خواهد داشت. در جدول زیر کل انرژی لازم برای تبخیر یک کیلوگرم رطوبت ارزیابی‌شده است. مقداری انرژی لازم برای خشک شدن هزار قالب آجر بین سه هزارتا هشت هزار مگا ژول محاسبه‌شده است. از مقایسه این انرژی باانرژی موردنیاز در کوره آجرپزی ( یعنی 5 هزارتا 16 هزار مگا ژول برای هر هزار قالب آجر ) اهمیت آن آشکار می‌گردد. نتیجه آن ‌که انرژی مصرفی برای خشک‌کردن آجر تقریباً در حدود انرژی مصرفی در کوره پخت هست. روش‌های خشک‌کردن مصنوعی بیشتر در کارخانه‌های بزرگ و خودکار تولید آجر به کار می‌روند. در چنین واحدهایی حمل غیر دستی و خودکار آجر از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر بوده و کوره‌های مورداستفاده طوری طراحی‌شده‌اند که حرارت اتلافی از آن‌ها دوباره قابل هدایت به خشک‌کن است. در کوره‌های تونلی، بازیابی حرارت از ناحیه تبرید تونل امکان‌پذیر است، اما این روش در کوره‌های کوچک‌تر مشکل است و جمع آویزی حرارت و هدایت آن به خشک کن هزینه نسبتاً زیادی را به همراه دارد. چیدن آجرهای خام در اطراف کوره ممکن است رو کم‌هزینه‌ای برای خشک‌کردن آجرها باشد. اما در صورت فقدان فضای کافی در اطراف کوره و وجود مانع در دسترسی به کوره این روش امکان‌پذیر نخواهد بود. اخیراً نوعی خشک‌کن گازی گردان نیز برای خشک‌کردن مصنوعی آجر ابداع گردیده است که در آن جریان هوای گرم از فواصل بین آجرهای انباشته، آن‌ها را خشک می‌نماید. خشک‌کردن آجر در بعضی کشورهای گرمسیر، به‌ویژه در فصل شرجی و مرطوب، مشکل است، ازاین‌رو غال با کارخانه‌های بزرگ آجر سازی این کشورها به خشک‌کن‌های گازی مجهزند. با توزین آجرها در فواصل زمانی مختلف در ضمن فرآیند خشک شدن و بررسی نتایج حاصل می‌توان زمان رسیدن رطوبت آجر به حد بحرانی cmc را تعیین نمود. با توجه به گرانی و یا کمبود سوخت، شرایط جوی گرم در بسیاری کشورها و با در نظر گرفتن مسائل کل تولید و نیازهای بازار مصرف، کاربرد خشک‌کن‌های فوق برای واحدهای کوچک اجر سازی در اکثر کشورهای درحال‌توسعه توجیه‌پذیر نیست.

خشک کردن طبیعی آجر

مهم‌ترین امتیاز این روش نسبت به خشک‌کردن مصنوعی صرفه‌جویی در سوخت است. در اینجا نقطه‌ضعف عمده نیاز به نیروی انسانی برای حمل آجر سفال و وجود تلفات و ضایعات تأثیر خواهد بود. در خشک‌کردن آجر به‌طور طبیعی بسته به این‌که آجرها کاملاً روباز بوده یا دارای پوشش موقتی باشند و یا در زیر یک سقف ثابت و دائمی خشک شوند، دو روش وجود دارد.

خشک شدن روی زمین و چیدن آجرها یر روی هم : آجرهای قالب‌گیری شده از مخلوط آبکی را نمی‌توان بر روی‌هم چید.در این مورد آجر سفال خام در یک سطح و در فواصل حتی‌الامکان نزدیک به هم چیده می‌شوند تا سطح محدودتری اشغال شود. برای تولید روزانه هر هزار قالب آجر حدود 0.1 هکتار زمین لازم است. قبل از چیدن آجرها لازم است سطح موردنظر از هرگونه نخاله و آشغال پاک‌سازی شود، چون در غیر این صورت به سطح آجر سفال مرطوب می‌چسبید. به‌علاوه، زیمن باید عاری از هرگونه عارضه و ناهمواری هرچقدر کوچک باشد.این ناهمواری‌ها باعث تغییر شکل آجر خام می‌گردند. به‌وسیله قشر نازکی از ماسه می‌توان ناهمواری‌های زیمن را برطرف نمود. آجرهای قالب‌گیری شده در قالب ماسه‌ای از آجرهای با مخلوط آبکی سفت‌تر هستند و حساسیت کمتری نسبت به ناهمواری زمین‌دارند و به‌آسانی تغییر شکل نمی‌دهند. همچنین با قرار دادن اجرها از طرف لبه روی زمین از احتمال تغییر شکل آن‌ها می‌کاهد. پس از سفت شدن به حد کافی، لازم است آجرها برگردانیده شوند تا وجه مماس با زمین نیز خشک شود. مدت‌زمان خشک شدن به شرایط جوی بستگی دارد، اما به‌طورکلی نباید از یک یا دو روز تجاوز کند. بعد از گذشت حدود سه روز دیگر ( بسته به شرایط جوی محیط ) آجرها را می‌توان از محوطه خصوص خشک شدن به محل دیگری منتقل کرد و به‌صورت دیوارهای طویلی به ارتفاع 8 یا 10 آجر روی‌هم چید. به این دیوارهای آجری هاک می‌گویند. در این وضعیت خشک شدن آجرها برای چند هفته دیگر ادامه می‌یابد. بر اثر خشک شدن، رنگ آجر روشن‌تر می‌شود.با بررسی رنگ درون آجر می‌توان به میزان خشک‌شدگی آن‌ها پی برد. چنانچه آجرهای ردیف اول دیوار به‌طور مستقیم روی زمین قرار گیرند ممکن است مرطوب بمانند. ازاین‌رو بهتر است نخستین ردیف را آجرهای پخته تشکیل دهد و یا می‌توان دیوار را روی الوارهای چوبی بنا نمود. در این صورت آجرهای پخته و الوار به‌طور دائم در محل ماندگار خواهند شد. باران‌های ملایم ممکن است صدمه چندانی به آجرهای خام بدون پوشش نزند، اما باران‌های زیاد و رگبار به آن‌ها لطمه می‌زند و زحمات چندروزه طی چند دقیقه هدر خواهد رفت. در نقاطی که احتمال ریزش باران تند وجود دارد پوشانیدن تمام آجرها تقریباً غیرممکن است، بویژه اگر از نوع خمیر آبکی باشند. برای محافظت آجرها از باران می‌توان از ورقه‌های پلاستیکی استفاده کرد. اما اشکال اساسی در استفاده از این وسیله حفاظتی وسعت زیاد ناحیه موردنظر است که تنها وجود دیوارهای تقسیم‌کننده سطح ممکن است این اشکال را رفع کند. باد و طوفان نیز حفاظ پلاستیکی را به علت سبکی خراب خواهد کرد، ازاین‌رو لازم است با وسایلی از پایین مهار شود. از طرف دیگر، آجرهای نزدیک لبه‌های پوششی پلاستیکی چندان مصونیت نخواهد داشت. در نواحی با شرایط جوی ناپایدار بهتر است از پوشش‌های مخصوصی با سایه‌بان دائمی استفاده شود. یکی از علل اساسی ترک‌خوردگی و از هم پاشیدن آجر طی مرحله خشک شدن، سرعت زیاد تبخیر است. کنترل سرعت تبخیر در فضای باز مشکل است، باوجوداین، ریختن برگ درخت و علف‌بر روی آجرها تا حدودی سرعت تبخیر را کنترل می‌کند. خشک شدن سریع ممکن است ناشی از تابش آفتاب، خشکی هوا و وجود باد باشد، به همین دلیل در زیر سایه‌بان نیز امکان‌پذیر خواهد بود. خشک کردن آجر به شیوه دیوارچینی مدت مدیدی است که در منطقه معتدل انگلستان مرسوم است. در این شیوه آجرها را روی ارابه دستی به محل موردنظر حمل می‌کنند و در آنجا به‌صورت دو ردیف موازی طویل روی الوارهای ضخیم قرار می‌دهند. پوشش آجرهای چیده شده از دو صفحه نازک چوبی شیب‌دار تشکیل‌شده که به‌وسیله یک میله چوبی به یکدیگر بسته‌شده‌اند. این پوشش باید با دقت کافی روی دیوار قرار داده شود. پس از پر شدن یک ردیف، ردیف بعدی بدون واردکردن صدمه به آجرهای زیرین روی آن چیده می‌شوند. بدین ترتیب، تا 6 ردیف آجر را می‌توان روی‌هم قرارداد. در این روش صفحات چوبی فاصله مناسبی از هم دارند و تنها میله چوبی اتصال صفحات با آجرها در تماس است و صفحات با لبه آجرها برخورد ندارند. این نوع پوشش، آجرها را به حد کافی در برابر ریزش عمودی باران حفظ می‌کند. در شرایط جوی همراه با باد و باران، یک‌تخته اضافی می‌توان در سمت وزش باد به سرپوش مذکور اضافه نمود. آب باران از روی صفحات شیب‌دار سرپوش به داخل ناودانی ریخته می‌شود. ناودانی در داخل شیاری که کمی پایین‌تر از سطح الوارها ایجاد گردیده است قرار دارد. مناسب‌ترین سمت دیوارها به نحوی است که دو طرف آن به‌طور یکسان از تابش آفتاب برخوردار گردد. پس‌ازآن که آجرها به حد کافی خشک شدند می‌توان آن‌ها را در سطح وسیع‌تری پخش نمود که این امر باعث تسریع در خشک شدن آجرها می‌گردد. فاصله دیوارها باید به نحوی باشد که نحوه چیدن و جابه‌جایی آجرها به‌راحتی انجام گیرد. خشک شدن آجر با این روش، چندین هفته به طول می‌انجامد. برای خشک‌کردن روزانه هر هزار قالب آجر تولیدی، زمینی به وسعت تقریبی 0.1 هکتار لازم است. این روش برای شرایط جوی همراه با رگبار و باران و یا برای دوران کوتاهی بارانی بسیاری از کشورها مناسب خواهد بود.