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 می توان 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 .