مقدمه
آجر یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که در ایران مورد استفاده قرار گرفته است. هزاران سال که بشر با نحوه پخت و ساخت آجر آشنا گردیده بناهای تاریخی ایران نشان می دهد که ایرانیان از آجر به شکل گسترده ای در ساختمان سازی های خود استفاده نموده اند. طبق آمار مربوط به سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1365 مشخص است که بیش از 60 درصد واحدهای مسکونی معمولی در نقاط شهری ایران از آجر و آهن ساخته شده است و آمار بدست آمده حاکی از این است که بیش از 40 درصد واحدهای مسکونی معمولی کل کشور آجری است. علاوه بر کشور ایران، در کشورهای پیشرفته غربی هم از آجر بطور وسیعی در صنعت ساختمان استفاده می شود. در انگلستان هرساله متجاوز از 6000 میلیون قالب آجر ضرب می شود.
آجر
آجُر، (معرّب آگور، آگُر در فارسی دَری، اَگورو در فارسی باستان) قطعاتی از گل رس پخته با اشکال هندسی که از روزگاران بسیار کهن پس از کشف آتش بشر آنرا شناخته و به عنوان یکی از با ارزش ترین و ضروری ترین عناصر و موادّ دست ساخت (مصنوع) آدمی در آثار ساختمانی کهن ترین تمدنها در سرزمینهای مختلف به کار رفته و همچنان تا امروز ارزش ساختمانی، صنعتی و هنری خود را در سطحی بسیار گُسترده تر و ظریف تر حفظ کرده است (لغتنامه فارسی؛ لغت نامه دهخدا؛ کِنت ، 165؛ اهری، 2، 96، 97؛ سپنتا، 85؛ زاهدی، 148). در پژوهشهای جدید معماری در کنار سفال و سرامیک (هم ریشه با سراموس یونانی، کراموس لاتین، سرامیکا در اسپانیایی و ایتالیایی و کرامیک المانی و هلندی) "رشته ای وسیع از علم و صنعت سرامیک معرفی شده که مدنیت و امکان شهرنشینی بشر با آن آغاز شده" (اهری، 2) و از آن به عنوان ماده هنر پلاستیک (هنرهای تجسمی) و پیشرو در هنرهای زیبا یاد شده است (همو، 10)
پیشینه تاریخی: با توجه به آثار به دست آمده از کندوکاوهای باستان شناسی به آسانی می توان حدس زد که بشر به گونه ای اتفاقی به ویژگی شکل پذیری خاک و گِل پی برده و نیز به همین گونه پس از گذشت روزگاری دراز و تقریباً هم زمان با کشف آتش از تاثیر معجزه گونه آتش در تغییر کیفی گِل و خشت خام آگاه شده است (دورانت، 1/155). به عنوان نمونه در حفریات تپه قبرستان سگزآباد (واقع در استان مرکزی، در شمال ساوه و جنوب قزوین) اجاقِ گردی به دست آمده که کف آن کاملاً سوخته و دیواره آن که در اصل از خشت بوده به صورت آجرهای نیم پخته ای درآمده (مجیدزاده، 57؛ قس: اهری، 5، 96). شاید باور کردنی نباشد که برخی از پژوهشگران آجر را از آثار تمدن عصر حجر دانسته اند (اهری، 4). در حفاریهای مصر، قطعات تقریباً سالمی از زیر لایه های رودخانه نیل به دست آمده است که می توان تاریخ تقریبی آنها را به دورتر از 5000 ق م رساند. این قطعات از نوع آجرهای پخته امروزی نیست، شیوه ساخت آنها هنوز بدوی بوده است: لجن رود نیل را با سِرگین شتر در می آمیختند و تاب می دادند و در آفتاب خشک می کردند. ساخت این نوع آجر که دارای استحکام بسیاری است هنوز به همین شیوه در شرق و آفریقا متداول است (اهری، 4؛ قس: سفر خروج، 5:6 ـ 8). آثار به دست آمده در بین النهرین نشان می دهد که آجر، از حدود 5000 ق م به این سوی، کاملاً شناخته شده بوده است.
تورات پس از ذکر نام پسران نوح، سام و حام و یافث، و بر شمردن پسران و نوادگانی که از این 3 تن پس از طوفان زاده شدند می گوید: "… چون از مشرق کوچ کردند همواره ای در زمین شِنعار یافتند و در آنجا سکنی گرفتند و به یکدیگر گفتند بیایید خشتها بسازیم و آنها را خوب بپزیم، و ایشان را آجر به جای سنگ بود و قیر به جای گچ" (پیدایش، 11: 2، 3)؛ شِنعار نام عبرانی دشت اَرام است که در میانه رود فرات و دجله واقع بود و به نظر می رسد که مراد از شِنعار بخش شمالی بابل باشد (هاکس، 536). اگر به روایات تورات بتوانیم به لحاظ تاریخی استناد کنیم، تاریخ بسیار کهن ساخت و به کار بردن آجر در بین النهرین تایید می گردد: در سومر توانگران کاخهای خود را با آجر می ساختند (دورانت، 1/199)، در بابل خانه ها را بیشتر با خشت و گِل می ساختند، ولی خانه های ثروتمندان، معابد و برجهای انها (زیگوراتها ) از آجر ساخته می شد (همو، 1/381، 382؛ اهری، 6ـ7). آجرهای یافت شده در شهر اور و زیگوراتهای بنا شده در سراسر مصبّ دجله و فرات و کرانه های خلیج فارس به شکل چهارگوش مسطح است و شباهت بسیاری به آجرهای امروزی دارد. در بنای عظیم و معروف برج بابل که پس از بارها ویرانی بار دیگر میان سالهای 2000 تا 1780ق م در همان جای ساخته یا مرمت شده، نزدیک به 85 میلیون آجر به کار رفته بوده است. آجرهای با.مانده و پراکنده این برج هنوز سخت و استوار و دارای ابعاد صافند، به گونه ای که آدمی گمان می برد که هم اکنون از کوره بیرون آمده اند (اهری، 7ـ9). تزیین بناها با آجرهای لعابدار در روزگار نبوکد نصر، در میان سالهای 2950 تا 2660ق م، نخستین مقابر از آجر و چوب ساخته شده است (اهری،5).
ایرانیان وارثان تمدن بابلی و آشوری، با آنکه مصالح ساختمانی بسیاری در دسترس داشتند از زمانهای بسیار کهن آجر را می شناختند و به کار می بردند. آجرهای به دست آمده در پازارگاد و تخت جمشید متعلق به سالهای 546 و 518 ق م (روزگار کوروش و داریوش هخامنشی) و نیز کشف آثار کوره آجرپزی از دوره پارتها (اشکانیان) موید این ادعاست (سپنتا، 85). گلاک تاریخ استفاده از آجر را در ایران به هزاره هفتم ق م می رساند (ص 387). معماران ایرانی از آجر آثار هنری بزرگی چون قصر شوش پدید آوردند و آجر لعابدار را به عنوان ماده اصلی تزیین به کار بردند و در شکل دادن آجر و پرداخت نقشهای برجسته آجری (رلیف ) به پایگاهی رسیدند که قابل تقلید نبود (اهری، 13؛ دورانت، 1/559). اینان با به کار گرفتن آجر در ساختمان به شیوه ای تازه در ساختن گنبد و بر آوردن طاقهای عظیم چون تیسفون دست یازیدند. ایجاد طاق کِسری در تیسفون که محقّقاً به فرمان شاپور اول میان سالهای 241 تا 272م ساخته شده (گدار، 245) با طاق تخم مرغی بلند و دهانه ای بیش از 25 متر، کاری بزرگ در معماری بوده است (اهری،13)ش.
در موهنجودارو در ساحل باختری سند و هاراپا (هَرَپا، در چند صد کیلومتری شمال موهنجودارو) و 4 یا 5 شهر برجسته و بسیار کهن که در 1924م از زیر خاک بیرون آورده شد، صدها خانه و دکان آجری وجود دارد که برخی از آنها چند طبقه است و تاریخ آنها به 5 هزار سال پیش می رسد (دورانت، 2/573، 578، 835؛ اهری، 14ـ 15).
در چین، بناهای آجری دیرتر از سرزمینهای دیگر به راه تکامل افتاد. از دوره دودمان هان (206ق م ـ 211م) آجرهای آراسته به تصاویر و نقشهای برجسته و نقر شده برای تزیین بناها به ویژه مقادیر به کار گرفته شد (اهری، 16). پاگوداها (بناهای دینی بودایی) نیز در چین از آجر، ولی بر پایه سنگی، ساخته می شد. کهن ترین پاگودای موجود، در ایالت هونان، در 523م پدید آمد. مواد ساختمانی در چین اساساً آجر و چوب است؛ سنگ برای پی و آجر برای نمای بیرونی، خشت خام برای سقف، آجرکاشی برای پوشش بام و چوب برای ستونها و دیوارها… (دورانت، 3/1009، 1010 1011. )
معماری اسلامی، در سرزمینهای شرقی مانند عراق، هند، و به ویژه در ایران، به شیوه ای استادانه و تحسین آمیز از آجر به عنوان ماده اصلی بنا و تزیین بهره برد. آجرهای لعابدار با رنگهای درخشان فیروزه ای و آبی و سبز در سده های نخستین اسلامی و اندکی بعدتر کاشی معرق و 7 رنگ توانستند بر محدودیتی که منع صورت سازی در تزیین پیش آورده بود (عصار، 5 ـ19؛ وزیری، 2/185) هنرمندانه پیروز آیند (اهری، 21). اهمیت کاربرد آجر در بناهای عهد اسلامی در ایران تا بدانجاست که برخی از پژوهشگران معماری اسلامی مان کرده اند که می توان بر مبنای جدولی از اندازه های آجر که در دوره های مختلف به کار برده شده تاریخ آثار معماری اسلامی ایران را تعیین کرد (ویلبر، 51). تنوع اندازه و رنگ و جنس آجرها حکایت از این دارد که این ماده ساختمانی همچنان در سراسر ایران تهیه می شده است و ایرانیان از همان سده های نخستین اسلامی به سنت دیرینه خود در آجرپزی و آجرکاری بسیار استاد بوده اند، ولی عنایت به تزیین بناهای آجری به صورت گسترده تر از دوره غزنویان (267ـ433ق/881 ـ1042م) آغاز گردید و در عصر سلجوقیان، به ویژه در روزگار ملکشاه و سنجر (498ـ522ق/1105ـ1157م)، به اوج کمال خود رسید (سپنتا، 86 ـ87). چند نمونه کهن از بناهایی که در ایران و سرزمینهای زیر نفوذ هنر ایران، آجر در آنها فقط به صورت ماده اصلی ساختمان یا به صورت ماده اصلی و تزیین با هم و یا تزیینی جسمی به کار رفته است: مسجد بزرگ سامرا، مسجد ابودلف (هر دو در عراق)، گنبد قابوس، مقبره امیراسماعیل سامانی در بخارا، پیر علمدار در دامغان، گنبد تاج المُلک در اصفهان و گنبد سرخ در مراغه (همانجا؛ گدار، 356ـ370)
در اروپا به تقلید از روش تولید رومیها کار آجرسازی میان قرون 1ـ7ق/7ـ13م در سرزمین فلاندر (هلند و بلژیک امروز) رونق گرفت و تا امروز یکی از پیشه های اقتصادی است. بناهای بی شمار از آجر به رنگهای گوناگون نشانی بر رواج این ماده ساختمانی در این سرزمین هاست (اهری، 89 ـ90). رومیها این پیشه را به انگلستان نیز بردند و انگلیسیها نخستین ملتی بودند که از روشهای جدید برای تولید صنعتی آجر و سفال سود جستند. جان اشترینگتون در 1610م برای شکل دادن به گِل رس پرسهای استوانه ای به کاربرد و سپس کارل اشلیکیزن در 1854م گامی بزرگ تر در جهت ساخت ماشینهای پرس امروزی برداشت (اهری، 89 ـ91).
ماده نخستین و ساخت: ماده نخستین آجر خاک رُس است که به رنگهای خاکستری مایل به آبی، سرخ، سیاه و رنگهای فرعی دیگر دیده می شود. ویژگیهای مهم چسبندگی، نفوذناپذیری در برابر آب، پایداری در برابر آتش و تغییرات جوی به خاک رُس ارزش صنعتی و هنری بخشیده است (همو، 86). خاک خام خالص رُس به ندرت در طبیعت یافت می شود و اغلب با ترکیباتی از سنگها، نمکها، چوب و دیگر مواد همراه است که باید از خاک رُس جدا گردند. امروزه برای پاک کردن خاک و خنثی کردن این مواد از آسیاهای دوّار خاصی استفاده می شود (همو،88).
انبار کردن خاک: برای افزایش میزان چسبندگی خاک و خاصیت فرم گیری خمیر آن (گِل) از امکانات گوناگون استفاده می شود. هدف اصلی این کوششها آن است که شرایطی فراهم شود تا خاک به اصطلاح "ور بیاید". در اینجاست که در تهیه و ساخت آجر و سرامیک به اصطلاح "انبار کردن خاک" (سیلو کردن) بر می خوریم. انبار کردن به روشهای گوناگون، فقط برای یک هدف یعنی افزایش چسبندگی خاک و شکل پذیری گِل، انجام می شود که از مهم ترین مراحل ساخت آجر و سفال است (همو، 89). بنابراین انبار کردن خاک تنها به منظور ذخیره سازی خاک (ماده اولیه) برای تولید کالا نیست، بلکه یک مرحله فنی مهم و لازم در تهیه آجر و سفال به شمار می آید. اهمیت این مرحله از کار، از زمانهای بسیار کهن، شناخته شده بوده است. در آن روزگاران انبارهای تابستانی و زمستانی داشتند و خاک را به صورت تپه ای انبار می کردند، بدین سان این خاک مدتهای دراز در معرض تغییرات جوی چون باد، باران، آفتاب، سرما، یخ بندان و رویش قارچهای گیاهی قرار می گرفت و "ور می آمد". هنوز این روش، در صورت امکان، بهترین راه برای افزایش خواص کیفی خاک است. زمان انبار کردن خاک هفته ها، ماهها و گاه سالها ممکن است به درازا کشد (همو، 89). در چین باستان گِل رُس قرنها انبار می شد و نسل به نسل موظف به نگهداری و مراقبت از آن بودند. انبار کردن خاک در فضاهای سرپوشیده و محفوظ تا به امروز در این سرزمین ادامه همان سنت دیرین است. در روزگار ما با به کارگیری روشی دیگر خاک را بسیار زودتر ور می آورند (همو،89).
قالب گیری:
پس از پایان گرفتن مرحله انبار کردن خاک، خمیری (گِلی) فراهم می آورند که به اندازه کافی ورآمده و چسبنده است و برای قالب گیری آماده شده. در مشرق زمین اغلب قالب گیری هنوز با دست آدمی و با قالبهای چوبی یا فلزی انجام می گیرد. بدین سان که کارگران گِل را با دست و گاه با ابزاری ماله گونه در قالب می ریزند و با دست می کوبند، فشار می دهند (نک : آجر فشاری)، سطح آنرا هموار می سازند و آنگاه قالب را بر می دارند. اما در تولید صنعتی گِل آماده شده وارد دستگاه (مکانیکی یا اتومکانیک) قالب گیری می گردد. دستگاههای جدیدتر پس از مکیدن کامل هوای داخل شده در گِل، خمیر را به ابعاد مورد نظر شکل می دهد و به گونه نواری خارج می سازد (همو،89).
خشک کردن:
گل شکل گرفته (خشت) پیش از پخته شدن باید خشک گردد. میزان آب موجود در گِل آجرهای دست ساخت بیش از 50% و در نوع صنعتی کمتر از 2/1 این مقدار است خشتها در ساخت سنتی در برابر آفتاب و باد و در تولید صنعتی با روشهای بسیار پیشرفته و حیرت انگیز خشک می گردد. در مرحله خشک کردن، آفتاب و جریان هوا یا حرارت دستگاه خشک کن فقط "آب فیزیکی (آب ثقل)" را از جرم خشت بیرون می سازد، ولی "آب معدنی (آب تبلور)" فقط در حرارتهای سرخ و در مرحله پخت خارج می شود (همو، 91-92).
مرحله پخت:
در کوره آجرپزی و در حرارت پخت مولکولهای خاک بر اثر تغییراتی شیمیایی به هم نزدیک تر می شوند. از نظر فنی این دگرگونی اصطلاحاً "از هم گُسستن" نامیده می شود یعنی مرحله سیلیکاته شدن خاک. بدین سان خشت خام، سخت و در برابر عوارض جوّی و طبیعی بسیار مقاوم می گردد. زمان و درجه حرارت مورد نیاز برای رساندن خشت به این مرحله با توجه به نوع خاک تهیه شده و نوع کوره متفاوت است. زمان پخت از 15 ساعت تا حداکثر 120 ساعت و گاه در موارد استثنایی بیش از این مقدار و حرارت لازم نیز بین 900 تا 1200 سانتی گراد است. خاک در دمای 200 تا 700 آبِ مولکولی را از دست می دهد، مواد آلی ان تجزیه و اکسید کربن آن متصاعد می گردد و سرانجام در دمای میان 800 تا 1200 آجُر اصطلاحاً مغز پخت می شود. مطالعه دقیق نوع خاک و تعیین درجه حرارت مناسب و زمان لازم برای پخت خشت تهیه شده از هر نوع خاک، امری ضروری است و نیاز به تحقیق ازمایشگاهی دارد (همو، 92ـ94). ابعاد خشتهای فراهم شده به سبب از دست دادن مقداری از آب خود در ضمن قالب گیری، برش و پخت تغییر می یابد و متخصصان ناگزیرند حتی این تغییرات اندک را با توجه به نوع خاک و شرایط حاکم بر مراحل تهیه و تولید، پیش از قالب گیری، دقیقاً محاسبه کنند تا آجرهای پخته و آماده شده درست مطابق نورمها و استانداردهای مخصوص باشد (همو،90).
معماران و بنایان ایرانی از دیرباز، با توجه به اندازه ابعاد آجرها (طول، عرض، ضخامت)، رنگ، شکل، چگونگی پُخت، دگرگونیهایی که خود بنابر نیاز هنری و معماری در آنها پدید می آورند و دیگر علل و اسباب، نامها و اصطلاحات بسیاری وضع کرده و درباره آجرها به کار برده اند که برخی از آنها اینهاست: آجرِ آبساب، آجرِ آبمال، آجرِ ابلق، آجرِ تابه (معرب آن طابَق، احتمالاً طابوق عربی به معنی آجر از همین واژه گرفته شده)، آجرِ تراش و انواع آن (آجرِ الماس تراش، آجرِ یَخ، آجُر یَخ آیینه ای، دندان موشی، سَرگِرد، فتیله ای، قاشقی، لَبْ یَخ، لب گِرد، نیم پخ، نیم گِرد)، آجرِ جوش، چهارگوش، خَتایی، سفید، سلانی (آجر چهارگوش قرمز رنگ)، آجرِ شُسته، آجرِ فشاری (آجری که گِل آن را در قالب می کوبند)، قَزّاقی (نوع بزرگ تر آجر چهارگوش)، نسوز، نِظامی و… (لغت نامه دهخدا؛ لغت نامه فارسی).
آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد.در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می رسد پیدا شده است. همچنین نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آجر در آن کشور است وازه آجر بابلی و نام خشت هایی بوده که بر روی آنها منشورها قوانین و نظایر آنها را می نوشتند گمان می رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره ها و کف اجاق ها به پختن آجر پی برده اند .
کوره های آجر پزی ابتدایی بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شده است.
فن استفاده از آجر ازآسیای غربی به سوی غرب مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است در سده چهارم اروپایی ها شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد از سده 12 میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شد.
در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا بر جا هستند.
نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم
آرامگاه شاه اسماعیل سامانی در گنبد کاووس و مسجد اصفهان را که با آجر ساخته اند همچنینی پلها و سد های قدیمی مانند پل دختر سد کبار در قم از جمله بناهای قدیمی می باشند.
آجر طبق تعریف سنگی است مصنوعی و دگرگون شده که از پختن خشت خام بدست می آید و خشت گلی است که به آن شکل داده می شود و از ورزیدن خاک و آب بدست می آید. غالباً خاک مخصوص آجر از جنس رس و مواد رسی می باشد، اما می توان از خاک های مارن هم جهت این منظور استفاده نمود. هر چقدر که خاک اکسید آلومینیوم و سیلیکات کلسیم بیشتری داشته باشد برای آجرسازی مناسب تر است و از مواد خارجی و زائد نظیر سنگ ریزه ها و آهک و نمک، گچ و ریشه گیاهان باید در تولید آجر پرهیز نمود.
جهت تولید آجر می توان از استانداردهای ایران به شماره 7 و 1162 استفاده نمود. همینطور استانداردهای شماره 3921 سال 1974 انگلستان، 216 آمریکا و 1250 ژاپن نیز از جمله استانداردهای معتبر برای تولید آجر می باشند.
انواع آجر در ایران قدیم
در ایران هر جا سنگ کم بوده و خاک خوب هم در دسترس بوده است آجر پزی و مصرف آجر معمول شده است اندازه آجر ایلامی حدود 10×38×38 سانیتی متر بوده پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافته و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفته است اندازه آجر این دوره جدود 44×44×7تا 8 بوده است و بعد های آن 20×20×3 تا4 سانتی متر کاهش یافت .
در فرش کردن کف ساختمان از آجر بزرگتری به نام ختائی به ابعاد 5×25×25 سانتی متر و یا بزرگتر از آن به نام نظامی در ابعاد 40×4×5 سانتی متر استفاده می شده است از انواع دیگر آجر در گذشته آجر قزاقی می باشد که پیش از جنگ جهانی اول روسها آن را تولید می کردند که ابعاد آن 5×10×20 بوده است آشنایی با آجر و مواد اولیه آن آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی آن بر اثر گرما به دست می آید خاک آجر مخلوطی است از خاک رس ماسه فلدسپات سنگ آهک سولفات ها سولفورها فسفات ها کانی های آهن منگنز منیزیم سدیم پتاسیم مواد آلی و…
تاریخچه استفاده از آجر در ایران :
ایرانیان از زمان های قدیم از آجر استفاده می کردند. با پختن و مصرف آن آشنا بوده اند. پختن آجر همزمان با پیدایش آجر ابداع شد. بدین صورت نیز نخستین بار از پخته شدن گل دیواره های اجاقها پی به این خاصیت بردند. در دوران ساسانیان مصرف آجر پیشرفت زیادی کرد و در آن زمان بناهای ساسانیان با آجرها به ابعاد 77
×40 ×40 سانتیمتر ساخته می شده است.
دالان مسجد جمعه اصفهان با آجرهای دوران ساسانیان فرش شده، این آجرها مربوط به آتشکده های ساسانیان است که بعد از خراب کردن از آجرهای آنها در ساختن و فرش نمودن مسجد استفاده کرده اند. ساختمان های بزرگ و زیبای آجری که از زمان های خیلی قدیم به جا مانده مانند طاق کسری، برج گنبد کاووس و پل های مختلف و بالاخره کاروانسراهای متعدد که در اغلب نقاط ایران هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد، نمونه هنر آجرکاری معماران ایرانی است.
قبل از جنگ اول روس های تزاری در ساختن قزاقخانه های خود آجر با ابعاد 5 ×10 × 20 سانتی متر بکار بردند که بنام آجر قزاقی در ایران معروف است و با روش دستی تهیه شده است. نخستین کارخانه آجرپزی در ایران توسط حاج امین الضرب مهدوی در اواخر سلطنت ناصرالدین شاه در اطراف شهر ری ساخته شده که بعد از فوت نامبرده بحالت تعطیل درآمد.
بعد از جنگ جهانی دوم با پیشرفت صنعت در ایران کارخانه های متعدد آجرپزی در نقاط مختلف کشور ساخته شده که عمده ترین فرآورده های آنها :
1- آجر فشاری 2- آجر سفال 3- آجر سقفی 4- آجر بهمنی می باشد.
سیر تکاملی آجر :
احتمال داده شده است که در عصر پارینه سنگی با توجه به رد پای انسان ها بر روی گل توجه شکارچیان به استفاده از گل های (رسی) جلب شده است و در سیر تکاملی اولیه خود خشک کردن آن در آفتاب به اذهان انسان های آن زمان رسیده است و این سیر تکامل در عصر نوسنگی که شکارچیان به کشاورز تبدیل شدند پیشرفت نموده و نیاز به مسکن و سرپناه این تکامل در مورد استفاده از گل ها و خشک کردن آنها را سرعت بیشتری داد. دلیل عمده استفاده از گل ها و به خشت تبدیل کرن آنها، دو خصوصیت عمده گل ها (رس ها) بوده که یکی خمیری بودن خشت در هنگام تر بودن آن و دومی صلب بودن آن در زمان خشک شدن آن است. هنوز بطور دقیق مشخص نیست که پخت خشت های گلی در چه موقع و در چه مکانی شروع شد اما طبق نظر تاریخنویسان در 6500 سال پیش قصر کیش در سومر باستان توسط خشت های پخته شده یعنی آجر مفروش گردیده است. نحوه پخت این آجرها بسیار ابتدائی بوده است و روش کار بدین صورت بوده که چند لایه آجر پخته شده بر روی سطح زمین قرار داده می شده بطوری که مجراهائی در جاهای مختلف بین آنها برای قرار دادن سوخت وجود داشته است.
مراحل ساخت آجر عبارتند از :
کندن و ستخراج مواد خام
آماده سازی مواد اولیه
قالب گیری
خشک کردن
تخلیه و انبار کردن محصول
انواع کوره های آجر پزی
پس از خشک شدن خشت ها را در کوره می چینند طرز چیدن آنها طوری است که بین آنها فاصله وجود دارد تا گازهای داغ و شعله بتواند از لای آنها عبور کند کوره های آجر پزی سه نوع هستند:
کوره تنوره ای هوفمان و تونلی
قابل ذکر است که کوره های تونلی مدرن ترین کوره های آجر پزی می باشند که در آنها سرامیک های ممتاز و صنعتی نیز می پزند ویزگی های آجر آجر خوب باید در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ بدهد صدای زنگ نشانه سلامت توپری و مقاومت و کمی میزان جذب آب آن است آجر خوب باید در آتش سوزی مقاومت کند و خمیری و آب نشود رنگ آجر خوب باید یکنواخت باشد و همچنین باید یکنواخت و سطح آن بدون حفره باشد سختی آجر باید به اندازه ای باشد که با ناخن خط نیفتد.
استاندارد آجر در ایران
بنابر آخرین استاندارد ایران به تاریخ 7 خرداد 1357 در مورد آجرهای رسی آجرها به دو گروه دستی و ماشینی تقسیم بندی می شوند آجر های دستی خود به دو نوع فشاری و قزاقی سفید و آجر ماشینی نیز به توپر و سوزاخ دار گروه بندی شده اندمیزان جذب آب مطابق استاندارد ایران در آجرهای دستی حداکثر 20% در آجر های ماشینی 16% و حدلقل برای هر دو نوع آجر 8% تعیین شده است .
انواع آجر غیر رسی و اشکال آن
آجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود.
انواع خاص آجر تولیدی در کشور های اروپایی آجر هایی در کشورهای صنعتی اروپاتولید می شوند که هنوز تولید آن در ایران مرسوم نشده است از آن جمله بلوک های تو خالی آتش بند برای نصب دور ستون ها به منظور جلوگیری از نفوذ آتش قطعات ویزه به شکل منحنی های کوز و کاس قطعات درپوش روی دیوار قطعاتی که از اجزا هستند مانند کلوک سرقد گوشه و جزاینها که هنوز در ایران تولید نمی شوند.
تولید آجر رسی
ساخت این فراورده رسی هنوز هم به مقدار زیادمطابق روشهای سنتی انجام میشود . البته در نتیجه پیشرفتهای تکنولوژی در صد سال اخیر دستگاه های مدرنی با کار آیی بسیار بالا ساخته شده اس که علاوه بر افزایش تولید , محصول از کیفیت بالا تری برخوردار می باشد جریان تهیه آجر پنج مرحله عمده دارد به شرح زیر طی می کند :
ـ نهیه وآماده نمودن ماده اولیه
ـ تهیه گل
ـ تهیه خشت
ـ خشک کردن خشت
ـ پختن آجر
تهیه آجر درتمام مراحل یاد شده بالا به دو طریق صنعتی و سنتی ( ماشینی و دستی ) انجام میشود که ما ازهردو کارخانه با زدید کردیم که همراه باعکس ارائه خواهد شد و اضح است در صورت دقت در روند تهیه مواداولیه وتولید , محصول به دست آمده به روش صنعتی باماشین از کیفیت وکمیت بالاتری برخوردار خواهد بود .
تهیه و آماده نمودن مواداولیه
ماده اولیه آجر راعمدتاخاک رس تشکیل می دهد همانگونه که دربخش مربوطه گفته شد , انواع مختلفی ازخاک رس وجود دارد , ولی بیشتر ازخاک رس آبرفتی برای تهیه استفاده می شود .
ـ خاک رس آبرفتی : همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجر های رسی باکمک آن تولید می شوند . میزان خاک رس در گل آجر بسیار اهمیت دارد . خاک رس زیاد گل آجر را توپر می کند ولی موجب ترک خوردن خشت در هنگام خشک شدن می شود .
ـ ماسه : که از تاثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های سیلیسی حاصل می شود درحقیقت استخوان بندی آجر می باشد . در صورت افزایش مقدارآن آجر ترد وپوک
می شود وضمنا دانه های درشت ماسه درگل آجر درهنگام پختن منبسط وموجب ایجاد ترک های ریز درآجر میشوند .
ـ آهک : درخاک رس و گل آهک وجود دارد , درصورتیکه به صورت دانه ریز , یکنواخت وهمگن باشد وموجب روشن شدن رنگ آجر می شود وافزایش مقدارآن نقش گدازآوردارد.وجوددانه ها ی درشت آهک درگل آجر پس از پختن آهک زنده تولید میکند . آهک زنده درهنگام استفاده از آجر , آب ملات رابه خود می کشد وتولید هیدرواکسید آهک یا آهک شکفته می کند , که بسته به خلوص سنگ آهک 25/1 تا 5/3 برابر حجم اولیه را به دست می آوردو موجب ترکیدن آجر می شود به این پدیده آلوئک آجر می گویند .
ـ ترکیبات سولفاتی : به مقدار کم بی ضرر است و درصورت افزایش , تولیدیون اسیدی می نمایند و به آجر وملات آسیب می رسانند .
ـ ترکیبات آهن دار : نقش گداز آور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کنند.
ـ نباتات وریشه گیاهان : ممکن است درگل آجر ریشه گیاهان وجود داشته باشند که در حرارت کوره می سوزاند وآجر پوک میشودو پس از تهیه ماده اولیه آن را الک و خوب آسیاب می کنند تا نرم ویکنواخت شود .(معمولا باانتخاب منبع خوب برای خاک رس این مشکل راتاحدی حل می کنند )
تهیه گل وخشت
برای تهیه خشت آجر رسی سه روش متفاوت وجود دارد که درهر روش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است .
ـ گل خشک : که بااضافه نمودن آب به میزان حدود 8 تا 12 درصدوزن ماده اولیه تهیه میشود و باکمک پرس خشت شکل می گیرد . بسیاری از آجرهای صنعتی ووکلیه سفال های ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند .
ـ گل سفت : که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 20 تا25 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود و با روش ماشینی خشک می زنند . در این روش از ماشین های خشت زنی هیدرولیکی استفاده میکنند خشت U به صورت منشوری با قاعده مربع یا مستطیل شکل از دستگاه خارج می شود وسپس آن را به کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم می کنند .
ـ گل خمیری : بااضافه نمودن آن به میزان تاحد 60 درصد وزن به خاک تهیه می شودتا حالت خمیری پیداکنند وبتوان با دست به آن شکل داد . دراین روش گل را درون قالبهای چوبی می ریزند و بادست شکل می دهند و خشت می زنند .
خشک کردن خشت
زمانی که قطعات ازماشین های شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند . خشک کردن خشت خام قبل از پختن آن به علت جلوگیری از تغییر شکل زیاد وترک در سطح خشت می باشد وهمچنین از صرف هزینه سوخت بیشتر درکوره اصلی و امکان دوده گرفتن کوره به سبب رطوبت اولیه زیاد وسوخت ناقص جلوگیری می کند .( درکارخانه به روش سنتی 1ـ 2 هفته ودرکارخانه به روش صنعتی 36 ساعت.
خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض درحدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد .
جمع شدگی درخشت خشک شده حدودا ده درصد در هر بعد است .درجه حرارت کوره خشک کن درهر بعد است .درجه حرارت کوره خشک کن از 40 تا 200 درجه سانتیگراد وزمان خشک کردن از 24 تا 48 ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد . حرارت لازم معمولا به کمک گرمای تلف شده ازکوره های اصلی فراهم میشود . درکلیه مراحل , حرارت ورطوبت کاملا تنظیم می گردند تا از انقباض سریع که موجب به وجود آوردن ترک های زیاد میشود , اجتناب گردد .
درمناطق گرم و خشک ازگرمای هوا به منظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند دراین روش نحوه چیدن خشت ها ازاهمیت فراوان برخور دار است . به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشدچون باعث ایجادانحنا و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود .
خشت خشکی که برای پختن آجر آماده شده است رطوبتی بین 8 تا 12 درصد به همراه دارد .
پختن آجر
گداختن یکی ازمهمترین قدم ها درساختن آجر می باشد .زمان موردنیاز باتوجه به نوع کوره , نوع رس و سایر متغیرها از 40 تا 150 ساعت تغییر می کند درحال حاضر کوره های تونلی و کوره های متناوب انواع جدیدی ازکوره ها میباشند که مورد استفاده قرارمی گیرند . درکوره تونلی آجرهای خشک شده که برروی واگون ها ی مخصوص چیده شده انداز داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبورمی نمایند واز سوی دیگرخارج می شوند .( آجر بعد از پخته شدن یک مر تبه از کوره خارج نمی شود چون ترک میخورد و طی زمان 6 ساعت به صورت یکنواخت ازکوره خارج میشود )
درکوره های دیگر , حرارت به طور متناوب تغییر می کند دراین روش خشت ها ثابت وکانون حرارتی متغیر است . سوخت این کوره هاگاز طبیعی ,نفت یاز غال سنگ می باشد .
کنترل زمان پخت درکوره ازاهمیت فراوانی برخوردار است خشت خام فاقد مقاومتهای مکانیکی مورد نظر است وچنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیند تغییر چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیندن تغییر شکل می دهدو قابل استفاده نمی باشد .
به منظور اجتناب ازبروز ترک حرارت تا دمای 100 تا 120 درجه سانتیگراد به کندی افزایش می یابد دراین دما آب آزاد خشتها تبخیر وخشک می شود . بعد ازخشک شدن خشت ها حرارت به سرعت 5 تا 700 الی 800 درجه سانتی گراد افزایش می یابد و در این دما آب تبلور کائولن تبخیر ( دی هیدراته ) می شود وخشت ها نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند دردمای 800 تا 850 درجه سانتیگراد مواد زود گداز همراه با رس گداخته میشوند واجزای دیرگداز را احاطه می نمایندوبعد طولی رس ها نقصان می یابد و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل میشود .
مصالح تشکیل شده از رس زودگذر دردرجه حرارت بین 900 و 1100 درجه سانتیگراد کاملاگداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی پیدا می کند این مصالح به خوبی در برابر نفود آب مقاوم است ومقاومت مکانیکی بالا, مقاومت دربرابر یخبندان و سایر کیفیات یک مصالح ارزشمند را پیدا می کند .
دربعضی ازروشهای نوین به منظور جلا یافتن سطح آجردرمرحله نهایی با تزریق گاز طبیعی سطح آجر می سوزد و تغییر رنگ می دهد و جلا پیدامی کند .
برای جلوگیری ازترک , آجر ها را به عنوان آهستگی سردمی نمایند و بعد از آن کنترل نهایی انجام می گیرد و در صورت نیاز به منظور یکنواختی ماشین کاری وسپس آجر های مرغوب بسته بندی , انبار یا بارگیری میشوند .
انواع کوره های آجر پزی :
پس از خشک شدن خشت , انرا درکوره میچینند بطوریکه که به همدیگر نچسبند , تا هوا شعله وگا ز از لای آجرها بگذرند . کوره های آجرپزی سه نوع اند :
1- کوره با آتش ثابت و آجر ثابت ،2- کوره با آتش رونده و آجر ثابت،3- کوره با آجر روند وآتش ثابت
کوره با آتش ثابت و آجرثابت یاکوره تنوره یی: این کوره کارش پیوسته نیست کوره تنوره کوتاه وگشادیست که خشت را درآن می پیچنند و تون آنرا می تابند ( آتش می کنند ) شعله , هوای داغل و دود ازلا به لای خشت های چیده شده درکوره بالا می روند و گرمای خود را به خشت ها پس می دهند وخشت ها می پزند .
کار کوره تنوره یی پیوسته نیست و در آن گرمای زیاد ی هدر میرود زیرا پس از آنکه خشت پخته شد و آجرشد , سر کوره را باز می کنند ومی گذارند تا آجر درون کوره سردشود وگرمایش را به هوابدهد .
جنس آجر ی که درکوره تنوره یی پخته شود یک جور نیست . از پایین به بالاجوش , آجرجوش , آجر سبز , آجر بهی , آجر سفید , آجر ابلق , آجر قرمز و آجر نیم پخته بدست می آید . اگربالای کوره های تنوره یی به شکل قارچ ساخته شده و سر کوره پوسیده شود , جوری که گاز کوره از بالای آن بیرون نرفته از سوراخ های نزدیک کف کوره به دو دکش یاهواکش مکیده شود گاز داغ , گرمایش رابه خشت های چیده شده در کوره پس می دهدو با این کار , گرمای گاز کوره هدر نمی رود و جنس آجرها هم همجور می شود .
کوره با آتش باآتش رونده وآجر ثابت :
کار این کوره پیوسته است و گرمای آن خیلی کم هدر می رود این کوره را نخست یک بنای اهل برلن به نام Friedrich Hoffmann ساخت که به نام او نامیده می شود . چون حلقه یی ساخته میشد آنرا کوره حلقه یی ی هوفمان نامیدند .
نخستین کوره ها به شکل دایره ساخته میشدند , اکنون آنرا به شکل حلقه دراز یا اره یی و مانند اینها می سازند در این کوره ازهدر رفتن گرما به اندازه زیاد جلوگیری می شود.
کوره تونلی در آن سفالهای ممتاز هم می پزند . کارش مانند تونل خشت خشک کنی ست از سر تونل واگونک با بار خشت به تونل می رودو از ته تونل آجرسرد شده بیرون می آید کانون آتش در دیوار درونی ی تونل جا دارد همین که واگونک با بار خشت به درون تونل رانده شد , به کندی به سوی کانون آتش پیش می رود خشت کم کم گرم و نیم پز شده از برابر کانون آتش گذشته می پزد .
هنگامیکه واکونگ آجر پخته به سوی ته تونل می رود ,به آن هوای سرد می دمند تا گرمای آجر را بگیرد و آنرا سرد کند هوایی که از روی آجر گذشت و داغ می شود و هواکش پهلوی کانون آتش آنرامکیده و به کانون آتش می دمد . کارکوره تونلی پیوسته است و گرمای آن خیلی کم هدرمی رود اما ساختن تونل ریل گذاری , ارزش واگونک ها وجزاینها گرانست . جایی که برق ارزان باشد , می شود کوره تونلی را برقی ساخت وکوره را با برق آتش کرد .
برای آنکه کوره تونلی دراز نشود , آنرا در دوتکه پهلوی هم می سازند دریک تکه خشت میسازند وروی واگونک می چینند وبه گرمخانه می برند تا درآنجا خشتهای روی واکونگ ها خشک , گرم و داغ شوند , سپس واکونگ های بابار خشت داغ را به درون تکه دوم میرانند درتکه دوم که کوره درآن ساخته شده , خشت های داغ شده از برابر کانون آتش گذشته میپزند روی آجر داغ هوا می دمند و گرمای آنرامی گیرند . هوای داغ شده را به گرمخانه و به کانون آتش می دمند .
آجر ساختمانی خوب باید صدای زنگ بدهد , این نشانه تو پری تاب زیاد وپایداری آن در برابر نشت کردن آب و یخبندانست . آجری که صدای خفه بدهد خوب نپخته است ویا ترک دارد .
آجرخوب باید گرما رسانیش کند و کم باشد , درآتش سوزی خمیری و آب نشود ,
جسم های شیمیایی درآن اثر نکنند , به ملات خوب بچسبد سخت باشد , کم ساییده شود وتوپر باشد آجر پوک آب می مکد و در سرما یخ میزند و خر می شود .
آجر ساختمانی نباید کمتراز 8% وبیشتر از 18% وزنش آب بمکد , اگر کمتر بمکد به ملات خوب نمی چسبد و هرگاه بیشتر بمکد پوک است . تاب فشاری آجر ساختمانی ی توپر باید N/mm2 10 تا 15 باشد و وزن فضاییش از 1800 کیلوگرم هرمترمکعب کمتر نباشد .
آجر جوش را باخاکی که درگرمای بیش از هزار درجه خمیر ی بسوزد می پزند و آنرا بیشتر در کوره نگاه می دارند تادانه های خاک کمی عرق کرده به همدیگر بچسبند و آجر یک تکه شود . آجر جوش نباید درگرمای کوره خمیر شود , از این رو باید تفاوت درجه گرمای عرق کردن و خمیر شدن خاک آجر زیاد باشد . برای آنکه آجر درگرمای کم عرق کند , به آن گداز آور می زنند ( بیشتر اکسید آهن ) اکسید آهن گذشته ازاینکه گداز آور است . رنگ آجر جوشی را که درگرمای 1000 تا 1200 درجه پخته , سرخ تا سیاه میکند رنگ بهی آجر جوش از کم بودن اکسید آهن و زیاد بودن آهک و قلیایی های آنست . آجر جوش باید سخت باشد ,لاشه نشود , ترد نباشد , ترک نداشته باشد , دربرابر ضربه پایداری کند و لبه اش نپرد , کم ساییده شود , زبر باشد , و جای ساییده شده آن نیز زبر بماند سطح شکسته آن شیشه یی نبوده , دانه دانه و پر باشد , در برابر یخبندان و زیر اثر جسمهای شیمیایی پایداری کند .
تاب فشاریی آجر جوش نباید از N/mm2 35 کمتر باشد آجر جوشی که درساختمان مصرف میشود نباید بیش از 6% و آنچه برای فرش کردن مصرف شود نباید بیش از 4% وزنش آب بکمد وزن آجر جوش باید بیش از M3 /9 را باشد .
آجر جوشی که بمصرف فرش کردن کف سواره رو وپیاده رو خیابانها می رسد , باید دارای تاب ضربه یی زیاد باشد. خیلی کم ساییده شود , زبر باشد و پس از ساییده شدن هم زبر بماند آجر جوش برای پوشش بدنه تونلهای وگنداب روها هم مصرف می شود .
مآخذ:
اهری، مهرداد، آجر، تهران، مجله هنر و معماری، 1352ش؛ دورانت، ویل، تاریخ تمدن، ترجمه احمد آرام، تهران، اقبال، 1343ش، ج 1؛ همو، ج 2، ترجمه مهرداد مهرین، 1343ش؛ همو، ج 3، ترجمه امیرحسین آریان پور، 1347ش؛ زاهدی، عبدالحسین، "استمرار هنر صنعت سرامیک"، نشریه دانشکده ادبیات و علوم انسانی اصفهان، س 6، شم 7 (1350ش)، ص 147ـ 178؛ سپنتا، عبدالحسین، "تزیینات آجری در معماری اسلامی ایران"، معارف اسلامی، س 1، شم 2 (اسفند 1345ش)؛ عصار، محمدکاظم، "تصویر در اسلام"، معارف اسلامی، س 1، شم 2 (اسفند 1345ش)؛ کتاب مقدس؛ گدار، آندره، هنر ایران، ترجمه بهروز حبیبی، تهران، دانشگاه ملی، 1358ش؛ گلاک، جی، "سفالگری"، سیری در صنایع دستی ایران، تهران، بانک ملی ایران، 1355ش؛ لغت نامه دهخدا؛ لغتنامه فارسی؛ مجیدزاده، یوسف، "حفریات در تپه قبرستان سگزآباد"، مارلیک، شم 2 (دی 1356ش)؛ مرزبان، پرویز، واژه نامه مصور هنرهای تجسمی، تهران، سروش، 1365ش؛ وزیری، علینقی، تاریخ عمومی هنرهای مصور، تهران، هیرمند، 1363ش؛ ویلبر، دونالد، معماری اسلامی ایران در دوره ایلخانان، ترجمه عبدالله فریار، تهران، مرکز انتشارات علمی و فرهنگی، 1365ش؛ هاکس، جیمز، قاموس کتاب مقدس.
فهرست مطالب
مقدمه 1
آجر 2
قالب گیری: 9
خشک کردن: 10
مرحله پخت: 10
نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم 13
انواع آجر در ایران قدیم 14
تاریخچه استفاده از آجر در ایران : 15
سیر تکاملی آجر : 16
مراحل ساخت آجر عبارتند از : 17
انواع کوره های آجر پزی 17
کوره تنوره ای هوفمان و تونلی 17
استاندارد آجر در ایران 18
انواع آجر غیر رسی و اشکال آن 18
تولید آجر رسی 19
تهیه و آماده نمودن مواداولیه 20
ماده اولیه آجر راعمدتاخاک رس تشکیل می دهد همانگونه که دربخش مربوطه گفته شد , انواع مختلفی ازخاک رس وجود دارد , ولی بیشتر ازخاک رس آبرفتی برای تهیه استفاده می شود . 20
تهیه گل وخشت 21
خشک کردن خشت 22
پختن آجر 24
انواع کوره های آجر پزی : 25
کوره با آتش باآتش رونده وآجر ثابت : 27
مآخذ: 31
6