مقاله مفید پیچک شماره 79

کاشی : کاشی

کاشی به قطعه سنگی مصنوعی گفته می‌شود که طول و عرض آن مختلف بوده و ضخامت آن چند میلیمتر است، و یک روی آن دارای سطحی شیشه‌ای بوده و کاملاًّ صاف و صیقلی می‌باشد. کاشی محصولات سفالین و سرامیکی است که در ساختمان کاربرد و اهمیت ویژه‌ای دارد مانند حمام‌ها، توالت‌ها، آشپزخانه‌ها و آب ریزگاه‌های عمومی و غیره.کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و همچنین برای بهداشت و عایق رطوبت به کار می‌رود.





واژه کاشی از نام شهر کاشان اقتباس شده که از اوایل دوران اسلامی به عنوان مرکز صنعت سفال سازی مشهور بود.



مراحل تهیه کاشی
نخستین مرحله انتخاب و آماده‌سازی مصالح آن می‌باشد. مصالح کاشی سازی خاک رسی است که ۲۰ تا ۲۵ درصد آن سلیس می‌باشد. نخست مواد اضافی و زائد و دانه‌های سنگ را از داخل آن جدا می‌کنند، بعد از شستشو و جدا کردن دانه‌های اضافی و یکنواخت نمودن خاک آن را هوا می‌دهند، بعد آن را آسیاب می‌کنند تا به گرد یکنواختی تبدیل گردد. هر قدر خاک رس تهیه شده مرغوب تر باشد در بعمل اوردن خاک آن دقت بیشتری می‌شود. بعد فورا آنرا با تسمه نقاله برای مراحل بعدی به سالن‌های دیگر منتقل می‌کنند.


ساختن گل :منظور از ساختن گل مخلوط کردن مصالح تهیه شده با آب است تا بدینوسیله خاصیت پلاستیسیته در مخلوط ظاهر شده و امکان شکل دادن به آن میسر گردد. هنگام مخلوط شدن آب با خاک دقت می‌شود تا تمام ذرات خاک رس در مجاورت آب قرار گیرند. برای جلوگیری از تغییرحجم و پیچیدن قطعه در هنگام پختن مقداری سنگ چخماق آسیاب شده به آن اضافه می‌کنند. برای جلوگیری از ایجاد رنگ قهوه‌ای تند که ممکن است در اثر وجود اکسیدهای آهن در خاک رس بعد از پخته شدن باشد حدود نیم درصد اکسید کرم به آن اضافه می‌نمایند.


قالب گیری: پس ازتائید گل بوسیله آزمایشگاه از لحاظ نوع مصالح و پراکندگی، گل را قالب گیری می‌کنند. برای تهیه کاشی مرغوب قالب گیری در خلأ انجام می‌گیرد. این عمل باعث توپر شدن و مقاومت بیشتر می‌شود. شکل دادن اغلب به وسیله فشار و پرس صورت می‌گیرد، صفحات پرس دارای ویژگی‌هایی هستند که مانع چسبیدن خاک به صفحات پرس می‌گردد. مقدار آب موجود در گل باید به حدی باشد که به گل آن مقدار پلاستیسیته را بدهد که گل به راحتی در قالب شکل گرفته و جسمی تو پر به دست بیاید، همچنین مقدار آب طوری باشد که پس از پرس کاری و خارج شدن قطعه از قالب در اثر وزن خود تغییر شکل ندهد.


خشک کردن: اگر قطعه به خوبی خشک نشود یا به سرعت خشک شود ترک می‌خورد یا می‌پیچد و یا تغییر حجم می‌دهد. اگر قطعه پس از خروج از پرس کاری با حرارت خشک کنند و یا در معرض هوای خشک و گرم قرار دهند سطح خارجی آن به سرعت خشک شده. برای خشک کردن قطعات مرغوب از تونل هوای گرم استفاده می‌نمایند. برای جلوگیری از ترک برداشتن و چروک شدن و پیچش سطحی هوای ابتدای تونل کاملا مانند هوای خارج است. در وسط تونل حرارت به حداکثر لازم می‌رسد و در این مرحله کلیه آب فیزیکی قطعه متصاعد شده و قطعه کاملا خشک می‌گردد. در تمام طول تونل رطوبت و حرارت داخل تونل اندازه‌گیری می‌شود.


پختن کاشی: کاشی در دو نوبت پخته می‌شود، بار اول قطعه سفالی را پس از خشک شدن به کوره پخت می‌برند و اغلب از کوره‌های تونلی استفاده می‌شود. ابتدا حرارت را به تدریج تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسانند تا آب فیزیکی قطعه متصاعد گرددو به تدریج حرارت کوره بالا می‌برند و حدود ۲۵۰ درجه سانتیگراد کلیه رطوبت آن تبخیر می‌شود و در حرارت ۴۵۰ الی ۶۰۰ درجه آب شیمیایی آن تبخیر می‌گردد و در حرارت ۸۰۰ درجه تمام مواد الی خاک رس از بین رفته و قطعه به مرحله شیشه ای شدن می‌رسد.


لعاب دادن روی کاشی: پس از اینکه اولین مرحله پخت به اتمام رسید و قبل از آنکه قطعه کاملا پخته شده و به مرحله شیشه‌ای شدن برسد قطعه را از کوره خارج می نمایندو روی آن لعاب می‌پاشند. اگر کاشی گل دار باشد قبل از لعاب پاشیدن گل‌های مخصوص که از جنس لعاب بوده روی قطعه می‌چسبانند بعد روی آن لعاب می‌پاشند سپس قطعات لعاب کاری شده را روی واگن‌های مخصوص چیده و دوباره به کوره می‌برند و مرحله دوم پخت را انجام می‌دهند. لعاب روی سفال در اثر حرارت جاری شده و توی سوراخ‌های قطعه سفالی نفوذ کرده و با آن یکپارچه می‌شود. سپس کاشی‌ها درجه بندی می‌شوند و بعد از بسته بندی به بازار عرضه می‌شوند .





مواد تشکیل دهنده
یک قطعه کاشی از دو قسمت تشکیل شده‌است:
۱- قطعه سفالی که قسمت اصلی و استخوان‌بندی کاشی را تشکیل می‌دهد.
۲- لعاب روی آن که ماده‌ای است شیشه‌ای و قسمت رویی آن را تشکیل می‌دهد.
یکی از مهم‌ترین عوامل در صنعت کاشی سازی آن است که این دو ماده را طوری انتخاب کنند که ضریب انبساط آنها مساوی باشد.




تاریخچه در ایران
کشور ایران با تاریخ و تمدن کهن در هنر و صنعت و برخورداری از ذخایر متنابهی از مواد اولیه از دیر باز با عنوان بستری مناسب برای صنعت کاشی و سرامیک مطرح بوده‌است. تولید کاشی سرامیکی در این سرزمین از مراحل بسیار اولیه و با روشهای ابتدایی از حدود ۱۲۵۰ سال قبل از میلاد مسیح با تولید انواع آجرهای لعابدار، کاشی‌های تزیینی و مینا آغاز شده‌است.





کاربرد کاشی

کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان (بویژه در اماکن مذهبی) و همچنین برای بهداشت و عایق رطوبت به کار می‌رود. کاشی دارای ابعاد و اندازه‌های گوناگون می‌باشد بطوری‌که کاشی کف و دیواری را در ابعاد ۲×۲ و ۱×۲ تا ۵۰×۵۰، ۴۰/۸۰ و ۳۰*۹۰ سانتیمتر تولید می‌کنند که با رنگهای گوناگون می‌تواند یک نقاشی را در محل نصب نیز نشان دهد. کیفیت کاشی باید به نحوی باشد که تغییرات ناگهانی درجه حرارت از ۱۰۰ تا ۲۰ درجه سانتیگراد را به خوبی تحمل کرده و هیچگونه آثار ترک در بدنه و یا لعاب آن ظاهر نشود. کاشی دیواری را برای حفظ بهداشت و رطوبت در آشپزخانه، محیط‌های بهداشتی، حمام و دستشویی استفاده می‌کنند. کاشی کف را نیز به علت ضد سایش بودن و مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا در آشپزخانه‌ها، حمام‌ها، آزمایشگاه‌ها، رختشویخانه‌ها و کارخانجات شیمیایی به کار می‌برند همچنین کاشی باید دارای ابعاد صاف و گوشه‌های تیز باشد.

استاد علی پنجه پور از مشهورترین اساتید کاشی کاری ایران است.





سنگ
سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است.


سنگ یا خاک
از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد


منشا شکل گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها
دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.




عوامل کوه زایی

فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید.




عوامل هوازدگی یا کوه سایی

هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.



هوازدگی شیمیایی

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.




هوازدگی فیزیکی

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آنها به دانه‌های ریزتر می‌شود.





ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آنها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.




طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها

چون کانیهای تشکیل دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آنها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:

کربنات‌ها
سولفات‌ها
اکسیدها
سیلیکات‌ها



استفاده

سنگ‌ها و کانی‌ها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار می‌روند.



انواع سنگ‌های ساختمانی
این سنگ‌ها در دسته‌های گوناگون و متنوعی نام گذاری می‌شوند که بعضا نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده می‌شود. رایج‌ترین سنگ‌های ساختمانی عبارتند از:

گرانیت
ماسه سنگ‌ها
سنگ‌های آهکی
کوارتزیت
سنگ‌های رسی
تراورتن

مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی

سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:

۱- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگه‌های سست باشد (کرمو نباشد)
۲- بدون هرگونه خلل و فرج باشد
۳- پوسیدگی نداشته باشد
۴- یکدست، یکنواخت و همگن باشد
۵- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند، لذا نباید:
الف- در آب متلاشی یا حل شود
ب- تمام یا قسمتی از آن بیش از ۸ درصد وزن خود آب بمکد
۶- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد
۷- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند، لذا باید:
الف- در برابر باد، یخبندان، تغییرات دما و در صورت وجود جریان آب در مقابل آن و کلیه عوامل فرسایش مقاومت کند
ب- در برابر محیط‌های شیمیایی اسیدی و قلیایی و همچنین عمل آبکافت و اکسیداسیون مقاومت کند
۸- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد
۹- در مقابل سایش مقاوم باشد



طبقه بندی سنگ‌های طبیعی براساس

گروه بازالت: آندزیت، بازالت، پرفیریت‌های قلیایی، دولومیت‌ها، اپیدیوریت، لامپروفیر، کوارتز-دولویت و اسپلیت
گروه فلینت: چرت، فلینت
گروه گابرو: دیوریت قلیایی، گنایس قلیایی، گابرو، هورن بلند، نوریت، پریدوتیت، پیکریت و سرپانتینت
گروه گرانیت: گنایس، گرانیت، گرانودیوریت، پگناتیت، کوارتز-دیوریت و سینیت
گروه سنگ‌های ماسه‌ای و آذرین: آرکوز، گریویک، ماسه سنگ و توف
گروه هورن فل: همه سنگ‌های ناشی از دگرگونی غیر از مرمر
گروه سنگ آهک: دولومیت، سنگ آهک و مرمر
گروه شیست‌ها: فیلیت، شیست و اسلیت
گروه پروفیری: آپلیت، داسیت، فلسیت، گرانوفیر، گراتوفیر، میکرو گرانیت، پروفیری، کوارتز-پروفیریت، ریولیت و تراشیت
گروه کوارتزیت: گانیستر، ماسه سنگ‌های کوارتزیتی و کوارتزیت دوباره بلوری شده




فساد در سنگ

عامل اصلی فساد در سنگ‌ها اثر نمک‌های محلول بر آنها می‌باشد. آلودگی محیط، یخبندان و پوسیدگی در قطعات فلزی و وجود رگه‌های ضعیف و همچنین عملیات اجرایی ضعیف نیز موجب تخریب سنگ‌ها می‌شود.




اثر نمک‌های محلول

چنانچه رطوبتی که به همراه خود نمک‌های محلول دارد از سطح سنگ تبخیر شود مقداری نمک در سطح آن به صورت شوره و لایه‌ای هم در خلل و فرج سنگ باقی می‌گذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ می‌گردد. لذا سنگ‌هایی که متخلخل ترند در برابر نمک‌های محلول حساس ترند.





آلودگی محیط

سنگ‌های دارای کانی کربنات کلسیم به خصوص در برابر محیط‌های اسیدی حساس هستند. اکسید گوگرد در محیط مرطوب و اکسیژن موجود در هوا تولید اسید سولفوریک می‌کند که بر سنگ‌های آهکی اثر می‌گذارد و تولید سولفات کلسیم می‌نماید. سنگ‌های آهکی و ماسه سنگ‌های آهکی در این مورد حساس ترند.

در مورد سنگ‌های آهکی، سولفات کلسیم حاصل شده در سطح، به وسیله آب شسته می‌شوند. ولی در سطوحی که قابل شستشو نیستند، سطح به وسیله دوده سیاه می‌شود و مبدل به پوسته‌های سخت و برآمدگی‌هایی می‌شود که گرد آهکی در اطراف آن وجود دارد.
در انواع سنگ‌های آهکی منیزیم دار، ایجاد سولفات منیزیم روند فساد را تسریع می‌کند.
در ماسه سنگ‌ها خلل و فرج توسط گچ (سولفات کلسیم) پر می‌شوند، پوسته‌های سخت ایجاد شده اغلب به علت تفاوت انبساط حرارتی فرو می‌ریزند. ماسه سنگ‌های سیلیسی گرچه مستقیما بر اثر تهاجم اسیدهای موجود در هوا آسیب نمی‌بینند ولی سنگ گچ تولید شده توسط سنگ آهک موجب خرابی در آنها می‌شود که به علت تبخیر حاصل از تبلور در سطح آنها به وجود می‌آید.
مرمر که اساسا کربنات کلسیم است مورد هجوم اسیدهای موجود در هوا قرار می‌گیرد و سطح صیقلی آن در مرور زمان زبر می‌شود. ولی به علت بافت متراکم و چگال آن کمتر تحت تاثیر عمل تبلور قرار می‌گیرد.