انواع روش نصب آجرهای نسوز و نحوه اجرای آن !!

آشنایی با ملات نسوز مورد استفاده در نصب آجرهای دیرگداز

ملات نسوز، محصولی نسوز و بی‌شکل است که اغلب به منظور اتصال درزها و جداره‌ها با آب مخلوط شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. ملات نسوز، ابتدا به صورت پودر است و در محل نصب با میزان مناسب آب مخلوط می‌گردد تا آماده برای استفاده شود. عمدتا، برای آماده سازی ملات نسوز، حدود 10 تا 20 درصد آب برای ایجاد کارپذیری مناسب به مخلوط خشک نسوز، اضافه می‌شود. برخلاف ملات‌های معمولی که برای کاربردهای عمومی بنایی استفاده می شود، ملات نسوز از موادی تشکیل شده است که توان تحمل دماهای بالای 1000 درجه سانتی گراد را دارد. علاوه بر این، ملات نسوز، به عنوان یک عامل اتصال بین آجرهای نسوز در برابر حرارت عمل کرده و ساختاری قوی و بادوام ایجاد می‌کند. در صورتی ملات به عنوان ملات نسوز در نظر گرفته می‌شود که ضوابط و قوانین استانداردهای آزمایش از جمله ASTM C-199 را رعایت کند.

تفاوت‌ها و شباهت‌های عملکردی ملات نسوز و آجر نسوز

ملات نسوز که از خاک نسوز، آلومینا، سیلیس و سیمان آلومینات کلسیم تشکیل شده است، به عنوان چسب و پرکننده شکاف بین آجرهای نسوز عمل می‌کند و یکپارچگی ساختار و مقاومت حرارتی در اتصالات را تضمین می‌کند. به علاوه، ملات نسوز، می‌تواند به منظور تعبیه درز انبساطی به کار گرفته شود تا آجرهای نسوز به خصوص آجر نسوز منیزیایی که حدود 2 درصد منبسط می‌شوند، فضای کافی برای انبساط را داشته باشند. آجرهای نسوز ساخته شده از سرامیک‌های نسوز مانند آلومینا، سیلیس و کائولینیت، ساختار اولیه را در محیط‌های با دمای بالا مانند کوره‌ها تشکیل می‌دهند و مقاومت حرارتی ضروری، پشتیبانی ساختاری و حفاظت حرارتی را ارائه می‌دهند. ملات نسوز به طور خاص برای اهداف اتصال و آب بندی، اطمینان از محکم بودن اتصالات و جلوگیری از اتلاف حرارت بین آجرهای نسوز طراحی شده است. آجرهای نسوز، در حالی که حاوی مواد نسوز مشابه با ملات‌های نسوز هستند، برای مقاومت در برابر تنش‌های مکانیکی و حرارتی بالاتر به عنوان آسترهای عایق در صنعت مهندسی شده‌اند. پس به طور کلی می‌توان ملات نسوز را به عنوان جزئی اساسی در اجرای آجرهای نسوز، معرفی نمود. آجرهای نسوز در تجهیزات صنعت آهن و فولاد، صنعت شیشه، صنعت آلومینیوم و دیگر صنایع، بنا بر هدف، می‌تواند با و یا بدون استفاده از ملات نسوز، چیده و اجرا شوند.

چگونه ملات نسوز دوام آجرهای نسوز را افزایش می‌دهد؟

ملات نسوز با ایجاد پیوندی قوی بین آجرهای نسوز، از جابجایی آنها تحت تنش حرارتی شدید جلوگیری می‌کند. همچنین، با انبساط و انقباض حرارتی آجرها سازگار است و از ایجاد شکاف‌های ناشی از تغییرات دما جلوگیری می‌کند. ملات نسوز با پر کردن شکاف‌ها و درزهای بین آجرهای نسوز، سطحی پیوسته ایجاد می‌کند که نفوذ گرما، گازها و مواد خورنده را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، ملات نسوز مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی خورنده دارد و از انواع آجرهای نسوز در برابر حملات شیمیایی محافظت می‌کند که این منجر به حفظ یکپارچگی ساختاری و افزایش عمر مفید آجرهای نسوز خواهد شد. ملات نسوز، تنش حرارتی را به طور یکنواخت در سراسر آجرکاری توزیع می‌کند و از گرمای بیش از حد موضعی و ترک خوردن یا ریزش آجرهای نسوز جلوگیری می‌کند. همچنین، این ملات نسوز با ایجاد سطحی صاف و پیوسته، سایش مکانیکی روی آجرهای نسوز را به حداقل می‌رساند و دوام آنها را افزایش می‌دهد. برخی از انواع ملات نسوز، ویژگی‌های عایق حرارتی دارند که به حفظ دمای پایدار و کاهش گرادیان حرارتی کمک می‌کند.

انواع ملات نسوز مناسب برای نصب آجرهای نسوز

در کل دو نوع ملات نسوز وجود دارد که با استاندارد ASTM-C199 مطابقت دارد. در ادامه به بررسی ویژگی‌های این ملات‌ها می‌پردازیم:

ملات نسوز هیدرولیک :

ملات‌های نسوز گیرش هیدرولیکی، همچون سیمان پرتلند معمولی از طریق واکنش‌های هیدراتاسیون، در اثر واکنش ‏شیمیایی با آب، تنظیم و سخت می‌شوند. این نوع از ملات نسوز، با عنوان ملات نسوز غیرمحلول در آب نیز شناخته ‏می‌شود. ملات‌های نسوز با گیرش هیدرولیکی، همچون توده‌های نسوز یا دیرگداز ریخته‌گری، با مخلوط شدن با میزان مناسب آب، آماده به مصرف می‌شوند. آب، علاوه بر ‏فراهم کردن قوام و کارپذیری مناسب ملات نسوز، جزء اساسی واکنش هیدراتاسیون را نیز تامین می‌کنند. ملات‌های نسوز ‏هیدرولیکی به دلیل استحکام و مقاومت بالا در برابر حملات حرارتی و شیمیایی، برای کاربردهایی که انواع دسته ‏جرم‌های نسوز شکل دار مثل آجرهای نسوز، در معرض چرخه حرارتی شدید، دماهای بالا و محیط‌های خشن قرار می‌گیرند ، مناسب هستند. عمدتا از ملات‌های نسوز با پیوند هیدرولیکی در صنعت ریخته‌گری، فولادسازی، شیشه‌سازی و… استفاده شده و یکپارچگی ‏ساختاری را در انواع کاربردها، تضمین می‌کنند.‏ ملات‌های نسوز پیوند هیدرولیکی، برای شرایط مرطوب و کاربردهایی که در آن‌ها رطوبت وجود دارد ایده‌آل هستند. آن‌ها مقاومت مکانیکی قابل ‏توجهی را ارائه می‌دهند و اغلب در محیط‌هایی که رطوبت ممکن است مشکلی ایجاد کند، به طور موثر استفاده می‌شوند. توانایی گیرش ملات‌های نسوز در شرایط مرطوب، آن‌ها را از دیگر انواع ملات‌های نسوز، متمایز می‌کند‎.‎

ملات‌های نسوز هواگیر :

ملات‌های نسوز هواگیر، ملات‌های نسوزی هستند که پیوند و سخت شدن آن‌ها با قرارگیری در معرض هوا و بدون نیاز به ‏واکنش شیمیایی با آب، رخ می‌دهد. در واقع این دسته از ملات‌های نسوز، در دماهای محیط از طریق واکنش‌های شیمیایی ‏‏CO₂ موجود در جو یا رطوبت (آب) سخت می‌شوند. ملات‌های نسوز هوا سخت، علاوه بر اجزای نسوز (خاک رس، آلومینا، ‏منیزیا، سیلیس)، شامل چسب‌هایی نظیر سیلیکات سدیم هستند. درواقع، سیلیکات سدیم و دیگر چسب‌های نظیر آن، ‏عامل پیوند ملات‌های نسوز هواگیر هستند. توجه داشته باشید، که در ملات‌های نسوز هوا سخت، آب به منظور قراهم ‏نمودن جریان‌پذیری و کارپذیری ملات، به مخلوط نسوز پودری، اضافه می‌شود. آب تاثیری بر پیوند و سخت شدن ملات ‏نسوز ندارد. در واقع، هوای محیط به تبخیر آب موجود در ملات نسوز کمک می‌کند، این فرآیند خشک شدن ملات نسوز ‏می‌تواند به سخت شدن اولیه ملات نسوز کمک کند. اما با این حال، استحکام نهایی ملات نسوز هوا سخت، ناشی از ‏واکنش‌های شیمیایی با ‏CO₂‎‏ است. کار با ملات‌های نسوز هوا سخت بسیار آسان است، سریع گیرش می‌کنند و چندمنظوره ‏هستند، و برای تعمیرات سریع و نصب‌هایی که نیاز به مواجهه فوری با حرارت ندارند، ایده‌آل هستند. با این حال، مقاومت ‏اولیه آن‌ها ممکن است در مقایسه با ملات‌های گیرش در حرارت کمتر باشد و بدون حرارت‌دهی بیشتر برای کاربردهای با ‏دمای بسیار بالا مناسب نباشند‎.‎

ملات‌های نسوز گرما سخت :

ملات‌های نسوز گرماگیر یا گرما سخت که با عنوان ملات‌های نسوز تنظیم شونده با حرارت نیز شناخته می‌شوند، نیاز به ‏دماهای بالا دارند تا فرآیند گیرش و سخت شدن آن‌ها آغاز شود. ملات‌های نسوز گرما سخت، در اجزای تشکیل دهنده خود ‏شامل چسب‌هایی آلی مانند رزین های فنلی، چسب‎های معدنی مانند سیمان با آلومینا بالا (سیمان آلومینات کلسیم) و ‏سیلیس کلوئیدی و همچنین چسب‌های شیمیایی مانند اسید فسفریک هستندکه در دماهای بالا به صورت شیمیایی ‏واکنش می‌دهند و پیوندهای قوی را تشکیل می‌دهند. این ملات‌های نسوز، با قرار گرفتن در معرض حرارت، به مراتب ‏مقاومت مکانیکی عالی و پایداری حرارتی بالایی را ایجاد می‌کنند. توده‌های نسوز گرماگیر معمولاً در کاربردهایی که پس از ‏نصب با دمای بالا بلافاصله مواجه می‌شوند، مانند کوره‌ها، زباله‌سوزها و… استفاده می‌شوند. ‏

کاربردهای آجر نسوز همراه با ملات نسوز در صنعت چیست؟

نصب آجر نسوز به همراه ملات نسوز که دو عضو جدانشدنی از یکدیگر هستند، در صنایع مختلف به منظور مقاومت در برابر دماهای بالا، شوک حرارتی و محیط های خورنده صورت می‌گیرد. نصب آجر نسوز همراه با ملات نسوز برای ایجاد پیوند قوی بین آجرهای نسوز در انواع ساختارهای صنعتی در معرض حرارت به خصوص کوره‌های صنعتی، استفاده می‌شود. استفاده از ملات نسوز در نصب آجرهای نسوز، اتصال قوی، عایق حرارتی، مقاومت شیمیایی و یکپارچگی ساختاری کلی را تضمین می‌کند و عملکرد و طول عمر تجهیزات صنعتی را افزایش می‌دهد. آجرهای نسوز در کوره‌های اکسیژن قلیایی صنعت آهن و فولاد، مثال خوبی از مقاومت همه جانبه آجرهای نسوز در برابر شرایط خشن تجهیزات صنعتی است.

نصب آجر نسوز بدون استفاده از ملات نسوز چگونه است؟

یکی از روش‌های مرسوم در اجرای آجرهای نسوز، روش انباشت یا چیدن آجرهای نسوز بر روی یا کنار هم، بدون استفاده از ملات نسوز است. در نصب و اجرا آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، از هیچ‌گونه ملات و یا ماده چسباننده‌ دیگری، برای کنارهم چیدن آجرهای نسوز، استفاده نمی‌شود. در واقع، در روش چیدن آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، آجرهای نسوز بر روی و کنار یکدیگر، طبق هندسه خاص که از قبل طراحی شده، چیده و به یکدیگر چفت می‌شوند. از مزایای این روش، این است که به دلیل عدم استفاده از ملات نسوز، به راحتی می‌توان سازه را سرهم یا از یکدیگر جدا کرد. همچنین امکان انبساط و انقباض حرارتی بدون ترک خوردگی را فراهم می‌کند. برخی از آجرهای نسوز با شیارها و برآمدگی‌هایی طراحی شده‌اند که امکان روی هم قرار گرفتن آجرها بدون بازشدگی را میسر می‌سازد. در هنگام نسوز چینی آجرها در پاتیل‌های حمل مذاب کوره بلند و دیگر تجهیزات صنایع فولاد، به ندرت از ملات نسوز در اجرا و چیدن آجرهای نسوز استفاده می‌شود. چرا که آجرهای نسوز، خود دارای انبساط حرارتی ثابت هستند که این منجر به بسته شدن درزها و شکاف‌های موجود، می‌گردد. از ملات‌های نسوز در چیدن آجرهای نسوز، تنها در مواقعی که آزاد سازی تنش بسیار حائز اهمیت است، استفاده می‌شود.

کاربرد آجرهای نسوز بدون ملات در صنعت

نصب نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، به عنوان روشی سریع و اقتصادی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این روش به ویژه در مواقعی که نیاز به تعمیرات فوری و یا نصب در مدت زمان محدود وجود دارد، مورد توجه قرار می‌گیرد. در صنایعی مانند کوره‌های ذوب فلزات (کوره‌های بلند، کوره‌های قوس الکتریکی، کوره‌های القایی)، کوره‌های ‏سیمان و آهک (کوره‌های دوار سیمان، کوره‌های دوار آهک)، صنعت شیشه‌سازی‎ ‎‏(کوره‌های ذوب ‏شیشه، تانک‌های شیشه‌سازی‎ ‎‏)، صنعت پتروشیمی و نفت و گاز (کوره‌های تقطیر، کوره‌های ‏کراکینگ )، صنعت سرامیک (کوره‌های پخت سرامیک، کوره‌های تولید آجرهای سرامیکی)، ‏کوره‌های تولید آلومینیوم (کوره‌های انودایزینگ، کوره‌های الکترولیز)‏ و…، نصب آجر نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، می‌تواند به عنوان یک گزینه ایده‌آل محسوب شود. این روش، علاوه بر سادگی و سرعت در اجرا آجرهای نسوز، انعطاف بیشتری را برای تغییرات و نیازهای مختلف در صنایع فراهم می‌کند.

محدودیت‌های نصب آجر نسوز بدون استفاده از ملات نسوز

چیدن خشک آجرهای نسوز یا نصب آجرهای نسوز بدون ملات نسوز، با وجود مزایای بسیار، محدودیت‌های ‏متعددی را نیز به همراه دارد. این روش، به دلیل سرعت و سهولت در نصب و امکان تعویض آسان‌تر ‏آجرهای نسوز، در برخی صنایع، به خصوص صنعت آهن و فولاد، مورد استقبال قرار گرفته است. در هر ‏حال، باید توجه داشت که اجرا آجرهای نسوز به روش خشک (بدون استفاده از ملات نسوز) با ‏چالش‌های خاصی مواجه است. یکی از اساسی‌ترین مشکلات این روش، عدم اتصالات محکم بین ‏آجرهاست که می‌تواند منجر به نشت گازها و مواد شیمیایی و کاهش مقاومت کلی ساختار شود. علاوه بر ‏این، نیاز به آجرهای نسوز با هندسه دقیق در ساخت و نصب، از دیگر محدودیت‌های این روش است که ‏ممکن است هزینه و زمان بیشتری را برای آماده‌سازی و اجرای اجر نسوز، نیاز داشته باشد. در کاربردهایی ‏که نیازمند مقاومت شیمیایی و حرارتی بسیار بالا هستند، استفاده از آجرهای نسوز بدون ملات نسور ‏ممکن است به تنهایی کافی نباشد. در چنین شرایطی، ممکن است ترکیب آجرهای نسوز چیده شده با ‏دیگر مواد نسوز ضروری باشد. بنابراین، باید محدودیت‌های استفاده از روش نسوزچینی آجر بدون استفاده ‏از ملات نسوز به دقت مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان بهترین روش را برای هر کاربرد انتخاب کرد‎.‎‏ در ‏ادامه، محدودیت‌های نسوزچینی آجر بدون استفاده از ملات نسوز، به طور جامع مورد بحث و بررسی قرار ‏گرفته است. از اساسی‌ترین محدودیت‌های اجرای آجر نسوز به روش خشک می‌توان به موارد زیر ‏اشاره نمود :‏

محدودیت اول : اتصالات نسبتا ضعیف و ثبات ساختاری کمتر

با توجه به اینکه، در روش نسوز چینی آجر به روش خشک، ‏ملات یا دیگر مواد چسباننده‌، برای ایجاد پیوند چسبنده قوی بین آجرهای نسوز، وجود ندارد، اتصالات ‏بین آجرهای نسوز، نسبتا ضعیف‌تر از حالت نسوز چینی با ملات نسوز است. این می‌تواند، یکپارچگی ‏ساختاری را به خطر بی‌اندازد و خطر حرکت و جابه‌جایی آجرهای نسوز را به ویژه تحت تنش‌های حرارتی، ‏افزایش می‌دهد. در واقع، آجرهای نسوز باید با دقت و به صورت منظم چیده شوند تا ساختار پایداری ‏داشته باشند. کوچک‌ترین خطا در چیدمان آجر نسوز، می‌تواند منجر به ناپایداری و فروپاشی ساختار ‏متشکل از آجرهای نسوز شود. عدم وجود ملات نسوز در اجرای آجرهای نسوز، باعث می‌شود که هیچ ‏چسبندگی بین آجرها وجود نداشته باشد، که این می‌تواند استحکام کلی سازه را به خطر بیندازد. چیدن ‏آجرهای نسوز به صورت خشک ممکن است برای ساختارهای کوچک و موقت مناسب باشد، اما در ‏سازه‌های بزرگتر و دائمی، کمتر قابل اعتماد است‎.‎ بنابراین، در استفاده از روش خشک یا بدون ملات نسوز برای اجرای آجر نسوز، مهارت نسوزچین بسیار حائز اهمیت است. نسوز چینی ماهرانه آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، می‌تواند مشکل اتصالات ضعیف آجرهای نسوز را برطرف نماید.

محدودیت دوم : کاهش مقاومت در برابر نفوذ گاز و مواد شیمیایی

بدون وجود ملات نسوز در نسوز چینی آجرهای نسوز، درزهای بیشتری بین آجرهای نسوز، وجود خواهد داشت. این درز و شکاف‌ها می‌تواند راهی برای نفوذ گازها و مواد شیمیایی به داخل یا خارج ساختار سازه شود. این امر می‌تواند منجربه کاهش کارایی حرارتی و افزایش خطرات ناشی از تجمع گازهای مضر شود. بنابراین، در اجرای آجرهای نسوز به طور خشک، نسوز چین باید به طور ماهرانه آجرهای نسوز کنار یکدیگر بنچیند تا وجود درزها و شکاف‌ها، به حداقل برسد. عمدتا در نسوز چینی آجر به روش بدون استفاده از ملات نسوز، فرآیند نصب و چیدمان آجرهای نسوز، با در نظر گرفتن انبساط ذاتی آجرهای نسوز اجرا می‌شود. در چنین حالتی، با قرارگیری آجر نسوز در معرض حرارت، انبساط حرارتی در آجرهای نسوز، منجر بر بسته شدن درزها و شکاف‌های موجود می‌گردد.

محدودیت سوم : ضعف در توضیع یکنواخت حرارت

در نصب آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، با اینکه انعطاف‌پذیری در برابر انبساط و انقباض حرارتی بهتر ‏از حالت نصب با ملات نسوز است، اما توزیع یکنواخت حرارت با چالش‌هایی مواجه است. عدم پرشدن کامل فضای ‏بین آجرهای نسوز منجر به ایجاد نقاط تجمع حرارت می‌شود، که این باعث توزیع غیر یکنواخت حرارت در ساختار ‏می‌گردد. از طرفی، فضاهای خالی و اختلاف در انبساط و انقباض حرارتی بین آجرهای نسوز چیده شده نیز ‏می‌تواند منجر به تشکیل نقاط داغ و سرد شود، که تاثیر منفی بر عملکرد حرارتی کلی ساختار خواهد داشت. ‏بنابراین، می‌توان بیان کرد که توزیع یکنواخت حرارت در روش نصب آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات‌های ‏نسوز، بهینه نیست.‏ این توزیع حرارت ناهموار در ساختار، می‌تواند به افزایش احتمال تشکیل نقاط داغ و سرد و در نتیجه وقوع ترک در ساختار منجر شود. توجه داشته باشید، نسوزچینی با در نظر گیری انبساط حرارتی ذاتی انواع آجر و قطعات نسوز، می‌تواند تا حد خیلی زیادی از این ضعف را جبران کند.

محدودیت چهارم : کاهش مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی و مکانیکی

نصب آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، اگر ماهرانه اجرا نشود، می‌تواند باعث عدم ایجاد پیوند محکم و مناسب بین آجرهای نسوز شود. در پی آن نیز، تنش‌های حرارتی ناهموار ایجاد می‌شد، که این مسائل توزیع یکنواخت حرارت را کاهش می‌دهد. از طرفی، نسوزچینی غیر اصولی و غیر ماهرانه آجرها به روش خشک یا بدون استفاده از ملات‌های نسوز، می‌تواند منجر به ایجاد تفاوت در انبساط و انقباض آجرهای نسوز، گردد. همه این مسائل در کنار هم، می‌توانند منجر به کاهش مقاومت ساختار در برابر شوک‌های حرارتی و تنش‌های مکانیکی گردد. در واقع، آجرهای نسوز نصب یا چیده شده به روش خشک، به علت عدم وجود ملات نسوز که نقش جاذب و توزیع‌کننده تنش را دارد، بیشتر به ترک‌خوردگی و شکست در پاسخ به شوک‌های حرارتی حساس هستند. همچنین، ضعف در نواحی اتصال، می‌تواند آجرهای نسوز را در مقابل ضربه‌ها یا ارتعاشات، نا پایدار نماید. پس در نصب آجرهای نسوز بدون استفاده از ملات نسوز، نسوزچینی ماهرانه، اساسی‌ترین و اصلی‌ترین نکته برای دستیابی به حداکثر عملکرد آجرهای نسوز است.

مقایسه نصب آجر نسوز با ملات نسوز و بدون آن

برای استفاده از بهترین روش جهت اجرا آجرهای نسوز در کاربردهای صنعتی، ابتدا شناخت روش‌های ‏نصب و نسوز چینی آجرها، اولویت دارد. همانطور که در فوق بحث شد، آجرهای نسوز با ملات نسوز و یا ‏بدون استفاده از ملات نسوز، در کاربردهای صنعتی مختلف، به کار گرفته می‌شوند. در انتخاب بین این دو ‏روش، نیاز است تا شرایط خاص پروژه و نیازهای عملیاتی در نظر گرفته شوند. اگر در کاربرد صنعتی، ‏توزیع یکنواخت‌تر حرارت، اتصالات محکم‌تر بین آجرها و مقاومت مکانیکی و حرارتی بالاتر، مد نظر باشد، ‏نسوز چینی آجرهای نسوز به روش استفاده از ملات نسوز، پیشنهاد می‌شود. اما اگر هدف، دستیابی به ‏انعطاف‌پذیری بیشتر در برابر تغییرات دمایی و کاهش تنش‌های حرارتی است، اجرای آجرهای نسوز بدون ‏بکارگیری ملات نسوز، می‌تواند گزینه بهتری باشد. هر یک از این روش‌های نسوز چینی آجر، از ویژگی‌های ‏خاصی بهره می‌برند که بسته به شرایط عملیاتی و نیازهای پروژه، می‌توانند مزایا و معایب متفاوتی داشته ‏باشند. در ادامه، جدولی جامع از ویژگی‌های مختلف این دو روش نصب آجرهای نسوز ارائه شده است تا ‏بتوانید به راحتی مقایسه‌ای بین این دو روش داشته و تصمیم‌گیری بهتری انجام دهید‎.‎

روش نصب آجر نسوز با استفاده از ملات نسوز

ارتباط بین آجر نسوز و ملات نسوز در ایجاد ساختارهای مقاوم در برابر حرارت بسیار ضروری می‌باشد. ملات نسوز همانند واسطه‌ای که آجرهای نسوز را به یکدیگر متصل کرده عمل می‌کند. همچنین، اجرای آجر نسوز فرآیندی تخصصی می‌باشد که نیاز به دقت و توجه دارد. در نصب آجر نسوز، ابتدا سطح مورد نظر باید به صورت کامل خشک و تمیز باشد و سپس لایه‌ای از ملات نسوز با ضخامت مورد نظر با استفاده از ماله یا تیغه فلزی روی سطح اعمال شده و در نهایت آجر نسوز بر روی آن نصب خواهد شد. مراحل نصب را به صورت گام به گام بررسی خواهیم کرد:

• آماده‌سازی سطح : سطحی که قرار است آجر نسوز روی آن نصب شود باید کاملاً تمیز، خشک و عاری از هر گونه گرد و غبار، روغن یا مواد زائد باشد. در برخی موارد، به ویژه در شرایط خشک، مرطوب کردن سطح می‌تواند به چسبندگی بهتر آجر به ملات کمک کند.
• تهیه ملات نسوز : ملات نسوز باید با نسبت‌های دقیق از مواد (معمولاً آلومینا، سیلیس و چسب‌های نسوز) مخلوط شود. به علاوه افزودن تدریجی آب به مخلوط سبب رسیدن مخلوط به قوام دلخواه می‌شود. قوام ملات باید به گونه‌ا‌ی باشد تا نه خیلی سفت و نه خیلی روان باشد. پس از رسیدن به قوام مورد نیاز، ملات نسوز با استفاده از همزن مکانیکی مخلوط شده تا به بافت منسجم و یکنواخت برسد.
• اعمال ملات نسوز : هنگام اعمال ملات بر روی سطح، ضخامت لایه‌ای از ملات که می‌خواهیم بر روی سطح اعمال شود، حایز اهمیت می‌باشد. ضخامت مناسب (معمولاً 3 تا 5 میلی‌متر) از ملات را روی سطح اعمال کرده و از کاردک و یا ماله برای پخش کردن آن بر روی سطح کمک می‌گیریم تا ملات نسوز به صورت یکنواخت بر روی سطح اعمال شود.
• نصب آجر نسوز بر روی سطح : برای نصب آجر نسوز بر روی ملات نسوز، آن را با دست بر روی ملات نسوز اعمال کرده و به منظور اطمینان از چسبندگی بهتر، آجر را کمی به سمت جلو و عقب حرکت می‌دهیم تا در محل نصب خود تثبیت شود. با استفاده از چکش لاستیکی، به آرامی روی آجر ضربه بزنید تا آجر کاملاً در جای خود قرار گیرد و ملات نسوز اضافی از کنار آن بیرون بیاید. هنگام اعمال آجر نسوز باید در نظر داشت که تمامی آجرها باید به صورت تراز و در یک سطح قرار بگیرند چراکه تراز بودن آجرهای نسوز در پایداری ساختار و زیبایی سازه مورد نظر ضروری است.
• خشک شدن و گیرش ملات نسوز : به ملات نسوز زمان کافی بدهید تا خشک شود و کاملاً گیرش کند. زمان گیرش ممکن است بسته به نوع ملات نسوز و شرایط محیطی متفاوت باشد. در صورت امکان، شرایط محیطی مانند دما و رطوبت را کنترل کنید تا فرآیند خشک شدن بهینه شود. توجه داشته باشید که زمان کافی برای تنظیم و عمل آوری ملات نسوز، باید مطابق با دستورالعمل و دیتاشیت محصول ملات نسوز، تعیین شود.
• بررسی نهایی : پس از خشک شدن کامل ملات نسوز، به منظور اطمینان از عدم وجود درز و ترک آجرهای نسوز که به صورت کامل به ملات چسبیده‌اند، ساختار را از نظر پایداری و عدم وجود ترک یا نقص بررسی کنید.

گام‌های نصب آجر نسوز بدون استفاده از ملات نسوز

عملیات نصب آجرهای نسوز از جمله مراحل اساسی‌ و موثر در بهره‌برداری بهینه از تجهیزات صنعتی است. بنابراین، روش اجرا و دقت در پیاده‌سازی نسوز چینی آجر بسیار اهمیت دارد. آماده‌سازی سطح، انتخاب دقیق آجرهای نسوز مناسب، چیدمان دقیق آجرهای نسوز و بررسی نهایی ساختار، اساس موفقیت و پایداری سازه‌های ساخته شده با آجرهای نسوز می‌باشد. بدین منظور، در ادامه، به بررسی گام‌های اجرایی و نکات کلیدی اجرا آجرهای نسوز به روش خشک یا بدون استفاده از ملات نسوز می‌پردازیم.

• گام اول : آماده‌سازی سطح ‏ : سطح نصب آجرهای نسوز، باید به دقت از خاک، گرد و غبار و آلودگی‌های دیگر، تمیز شود. به علاوه، ناهموارهای موجود در ‏سطح نیز، باید با استفاده از ابزار مناسب صاف و هموار گردد.
• ‏‏گام دوم : انتخاب و آماده‌سازی آجرهای نسوز : طرح آجر و همچنین الگوی نسوز چینی را از قبل برنامه ریزی کنید. قبل از استفاده از آجرهای نسوز، باید هر کدام از ‏آن‌ها قبل از اجرا، بررسی شود تا عیوبی چون ترک در آن نباشد. آجرها را به اندازه لازم برش داده و شکل دهید تا متناسب ‏با طرح باشد، به علاوه باید توجه داشت تا هندسه و ابعاد آجر نسوز، به درستی انتخاب شود.‏
• گام سوم : چیدمان آجر نسوز : نسوز چینی و یا اجرای آجرهای نسوز، باید طبق الگوی از پیش تعیین شده از یک گوشه یا یک لبه مشخص، شروع گردد. ‏هر آجر نسوز باید با دقت تمام، قرار داده شود. به طوری که اطمینان حاصل شود که با آجرهای مجاور هم تراز است. ‏پیشنهاد می‌شود تا پس از قرار دادن هر چند آجر از یک لبه تراز و صاف برای بررسی تراز و یکنواختی نسوز چینی، ‏استفاده شود. برای محکم کردن هرچه بهتر آجرهای نسوز، هر آجر را با استفاده از چکش لاستیکی یا چکش به محکمی در ‏محل خود، تثبیت کنید. در حین چیدن و همچنین بعد از چیدن آجرهای نسوز، مرحله به مرحله، پایداری سازه آجری را ‏با فشار ملایم روی آجرها به طور مرتب بررسی کنید. آنها نباید به راحتی جابجا شوند یا حرکت کنند.‏

توجه !! به منظور کنترل انبساط حرارتی آجر نسوز، در حین چینش آجرهای نسوز، در فواصل منظم، درز یا شکاف‌های ‏انبساطی کوچکی را در نظر بگیرید. ‏

• گام چهارم : بررسی نهایی و آزمایش ‏: پس از نسوز چینی، با بازرسی کامل ساختار آجری چیده شده، مطمئن شوید که هیچ شکاف، آجر نامرتب یا بخش ناپایدار ‏در ساختار آجری، وجود ندارد. به علاوه، آزمایشات مورد نیاز را انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که آجرهای نسوز چیده ‏شده، نیاز‌های عملیاتی را برآورده می‌کنند.‏
• گام پنجم : تعمیر و نگه‌داری ‏: به طور دوره‌ای و پس از هر بار عملیات، به طور منظم ساختار نسوز آجری را با هدف مشاهده علائم سایش، حرکت یا ‏آسیب بازرسی کنید. در صورت نیاز با برداشتن آجرهای نسوز فرسوده یا آسیب دیده و قرار دادن آجرهای نسوز جدید ‏بدون ایجاد اختلال در ساختار کلی، سازه نسوز آجری را تعمیر کنید. علاوه بر این، سطح آجرهای نسوز را به طور دوره‌ای، ‏از مواد زائد که می‌تواند بر پایداری و تراز آجرهای تأثیر بگذارد، پاک کنید. با تعمیر و نگهداری دوره‌ای ساختارهای ساخته ‏شده از آجرهای نسوز، عمر مفید سازه افزایش، کارایی بهبود و هزینه‌ها نیز به مراتب کاهش می‌یابد.‏

مزایا و محدودیت‌های استفاده از ملات نسوز در نصب آجر نسوز

سوالی که از قدیم مطرح بوده این است که آیا ملات نسوز دو آجر را کنار یکدیگر نگه می‌دارد یا آنها را از هم جدا می‌کند؟ پاسخ به این سوال هر دو مورد می‌باشد! ملات نسوز، آجرهای نسوز را کنار یکدیگر نگه داشته و فاصله بین آنها را پر می‌کند تا نفوذ مذاب بین آجرهای نسوز، اتفاق نیفتد و از طرف دیگر با جدا کردن آن‌ها سبب کاهش تنش‌های حرارتی می‌گردد. در هنگام آجرچینی در صنایع فولادسازی، ملات نسوز به ندرت استفاده می‌شود زیرا اکثر آجرها دارای انبساط حرارتی ثابت هستند که خود این موضوع منجر به بسته شدن درزها خواهد شد. از ملات نسوز، در موارد خاصی که آزادسازی تنش از اهمیت بالای برخوردار است استفاده می‌شود، در غیر این صورت از ملات نسوز در نصب و اجرای آجرهای نسوز، استفاده نخواهد شد. گزینه‌ی دیگری که می‌تواند جایگزین ملات نسوز شود و فضای کافی برای انبساط حرارتی ایجاد کند، مقوای کاغذی است. از این کاغذها در کنورتور برای جذب انبساط حرارتی آستر نسوز استفاده می‌گردد و بعد از سوختن اثری از آن باقی نمی‌ماند.

چرا نمی‌توان به جای ملات نسوز از بتن در نصب آجرهای نسوز استفاده کرد؟

بتن در مقایسه با ملات نسوز، بسیار کندتر به گیرش اولیه می‌رسد و سخت می‌شود که این مدت زمان به منظور دستیابی به دوام و استحکام مناسب بتن کاملا ضروری می‌باشد. از سوی دیگر، ملات نسوز برای گیرش و سخت شدن سریع طراحی شده است و امکان ساخت و چسباندن کارآمد آجر نسوز یا سنگ را فراهم می‌کند. از این رو زمان گیرش بتن که نسبت به ملات نسوز بسیار کندتر است برای کنار هم قرار دادن آجرهای نسوز مناسب نمی‌باشد. علاوه بر این، ملات نسوز، یک پیوند منسجم و یکپارچه بین آجرها یا سنگ‌ها ایجاد می‌کند و انعطاف پذیری بهتری را در حرکت و جابجایی‌های جزئی فراهم می‌کند. چراکه بتن به دلیل ساختار صلب خود، انعطاف پذیری لازم را فراهم نمی‌کند و برای کاربردهای مورد انتظار مناسب نمی‌باشد. به دلیل پوشش صاف و یکپارچه‌ای که ملات نسوز ایجاد می‌کند، از نظر زیبایی شناسی جذابیت بصری بیشتری را در سازه ارائه می‌دهد. افزودن خرده سنگ یا شن، هزینه کلی بتن را افزایش می دهد در نتیجه ملات نسوز، با ترکیب ساده تر، مقرون به صرفه تر و کاربردی تر برای اتصال است. نسبت آب به سیمان پایین و زمان سخت شدن آهسته بتن، استفاده موثر از آن را به عنوان یک ماده چسبنده با چالش مواجه می‌کند. همچنین، ملات نسوز در مقایسه با بتن دارای ظرفیت حرارتی بالاتری است و به گونه‌ای طراحی شده تا دماهای بالاتر از 1700 درجه ساتنی‌گراد را تحمل کند. ملات‌های نسوز برای مقابله با شرایط حرارتی، مکانیکی  و شیمیایی سخت و خشن کاربردهای صنعتی طراحی می‌شوند.

زمان گیرش آجرهای نسوز توسط ملات نسوز پیرو چه فاکتورهایی می‌باشد؟

هنگامی که آجر نسوز را بر روی سطح اعمال می‌کنیم، مدت زمانی که آجر نسوز بر روی ملات نسوز دچار گیرش می‌شود، از اهمیت بسزایی برخوردار است. چراکه در بعضی موارد مانند تعمیر و نگهداری کوره‌ها زمان انتظار برای گیرش ملات نسوز محدود است. زمان گیرش و تنظیم ملات نسوز، بسته به شرایط محیطی و نوع ملات نسوز متغیر است. برای مثال، برای پروژه‌های کوچک مانند عایق کاری تجهیزات صنعتی کوچک، فرآیند گیرش ملات نسوز، یک یا دوروز طول می‌کشد اما برای عایق‌کاری پروژه‌های بزرگ صنعتی مانند لاینینگ کوره‌ها و پاتیل‌ها، زمان تنظیم و گیرش ملات نسوز، از یک هفته تا چند هفته نیز ممکن است به طول بینجامد.