مصالح ساختمانی - آجر
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 با‌ارزش‌ترین و ضروری‌ترین عناصر و موادّ دست ساخت (مصنوع) آدمی در آثار ساختمانی کهن‌ترین تمدنها در سرزمینهای مختلف به کار رفته و همچنان تا امروز ارزش ساختمانی، صنعتی و هنری خود را در سطحی بسیار گُسترده‌تر و ظریف‌تر حفظ کرده است (لغتنامه فارسی؛ لغتنامه دهخدا؛ کِنت ، 165؛ اهری، 2، 96، 97؛ سپنتا، 85؛ زاهدی، 148). در پژوهشهای جدید معماری در کنار سفال و سرامیک (هم‌ریشه با سراموس یونانی، کراموس لاتین، سرامیکا در اسپانیایی و ایتالیایی و کرامیک المانی و هلندی) «رشته‌ای 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 باستان‌شناسی به آسانی می‌توان حدس زد که بشر به گونه‌ای اتفاقی به ویژگی شکل‌پذیری خاک و گِل پی‌برده و نیز به همین‌گونه پس از گذشت روزگاری دراز و تقریباً هم زمان با کشف آتش از تأثیر معجزه‌گونه آتش در تغییر کیفی گِل و خشت‌خام 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 نیم‌پخته‌ای درآمده (مجیدزاده، 57؛ قس: اهری، 5، 96). شاید باور کردنی نباشد که برخی از پژوهشگران آجر را از آثار تمدن عصر حجر دانسته‌اند (اهری، 4). در حفاریهای مصر، قطعات تقریباً سالمی از زیر لایه‌های رودخانه نیل به دست آمده است که می‌توان تاریخ تقریبی آنها را به دورتر از 5000 ق‌م رساند. این قطعات از نوع آجرهای پخته امروزی نیست، شیوه ساخت آنها هنوز بدوی بوده است: لجن رود نیل را با سِرگین شتر در می‌آمیختند و تاب می‌دادند و در آفتاب خشک می‌کردند. 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 8). آثار به دست آمده در بین‌النهرین نشان می‌دهد که آجر، از حدود 5000 ق‌م 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 می‌گوید: «... چون از مشرق کوچ کردند همواره‌ای 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 می‌رسد 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 بین‌النهرین تأیید می‌گردد: در سومر توانگران کاخهای خود را با آجر می‌ساختند (دورانت،1/199)، در بابل خانه‌ها را بیشتر با خشت و گِل می‌ساختند، ولی خانه‌های ثروتمندان، معابد و برجهای انها (زیگوراتها ) از آجر ساخته می‌شد (همو، 1/381،382؛ اهری، 67). آجرهای یافت شده در شهر اور و زیگوراتهای بنا شده در سراسر مصبّ دجله و فرات و کرانه‌های خلیج‌فارس 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 1780ق‌م 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 گونه‌ای که آدمی گمان می‌برد که هم‌اکنون از کوره بیرون آمده‌اند (اهری، 79). تزیین بناها با آجرهای لعابدار در روزگار نبوکد نصر، در میان سالهای 2950 تا 2660ق‌م، 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 می‌شناختند و به کار می‌بردند. آجرهای به دست آمده در پازارگاد و تخت‌جمشید متعلق به سالهای 546 و 518 ق‌م (روزگار کوروش و داریوش هخامنشی) و نیز کشف آثار کوره آجرپزی از دوره پارتها (اشکانیان) مؤید این ادعاست (سپنتا، 85). گلاک تاریخ استفاده از آجر را در ایران به هزاره هفتم ق‌م می‌رساند (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 شیوه‌ای 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 تخم‌مرغی بلند و دهانه‌ای 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 می‌رسد (دورانت، 2/573، 578، 835؛ اهری، 14 15).
در چین، بناهای آجری دیرتر از سرزمینهای دیگر به راه تکامل افتاد. از دوره دودمان هان (206ق‌م 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 می‌شد. کهن‌ترین 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، خشت‌خام 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 شیوه‌ای استادانه و تحسین‌آمیز از آجر به عنوان ماده اصلی بنا و تزیین بهره برد. آجرهای لعابدار با رنگهای درخشان فیروزه‌ای و آبی و سبز در سده‌های نخستین اسلامی و اندکی بعدتر کاشی معرق و 7 رنگ توانستند بر محدودیتی که منع صورت‌سازی در تزیین پیش آورده بود (عصار، 5 19؛ 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 کرده‌اند که می‌توان بر مبنای جدولی از اندازه‌های آجر که در دوره‌های 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 می‌شده است و ایرانیان از همان سده‌های نخستین اسلامی به سنت دیرینه خود در آجرپزی و آجرکاری بسیار استاد بوده‌اند، ولی عنایت به تزیین بناهای آجری به صورت گسترده‌تر از دوره غزنویان (267433ق/881 1042م) آغاز گردید و در عصر سلجوقیان، به ویژه در روزگار ملکشاه و سنجر (498522ق/11051157م)، به اوج کمال خود رسید (سپنتا، 86 87). 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 تاج‌المُلک در اصفهان و گنبد سرخ در مراغه (همانجا؛ گدار، 356370)
در اروپا به تقلید از روش تولید رومیها کار آجرسازی میان قرون 17ق/713م در سرزمین فلاندر (هلند و بلژیک امروز) رونق گرفت و تا امروز یکی از پیشه‌های اقتصادی است. بناهای بی‌شمار از آجر به رنگهای گوناگون نشانی بر رواج این ماده ساختمانی در این سرزمین‌هاست (اهری، 89 90). 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. جان‌اشترینگتون در 1610م برای شکل دادن به گِل رس پرسهای استوانه‌ای به کاربرد و سپس کارل اشلیکیزن در 1854م گامی بزرگ‌تر در جهت ساخت ماشینهای پرس امروزی برداشت (اهری، 89 91).
ماده نخستین و ساخت: ماده نخستین آجر خاک رُس است که به رنگهای خاکستری مایل به آبی، سرخ، سیاه و رنگهای فرعی دیگر دیده می‌شود. 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 می‌شود 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 می‌شود (همو،88).
انبار کردن خاک: برای افزایش میزان چسبندگی خاک و خاصیت فرم‌گیری خمیر آن (گِل) از امکانات گوناگون استفاده می‌شود. 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 می‌خوریم. انبار کردن به روشهای گوناگون، فقط برای یک هدف یعنی افزایش چسبندگی خاک و شکل پذیری گِل، انجام می‌شود که از مهم‌ترین مراحل ساخت آجر و سفال است (همو، 89). بنابراین انبار کردن خاک تنها به منظور ذخیره‌سازی خاک (ماده اولیه) برای تولید کالا نیست، بلکه یک مرحله فنی مهم و لازم در تهیه آجر و سفال به شمار می‌آید. 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 تپه‌ای انبار می‌کردند، بدین‌سان این خاک مدتهای دراز در معرض تغییرات جوی چون باد، باران، آفتاب، سرما، یخ بندان و رویش قارچهای گیاهی قرار می‌گرفت و «ور می‌آمد». هنوز این روش، در صورت امکان، بهترین راه برای افزایش خواص کیفی خاک است. زمان انبار کردن خاک هفته‌ها، ماهها و گاه سالها ممکن است به درازا کشد (همو، 89). در چین باستان گِل رُس قرنها انبار می‌شد 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 می‌آورند (همو،89).
قالب گیری:
پس از پایان گرفتن مرحله انبار کردن خاک، خمیری (گِلی) فراهم می‌آورند که به اندازه کافی ورآمده و چسبنده است و برای قالب‌گیری آماده شده. در مشرق زمین اغلب قالب‌گیری هنوز با دست آدمی و با قالبهای چوبی یا فلزی انجام می‌گیرد. بدین‌سان که کارگران گِل را با دست و گاه با ابزاری ماله گونه در قالب می‌ریزند و با دست می‌کوبند، فشار می‌دهند (نک : آجر فشاری)، سطح آنرا هموار می‌سازند و آنگاه قالب را بر می‌دارند. اما در تولید صنعتی گِل آماده شده وارد دستگاه (مکانیکی یا اتومکانیک) قالب‌گیری می‌گردد. دستگاههای جدیدتر پس از مکیدن کامل هوای داخل شده در گِل، خمیر را به ابعاد مورد نظر شکل می‌دهد و به گونه نواری خارج می‌سازد (همو،89).