يُصنع الطوب من مجموعة واسعة من المواد اعتمادًا على توفر المواد والتفضيلات الإقليمية ومتطلبات الموقع المحددة مثل قوانين البناء والتصميمات المعمارية. سيؤدي تكوين نوع معين من الطوب إلى إنتاج مظهر وأسلوب محدد بالإضافة إلى تحديد نوع الاستخدام المناسب لطوب معين.
المكونات الأكثر شيوعًا في الطوب هي الطين والرمل والماء والمواد المضافة الإضافية. ومع ذلك، ليست كل أنواع الطوب متساوية في الجوهر. إن فهم الاختلافات في تركيبة الطوب سيجعلك أكثر قدرة على تقييم جودة نوع الطوب، ومقارنة أنواع الطوب المختلفة والتباين بينها، والنظر في جماليات أنماط معينة من الطوب.
محتويات في إنتاج الطوب
تختلف محتويات الطوب حسب المنطقة بسبب توفر المواد والقدرة الإنتاجية ومستوى الابتكار والاحتياجات المعمارية.
فخار
يعتبر الطين المادة الأبرز في معظم أنواع الطوب الشائعة لأنه موجود في جميع أنحاء العالم. الطين عبارة عن تربة دقيقة الحبيبات ذات تماسك قوي مما يعني أنها تحافظ على شكلها عند قولبتها وضغطها. يتكون الطين من العديد من المعادن المختلفة والمواد الأخرى التي تحدد خصائصه المميزة. تحدد هذه المكونات معًا مرونة الطين وانكماشه وقوته ولونه. المعادن الشائعة في الطين هي الكاولينيت والإيليت والمونتموريلونيت. تشمل المكونات الأخرى للطين السيليكا والألومينا وأكسيد الحديد والجير.
أصناف الطين الشعبية لإنتاج الطوب
طين الكاولين – الكاولين، المعروف أيضًا باسم طين الصين، هو شكل نقي من الطين يتكون أساسًا من معدن الكاولينيت. لديها حجم الجسيمات الدقيقة، واللون الأبيض، واللدونة. يستخدم المصنعون طين الكاولين لصنع الطوب والسيراميك عالي الجودة وذو الألوان الفاتحة. طين النار – طين النار هو طين يحتوي على الألومينا وأكسيد الحديد. يتمتع طين النار بصفات حرارية تجعله قادرًا على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. الطين الناري هو عنصر شائع في الطوب الحراري، ويسمى أيضًا طوب النار. الطين الرملي – يحتوي الطين الرملي على كمية كبيرة من الرمل الممزوج بالطين. هذا الطين لديه مرونة ممتازة. ينتج الطين الرملي طوبًا قويًا مع خسارة قليلة من الانكماش.
الصخري
الصخر الزيتي عبارة عن صخرة رسوبية دقيقة الحبيبات. الصخر الزيتي، مثل الطين، هو مادة طبيعية وفيرة بسهولة. يقوم المصنعون بطحن قطع من الصخر الزيتي وخلطها مع الطين لتشكيل الطوب. يضيف الصخر الزيتي الحديد إلى خليط الطوب لتقويته وتقليل امتصاص الرطوبة وزيادة مقاومته للتآكل. يعتبر الطوب الصخري هو الأفضل حيث لا يتعرض للصدمات الحرارية.
الرماد المتطاير
الرماد المتطاير هو منتج احتراق الفحم الذي يستخدم في صناعة الطوب. يعتبر الكثير من الناس أن طوب الرماد المتطاير أكثر صداقة للبيئة من الطوب الطيني. وذلك لأن طوب الرماد المتطاير يستخدم منتج النفايات الصناعية ويتم لصقه ذاتيًا وبالتالي يكون الإنتاج أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. طوب الرماد المتطاير أخف وأقوى من العديد من الطوب الطيني.
أسمنت
الطوب الخرساني، المعروف أيضًا باسم الكتل الخرسانية أو وحدات البناء الخرسانية (CMU)، مصنوع من الخرسانة، والركام مثل الرمل أو الحجر المختلط، والماء. يتم تقدير الطوب الخرساني لاستقراره ومتانته. يستخدم البناؤون الطوب الخرساني في الأساسات والجدران الحاملة الأخرى. معظم الناس لا يعتبرون الطوب الخرساني خيارًا جماليًا.
الرمل والجير
يتكون الطوب الرملي الجيري، ويسمى أيضًا طوب سيليكات الكالسيوم، من خليط من الرمل والجير والماء. يصنع المصنعون الطوب الرملي والجيري باستخدام الضغط لتشكيله ثم معالجته من خلال تفاعل كيميائي يسمى الكربنة. الطوب الرملي الجيري له لون وملمس موحد. في حين أنها تتمتع بخصائص قوة ممتازة وتتطلب كمية أقل من الملاط، إلا أن الطوب الرملي والجيري لا يتحمل الماء لفترات طويلة.
الخرسانة خفيفة الوزن
الخرسانة الخلوية المعقمة (ACC) عبارة عن مادة بناء خرسانية رغوية خفيفة الوزن تستخدم لصنع وحدات البناء الخرسانية (CMU) أو الطوب. تختلف هذه المادة عن الخرسانة القياسية لأنها لا تستخدم أي ركام أكبر من الرمل. هذه مادة ممتازة للدعم الهيكلي. إن ACC عبارة عن مادة ذات كفاءة حرارية كبيرة، لذا فهي تعمل بشكل جيد في المناطق ذات درجات الحرارة القصوى.
الأرض المضغوطة
يتم استخدام الأرض والرمل الممزوج بمواد رابطة الأسمنت لتشكيل كتل أرضية مضغوطة أو طوب (CEBs). المهندسون المعماريون والمهندسون الذين يفضلون التصميم المستدام والصديق للبيئة يقدرون قيمة CEBs بسبب وفرة التربة كمواد خام.
حجر
يتم قطع الطوب الحجري من الحجر الموجود بدلاً من تشكيله في شكل موحد. الحجر الرملي هو حجر شائع لصنع الطوب لأن المصنعين يمكنهم قطعه وتشكيله إلى كتل. يحتوي هذا الطوب على مجموعة واسعة من الألوان بما في ذلك البني والرمادي والأخضر والبيج والأصفر الشاحب والوردي.
المواد المعاد تدويرها
لقد سمح الابتكار في صناعة البناء باستخدام مواد جديدة في بناء الطوب. يتم تصنيع الطوب الآن من منتجات معاد تدويرها مثل الخرسانة المسحوقة والزجاج المعاد تدويره وحتى النفايات البلاستيكية. يساعد هذا الطوب على تقليل النفايات والحفاظ على المواد الأولية الأخرى.
إضافات
جنبا إلى جنب مع المواد الأولية مثل الطين أو الصخر الزيتي أو الخرسانة، يقوم المصنعون بخلط المواد المضافة التي تعزز أداء الطوب وتغير مظهره.
الملدنات – الملدنات مثل مشتقات السليلوز والنشا شائعة في مخاليط الطوب للمساعدة في زيادة احتباس الرطوبة وتسهيل تشكيل المادة وتشكيلها. المجلدات – يستخدم مصنعو الطوب المجلدات للمساعدة في الحفاظ على شكل الطوب أثناء عملية التشكيل والحرق. وكانت المجلدات التاريخية الجبس والجير. الموثق الشائع اليوم هو الأسمنت. التدفقات – تتم إضافة عوامل التدفق إلى مادة الطوب لخفض درجة انصهار المعادن الطينية. تعمل التدفقات على تعزيز التزجيج وزيادة الترابط بين المواد. مواد التدفق المشتركة هي الفلسبار والحجر الجيري والدولوميت. عوامل التلوين – عوامل التلوين، مثل الأصباغ، تغير لون الطوب. عوامل التلوين طبيعية وصناعية. أكسيد الحديد هو عامل تلوين ينتج اللون الأحمر أو البني. ينتج أكسيد الكروم ألوانًا خضراء. المثبتات – تعمل المثبتات على زيادة ثبات أبعاد الطوب وتقليل الانكماش والالتواء والتشقق أثناء عملية الحرق. مضادات الأكسدة أو العوامل المضادة للإزهار – إن وجود هذه العوامل في خليط الطوب يمنع تكوين رواسب بلورية بيضاء، مثل الملح، على الطوب. وهذا يساعد في الحفاظ على المظهر والسلامة الهيكلية للطوب مع مرور الوقت.
