دانلود تحقیق خاک

مکانیک خاک :
علمی که به نام مکانیک خاک مشهور است هدف تعیین واقعی تر مقادیر ظرفیتهای ایمن تاب فشاری خاکها را در حالات خاص دنبال می کند و اگر از این علم به طور منطقی و عقلانی استفاده شود می توان مقاومتهای خاک را دقیقتر از آنچه که از جداول استخراج می گردد و یا با فرو کردن پاشنه کفش در ته گودال پی حاصل
می گردد برآورد نمود.

اما نباید تصور کرد که مکانیک خاک یک علم دقیق است و در جوابهایش جای هیچگونه تردیدی نیست.

مکانیک خاک هرگز نمی تواند ظرفیت دقیق تاب فشاری یک خاک واقعی را به دست دهد زیرا که خواص فیزیکی تمام خاکهای واقعی در محل ساختمان نقطه به نقطه چه در سطح و چه در عمق تغییر می کند مکانیک خاک فقط می تواند بگوید که مقاومت حجم کوچکی از خاک که به عنوان نمونه از عمق معینی و از گمانه معینی برداشت شده است چقدر است مقاومت خاکهای سایر قسمتهایی که فقط چند متر دورتر نه ممکن است از مقاومت نمونه هابیشتر و یا کمتر باشد به عبارت دیگر در مورد خاک نمی توان گفت که مشت نمونه خروار است.

در نتیجه شیفتگی و پر بها دادن به مکانیک خاک بی فایده است تعیین مقدار متوسط نتایج آزمایش نیز عملاً بی فایده است زیرا که این عمل عیناً مشابه اینست که نتایج ضعیف تر (نقطه ضعف خاک) صرفنظر گردد.

در کاربرد نتایج آزمایشات باید هوشیارانه از قضاوت خودمان استفاده نمائیم زیرا که خاکها در وضعیت طبیعی خود چنان متغییرند و این تغییرات چنان دامنه وسیعی دارد که فی الواقع یک جواب واقعی برای ظرفیت مجاز تاب فشاری موجود نمی باشد و اگر در هر مطالعه خاکی وانمود شود که مسئله ساده است و عاری از هر گونه سردرگمی می باشد بی شک نتایج حاصله به علت بی توجهی به علم بی ارزش خواهد بود و در واقع مکانیک خاک چه می گوید و چگونه باید از زمین نمونه برداری نمود و چگونه این نمونه ها را در آزمایشگاه آزمایش کرد و نتایج حاصله از آزمایشات چه معنی و مفهومی دارند سپس تعداد مثال طراحی پی ها را بررسی و مختصری از آزمایش و نوع پی ها و ظرفیت مجاز تاب فشاری و غیره که تمام این در ارتباط با خاک بوده.

ظرفیتهای ایمن تاب فشاری برای خاکهای غیر چسبنده
نوع خاک ظرفیت ایمن تاب فشاری KN/m2
خشک مخاط در آب (غرتاب)
سنگریزه متراکم و سنگریزه ماسه ای (شن) متراکم 600 و بیشتر 300 و بیشتر
شن با تراکم متوسط ماسه ای با تراکم متوسط 600 200 300 100
شن سست و شل ماسه ای سست و شل کمتر از 200 کمتر از 100
ماسه متراکم 300 و بیشتر 150 و بیشتر
ماسه با تراکم متوسط 300 100 150 50
ماسه سست و شل کمتر از 100 کمتر از 50
بررسی مختصر محلی :
به فرض این که می خواهیم برای ساختمانی در محلی پی طراحی کنیم و می دانیم که خاک از نظر مشخصات یکنواخت می باشد و تا عمق قابل ملاحظه ای بدون تغییر امتداد یافته است اگر قبلاً تجربه ای با این نوع خاک داشته باشیم ممکن است قادر باشیم از خیس آن و ظاهرش قضاوت کنیم که چند کیلو نیوتن بر متر مربع بار را به طور ایمن تحمل خواهد کرد به عنوان مثال می توان انتهای مدادی را در یک خاک رس نرم که تاب فشاری آن 100Rn/m2 و (1/02kg/cm2) می باشد به راحتی فرو برده و برای فرو بردن همان مداد در خاکی با ظرفیت 2 00kn/m2 فشار قابل ملاحظه ای لازم است و برای فرو بردن مداد در خاکی با مقاومت 4 00kn/m2 دچار اشکال زیاد می شود.

اما موضوع این روشها به طور در انگشتن برای آدمی که تجربه قابل ملاحظه ای ندارد و دارای مفهوم چندانی نیست فقط وقتی که شما قبلاً با تعدادی از انواع رس سر و کار داشته اید می توانید در تعیین مقاومت سایر خاکها با روش قیاسی از قضاوت خود مطمئن باشید.

حتی در این صورت احتمال اشتباه بسیار است و این روشها در بهترین وجه خود فقط یک روش تقریبی می باشد.

مختصری از تئوری رفتاری خاک در پی سازی :
با توجه به توضیحات قبل که خاک مرکب از ذراتی به اندازه های متفاوت می باشد توضیح داده شد که خاک رس در واقع ذرات بسیار ریز و ماسه شن و سنگ ریزه ذرات درشت ترند ماده متشکله دیگر تمامی خاکها میزان متاوتی از آب می باشد که درباره اهمیت آن در بخش قبل بیشتر صحبت شده است به زبان ساده مقاومت خاک از دو منبع سرچشمه می گیرد که یکی چسبندگی 1) و دیگر اصطکاک.

2) می باشد خاکهای رس واقعی چسبنده هستند یعنی این که چسبناک هستند ولی زبر و ریگ مانند نیستند شنها خشک اصطکاکی هستند یعنی این که ذرات روی یکدیگر سائیده می شوند ولی به همدیگر نمی چسبند از دید علم محض حتی در خاک رس قسمت عمده مقاومت خاک ناشی از اصطکاک بین ذرات بسیار ریز می باشد و اتصال مصالح به یکدیگر در اثر کشش سطحی.

3) حاصل از آب درونی.

4) خاک می باشد که فضاهای بین ذرات را پر می کند فی الواقع می توان استدلال کرد که تماس اصطکاکی بین ذرات از جذب ذرات به طرف یکدیگر به علت کششهای ناشی از آب درونی حاصل
می گردد موضوع رفتار آب درونی در بخش دیگر بررسی شده است به هر صورت برای منظور حاضر ما احتیاجی به پرداختن به این گونه مسائل نیست نکته با اهمیت اینست که بدانیم خاکها به ویژه خاک رس از ذرات ریز تشکیل شده اند و مقاومت حاصل از مجموع اثرات اصطکاک و کششهای آب درونی را به طور کلی چسبندگی می نامیم
می توان خواص چسبندگی و اصطکاکی را به شکل معادله زیاضی بیان کرد و برای انجام این کار دلایل زیادی می توان ارائه کرد اولین امتیاز این کار در اینست که
می توان مقاومت هر خاک معینی را برحسب خواص چسبندگی و اصطکاک آن بیان کرد بیان غیر ریاضی مقاومت خاک مثلاً به صورت این که گفته شود رسهای لای ای که دارای هر دو مقاومت چسبندگی و اصطکاک هستند دارای فلان درصد چسبندگی به اضاه فلان درصد اصطکاک هستند بسیار ناجور و نامناسب است در حقیقت مقاومت اصطکاکی خاک بر حسب شار در عمق مورد نظر تغییر می کند این تغییرات را به سهولت می توان با معادله ریاضی بیان کرد دومین امتیاز بیان ریاضی خواص خاک به شرح زیر است آزمایشاتی که در آزمایشگاه انجام می دهیم نتایجی به ما می دهد که برای استفاده آنها در محاسبات باید سهم چسبندگی و سهم اصطکاک در مقاومت کلی خاک از یکدیگر جدا شوند و این کار احتیاج به مقداری دستکاری دارد همین که در ذهن خودتان ایده جدا کردن مصنوعی اصطکاک را از چسبندگی قبول کردیم محاسبه مقاومتهای خاک در تمام وضعیتهای عادی بسیار ساده خواهد شد البته بدیهی است که نمی توان درست مشابه گردوئس که می توان مغزش را از پوسته اش جدا کرد یک خاک رس لای ای را اختیار کرد و اصطکاک آن را از چسبندگی آن جدا کرد ولی
می توانیم این خواص را به طور ریاضی از یکدیگر جدا کنیم و این برای کار خیلی مناسب می باشد و ساده تریم شکلی که یک پی می تواند بدان گونه مفهوم شود نشان می دهد این دیاگرام تمامی واقعیت را نشان نمی دهد ولی اقلاً مهمترین قسمت آن را نشان می دهد پی قسمتی از خاک را که به شکل یک گره مثلثی است در زیر خود می فشارد و این درست مثلثی شکل از برف در جلوی پارو جمع شده و رانده می شود.

بنابراین ذرات خاک در داخل مثلث نسبت به ذرات مجاور در خارج از محدود مثلث به طرف پائین رانده می شوند تنها واکنشهائی که مانع فرو رفتن بیشتر پی و قسمت مثلثی شکل خاک می گردد.

با آنکه انسان از آغاز پیدایش بر روی زمین با خاک الفتی ناگستنی داشته است لیکن تشخیص و منقه بندی اقلیمی و پوشش نباتی بسیار بیشتر است و پیچیدگی این عمل از دسته و طبقه بندی اقلیم و پوشش نباتی بسیار بیشتر است تحقیق در روندهای مطالعاتی خاک برای حصول به اطلاعات آماری جدید پیوسته از طرف انسان ادامه می یابد و چون نتایج جدیدی به دست می آید طرح های منطقه بندی تغییر می یباند.

از آنجا که صخره های زیرین درجه حرارت شرایط رطوبت پوشش نباتی درجه شیب زمین از مکانی به مکان دیگر تماماً در روی کره خاکی تغییر می کنند دگرگونی های بسیاری نیز در خاکها به وجود می آید.

بعضی از خاکها حاصلخیز نیستند و قادر به رویش محصولات زراعی نمی باشند بعضی دیگر باروری زیاد دارند و می توانند در طول یک سال دو و حتی سه محصول را در اختیار انسان بگذارد و حاصلخیزی در پاره ای از خاک ها چنان قوی است که سالهای متوالی محصول می دهند قابل توجه است که صرفنظر از تکنولوژی که موجب دگرگونی توان بازدهی خاک شده است هنوز اکثریت عظیمی از مردم جهان مستقیماً جمعیت غذایی خود به خاکهای محلی وابسته اند.

ارزیابی نقشه های پراکندگی جمعیت جهان گویای حاصلخیزی خاک با درجات متفاوت در سرزمین های خاص و غیر حاصلخیزی آنها در اماکن دیگر است جهان را می توان در ده گروه عمده طبقه بندی کرد این گروهها در جای خود به 47 زیر مجموعه 185 گروه بزرگ در حدود /1000 زیر گروه /5000 هم خانواده و /000/10 دسته یا بعضی از اسامی جدید خاکها معنی رسان و یا به گفته خود بیان هستند و به آسانی فهمیده می شود با توجه به گویا مطلب و به لحاظ ارتباط موضوع محور اصلی پروژه خاک در ارتباط با ساختمان و شرایط زیست محیطی می باشد زندگی و اصل بقاء به عوامل گوناگون وابسته است که این عوامل با هر بعد و رویه ای می باشد تأثیرگذار بر روح روان انسان است متأسفانه در جهان امروز با پیشرفت تکنولوژی از خودبیگانگی شدیدی گریبانگر انسانهای شده بخت معماری فقط در حوزه ساخت و آسایس نیست می توان معماری را به تمام سطوح زندگی انسان ارتباط داد و وقتی آسایش توقیف می شود روحیه نخوه ارتباط انسانها روابط اجتمای ناهنجاری تا هنجاریهای اجتماعی اخلاقیان همه در بعد قضیه شکل می گیرد ـ‌ به طور کلی بشر و محقیقن پوسته جامد زمین را بر حسب درشتی و ریزی آن نام گذاری نموده اند که ریزترین دانه آن را در طبیعت خاک و درشت ترین آن را صخره سنگ گفته و بزرگتر از این را به طور کلی کوه نامیده اند.

کلی منشأ تشکیل شده آن اگر به طبیعت برگردیم.

خاک از تجزیه و خرد شدن سنگ ها پدید آمده اند در اثر سرمای شدید آب داخل شکافها و خلل و خرج سنگها منجمد می شود این انجماد با ازدیاد حجم همراه است به مروز زمان در نتیجه این عمل سنگها در اثر سیر تغییر تحولات طبیعت به قطعات کوچکتر تقسیم می شود.

(همین ازدیا حجم در هنگام انجماد آب است که موجب ترکیدن لوله ها در موقع یخبندان می گردد).

و با توجه به هوازدگی و تجزیه خرد شدن ذرات در مواردی در محل تشکیل باقی مانده و روی سنگها را می پوشاند در موارد دیگر که شیب سطح زمین زیاد بوده و در اثر وزن خود و یا باران به قسمت های پائین تر حمل می شوند این ذرات در اثر حرکت و برخورد با سنگها و یا با یکدیگر مجدداً خرد شده و به ذرات ریزتری تبدیل می شوند ذرات جامد و مجزا روی هم انباشته شده و به صورت ماده متراکمی در می آیند و به آنها زمین خورده سنگی و یا خاک گفته می شود که در دشتها و آبرفتها فراوان یافت می شود و یا چنامچه باران نیز ذرات شل را می شوید دایره های رقیق حل شده در آب باران در واقع پاره ای از سنگها را مورد حمله قرار می دههد و قهر طبیعت و در اثر تغییر تحولات فرسایش وقتی آب باران به داخل صفحات بستر و چین خوردگی نفوذ می کند موجب کاهش نیروی مقاوم اصطکاکی می گردد و به دنبال آن گسیختگی و ریزش شروع می شود و در نتیجه تلی از سنگ شکسته به جا می ماند رودخانه ها در مسیر حرکت خود و دریاها با طغیان امواج خود سنگهائی را که در مسیرشان هستند می فرسایند و باز می توان به حررات ساطع از خورشید اشاره کرد که بر اثر تابش خورشید موجب خرد شدن حتی سخت ترین سنگها می شود حتی می توان به قانون طبیعت اشاره کرد که هیچ شیء مطلق نیست همه چیز در حال تغییر تحول و دگرگونی است بلکه اثر حرارت خورشید سنگها را گرم می کند در نتیجه منبسط می گردند و در غروب آفتاب در اثر تغییر دما منقبض می گردند اگر مواد تشکیل دهنده سنگ دارای ضرایب انبساط متفاوتی باشند تغییر درجه حرارت خود موجب متلاشی شدن ساخت و سنگ می گردد تاب فشاری مجاز سنگ ها که تأثیرگذار بر ذرات خاک دارد مشاهده می گردد.

به شرح ذیل : نوع سنگ و تاب فشار مجاز kN/m2 1ـ سنگ آذرین و گنین 5000 و بیشتر.

2ـ سنگ های آهکی و ماسه سنگ ها سخت تا Kn/M23000.

3ـ شیتستهای و تخته سنگها تا 2000.

4ـ سنگهای رسب و لاسنگ تا 1000.

5ـ بلوکهای کچی سخت تا 600.

که ذرات معلق در آب و در هوا کاملاً مشابه تمیز کردن سطوح فلزات زنگ زده با کمک (میدان ماسه موجب فرسایش سنگها می گردد.

و تمام این پروسه ها طی سالیان متمادی منجر به خرد شدن سنگ ها و تبدیلشان به ذرات به اندازه خاک می گردد سپی به مرور باز طی سالیان متمادی این ذرات توسط باد رودخانه ها دریاها یا قطعات یخ حمل می گردد و در بسترهائی (لایه هائی) با ضخامت های متفاوت به جا می نامند در هنگام حمل و انتقال این ذرات مجدداً سائیده و می شکنند و به ذرات ریزتری تبدیل می شوند انواع خاک : خاک ها بر حسب دانه بندی ذرات متشکله آنها تقسیم بندی می شود که از قلوه سنگ ـ شن و ماسه و لای شروع می شوند و به انواع رس ها ختم می شوند گاهی اوقات لایه معینی مخلوطی از چند نوع خاک می باشد و در نتیجه در عمل با شن های ماسه دار و رسهای لای دار و غیره برخورد می کنیم و همچنین ذرات و ابعاد آن محل تشکیل ـ ترکیب شیمیائی چسبندگی قابلیت کشاورزی و نظایر آن دسته بندی کرد و به بررسی تقسیم بندی آن می پردازیم : انواع خاک ها از نظر نحوه تشکیل آن : از نظر نحوه تشکیل آن می توان به دو نوع تقسیم کرد : 1ـ خاک های برجا.

2ـ خاک های حمل شده.

الف) خاک های برجا : خاکهائی هستند که در نتیجه هوازدگی طبقات موجود در زیر خاک به وجود آمده اند در مورد آنها حمل و نقلی انجام نگرفته است.

ب) خاک های حمل شده : خاکهائی هستند که در محلی غیر از محل فعلی شان تشکیل شده بعداً به وسیله عوامل مختلف به محل کنونی حمل شده اند بنابراین در این دسته از خاک ها یکنواختی خاکهای دسته اول وجود ندارد.

((انواع خاک ها از نظر ابعاد و ذرات آن)) : از نظر ابعاد ذرات خاک ها بسته به ریزی و درشتی دانه های آن به خاک رس ـ لای ماسه و شن تقسیم یم شوند که بر همین اساس شن را درشت دانه ماسه را میان دانه و لای و خاک رس را ریزدانه می نامند اندازه و ذرات خاک رس از 2 میکرون تا یک هزرام میکرون.

اندازه ذرات لای از 2 میکرون تا 60 میکرون اندازه ذرات مشابه از 60 میکرون تا 2 میلی متر و اندازه ذرات شن از 2 میلی متر تا 60 میلی متر هستند.

((انواع خاک ها از نظر چسبندگی)) : از لحاظ چسبندگی خاک ها را می توان به دو دسته خاک های غیر چسبنده و خاک های چسبنده تقسیم بندی کرد لای ماسه و شن را خاکهای غیر چسبنده و خاک رس را خاک چسبنده می نامند لای در حالت غیر اشباع دارای چسبندگی قابل ملاحظه است و در صورت غوطه ور شدن در آب چسبندگی اش را از دست می دهد و به صورت خاک غیر چسبنده درمی آید در خاک های چسبنده نیروی چسبندگی باعث نگه داری دانه ها روی هم می شود در حالی که در خاک های غیر چسبنده فقط نیروی اصطکاک بین دانه ها باعث نگه داری دانه ها روی یکدیگر می شوند.

دانه بندی خاک ها : هماهنگونه که در اوایل و شرح حال قبل توضیح داده شد ذرات ریزدانه های خاک طبیعی معمولاً به وسیله هوادزدگی و فرسایش و یا به طور مصنوعی با خرد کردن سنگهای درشت تشکیل می شوند بنابراین این خاکها از ذرات ریز و درشت مختلف که حفره های بین آنها را هوا و یا سایر گازها و مایعات به خصوص آب اشغال کرده است تشکیل شده اند و برای یافتن دانه بندی و توزیع ذرات مختلف در یک نمونه از خاک انتخاب شده دانه بندی با الک صورت می گیرد و در آزمایش دانه بندی از الکهای استاندارد استفاده می کنند و برای تعیین دانه بندی خاکها ابتدا یک نمونه از خاک مورد نظر انتخخاب می شود آنگاه خاک شده را با گذراندن از الکهای مختلف که به ترتیب افزایش قطر سوراخهایشان از بالا به پائین روی هم قرار گرفته و عبور داده اندازه دانه ها روی هر الک و مقدار آنها تعیین می شوند برای نمونه و به دست آوردن مقاومت آن بیشتر و حداکثر تراکم و فشردگی در کارهای ساختمانی و راهسازی باید فضاهای خالی بین ذرات بزرگتر به وسیله ذرات کوچکتر پر شوند از این رو دانه بندی خاک ها دارای اهمیت ویژه ای است که خاک های مختلف از قبیل خاک رس ـ ماسه ـ شن مخلوط هاییکه در کارهای ساختمانی و راهسازی مورد استفاده قرار می گیرند هر یک برحسب مورد و بسته به نوع و محل مصرف باید دارای دانه بندی مشخص باشند که در استانداردها و به خصوص استاندارد ملی ایران تعیین شده است.

خاک رس : خاک رس خاکی است که از ذرات ذره بینی بسیار کوچک ریزتر از 2 میکرون تشکیل شده است این خاک از پوسیدن و تجزیه شیمیایی مواد متشکله سنگها مانند فلدسپاتها و میکاها حاصل می شوند که دانه های خاک رس ناخالص پولکی شکل هستند.

علت خاصیت چسبندگی خاک رس به دلیل شکل پولکی دانه ها و تماس سطحی آنهاست همانگونه که گفته شد خاک رس از پوشیدن تجزیه شیمیایی مواد متشکله سنگها که گفته شد خاک رس از پوسیدن تجزیه شیمیایی مواد متشکله سنگها تشکیل شده به همین دلیل در آنها اساساً ترکیباتی از سیلیس و آلومینیوم با مقادیر متفاوتی از اکسیدهای فلز و عناصر دیگر وجود دارد و به بررسی و ویژگیهای خاک رس می پردازیم.

خاک رس با توجه به اندازه و شکل دانه های آن دارای خواص ویژه ای است که باعث کاربرد وسیع آن در صنایع مختلف شده که مهمترین آن به شرح ذیل می باشد.

الف) جذب آب یکی از مهمترین ویژگیهای خاک رس جذب آب آن است با جذب آب بعضی از خواص خاک رس تغییر می کند.

خاک رس خشک خاصیت چسبندگی و قالب گیری ندارد در حالی که با جذب آب خاصیت چسبندگی و خمیری و قالب گیری پیدا می کند ولی مقاومت خود را از دست می دهد بدان علت ضریب نرمی آن صفر است خاک رس در مجاورت آب قدرت تورم زیاد دارد که پس از آب مکیدن متورم شدن فضاهای خالی بین ذرات آن پر شده نفوذپذیری آن به شدت کاهش می یابد بنابراین برای آب بندی بامها نرها دیوار و کف آبگیرها آن را مورد استفاده قرار می دهند.

ب) شکل پذیری از دیگر خواص مهم خاک رس خاصبت خمیری و شکل پذیری آن به صورت مرطوب است که با جذب آب خاک به صورت گل درآمده و خمیری و شکل پذیر می شود که قابلیت تشکیل گل و یا یک خمیر شکلپذیر (پلاستیک) از خاک به وسیله آب یعنی خمیری که به راحتی بتوان آن را به شکل دلخواه درآورد بدون این که دچار ترک خوردگی شود و یا شکل خود را از دست بدهد.

انواع مختلف خاک رس) خاک رس برحسب خاصیت فیزیکی و درجه خلوص و یا نقطه ذوب به چند دسته تقسیم می شوند.

الف ـ انواع خاک رس بر حسب فیزیکی و درجه خلوص آن : انواع معمول این خاکها که در ارتباط با صنعت ساختمان زیادتر استفاده می شود عبارتند از : 1ـ خاک رس معمولی این خاک در آجرسازی ـ سفال سازی و دیگر کارهای ساختمانی به کار برده می شود.

حتی از چنین خاکی درهای تنورها را با به عمل آوردن کامل و اضافه کردن پشم گوسفند و آنچنان به هم می زدند تا کاملاً جذب هم شود و تنورها از این گل خاک رس استفاده می شد.

حتی در دهات دیوارهای کاه گلی پشت بام کف منازل با اضافه کردن کاه که باعث ترک خوردن آن نشود استفاده می شد حتی در ساختمان قبل از سفیدکاری از کاه گل کرم بندی و زیرسازی می شد.

البته نسبت به گچ خاک مقاومت کمی داشت حتی در دهان خاک رس را الک های بسیار ریز سرند می کردند برای تزیین منازل قبل از فرارسید غیر نوروز استفاده می کردند برای تززین نسبت به موقعیت های فرهنگی و مناسبات اجتماعی نسبت به توان اقتصادی فرق می کرد حتی دیوارهای گلی باغان و منازل از خاک رس پس از به عمل آوردن و خیس کردن آن استفاده می شد.

2ـ خاک رس چینی یا کائولن : این خاک از خالصترین خاک های رس است رنگ سفید آن بعد از پختن نیز سفید باقی می ماند از این رو برای ساختن عروق چینی و کاشی و وسایل بهداشتی از آن استفاده می شود.

3ـ گل اخرا : این خاک دارای مقادیر زیادی اکسید آهن است و از آن در رنگ سازی استفاده می شود.

4ـ انواع خاک های رس بر حسب نقطه ذوب : خاک های رسی بر حسب تقطه ذوب به صورت زیر دسته بندی می شوند.

1ـ مواد نسوز : این خاک ها دارای نقطه ذوب بالاتر از 1450 درجه سانتی گراد هستند.

2ـ مواد رسی بانقطه ذوب بالا : که دارای نقطه ذوب بین 1250 تا 1450 درجه سانتی گراد هستند.

3ـ خاک رس آجر پزی : این خاک دارای نقطه ذوب کمتر از 1250 درجه سانتی گراد است.

4ـ موارد استفاده از خاک رس : موربه متمدن ایران زمین اززمانهای بسیار قدیم خواص و ویژگیهای خاک رس را می شناختند به صورتهای گوناگون از آن در امر ساختمان سازی استفاده می کردند مثلاً برای اسختن دیوارهای سنگی و خشتی یا حتی آجر از ملاک خاک رس و برای اندود سقفها و دیوارها و همچنین جلوگیری از سرایت رطوبت گرما و سرما به داخل ساختمان از ملاک کاه و گل استاده کرده اند آنها برای ساختن قطعاتی که بتوانند در مواردی جایگزین سنگ در ساختمان سازی شود تلاش کرده خشت خام ومتعاقب آن آجر را تولید کردند و امروز نیز خاک رس به صورتهای مختلف در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گردد با استفاده از خاصیت چسبندگی تورمی و نرمی ذرات خاک رس آن را در تهیه ملات گل ملات کاه گل ملات گچ و همچنین در تهیه و ساخت قطعات ساختمانی مانند خشت خام آجر سفال کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار می دهند به دلیل اهمیت و نقش آجر و سایر فرآورده های ساخته شده از خاک رس در صنعت ساختمان آنها را به صورت مجزا مورد بررسی قرار دهیم.

الف ـ ملات خاک رس : این ملات از مخلوط کردن مقدار معین خاک و آب و همزدن و ورزدادن مخلوط آنها به دست می آید ملاک گل جم خمیری و چسبناکی است که هر چه مقدار خاک رس در آن بیشتر باشد چسبناک تر می شود در گذشتته ملاک خاک رس به عنوان در دسترس ترین و ارزان ترین ماده در ساخت خشت و چینه های گلی و یا ماده چسباننده قطعات ساختمانی مورد استفاده قرار می گرفته است به تدریج این نوع استفاده از خاک رس در شهر ما منسوخ گردیده و در حال حاضر در روستاها نیز بیشتر در دیوار باغها انبارها و یا محل نگهداری دامها به کار می رود.

ب) ملات کاه گل : ملات گل رس هنگام خشک شدن جمع شده ترک می خورد و به خوبی نمی توان آن را اندود و سقف و دیوار ساختمان ها استفاده کرد از این رو برای جلوگیری از ترک خوردن گل در موقع خشک شدن به خاک آن در موقع گل سازی به مقدار لازم کاه اضافه می کنند پس از ساختن گل چند روزی آن را می خوابانند تا خاک رس خوب آب بمکد و کاه کاملاً خیس خورده و نرم شود در گذشته به طور وسیع از ملات کاه گل به عنواان اندود و عایق رطوبتی و حرراتی در ساختمان ها استفاده می شده است در حال حاضر در شهرهای بزرگ مانند تهران استفاده از کاه گل به تدریج فراموش شده و در پشت بامها به جای کاه گل از اندودهای سمانی و یا گچ خاک استفاده می شود در شهرهای حاشیه کویر که شدیداً در معرض گرما و سرما هستند استفاده از اندود کاه گل هنوز رواج داشته و بهترین و ارزان ترین گزینه در این خصوص است.

ج) ملات گچ خاک : در ملات گچ خاک رس به عنوان پر کننده و همچنین افزایش دهنده زمان گیرش گچ استفاده می کنند و برای ساختن ملات گچ خاک معمولاً به نسبت مساوی گچ و خاک را به صورت پودر خشک با هم مخلوط کرده و بعد آن را به آب اضافه می کنند.

فرآورده ها و قزعات ساخته شده از خاک رس استفاده در ساختمان سازی : همانگونه که در قسمت های قبل به تفضیل توضیح داده شد اولاً وقتی خاک رس با آب مخلوط شود به صورت خمیر گل شکل پذیر در می آید ثانیاً پس از شکل دادن خمیر فوق و پختن آن جسم سختی در می آید که در مقابل آب کاملاً مقاوم است این دو خاصیت عمده خاک رس آن را به صورت یک ماده خام مهم برای تهیه انواع آجر کاشی سرامیک و وسایل بهداشتی سفال های تزئینی داخل و خارج ساختمان سفالهای پشت و قطعات ساخته شده از خاک رس که در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد می توان آجر کاشی سرامیک سفال بهداشتی پوکه صنعتی را نام برد اگرچه مواد اولیه روش ساخت و تهیه فرآورده های فوق دارای شباهتهای زیاد هستند ولی از آنجا که ویژگیهای هر یک از آنها به طور جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.

با عنایت به موارد ذکر شده منشاء تکامل یافته خاک به صورتهای مختلف استفاده می شود انسان در سرشت و طبیعت خود از بدو زندگی با خاک خو گرفته به قول اندیشمند گرامی خیام و فیلسوف گرانقدر در که کشور پهناور ایران از این اندیشمندان زیاد است که متأسفانه همه از اندیشه های والای این عزیزان بی گانه هستیم می گوید هر ذره که در خاک زمینی بوده است پیش از من تو تاج و نگینی بوده است گرد از رخ نازنین به آزرم فشان کانهم رخ خوب نازنین بوده است مراحل تولید آجر و سایر قطعات رسی که منشاأ آن خاک می باشد : آجر یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی کشورمان که به وضوح شناخته شده می باشد که از پختن خشت خشک شده به دست می آید در ایران آجرسازی و استفاده از آن ابتدا در دشتهایی مانند خوزستان که دسترسی به سنگ با توجه به موقعیت اقلیمی و جغرافیائی آن مشکل بوده است رواج یافته و به تدریجج در سایر مناطق نیز مورد استفاده قرار گرفته است حتی استفاده از آن در ایران باستان به خصوص در دوران ساسانیان و در دوران پس از اسلام نیز رواج داشته که می توان کاربرد آن در بناهای عظیمی مانند طاق کسری ـ پلهای دختر ـ گنبد کاوسس ـ مساجد جامع اصفهان و یزد نام برد که آجر کاری در معماری سنتی ایران که ریشه در تاریخ فرهنگهای بوده جایگاه ویژه ای داشته از زمانهای قدیم آجر در پی سازی ـ طاق زنی نماسازی فرش کف منازل و معابر مورد استفاده قرار می گرفته است هنوز هم اهمیت خود را حفظ کرده و تنوع کیفیت آن از حالت سنتی به روش صنعتی تغییر زیادی صورت گرفته.

الف) تهیه مواد اولیه : همانطور که توضیح داده شد ماده اولیه اساس در تهیهآجر خاک آجرپزی است که نقطه ذوب آن کمتر از 1250 سانتی گراد است علاوه بر خاک رس مواد دیگری مانند ماسه و لای سنگ آهک فلسپات ـ سولفاتها ـ ترکیبات آهن و رستینیها نیز کمو بیش در خاک آجر وجود دارند و مقدار آنها در کیفیت و ویژگیهای آجر تولیدی بسیار مؤثر است.

خاک رس) میزان خاک رس در گل آجر بسیار مهم است خاک رس زیاد گل آجر را توپر می کند ولی باعث ترک خوردن خشت به هنگام خشک شدن و تغییر شکل آن به هنگام پختن در کوره می شود.

ماسه) از مواد دیگری که در خاک آجرپزی وجود دارد ماسه است ماسه به عنوان استخوان بندی کل آجری عمل می کند در حالی که خاک رس نقش پر کننده میان دانه های ماسه را دارد در موقع خشک شدن خشت استخوان بندی ماسه ای از جمع شدن و ترک خوردن خشت جلوگیری می کند ولی چنانچه میزان ماسه در خاک بیش از مقدار مورد نیاز باشد آجر تولید می کرد و پوک می شود برای ساختن سفالهای ممتاز خاکهای ماسه دار را دوغاب کرده تا ماسه درشت آنته نشین شود خاک رس پرمایه به دست آید.

انواع خاکها و رفتار خاک در پی سازی : با عنایت به انی که مختصری از انواع خاکها توضیح داده شد خاک بر حسب اندازه و ذرات ریز متشکله آنها تقسیم می شوند.

خاکها از قلوه سنگ و شن و ماسه و لای شروع می شود و به انواع رسها ختم می شود گاهی اوقات لایه معینی مخلوطی از چند نوع خاک می باشد و در نتیجه در عمل با شن های ماسه دار و رسهای لای دار و غیره برخورد می کنیم مقاومت خاکها از دو خاصیت فیزیکی آنها منشأ می گیرد یکی خاصیت چسبندگی آنهاست که رد واقع جذب ذرات مرطوب کوچکبه یک دیگر می باشد که نوعی اثر چسب مانند است که سبب می شود خاک رس به کفش بچسبد خاصیت دیگر اصطکاک بین ذرات آنها است که در واقع خشونت و زبری ذرات است که از لغز آزاد ذرات مجاور بر روی یکدیگر ممانعت می کند که خیلی مشابه خشونت و زبری در ورق کاغذ سنباده است که روی هم سائیده شوند باری سهولت بر حسب اینکه آیا مقاومت خاک فقط از چسبندگی منشاء می گیرد یا خیر خاکها را دسته بندی می کنند در نتیجه در این تقسیم بندی خاکهای چسبنده و غیرچسبنده موجود است مقاومت خاکهای غیرچسبنده از اصطکاک داخلی بین ذرات آنها منشاء می گیرد خاکهای چسبنده عموماً دارای چنان ذرات کوچکی هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند این خاکها شامل لای ها درس ها می باشند ذرات خاکهای غیر چسبنده معمولاً درشت ترند اینها شامل ماسه شن سنگریزه و قلوه سنگ هستند.