การเผาอิฐดินเหนียวในเตาเผาแบบกอง — รากฐานของอารยธรรม

ดินเหนียวสำหรับทำอิฐที่ดีมักพบลึกลงไป 30-60 ซม.ใต้ชั้นหน้าดินในหุบเขาแม่น้ำและที่ราบน้ำท่วมถึงส่วนใหญ่ ขุดหลุมทดสอบและเก็บตัวอย่าง เพื่อทดสอบความเหมาะสม ให้ปั้นดินเหนียวชื้นเป็นก้อนขนาดลูกเทนนิส แล้วปล่อยจากระดับเอว ลงบนพื้นผิวแข็ง หากมันแบนโดยไม่แตก แสดงว่าดินเหนียวมีความเหนียวเกินไป (มีปริมาณดินเหนียวมากเกินไป) หากมันแตกกระจาย แสดงว่ามีทรายมากเกินไป ดินเหนียวสำหรับทำอิฐในอุดมคติจะเปลี่ยนรูปพร้อมรอยแตกผิวเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่ามีอนุภาคดินเหนียวและทรายในสมดุลตามธรรมชาติ

การทดสอบครั้งที่สอง: ม้วนดินเหนียวเป็นเส้นขนาดเท่าดินสอ แล้วพันรอบนิ้วของคุณ หากพันได้โดยไม่แตก แสดงว่าดินเหนียวมีความเหนียวดีเหมาะสำหรับการทำอิฐ เก็บดินเหนียวประมาณ 200-300 กก. สำหรับการผลิตอิฐขนาดเล็ก 100-200 ก้อน เอาก้อนหิน รากไม้ และเศษอินทรียวัตถุออกด้วยมือ

ดินบริสุทธิ์จะหดตัว 8-12% เมื่อแห้งและเผา ทำให้เกิดรอยแตก การเติมทราย (tempering) ช่วยลดการหดตัวเหลือ 4-6% และป้องกันการแตกร้าว ผสมดินกับทรายสะอาดและคมในอัตราส่วนประมาณดินร้อยละ 70 ต่อทรายร้อยละ 30 โดยปริมาตร อัตราส่วนที่แน่นอนขึ้นอยู่กับปริมาณทรายตามธรรมชาติในดินของคุณ จึงควรทดสอบด้วยชุดตัวอย่างขนาดเล็กก่อน

ค่อยๆ เติมน้ำและผสมโดยการย่ำ (เดินบนดินในบ่อตื้น) หรือนวดด้วยมือจนส่วนผสมเรียบเนียนสม่ำเสมอ ไม่มีก้อนแห้งหรือฟองอากาศ ความเหนียวควรแน่นพอที่จะคงรูปร่างในแบบพิมพ์อิฐโดยไม่ยุบตัว แต่ชุ่มพอที่จะเต็มทุกมุมของแบบพิมพ์เมื่อกดลง ปล่อยให้ดินที่ผสมแล้วพักค้างคืน ช่วงการพักดินนี้ (tempering) ช่วยให้น้ำกระจายตัวอย่างทั่วถึงทั่วทั้งเนื้อดิน

แม่พิมพ์อิฐคือกล่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เปิดด้านบน — โดยพื้นฐานแล้วเป็นกรอบที่ไม่มีด้านล่าง อิฐเมโสโปเตเมียแบบดั้งเดิมมีขนาดประมาณ 30 × 15 × 7 ซม.; อิฐโรมันมีขนาดแบนกว่าที่ 30 × 15 × 4 ซม. สร้างแม่พิมพ์จากแผ่นไม้เนื้อแข็งที่เรียบ ยึดติดกันที่มุม พื้นผิวด้านในต้องเรียบ — ความขรุขระใดๆ จะทำให้ดินเหนียวหลุดออกได้ไม่สะอาด

เพื่อประสิทธิภาพ ให้สร้างแม่พิมพ์แบบรวมที่ขึ้นรูปอิฐ 2-4 ก้อนพร้อมกัน แม่พิมพ์ไม่ควรมีก้นปิด — วางบนพื้นผิวเรียบ (กระดานหรือพื้นดินที่อัดแน่น) และยกออกหลังจากขึ้นรูปอิฐแล้ว ทำให้ด้านในแม่พิมพ์เปียกหรือโรยทรายก่อนใช้งานทุกครั้งเพื่อป้องกันการติด

วางแม่พิมพ์ที่ชุบน้ำแล้วบนพื้นผิวเรียบและขัดทรายไว้ นำก้อนดินเหนียวที่เตรียมไว้ซึ่งใหญ่กว่าช่องแม่พิมพ์เล็กน้อยมาขว้างลงในแม่พิมพ์อย่างแรง แรงกระแทกจะดันดินเหนียวไปทุกมุมและไล่ฟองอากาศออก กดดินเหนียวให้แน่นด้วยกำปั้น จากนั้นปาดส่วนเกินให้เสมอกับขอบบนของแม่พิมพ์ด้วยไม้หรือลวดที่มีขอบตรง

ยกแม่พิมพ์ขึ้นตรงๆ เพื่อปล่อยอิฐที่ขึ้นรูปแล้ว อิฐควรคงรูปร่างโดยไม่ทรุดตัวหรือแตกร้าว หากทรุดตัวแสดงว่าดินเหนียวเปียกเกินไป หากขอบแตกแสดงว่าแห้งเกินไป วางอิฐที่ขึ้นรูปแต่ละก้อนบนพื้นที่ตากแห้งที่เรียบ เว้นระยะห่าง 5-10 ซม. เพื่อให้อากาศถ่ายเท ช่างอิฐที่มีประสบการณ์สามารถขึ้นรูปอิฐได้ 300-500 ก้อนต่อวัน

อิฐดิบต้องตากให้แห้งช้าๆ และสนิททั้งหมดก่อนเผา เพราะความชื้นที่เหลืออยู่จะกลายเป็นไอน้ำภายในก้อนอิฐระหว่างเผา ทำให้อิฐแตกระเบิดได้ ให้ตากอิฐในที่ร่มที่มีหลังคาคลุม ห่างจากแสงแดดโดยตรงและฝน เป็นเวลา 7-14 วันขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ หลังผ่านไป 2-3 วัน ให้พลิกอิฐแต่ละก้อนตะแคงเพื่อให้ผิวด้านล่างได้รับอากาศ

อิฐที่แห้งสนิทแล้วจะเบาเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับอิฐที่เปียก มีสีสม่ำเสมอ (ไม่มีจุดเปียกสีคล้ำ) และเมื่อเคาะจะให้เสียงทึบ ไม่ใช่เสียงอู้เบาๆ ทดสอบโดยการหักก้อนหนึ่ง เนื้อในควรมีสีเดียวกับผิวด้านนอก ไม่มีแกนสีคล้ำกว่า การเผาอิฐที่แกนยังชื้นเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้ชุดอิฐเสียหายในการทำอิฐแบบดั้งเดิม

เตาแบบกองใช้ตัวอิฐเองเป็นโครงสร้างของเตา บนพื้นที่ราบและระบายน้ำดี ให้วางฐานด้วยอิฐเผาแข็งหรือหินแบนราบ สร้างช่องไฟ (อุโมงค์) ที่ระดับพื้นดิน เว้นช่องว่างกว้าง 15-20 ซม. วิ่งตลอดความยาวของกอง เว้นระยะทุก 50 ซม. ตลอดความกว้าง ช่องเหล่านี้คือที่สำหรับใส่เชื้อเพลิงและจุดไฟ

เรียงอิฐดิบเหนือช่องไฟในรูปแบบก้างปลาหรือแบบสเตรทเชอร์บอนด์ โดยเว้นช่องว่างระหว่างอิฐ 1-2 ซม. เพื่อให้ความร้อนหมุนเวียน สร้างกองให้สูง 1-1.5 เมตร เอียงด้านข้างเข้าด้านในเล็กน้อยเพื่อความมั่นคง ชั้นอิฐด้านนอกสุดทำหน้าที่เป็นฉนวน ซึ่งจะเผาได้ไม่สม่ำเสมอนัก แต่ช่วยป้องกันอิฐด้านในไม่ให้สูญเสียความร้อน ปิดผิวภายนอกด้วยชั้นดินเหนียวเปียกหนา 5 ซม. และเว้นรูอากาศไว้ที่ด้านบนเพื่อให้เกิดการดึงอากาศ

จุดไฟในช่องทั้งหมดที่อยู่ระดับพื้นดินพร้อมกันโดยใช้ไม้ก่อและถ่าน ในช่วง 12 ชั่วโมงแรก ให้รักษาไฟอ่อนและมีควันน้อย การทำเช่นนี้จะขับไล่ความชื้นที่หลงเหลืออยู่ในก้อนอิฐออกไปโดยไม่ทำให้เกิดการช็อกจากความร้อน จากนั้นค่อยๆ เพิ่มเชื้อเพลิงในช่วง 12 ชั่วโมงถัดไป จนกระทั่งช่องไฟลุกไหม้อย่างรุนแรง

รักษาอุณหภูมิสูงสุด (สังเกตเห็นแสงสีแดง-ส้มผ่านช่องอากาศที่ด้านบนของกอง) เป็นเวลา 24-48 ชั่วโมง อุณหภูมิเป้าหมายคือ 900-1100°C ซึ่งที่ช่วงนี้ แร่ดินเหนียวจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างถาวร (การเผาผนึกและการทำให้เป็นแก้ว) ทำให้อิฐแข็งอย่างถาวร เติมเชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่องผ่านช่องทางเข้าของไฟ เมื่อด้านบนของกองเรืองแสงสีแดงหม่นและควันจากช่องอากาศเปลี่ยนจากสีดำเป็นใส การเผาจึงเสร็จสมบูรณ์

ปิดช่องไฟและรูอากาศทั้งหมดด้วยปูนดินเหนียว และปล่อยให้กองเผาเย็นตัวเป็นเวลา 3-5 วัน อย่าแยกชิ้นส่วนขณะยังร้อน เพราะการเย็นตัวอย่างรวดเร็วทำให้อิฐที่เสร็จแล้วแตกร้าวจากแรงกระแทกทางความร้อน เมื่อปูนดินเหนียวด้านนอกเย็นลงจนสัมผัสได้ ให้เริ่มค่อย ๆ นำอิฐออกจากด้านนอกเข้าด้านใน

คัดแยกอิฐเป็นสามเกรด: เกรด 1 (อิฐด้านในที่เผาสมบูรณ์ เคาะแล้วเสียงกังวานชัดเจน และมีสีแดงน้ำตาลสม่ำเสมอ) เป็นอิฐคุณภาพสำหรับโครงสร้าง เหมาะสำหรับผนังรับน้ำหนัก เกรด 2 (เผาไม่สมบูรณ์บางส่วน สีอ่อนกว่า และนิ่มกว่าเล็กน้อย) ใช้สำหรับผนังกั้นภายในและผนังที่ไม่ใช่โครงสร้างได้ เกรด 3 (อิฐด้านนอกที่เผาไม่สมบูรณ์ ยังค่อนข้างนิ่ม) สามารถบดและนำกลับมาใช้เป็นวัสดุผสมสำหรับการเผาในรอบถัดไปได้ กองเผาที่เผาได้ดีโดยทั่วไปจะให้อิฐเกรด 1 ประมาณ 60-70%