سنگ گچ کلسیم سولفات آبدار طبیعی است که در داشته‌های خاکی پوسته جامد کره زمین به فرم قشرهای نسبتاً ضخیم و کلفت فراوان است نخستین بار حدود ۱۶۰ تا ۲۰۰میلیون سال پیش، زمانی که دریاها خشک شدند، لایه های سنگ گچی که در زیر آن ها به وجود آمده بودند پدیدار گشتند. گچ یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در دنیا میباشد :
- تاریخ استفاده بشر از گچ به 5000سال پیش در اهرام مصر باز می گردد
- در یونان باستان و ایران نیز گچ رابطه ی نزدیکی با ساختمان سازی داشته
- در قرن ۱۷ پاریس پایتخت گچ بود و تمام دیوارهای چوبی خانه ها توسط گچ پوشانده شده بود.
سنگ گچ
- سنگ گچ سنگی رسوبی از مصالح ساختمانی کلسیم دار است
- از نظر شیمیایی یا سولفات کلسیم آبدار (2CaSO4· 4H2O ) است که به آن ژیپس (گچ خام ) می گویند و یا سولفات کلسیم بدون آب (CaSO4 )است ک به آن انیدریت می گویند و فاقد ارزش تجاری است.
- سنگ گچ ترکیبی از آهک انیدریت سولفوریک و آب است.
- به دلیل میل ترکیبی بالا اغلب دارای ناخلصی های زغال رس دولومیت و ترکیبات آهن است
منابع سنگ گچ
سنگ گچ از نظر شکل ظاهری به سه صورت یافت می شود :
- سنگ گچ معمولی ( غیر بلوری) که فراوان ترین نوع است و برای گچ پزی استفاده می شود.
- سنگ گچ بلوری که از برگ های نازک هیدرو سولفات کلسیم ( سنگ گچ لایه لایه ) و یا تار های بلوری ( سنگ گچ ابریشمی )آن تشکیل شده .
- سنگ گچ مرمری که جلا پذیر است و سنگی زینتی است. بسیار نرم است و تراشیدن و کار کردن با آن آسان است.
کاربرد گچ
گچ بدلیل خواص ویژه قیمت مناسب و در دسترس بودن یکی از مصالح پرکاربرد در ساختمان سازی است همچنین برحسب روش تولید در صنایع مختلف کاربرد دارد.
- ساختمان سازی : مهمترین استفاده گچ در این صنعت است. اغلب از گچ برای اندود گچ و خاک، سفید کاری ،تهیه ملات و گچ بری تزئینی ،صفحات پیش ساخته ،پیاده کردن نقشه روی زمین ، نگهداشتن مصالح به طور موقت تا ریختن ملات و …
- صنعت سیمان : دیر گیر کردن سیمان
- صنعت چینی سرامیک : تهیه قالب
- صنعت کشاورزی : تهیه کود و سم ، بهینه سازی زمین
- صنعت کاغذ : شفاف کردن کاغذ
- پزشکی : باند پزشکی قالب دندان
- استخراج سنگ گچ
- سنگ شکن فکی ،ابعاد 50-75 میلیمتر
- سنگ شکن چکشی ،ابعاد 10-15 میلیمتر
- حرارت 170 درجه سانتی گراد در کوره و از دست دادن بخشی از آب تبلور ( گچ زنده )
- آسیاب ، ابعاد 0.2 میلیمتر ( گچ قابل مصرف )
هرچه حرارتی که به سنگ گچ داده می شود بالاتر رود ملات حاصل دیر گیرتر می شود زیرا به آب بیشتری برای بلوری شدن نیاز دارد ولی اگر حرارت به 400-300 درجه برسد سنگ گچ کل آب را از دست می دهد و تبدیل به گچ سوخته می شود که برای گچ کاری مناسب نیست.
اگر حرارت به 900 درجه برسد سنگ به آهک و سولفات تجزیه می شود که آهک موجب کند گیر شدن گچ و تولید آلوئک یا آبله در سطح می شود.
گچ کشته و زنده
سخت شدن گچ 6-3 دقیقه بعد از حل شدن آن شروع و 30-20 دقیقه طول میکشد بنابراین به علت زود گیر بودن گچ این امکان وجود ندارد که سطح وسیعی را با گچ پوشاند و یا با ماله صاف کرد درنتیجع برای یکدست کردن سطوح از گچ کشته برای پرداخت سطوح استفاده می شود .
مراحل تهیه گچ کشته :
- الک گچ زنده
- انحلال در آب و ورز دادن آن به مدت 12-10 دقیقه
گیرش گچ کشته پس از 25 دقیقه شروع و در برخی مواقع پس از 60 دقیقه تمام می شود
کوره های گچ پزی
در گذشته تنها از کوره ی تنوره ای استفاده می شد اما امروزه از کوره های مختلفی مثل کوره ی افقی گردنده، تاوه ای ،زنجیر دوار و نیز روش پخت سریع برای پختن گچ استفاده می شود.
- کوره تنوره ای : همانند کوره آجرپزی است و حرارت قابل کنترل نیست درنتیجه محصولات یکسان نیست
- کوره تاوه ای : ابتدا سنگ گچ خرد می شود سپس آسیاب و خشک می شود و گرد حاصل را حرارت می دهند تا پخته شود. محصول این کوره یکنواخت است.
خواص گچ :
خواص فیزیکی :
- دانه بندی : بیش از 70% دانه های گچ باید کوچکتر از 0.2 میلیمتر بوده و زیردست نرم باشد.
- مقاومت در برابر آب و رطوبت : مقاومت گچ بسیار کم است و طبله میکند در فضاهای مرطوب می توان از گچ مرمری استفاده کرد.
- مقاومت در برابر آتش : از آنجا که در ساختار خود 2 مولکول آب دارد تا زمان تبخیر آنها مقاومت میکند. (3-2 ساعت)
- عایق حرارتی : ضریب هدایت حرارتی گچ متوسط و در حدود 0.6 است که با افزایش تخلخل کاهش می یابد.
- عایق صوتی : از خاصیت آگوستیک متوسطی برخوردار است و 60% ارتعاشات را مانع می شود.
- رنگ: رنگ آن سفید است اما از لحاظ شیمیایی با رنگ ها سازگاری دارد و می توان آن را رنگ زد یا در آب ملات رنگ بکاربرد.
خواص شیمیایی
خوردگی: گچ در تماس با فلزاتی مثل آهن روی و سرب باعث ایجاد خوردگی و تولید سولفات می شود
خواص مکانیکی :
مقاومت گچ بسته به میزان قفل و بست بلور های آن در خمیر است. کیفیت گچ، مواد کند گیر کننده،کاهش نسبت آب به گچ و شرایط نگداری در مقاومت گچ موثرند.
- مقاومت فشاری : 1.5 ساعت از گیرش 35-34 و بعد از 28 روز حداکثر 60
- مقاومت خمشی : بعد از 28 روز به 25 می رسد
- سختی : اندکی از 1 بیشتر است اما گچ کشته از این مقدار کمتر است.
انواع گچ
با افزوده های شیمیایی خاص و دانه بندی بسیار ریز قدرت چسبندگی و نفوذ بالایی در سطوح صاف دارد و با ضخامت 40-5 میلیمتر برروی بتن و سیمان قابل اجراست .
مقاومت فشاری و خمشی بالایی دارد و در برابر ضربه و رطوبت هم مقاوم است.
صفحات گچی
این صفحات فرآورده های پیش ساخته ای هستند که برای تیغه چینی،دیوار غیر باربر و اندود گچ استفاده می شوند و از طریق میخ و پرچ یا ملات های گچی اجرا می شوند.
ویژگی های صفحات گچی:
استفاده از خمیره های کاغذ یا الیاف چوب جهت استحکام
استفاده از دانه های معدنی یا پرلیت و یا ایجاد تخلخل برای کاهش جرم و خاصیت آگوستیک
انبار کردن گچ
گچ فله ای را باید بلافاصله مصرف کرد ولی گچ کیسه ای با رعایت برخی شرایط می توان نگهداری کرذ:
- عدم رطوبت
- فاصله از زمین 10 سانتی متر و از دیوار 20 سانتی متر
- حداکثر 10 کیسه روی هم چیده شود
