گچ، از مصالح ساختمانی پودری است که استفاده از آن قدمت بسیار زیادی دارد و امروزه نیز کاربرد عمده آن مربوط به سفیدکاری ساختمان است. از گچ برای پوشاندن دیوارها و سقف‌ها و هم‌جچنین قالب‌بندی المان‌های دکوراتیو استفاده می‌کنند. در ادامه این مقاله به طور مفصل در مورد گچ، انواع آن و مزای آن صحبت خواهیم کرد.
گچ چیست؟
گچ زیردسته سنگ‌های کربناته رسوبی و کلسیم سولفات آبدار است که هم به صورت طبیعی و هم غیر طبیعی می‌توان آن را به دست آورد. برای حصول گچ، سنگ آن را به وسیله دستگاه‌ها و ماشین‌آلات سنگ‌شکن از پوسته زمین استخراج می‌کنند. این سنگ گچ استخراج شده بافتی بلوری دارد و از لایه‌هایی ضخیم تشکیل شده است.
برای از بین بردن تبلور سنگ گچ، پس از استخراج آن را در کوره‌هایی با حرارت 180 درجه سانتی گراد حرارت می‌دهند. این کار آب موجود در سنگ را تبخیر می‌کند و راحت‌تر می‌توان آن را به پودر گچ تبدیل کرد. پس از تبخیر آب، سنگ گچ را با آسیاب‌های مخصوص به صورت پودر قابل استفاده در مصارف ساختمانی به دست می‌آورند. ذرات پودر به دست آمده باید کمتر از 0.15 میلی‌متر باشد.
پودر گچ به دست آمده رنگی سفید دارد و ممکن است حاوی ناخالصی‌هایی از جنس مواد آلی رس و اکسید آهن باشد. وجود ناخالصی در خاک رس می‌تواند باعث تغییر رنگ آن به خاکستری و خاکستری مایل به آبی، صورتی یا زرد شود. سنگ گچ خالص دارای 20.9 درصد آب، 46.6 درصد گوگرد تری‌اکسید و 32.5 درصد کلسیم اکسید است. وزن مخصوص آن 2.2 و سختی آن هم 2 است.
مقایسه گچ سفیدکاری و گچ زیرکار
گچ ساختمانی تولید شده یا به صورت گچ سفید کاری است یا گچ زیرکار (گچ خاک). نحوه تولید هر دو نوع گچ بسیار شبیه به یکدیگر است. تنها تفاوت آن‌ها این است که برای تولید گچ سفیدکاری، از دستگاه و تجهیزات قوی‌تری برای سرند، آسیاب و تفکیک استفاده می‌کنند.
سنگ گچ مورد استفاده برای تولید گچ سفید، دارای خلوص 98 درصد است. گچ سفید کاری نسبت به گچ زیر کار زمان گیرش اولیه و گیرش ثانویه (نهایی) بالاتری دارد و در مش‌های 40، 60 و 100 تولید می‌شود.
تاریخچه گچ ساختمانی
گچ از نظر قدمت یکی از قدیمی‌ترین مواد به شمار می‌رود. قدمت گچ به چیزی حدود 160 تا 200 میلیون سال پیش برمی‌گردد؛ زمانی که دایناسورها منقرض شدند و با خشک شدن دریاها، لایه‌های سنگ گچ بیرون آمدند. در طی قرون گذشته، نحوه استخراج سنگ گچ و استفاده از آن مرتبا تغییر کرده است.
براساس شواهد، چیزی حدود 5000 سال است که انسان‌ها از گچ استفاده می‌کنند. یکی از آثاری که اولین نمونه‌های آن را نشان می‌دهند، اهرام ثلاثه مصر هستند که دیواره‌های آن‌ها از گچ پوشیده شده است. در ایران نیز قدمت استفاده از آن به دوره اشکانیان می‌رسد.
در اروپا، پاریس در قرن هفدهم پایتخت گچ بود و دیوارهای چوبی تمام خانه‌های آن با گچ پوشیده شده بود. بعد از آتش‌سوزی بزرگی که در سال 1666 در لندن اتفاق افتاد و قسمت بزرگی از آن ازبین رفت، پادشاه فرانسه برای جلوگیری از وقوع اتفاقی مشابه، دستور داد که دیوار تمام خانه‌ها با گچ پوشانده شوند.
خواص و مزایای گچ
خواص و مزایای گچ را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:
- زودگیر بودن
- افزایش حجم
- مقاومت در برابر آتش
- آکوستیک بودن
- قیمت گچ مناسب است
- رنگ آن سفید است
- رنگ‌پذیر است
- خاصیت پلاستیکی دارد
کاربردهای گچ
از گچ در صنایع مختلفی استفاده می‌شود که به طور خلاصه مهم‌ترین موارد کاربرد گچ عبارتند از:
- ساختمان‌سازی: برای اندودکاری، سفیدکاری، تمیزکاری، پرداخت، گچ‌بری، ساخت ملات گچی، ساخت آجر و افزایش زمان گیرش سیمان.
- چینی‌سازی و سرامیک: برای ساخت قالب چینی و سرامیک.
- شیشه‌سازی: برای تنظیم ویسکوزیته مذاب.
- ریخته‌گری: برای ساخت قالب ریخته‌گری
- کشاورزی: برای تهیه کود شیمیایی، تهویه خاک و تهیه سم‌های شیمیایی.
- پزشکی: برای ساخت قالب دندان، باند پزشکی، قرص و شکسته‌بندی.
- تولید کاغذ: برای شفافیت کاغذها.
- چرم‌سازی: برای جدا کردن مواد شاخی از پوست
نحوه تهیه و تولید گچ
منابع تهیه گچ
پودر گچی که در صنایع مختلف به کار می‌رود را از آسیاب کردن سنگ گچ به دست می‌آورند. سنگ گچ به وفور در تمام نقاط کره زمین وجود دارد، به طوری که از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم قرار دارد. در ایران نیز سنگ گچ به وفور یافت می‌شود و منابع عظیمی از آن در اطراف سمنان، تهران، جاجرود، آذربایجان، هرمزگان و مشهد وجود دارد.
استخراج و آماده‌سازی سنگ گچ
سنگ گچ را می‌توان با استفاده از روش‌های آتش‌کاری، برش و … از جدا کرد. این سنگ‌های استخراج شده به وسیله سنگ‌شکن‌های چکشی به قطعات کوچک‌تری در حدود 40 سانتی‌متر تبدیل می‌شوند. و سپس کلوخه‌های حاصل را به وسیله قیف‌های مخصوص به سمت سنگ‌شکن‌های فکی می‌رسند تا در آن‌جا به قطعات ریزتر میلی‌متری تبدیل شوند.
این قطعات میلی‌متری بعد از الک شدن، به وسیله نوارهای نقاله به سمت سیلوها هدایت می‌شوند تا در آن‌جا انبار شوند. دانه‌های بزرگتری که از الک رد نشده بودند هم مجددا به سمت آسیاب فکی یا گلوله‌ای هدایت می‌شوند تا بار دیگر خرد شوند و به اندازه مورد نظر دربیایند.
برای تولید پودر گچ از این سنگ‌ها، باید ابتداز آن‌ها را در کوره‌هایی با دمای 180 درجه سانتی‌گراد پخت تا آب آن‌ها گرفته شود و بتوان آن‌ها را آسیاب کرد. در نتیجه محصول انبار شده در سیلوها به وسیله تسمه‌های نقاله به کوره منتقل می‌شوند و در نهایت بعد از پخته شدن به وسیله آسیاب گلوله‌ای پودر می‌شوند.
انواع کوره‌های گچ‌پزی
کوره گچ‌پری چاهی
این نوع از کوره‌ها، قدیمی‌ترین کوره گچ‌پزی در ایران هستند که با این حال هنوز هم در برخی از شهرها مورد استفاده قرار می‌گیرند. کوره‌های چاهی شبیه به تنور هستند و دمای آن‌ها قابل تنظیم نیست. با چیدن سنگ‌های گچ در این کوره‌ها هرکدام به سبب فاصله‌ای که از منبع آتش دارند، میزانی از حرارت را دریافت می‌کنند و درنتیجه انواع مختلفی از گچ به دست می‌آید. به دلیل یکسان نبودن حرارت در همه جای این کوره، محصول آن مرغوب نیست.
کوره گچ‌پزی تاوه‌ای
کوره تاوه‌ای مانند سینی بزرگی است که سنگ‌های گچ را در آن می‌ریزند و حرارت می‌دهند. این کوره‌ها دستگاه هم‌‌زنی شبیه به شانه دارند که در وسط تاوه قرار دارد و حول محور خود می‌چرخد. این کار باعث می‌شود که دانه‌های گچ مرتبا هم بخورند و حرارت به طور مساوی به همه سنگ‌ها برسد.
کوره گردنده خفته
کوره گردنده افقی رایج‌ترین کوره گچ‌پزی است. این کوره‌ها شبیه به استوانه‌ای افقی هستند که شیبی 4 درجه دارند و حول محور خود می‌چرخند. با چرخیدن کوره سنگ‌هایی که در حال پخت هستند به جلو هدایت می‌شوند و از سر دیگر کوره بیرون می‌آیند. حرارت کوره گردنده افقی قابل کنترل است و محصولی یکنواخت دارد.
انواع گچ
انواع گچ را می‌توان از لحاظ ساخت و از نظر کاربرد دسته بندی کرد.
انواع گچ از لحاظ شیوه تولید
- گچ تیز
- گچ آسترکاری
- گچ بوم
- گچ خوش‌مایه
- گچ کشته
انواع گچ ساختمانی
گچ‌های ساختمانی انواع مختلفی دارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گچ گیپتون: ترکیبی از گچ با افزودنی‌های چسبنده (مثل سریش)
- گچ عاج: گچی سفید رنگ با دانه‌های بسیار نرم و میکرونیزه
- گچ مرمر: گچی است که خود فاقد آب مولکولی است و آن را پس از ترکیب با آب، مجددا می‌پزند.
استانداردهای گچ
در استانداردهای مختلفی از مقررات ملی ساختمان به گچ پرداخته شده است، که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- استاندارد شماره 12015-1: گچ‌های ساختمانی و اندودهای گچی آماده -قسمت ۱- تعاریف و ویژگی‌ها
- استاندارد شماره 12015-2: گچ‌های ساختمانی و اندودهای گچی آماده -قسمت ۲- روش‌های آزمون
- استاندارد شماره 269: ویژگی‌ها و روش آزمون گچ ساختمانی
- استاندارد شماره 1161: سقف پوش گچی
- استاندارد شماره 2785: ویژگی‌های گچ قالب‌سازی
- استاندارد شماره 2786: قطعه‌های پیش‌ساخته دیوارهای گچی
- استاندارد شماره 5029: روش‌های آزمون شیمیایی گچ‌های ساختمانی
- استاندارد شماره 5030: ویژگی‌های سنگ گچ
- استاندارد شماره 5031: ویژگی‌های گچ استریش
- استاندارد شماره 5032: ویژگی‌های بتن گچی
- استاندارد شماره 5033: ویژگی‌های سنگدانه‌های معدنی مورد به‌کارگیری در گچ ساختمانی
- استاندارد شماره 5481: روش آزمون فیزیکی گچ پلاستر
- استاندارد شماره 5482: روش‌های آزمون گچ‌های ساختمانی
مقاومت گچ
گچ از مصالح مورد استفاده در مرحله نازک کاری ساختمان است و نیازی نیست که مقاومت بالایی در برابر تحمل بار داشته باشد. و تنها کافی است مقاومت گچ به حدی باشد که پس از خشک شدن ملات، بتواند وزن خود را تحمل کند. مقاومت فشاری گچ خشک شده چیزی حدود 30 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و مقاومت کششی آن 5 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع می‌باشد.
جمع بندی
گچ یکی از مصالح ساختمانی پودری است که در مرحله نازک کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تولید پودر گچ، سنگ آن را از طبیعت استخراج و پس از پختن پودر می‌کنند. گچ‌ها در صنایع مختلفی کاربرد دارند و انواع مختلفی نیز دارند. در این مقاله تلاش کردیم که به طور کلی به معرفی گچ بپردازیم.
