گچ چیست
گچ یکی از انواع سنگ های کربناته رسوبی و کلسیم سولفات آبدار طبیعی یا غیرطبیعی با فرمول شیمیایی ۲CaSO4.4H2O است. این ماده یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی می باشد که از اشکال بلوری مختلف برخوردار بوده و به رنگ سفید و احتمالا حاوی ناخالصی های خاک رس و اکسید آهن است. این ماده از آن دسته مصالحی است که در صنعت ساختمان سازی بسیار حائز اهمیت می باشد و به علت ویژگی های خاصی که دارد از گذشته تا به حال مورد مصرف قرار می گیرد. اکثر خانه هایی که در ایام قدیم ساخته می شد از لحاظ گچ بری های خاص و متنوع با طرح و معماری های گوناگون زبان زد بوده و هست. در شهرهایی مانند اصفهان، کاشان و دیگر مناطق کشورمان ایران شاهد ساختمان هایی بی نظیر و هنرمندانه هستیم. این ماده با خواص زیاد خود از اولین قدم برای شروع ساختمان سازی کاربرد دارد؛ بدین صورت که حتی در مرحله پیاده سازی حدود و مساحت زمین از آن برای ریختن رنگ روی حد مشخص شده روی زمین استفاده می شود.
منابع اصلی
این ماده در اصل از پختن و سپس آسیاب شدن سنگ گچ تهیه می شود و همین دلیل به آن گچ کلسینه می گویند. سنگ گچ از مصالح ساختمانی دارای کلسیم است که در طبیعت به میزان بسیار زیادی یافت می شود و به طور تقریبی در تمام نقاط دنیا وجود دارد. همچنین از نظر میزان فراوانی در گروه مصالح موجود در طبیعت ، رده پنجم را به خود اختصاص داده است. در شهرهای اطراف تهران ، جاجرود ، مناطق کویر مرکزی و آذربایجان این نوع سنگ کربنات کلسیم به وفور وجود دارد.
فرمول سنگ گچ
از جمله سنگ های ته نشستی محسوب می شود که فرمولاسیون آن میل شدیدی به ترکیبی بودن دارد و به این معنی است که به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود. سنگ گچ به طور کلی یا با کربن و یا با اکسید آهن و خاک رس ترکیب می شود. فرمول شیمیایی آن به صورت سولفات کلسیم آبدار است.
ساختار اصلی ملات گچ
برای ساخت ملات گچ و خاک ابتدا پودر آن را داخل میزان تعیین شده ای از آب میریزیم تا جایی که تمامی دانه های گچ به طور کامل در مجاورت آب قرار گیرد. از لحاظ تئوری هر یک کیلوگرم از آن باید با حدود دو لیتر آب مخلوط شود تا ملات یکدست و بدون نقصی حاصل گردد.
مزایای استفاده
- نسبت به دیگر مصالح ساختمانی بسیار زودگیر است.
- هنگام مخلوط شدن با آب ، حجم آن به طور چشمگیری زیاد می شود.
- در زمان حوادثی همچون آتش سوزی مقاومت بالایی دارد.
- از لحاظ قیمت جزو ارزان ترین مصالح ساختمان سازی محسوب می شود.
- در صنعت پزشکی برای شکسته بندی استخوان ها استفاده می گردد.
مدت زمان مصرف گچ ساختمانی
گچ ساختمانی نباید به صورت فله ای انبار شوند و در صورت انبار کردن باید سریعا مورد مصرف قرار بگیرد؛ به دلیل این که با داشتن میل شدید ترکیبی خود حتی رطوبت هوا را نیز جذب کرده و بعد از مدتی فاسد خواهد شد. در صورت تغییر شیمیایی یا به اصطلاح فاسد شدن هنگام درست کردن ملات با آب به صورت درست مخلوط نمی شوند در نتیجه حجم آن افزایش نیافته و سختی لازم را نخواهد داشت. اما اگر گچ های ساختمانی را در پاکت های مخصوص و سر بسته بریزند و انبار کنند؛ در صورتی که از رطوبت دور باشد و خیس نشوند تا مدت زمان یک سال هم می توان از آنها نگهداری و استفاده کرد. در انبار های بزرگ پاکت ها را روی پالت هایی با حداقل فاصله ۱۰ سانتی متر از کف زمین و نیز ۲۰ سانتی متر از دیواره های ساختمان انبار قرار می دهند. همچنین تعداد پاکت هایی که بر روی هم قرار می گیرند نباید به بیشتر از ده عدد برسد.
قدمت استفاده از گچ ساختمانی
معماران مصری از ده ها قرن پیش هم برای پوشاندن دیواره های اهرام ثلاثه مصر از گچ استفاده می کردند. در داخل اهرام نیز نقاشان بزرگ با استفاده از آن ، طرح هایی با شکوه و هنرمندانه از ارابه های جنگی ، خدایان مصری ، پرندگان و حیوانات گوناگون می کشیدند. در سال های دور از نوعی گچ که امروزه به آن آلاباستر می گوییم استفاده می شد.
طرح های زیبای گچی بر روی سقف خانه ها خيلي قديمي نيستند. گرچه در بعضی از خانه هاي با معماری قديمي نوارهاي گچی به صورت برجسته دور تا دور سقف و یا به دور چراغ های مركز سقف ديده مي شوند ولي اين آثار هنرمندانه عمر طولانی ندارند. البته امروزه برخی شرکت های ساختمانی در خصوص ایجاد طرح هاي سبك سنتي و قديمي بر سطوح گچی فعالیت دارند. اين فعاليت ها نیز توسط استادان و معماران بسیار ماهر بر روي سقف خانه های افراد معروف و مهم و يا مکان های مذهبی و كليساها انجام مي گردد.
انواع
گچ سفيد ساختمانی
برای تولید کردن گچ سفيد ساختمان در ابتدا انواع مختلفی از سنگ گچ استخراج شده را مخلوط کرده و بعد از اجرای دو عمليات خرد کردن و سنگ شكنی با ظاهر دانه بندي يكنواخت و یکدست وارد خط توليد خواهد شد. اين مخلوط های یکنواخت درون كوره هاي با ساختمان افقي دوار و نیز در دما و زمان های مختلفی پخته می شود و در اصطلاح كلسيته مي گردد. در مرحله بعد گچ كلسينه شده پس از خارج شدن از كوره ها درگیر وارد آسیاب و خردایش ريزدانه ها می شود. گچ سفيد ساختمان بعد از آسياب شدن سرند می شود و به صورت دانه های همگن آماده بسته بندي و ارائه به کارخانه ها و خریداران مي شود. جنس پاکت ها را از یک نوع كاغذ و یا مواد پروپيلن بسیار مقاوم در برابر رطوبت و آب تولید می کنند. قابل ذكر است كه وزن کیسه های بزرگ گاهی به یک تا یک و نیم تن نیز خواهد رسید.
ويژگی فيزيكی گچ سفید ساختمانی
- رنگ آن سفيد خالص است
- مدت زمان گيرش در مرحله اوليه چهار تا هشت دقيقه می باشد.
- مدت زمان گيرش در مرحله ثانويه ۱۸-۱۷ دقیقه می باشد.
- تعداد دانه بندي كمتر از ۲/۱ ميلي متر صد درصد است.
- تعداد دانه بندي كمتر از ۵/۰ ميلي متر هشتاد و پنج الی نود و دو درصد است.
- میزان مقاومت فشاري هفتاد و پنج تا هشتاد و پنج كيلوگرم بر سانتيمتر مربع می باشد.
گچ خانواده
از انواع محصولات جديد تولیدی مي باشد كه در سال ۱۳۸۳ آن را طراحي و توليد کردند و در همان سال هم به بازار ایران عرضه شد و بسیار مورد استقبال مصرف كنندگان داخلی و خارجی قرار گرفت. در کل هدف اصلی از توليد آن ایجاد رفاه نسبی برای مصرف كننده و نیز دسترسي پیدا کردن آسان تر جهت مصرف در خانه ها و کارگاه های مجسمه سازی ، كاردستي براي كودكان و نوجوانان ، نصب کردن ابزار گچی ، عمل زير سازي جهت نقاشي ، گچ كاري هايی در مقیاس کوچک مختصر و کاربرد های بیشمار دیگر می باشد و در بسته بندی های پاکتی با وزن دو کیلوگرم و بسیار مناسب جهت حمل و نقل و استفاده همه مردم به بازارهای سراسر کشور عرضه شده است.
روش کاربرد گچ خانواده
در ظرفي به میزان يك پيمانه آب می ریزیم. سپس يك پيمانه از گچ را به صورت تدريجي به آب اضافه می کنیم و کاملا هم می زنیم. پس از درست کردن مخلوطی یکدست و یکنواخت بعد از گذشت مدت زمان حدود چهار دقيقه گچ به مرحله گيرش اوليه می رسد و در این زمان آماده مصرف و گچ كاری مي شود. باید توجه شود که پس از گذشت مدت زمان ۴ دقيقه در سریعترین زمان مخلوط گچ و آب بايد از ظرف مورد نظر خارج شده و مصرف شود. سپس گچ حدودا ۱۲ دقيقه بعد به مرحله گيرش ثانويه خود خواهد رسید. این یعنی ديگر شکل ملات تغییر نخواهد کرد.
ويژگي فيزيكي
- رنگ آن سفيد می باشد.
- مدت زمان مرحله گيرش اوليه چهار تا شش دقیقه است.
- مدت زمان مرحله گيرش ثانويه بیست تا بیست و پنج دقیقه است.
گچ کریستالی
یک نوع ويژه از محصولات تولیدی گچی است که بنا به نیاز مشتری به بازار های داخل و خارج از کشور جهت مصارف خاص و طرح های تکنيکی عرضه می گردد.
ویژگی فيزيكي گچ كريستالی
- رنگ آن سفيد خالص می باشد.
- مدت زمان مرحله گيرش اوليه شش تا دوازده دقیقه است.
- مدت زمان مرحله گيرش ثانويه هفده تا بیست و شش دقيقه است.
نوع بسته بندی گچ کریستالی به صورت پاکت های دو لايه ای پلي پروپيلن و همچنین ضد آب در سایز های مختلف می باشد.
کاربرد اصلی گچ كريستال در سفید کاری های با کیفیت بسیار بالا، گچ کاری کردن با مدت زمان گیرش زیاد ، انجام دکور و ظريف کاری و نیز پوشش دیوارهای داخل ساختمان و مجسمه ها با وزن تقریبا چهل کیلوگرم است.
گچ عاج
گچ عاج نوعی محصول تولیدی با دانه بندي های فوق العاده سبک ، نرم و ميكرونيزه (فاین) می باشد. کاربرد اصلی اين محصول در مصارف بسیار خاص صنعتی و پزشكي همانند رومالي کردن و كشته كشي داخل ساختمان ها ، هنر مجسمه سازی و ساختن مجسمه های دستي توسط افراد متخصص ، توليد کردن قطعات گچی پيش ساخته برای گچ بري هاي ظریف ساختمانی، اجرای ابزارهای گچی و نیز گچ بری ، دندانسازي (پلاستر) ، گچ گیری پزشکی، ساختن انواع رنگ های لعابي ، ساختن گچ تخته سیاه و … به كار می رود.
مشخصات و ویژگی ها
- رنگ گچ عاج سفيد می باشد.
- مدت زمان مرحله گيرش اوليه سه تا چهار دقیقه است.
پودر گچ سفید کاری
پودر گچ سفید کاری در ساخت و ساز هاي داخلي ساختمان بطور معمول مورد استفاده قرار مي گيرد.
گچ ميكرونيزه
عمدتآ در ساخت دكور مورد استفاده قرار مي گيرد. اين نوع گچ از مواد اوليه با كيفيت بسيار بالا توليد مي شود و دانه بندی بسیار ریزی دارد.
خاصیت آکوستیک بودن گچ
این ماده در برابر ارتعاشات صوتی ، مقاومت و عکس العمل مطلوبی دارد و در حدود ۶۰ الی ۷۵ درصد از ارتعاشات صوتی را به خود جذب می کند و در نتیجه مانع از انعکاس آن خواهد شد. این میزان از جذب ارتعاش برای اتاق های منازل ، کلاس های آموزشی و حتی سالن کنفرانس کافی می باشد.
خاصیت رنگ و پلاستیکی بودن گچ ساختمانی
رنگ ملات گچ بعد از استفاده کردن و خشک شدن کاملا سفید می شود و این سفیدی جلوه و زیبایی خاصی به ساختمان خواهد داد و به نوعی یکی از بهترین اندودهای ساختمانی است.
همچنین ملات درست شده به دلیل خواص شکل پذیری بالایی که دارا می باشد و می توان به وسیله آن طرح ها و نقوش بسیار زیبایی را توسط هنر گچ بری ایجاد کرده و در نتیجه نما های فوق العاده چشمگیر و بی نظیری را در ساختمان ها به وجود آورد و یا قسمت اعظمی از یک سقف خانه را اندود نمود.
اندود گچ ساختمانی بعد از خشک شدن قابلیت رنگ شدن پیدا می کند. در نتیجه ساختمان و فضای مورد نظرمان را می توانیم به رنگ های متنوع و دلخواه خود در بیاوریم.
واکنش گچ مورد استفاده در ساختمان در مقابل آب و رطوبت
همانطور که گفته شد گچ در برابر آب و رطوبت مقاومتی ندارد و بسیار ضعیف عمل می کند. در صورتی که دیوار سفید کاری شده در برابر رطوبت قرار گیرد به اصطلاح طبله می کند و در ظاهر ساختمان به صورت جدا از یکدیگر دیده می شود. در این حالت حتی پس از رفع رطوبت هم به حالت اولیه اش بر نخواهد گشت. به همین دلیل در ساخت مکان هایی که در مجاورت آب هستند مانند حمام، توالت و آشپزخانه از به کار گیری آن باید امتناع نمود. در مناطق شمال ایران که رطوبت فراوانی وجود دارد برای سفید کاری ساختمان ها از مصالحی چون سیمان سفید ، همچنین آهک هیدراته و پودر سنگ استفاده می کنند.
چگونه گچ را در مقابل آب مقاوم کنیم؟
در ابتدا گچ بدون آب یا همان انیدریت و خشک را به طور کامل پودر می کنیم سپس آن را در محلول زاج سفید به صورت خمیر در می آوریم. آن را به کوره برده و در دمای ۵۰۰ درجه حرارت خواهیم داد. سپس دوباره در آسیاب به پودر گچ تبدیل می کنیم. این گچ در برابر رطوبت و آب کاملا مقاومت خواهد کرد و در مجاورت آن ها طبله نمی کند. در نتیجه از این گرد گچ در نمای ساختمان ها نیز در هر منطقه ای می توان استفاده نمود و حتی در ساخت توالت و آشپزخانه و حمام ها نیز کاربرد خواهد داشت.
بهترین زمان گرفتن گچ های ساختمانی
گچ های مورد استفاده در ساختمان ها باید سریعا شروع به گرفتن کند و سخت شود و حتی مرحله سخت شدن آن هم باید سریعا پایان یابد. گچ مرغوب به صورتی است که گرفتن آن در زمان کمتر از هشت دقیقه شروع نشود و بیشتر از بیست و پنج دقیقه هم گرفتن آن طول نکشد. همچنین زمان سخت شدن نباید کمتر از بیست دقیقه و بالاتر از یک ساعت باشد.
موادی که به گچ می توان افزود
- در صورتی که به میزان پنج درصد از وزن کل ، نمک طعام از نوع NaCl را به آن اضافه نماییم زمان گیرش تندتر شده و به پنج دقیقه خواهد رسید.
- زاج سفید باعث کندتر شدن گیرایش خواهد شد.
- افزودن سریش نیز گیرش آن را کند می کند. سریش نوعی چسب است که در صنعت صحافی بسیار کاربرد دارد.
- اضافه کردن خاک رس ، گرفتن آن را به تاخیر می اندازد.
علل مختلف ترک خوردن گچ کاری ساختمان ها
در بعضی مواقع شاهد ترک های ناخوشایندی در سطح دیوارهای ساختمانی هستیم. این ترک ها به یکی از دلایل زیر به وجود می آیند:
- هنگام ساختن ملات گچ و آب در صورتی که میزان کچ کمتر از استاندارد باشد؛ یعنی مقدار آب بیشتر باشد، در نتیجه حجم گچ پس از خشک شدن کم شده و سطح مورد نظر ترک بر می دارد.
- در صورتی که ضخامت ملاتی که بر سطح دیوار می کشیم بالاتر از هفت یا هشت سانتی متر باشد لایه های رویی در مجاورت هوا سریعا خشک می شوند این اتفاق در حالی رخ می دهد که لایه های داخلی هنوز مرطوب بوده و تا زمان خشک شدن آن های قسمت های رویی دچار ترک می شوند تا رطوبت داخل راه خروج داشته باشد.
- در اثر نشست ساختمان نیز شاهد ترک هایی با زاویه چهل و پنج درجه نسبت به خط افقی خواهیم بود.
گچ و خاک چیست
هنگام ساختمان سازی در صورت استفاده از ملات گچ؛ میزان مشخصی از گچ و خاک رس را مخلوط می کنیم. نسبت خاک رس و گچ پنجاه درصد از هر کدام است.
استفاده از گچ خالص فقط برای سفید کاری ساختمان ها می باشد چون جلوه و نمای زیبایی دارد و همچنین برای نقاشی کردن دیوار آمادگی بهتری را خواهد داشت.
علت مخلوط کردن خاک رس با گچ ساختمانی:
- خاک رس از لحاظ قیمت ارزانتر می باشد. همانطور که قبلا گفتیم سنگ گچ را بعد از استخراج کردن به کوره ها برده و عملیاتی باید روی آن انجام دهند که دارای هزینه می باشد. در حالی که خاک رس پس از استخراج به طور مستقیم به مصرف می رسد و طبیعتا قیمت خاک رس بسیار ارزانتر است. به همین دلیل ساخت ملات گچ و خاک اقتصادی تر و به صرفه تر از گچ خالص می شود.
- گچ و خاک گیرایش کندتری نسبت به گچ دارد. به همین علت دیرتر سخت خواهد شد و کارگران فرصت بیشتری دارند تا ملات را روی آجرهای قبلی پهن کرده و سری بعدی آجرها را بر روی آن ها قرار دهند.
- اختلاط ملات گچ و خاک نسبت به ملات گچ خالص پلاستیکی تر می باشد و زیر ماله راحت تر شکل خواهد گرفت.
گچ کشته
به دلیل زود گیر بودن گچ با آنکه ملات را بسیار کم درست می کنند (حدود یک استانبولی) نمی توان میزان سطح زیادی از دیوار را با آن ملات سفید کاری کرد و کامل صیقلی نمود. قبل از اینکه سطح گچی را با تخته ماله پخش و پرداخت کنیم تا سطح یکدست و صافی به وجود آوریم گچ سریعا سخت شده و حالت پلاستیکی اش را از دست می دهد. از این نظر پس از اینکه روی سطح گچ و خاک را با ملات گچ اندود کردیم برای به وجود آمدن یک سطح کاملا صیقلی روی ملات را کشته می کشند. کشته نوعی ملات گچی می باشد که هیچ گاه سخت نمی شود و تا زمان خشک شدن حالت پلاستیکی بودن خود را از دست نخواهد داد. البته باید به این توجه داشته باشیم که ضخامت ملات کشته حداکثر از یک میلیمتر تجاوز نکند. در صورت ضخامت بالاتر ملات پوسته پوسته می شود و از سطح کار جدا خواهد شد.
چگونگی ساختن گچ کشته
برای ساخت ملات کشته در ابتدا گچ را با الک های ریز غربال می نمایند. سپس گچ را مثل ملات های معمولی گچ درست می کنند. سپس سریعا بعد از آنکه دانه های ریز گچ را درون آب ریختند با استفاده از دست مالش می دهند تا مانع درست شدن کریستال های لازم برای سخت شدن ملات شوند. بعد از حدودا ده تا دوازده دقیقه مالش دادن ملات ، این ملات اصلا قبل از خشک شدن سخت نخواهد شد و در اصطلاح بنائی کشته می شود. ملات کشته به دلیل سخت نشدن به گچ کاران فرصت خواهد داد تا سطح وسیعی را با ماله خود کاملا ً صیقلی کنند.
اندازه ریزدانه های گچ
همانطور که اشاره کردیم پس از خروج سنگ گچ از کوره آن را به آسیاب می برند تا دانه ها را خرد کرده و به صورت پودر در بیاید و برای مصرف کنندگان به بازار مصرف عرضه می کنند. هر چقدر دانه گچی ریزتر باشد گچ مرغوب تر است و برای کارهای طراحی و نقش های ظریف مورد مصرف قرار خواهد گرفت.
اندازه بزرگترین دانه در انجام کارهای ساختمانی از ۰٫۶ میلیمتر بزرگتر نباشد و نود درصد دانه ها نیز باید ریزتر از پانزده میلیمتر باشد و همچنین حدود شش درصد آن باید ریزتر از دو میلیمتر باشد.
دوغاب گچ
برای ساخت دوغاب گچی دقیقا باید مانند ساخت ملات گچ عمل نمود و تنها از آب با حجم بیشتری استفاده کرد. بطوریکه ملات حاصل رقیق تر و روان تر باشد. از دوغاب در پر کردن درز طاق ضربی ساختمان ها استفاده می کنند. دوغاب گچ را باید پیش از زیاد شدن حجم گچ مصرف کنند اما ملات گچ را بعد از زیاد شدن حجم اولیه استفاده می کنند.
ديواره گچی
سال های زیادی بسیاری از مهندسان و ساختمان سازان در تلاش برای ساخت دیواری دارای مشخصات عملکردی با کارایی بالا بودند.
فن سبک سازی دیواره ها ،ضد زلزله ،دوام بالا و همچنین عدم قرار دادن نگهدارنده ها، مقاوم بودن در مقابل حرارت بالا و پایین و اصوات ، همگی از ویژگی های عملکردی يک ديوار مرغوب است. پانل های پيش ساخته گچی به دلیل داشتن اين مشخصات و کارایی بسیار آسان و سريع آن ها سالهای زیادی است که در تمامی کشورهای جهان به خصوص اروپا، جزو مصالح ساختمانی مرغوب و اصل مطرح می شود. ديوارهاي گچی ضخامتهای گوناگون هفت، هشت و دوازده سانتی متری دارند. به طور کلی مناسب ترين نوع از مصالح ساختماني برای ساختن ديوار هاي داخل ساختمان و جدا سازی فضاهاي داخلي ، این دیواره می باشد.
سطح اين نوع ديواره ها بسیار صاف و صیقلی است. همچنین سطح ديوار ساخته شده بعد از نصب شدن ،نیازی به گچ کاری ندارد و بلافاصله قابل نقاشی کردن است. در هر طرف از پانل ها کام و زبانه ای وجود دارد که موجب سرعت در نصب ، پایدار بودن و همچنین مقاومت ديوار خواهد شد.
برای ساختن ديوارهاي داخل و خارج ساختمان ها اقتصادي ترين روش ممکن استفاده از دیواره می باشد. با این ديواره مي شود ۳۵ الی ۵۰ درصد از هزينه هاي پرداختی به کارگران و خرید مصالح مورد نیاز ساختمانی کم کرد.
