گچ

مقدمه

گچ ساختمانی گرد سفید رنگی است که در انواع مختلف تولید میشود و ملات آن بیشتر به عنوان اندود به مصرف میرسد از زمان اشکانیان بناهای زیادی با تزئینات گچی به جای مانده است که نشان دهندۀ خلاقیت هنر استادکاران ایرانی است . از دوران اسلام نیز شاهکارهای گچبری فراوان و بی نظیری در سرزمین ایران وجود دارد که نمودار پیشرفت این هنر میباشد . ساختمان عالی قاپو و کاخ هشت بهشت از جمله بارزترین جلوه های تبحّر هنرمندان و استادکاران ایرانی است.

اصول تهیه و به کارگیری

میتوان گفت که اصول تهیه و به کارگیری این مصالح ساختمانی ، تبدیل سنگ گچ متبلور به گچ کم آب و مناسب برای مصرف است به طوری که پس از به کار بردن به سرعت تبلور خود را بازیافت ، سخت شود . این تغییر و تحول به ترتیب در زیر توضیح داده میشود.

تهیه سنگ معدنی از معادن سنگ گچ : این سنگ ها ترکیب سولفات کلسیم دارند . نوعی که برای تهیه گچ ساختمانی مصرف میشود متبلور است و دارای ترکیب CaSO4 + 2H2O میباشد.

در کوره های گچ پزی به وجود آوردن حرارتی نزدیک به 200 درجه سانتیگراد سنگ گچ متبلور را می پزند تا مقداری آب شیمیایی خود را از دست بدهد و به گچ ساختمانی تبدیل شود .

هر چه حرارت پختن گچ از این حد بالاتر برود موجب دیرگیر شدن ملات محصول به دست آمده میشود.

گچ به دست آمده را آسیاب و در آب حل میکنند و به مصرف میرسانند . گچ به سرعت دوباره متبلور و سخت میشود.

سخت شدن گچدر دو مرحله انجام میشود :

اول ، زمانی که ملات شروع به خودگیی میکند و به حالت خمیری در می آید در این حالت ملات را به کار میبرند .

دوم ، زمانی که رفته رفته سخت میشود ؛ در مورد ملات گچ خالص ساختمانی این زمان حدود 10 دقیقه است . گچ در هنگام متبلور شدن حرارت تولید میکند. این حرارت حدوداً 20 درجه بیش از حرارت محیط است .

گچ خشک در حرارت 300 درجه حاصل میشود که آن هم به سرعت با بخار آب ترکیب و متبلور میگردد.

گچ پخته شده در حرارت بالاتر از 300 درجه ، میل ترکیبی خود را با آب از دست میدهد و برای فعال کردن آن مواد محرکی همچون آهک شکفته ، سیمان ، سولفات سدیم یا پتاسیم می افزایند.

تولید گچ ساختمانی

محصول کوره های گچ پزی سنتی نامرغوب است. بخشی از آن نیم پخته ، قسمتی سوخته و فقط حدود نیمی از آن پخته است . از این نوع گچ معمولاً برای زیر ساز یا در ملات گچ و خاک استفاده میشود . سفیدی و سرعت خودگیری این نوع گچ نسبت به انواع ماشینی کمتر است . گچ کوره های دوّار مرغوب تر و خالص تر است.

گچ ساختمانی در کارهای معمولی مانند ملات گچ و خاک ، گچ و ماسه تولید قطعات پیش ساخته ، بلوک های گچی پیش ساخته و تزئینات مصرف دارد . گچ اندود ، کندگیر تر است و برای سفید کاری مناسب میباشد.

افزودن خاک رس و آهک به گچ آن را کندگیر میکند و گچ را برای مصرف به عنوان اندود مناسب میسازد . با خمیر کردن گرد گچ در محلول زاج سفید Al.K(SO4)2 و پخت مجدد آن گچ مرمری به دست می آید که پایداری آن در برابر آب مناسب است و از آن برای اندود کردن نقاط مرطوب و مکانهایی که ناز به شست و شو دارد استفاده میشود . انواع دیگر گچ مصرفی در ساختمان عبارتند از گچ مخصوص سطوح بتنی و گچ درزگیری که در ایران آن را به نام گیپتون میشناسند.

خصوصیات گچ

وزن مخصوص گچ کیسه ای 1200 کیلوگرم در مترمکعب است و دانه های گچ ساختمانی خوب باید از 0/2 میلی متر ریزتر و زیر دست کاملا نرم باشد.

خواص ملات های گچی

• نوع ملات گچی : ملات های گچی از نوع ملات های هوایی هستند و پس از متبلور شدن سخت می شوند.
• اصول تهیه ملات گچی : تمام ملات های گچی را با پاشیدن گرد گچ در ظرف آب تهیه می کنند. این عمل و هم زدن ملات گچ موجب تماس آب با تمام ذرات گچ می شود که سرعت کریستالی و سخت می گردند.
• اختلاط مواد متشکله : معمولا برای تهیه ملات به اندازه 80 درصد وزن گچ به آن آب اضافه می کنند. مقدار آب مصرف شده برای تولید ملات و رطوبت هوا روی تاب گچ اثر زیادی می گذارند. از نظر تئوری فقط 17/6 درصد آب لازم است تا تمام مولکول های گچ ئیدراته شوند ولی عملا مقدار آب به کار برده شده خیلی بیشتر از این مقدار است. وجود آب مازاد که در اثر تبخیر خارج می گردد باعث می شود که گچ خشک شده ، متخلخل شود. هر چه میزان تخلخل یا مقدار آب مازاد بیشتر باشد از استقامت گچ کاسته می شود.
• نگاهداری از ملات گچی : ملات های گچی را باید در مقابل رطوبت، محافظت نمود. گچ رطوبت دیده نرم می شود و تاب خود را از دست می دهد. برای ازدیاد مقاومت گچ در مقابل رطوبت می توان به آن آهک و یا سرباره آسیاب شده کوره ذوب آهن اضافه نمود. همچنین می توان سطح خارجی لایه گچی را با مواد روغنی و یا عایق رطوبت اندود نمود.
• شکل پذیری ملات های گچی : انواع مرغوب آن به خوبی شکل پذیر می باشند. اما سرعت خودگیری آنها باعث می شود که برای کار کردن با آن، از نوعی که با حرارت بالاتری تهیه می شود، استفاده نمود یا مواد دیگری به ملات اضافه کرد.
• زمان سخت شدن ملات گچی : در سطرهای پیشین به تاثیر چگونگی پختن سنگ گچ هنگام سخت شدن ملات گچی، اشاره شد. ریزی دانه های گچ نیز زمان متبلور شدن آن را کوتاه می کند. مواد خارجی تاثیر زیادی بر زمان سخت شدن ملات گچ دارند. افزودن مواد مختلف باعث تعویق و یا تسریع زمان سخت شدن آن می گردد. به طور مثال افزودن 2 درصد نمک طعام زمان سخت شدن ملات را تا 3 دقیقه کاهش می دهد. این مساله لزوم آزمایش املاح محلول در آب را در کارگاه روشن می سازد. گرد آهک شکفته در ملات گچ زمان خودگیری را افزایش می دهد. افزودن خاک رس به گچ نه تنها آن را کندگیر می کند بلکه در مصرف آن نیز صرفه جویی می شود. از این مخلوط ( ملات گچ و خاک ) برای زدن طاق ضربی و آستر دیوارها استفاده می شود.

وقتی گچ زنده را با آب مخلوط کنیم، به سرعت خود را می گیرد و کم کم خاصیت خمیری و قدرت چسبندگی خود را از دست می دهد تا کاملا سخت شود. زمان گیرش گچ زیرکاری پس از 4 دقیقه شروع و پس از 10 دقیقه خاتمه میابد . در صورتی که زمان گیرش گچ اندودکاری ( گچ کشته ) 8 تا 25 دقیقه پس از مخلوط شدن با آب آغاز می شود و پس از 25 تا 60 دقیقه خاتمه می یابد.

باید در نظر داشت که سخت شدن ملات گچ لازم است در حرارت پایین تر از 65 درجه سانتی گراد انجام گیرد. در غیر این صورت، گچ مجددا آب تبلور خود را از دست می دهد و از تاب آن کاسته می شود.

سرعت خودگیری ملات های گچی باعث می شود سطح اندود شده صاف و یکنواخت نباشد. برای سفیدکاری صاف و بدون موج، سطوح را در دو لایه اندود می کنند. برای لایه آستر از ملات گچ زنده و برای تخت و یکنواخت کردن سطح آستر از ملات گچ کشته استفاده می شود که اصطلاحا آن را اندود دوگچه می نامند.

برای تهیه ملات گچ کشته، آب ملات را افزایش می دهند، در حالت خمیری آن را ورز می دهند تا همنشینی بلورهای آن به تاخیر بیافتد. ضخامت ملات گچ کشته بسیار کم است و برای پر کردن پستی و بلندی ها و خلل و فرج لایه اول به کار می رود. لایه گچ کشته چون به طریقه فیزیکی خشک می شود نه تنها در موقع خشک شدن ازدیاد حجم پیدا نمی کند بلکه به علت از دست دادن آب از حجم آن کاسته می شود. بنابراین اگر ضخامت این لایه زیاد باشد ترک برمی دارد.

• چسبندگی : روکش های گچی از نظر چسبندگی بسیار مطلوبند. این روکش ها به همه سطوح افقی و عمودی به خوبی چسبیده به سرعت سخت می شوند و این مزیت مهم آن ها نسبت به انواع سیمانی و آهکی است.
• ترک در سطح ملات های گچی : در ملات گچ زنده ساختمانی به هنگام سخت شدن قریب به یک درصد ازدیاد حجم افزایش می یابد و پس از سخت شدن تغییر حجم دیگری نمی دهد. این امر موجب می شود که علاوه بر اینکه سطحی با تخلخل کم به دست می آید، بتوان از آن در سطوح بزرگ بدون واهمه از ترک و درز سود برد. که این خود یکی دیگر از مزیت های ملات های گچی است.
• اندود گچ در برابر آتش : سطح بیرونی روکش در برابر آتش آب شیمیایی خود را از دست می دهد و این لایه بخار آب بین سطح روکش و آتش مانع از بالا رفتن حرارت می شود.
• تاثیر حرارت بر گچ : ضریب هدایت حرارت گچ ناچیز است ولی اگر ملات گچ در گرمای بیش از 50 درجه سانتی گراد بماند تاب مکانیکی خود را به تدریج از دست می دهد.
• ملات گچ در برابر یخ بندان : ملات های گچی در مقابل سرما و یخ بندان مطمئن و مقاومند.
• صیقل پذیری : اندود گچ چون صیقل پذیر است محل مناسبی برای تخم گذاری و زیست حشرات و سایر موجودات زنده نیست و از نظر بهداشتی اندود مناسبی است.
• همنشینی با فلزات : به علت محلول بودن گچ در آب و پایداری کم ترکیب آن، این ملات موجب زنگ زدن و خرده شدن آهن، روی و سرب می شود. به همین علت باید فلزات همجوار با گچ را به خوبی عایق نمود.

برای ازدیاد حالت ارتجاعی گچ می توان به آن الیاف مصنوعی یا طبیعی مانند کنف و کاه اضافه نمود و از آن قطعات پیش ساخته گچی مانند تخته و پنل های گچی تولید کرد.

با اضافه کردن آب اکسیژنه و یا گرد سولفات آلومینیوم و یا ایجاد حفره هایی درون قطعات پیش ساخته ، آنها را عایق مناسبی در برابر نفوذ حرارت و صوت مینمایند.

• همجواری گچ با ملات های دیگر : به کار بردن روکش های گچی بر روی سطوح سیمانی و آهکی هیچ گونه اشکالی به وجود نمی آورد و به طور معمول انجام می گیرد . باید سعی کرد از سرایت روکش های تازه به داخل روکشی که قبلا کشیده شده است ، جلوگیری شود . در غیر این صورت احتمال بروز ترک وجود دارد .
• مقاومت مکانیکی : نمونۀ ملات گچ که در حرارت 35 تا 45 درجۀ سانتی گراد خشک شده باشد باید پس از 28 روز ، 25 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب تاب خمشی و 60 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تاب فشاری داشته باشد . ارقام یاد شده مربوط به ملات های گچی رایج در ساختمان است.
• نقاشی بر روی اندود : به علت سفید بودن رنگ و گچ ساختمانی و ترکیب آن و همچنین یک نواختی سطح آن نقاشی بر روی این سطح بسیار راحت و تمیزصورت میگرد . انواع رنگها بر روی اندودهای گچی خشک میشوند.

• گچ مناسب برای مصارف ساختمانی

انواع گچ برای مصارف گوناگون در شرایط متنوع باید به به شرح جدول شماره 1 انتخاب شود.

• حمل و نقل و نگهداری

گچ پخته را باید از اثر آب و رطوبت هوا حفظ کرد و در ظروف مخصوص یا کیسه های آب بندی شده نگهداری نمود . مشخصات انواع گچ باید روی کیسه ها نوشته شود . به طور کلی شرایطی که برای نگهداری سیمان ذکر شده است دربارۀ گچ نیز باید مراعات گردد.

جدول شماره 1
موارد مصرف	نوع گچ
کارهای عمومی مانند ملات گچ ، گچ و خاک ، گچ و ماسه ، تولید قطعات پیش ساخته و بلوک های گچی ، بتن گچی در نقاطی که میزان رطوبت نسبی هوا کمتر 60 درصد باشد.	گچ ساختمانی CaSo4.1/2 H2O
اندودهای داخلی در مناطقی که رطوبت نسبی هوا کمتر از 60 درصد باشد.	گچ اندود CaSo4.0.3H2O
اندودهای داخلی و نماسازی در مناطقی که رطوبت گچ و آهک نسبی هوا بیش از 60 درصد باشد.	گچ مرمری – ملات