بررسی کیفیت و قیمت گچ به عنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی

گچ یکی از انواع سنگ های کربناته رسوبی و کلسیم سولفات آبدار طبیعی یا غیرطبیعی با فرمول شیمیایی2CaSO4.4H2O  است. این ماده از آن دسته مصالحی است که در صنعت ساختمان سازی بسیار حائز اهمیت می باشد و در چندین فرم بلوری یافت می شود که در ذخایر پوسته کره زمین به فرم قشرهای نسبتاً ضخیم یافت می شود و قابل استخراج است. گچ یکی از مصالح ساختمانی پر مصرف است که به منظور پوشش دیوار و سقف و قالب بندی المان های دکوراتیو مورد استفاده قرار می گیرد.

در قرن 17 پاریس پایتخت گچ بود و تمام دیوارهای چوبی خانه ها توسط گچ پوشانده شده بود. پادشاه فرانسه این قانون را بعد از این که لندن بزرگ در سال 1666 در اثر آتش سوزی از بین رفت اجباری نمود. گچ را پس از استخراج سنگ گچ از معدن مانند آهک به کوره می برند و تا دمای نزدیک به 180 درجه سانتی گراد حرارت می دهند تا بخشی از آب ملکولی اش را از دست بدهد و به فرم گچ به عنوان مصالح ساختمانی و قالب گیری درآید. معمولاً گچ را با آسیابهای مخصوص به صورت پودر درمی آورند و در کیسه یا به صورت فله به فروش می رسد. اندازه ی پودر گچ مرغوب باید کوچکتر از 15 میکرون باشد. با اضافه کردن 1% نمک خوراکی به مخلوط گچ و آب زمان گیرش آن کم می شود و اگر میزان نمک بیش از 4 درصد شود زمان گیرش می تواند تا 30 دقیقه افزایش یابد.

رنگ گچ به فرم طبیعی سفید بوده و ممکن است به دلیل ناخالصی های مواد آلی رس و اکسید آهن به رنگ های خاکستری، خاکستری مایل به آبی، صورتی یا زرد دیده شود. سنگ گچ دارای سیستم تبلور منوکلینیک، وزن مخصوص 2/2 و سختی 2 در مقیاس موس می باشد.

خلوص سنگ گچ بر پایه درصد کانی ژیپس در آن تعریف می شود. بر پایه انجمن استاندارد مواد آمریکا (ASTM) دست کم خلوص مورد نیاز برای سنگ گچ در مواد صنعتی 70% ژیپس است در صورتی که بیشتر سنگ گچ های تجارتی دارای 75 تا 90 درصد خلوص می باشند. نا خالصی های موجود در سنگ گچ بیش تر شیل، خاک رس، اکسید آهن و کربنات کلسیم است.

گچ آبخورده را گچ کشته میگویند. خاصیت کشته شدن گچ بسیار سریع است پس از همین رو باید بعد از ترکیب با آب سریع مورد استفاده قرار گیرد.

منابع اصلی تامین گچ در طبیعت

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.

ساختار اصلی ملات گچ

از لحاظ تئوری هر یک کیلوگرم از آن باید با حدود دو لیتر آب مخلوط شود تا ملات یکدست و بدون نقص حاصل گردد.

مزایای استفاده از گچ در صنعت ساختمان

1. نسبت به دیگر مصالح ساختمانی بسیار زودگیر است.
2. هنگام مخلوط شدن با آب ، حجم آن به طور چشمگیری زیاد می شود.
3. در زمان حوادثی همچون آتش سوزی مقاومت بالایی دارد.
4. از لحاظ قیمت جزو ارزان ترین مصالح ساختمان سازی محسوب می شود.

کاربرد گچ در سایر صنایع

• در صنایع قالب سازی و ریخته گری برای قالب سازی مصرف می شود.
• در کارهای طبی برای شکسته بندی مورد نیاز است.
• در سیمان برای افزایش زمان گیرایی آن
• در چینی سازی و سرامیک سازی برای ساخت قالب چینی و سرامیک
• در شیشه سازی برای تنظیم ویسکوزیته مذاب
• در کشاورزی برای تهیه کود شیمیایی
• در پزشکی و کاغذسازی و پتروشیمی و چرم سازی

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 هیدراته خواهد شد. در صورت تغییر شیمیایی هنگام ساخت ملات با آب به صورت درست مخلوط نمی شوند در نتیجه حجم آن افزایش نیافته و استحکام 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 10 سانتی متر از کف زمین و نیز 20 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 10 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. بنای یادبود ملی شن های سفید در نیومکزیکو بزرگترین تپه گچ در جهان است. قدمت استفاده بشر ازگچ به حدود 5000 سال قبل می رسد. در ایران نیز استفاده از آن به زمان حکومت اشکانیان می رسد.

گچ تقریباً در تمام نقاط جهان یافت می شود و در ایران در مناطقی مانند کویر مرکزی و اطراف تهران، آذربایجان، جاجرود و اطراف مشهد یافت می شود.

انواع گچ

گچ سفید ساختمانی

برای تولید کردن گچ سفید ساختمان در ابتدا انواع مختلفی از سنگ گچ استخراج شده را مخلوط کرده و بعد از اجرای عملیات سنگ شکنی با دانه بندی یکنواخت و یکدست وارد کوره های دوار شده و در دما و زمان های مناسب پخته می شود و در اصطلاح کلسینه می گردد. در مرحله بعد گچ کلسینه شده پس از خارج شدن از کوره وارد آسیاب شده و آسیاب می گردد. گچ سفید ساختمان بعد از آسیاب شدن سرند می شود و به صورت دانه های همگن آماده بسته بندی و ارائه به پروژه های ساختمانی می شود. جنس پاکت ها را از یک نوع کاغذ و یا مواد پروپیلن بسیار مقاوم در برابر رطوبت و آب تولید می کنند. قابل ذکر است که وزن کیسه های بزرگ گاهی به یک تا یک و نیم تن نیز خواهد رسید.

ویژگی فیزیکی گچ سفید ساختمانی

• مدت زمان گیرش در مرحله اولیه چهار تا هشت دقیقه می باشد
• مدت زمان گیرش در مرحله ثانویه 18-17 دقیقه می باشد
• مقدار دانه بندی کمتر از 2/1 میلی متر 100% است
• مقدار دانه بندی کمتر از 5/0 میلی متر 90% است
• میزان مقاومت فشاری 75-85 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد

مقاومت کششی و فشاری

معمولا مصرف گچ در ساختمان برای اعضاء باربر نبوده بلکه فقط برای نازککاری به کار می رود. به همین دلیل اگر ملات آن پس از سخت شدن و خشک شدن بتواند وزن خود را تحمل کند کافی می باشد.

در آزمایش هایی که به عمل آمده نشان می دهد که مقاومت فشاری گچ سخت شده بیش از 30 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و مقاومت کششی آن بیش از 5 کیلو گرم بر سانتیمتر است که هر دو برای مصرف آن در ساختمان برای نازککاری کافی است.

گچ سفید کاری

پودر گچ سفید کاری در ساخت و ساز های داخلی ساختمان بطور معمول مورد استفاده قرار می گیرد. 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.

گچ سوپر یا میکرونیزه

عمدتآ در ساخت دکور مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع گچ از مواد اولیه با کیفیت بسیار بالا تولید می شود و دانه بندی بسیار ریزی دارد. 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. گچ سفید کاری در مش های مختلف 40، 60 و 100 (گچ میکرونیزه) قابل تولید است.

خاصیت آکوستیک بودن گچ

این ماده در برابر ارتعاشات صوتی ، مقاومت و عکس العمل مطلوبی دارد و در حدود 60 الی 75 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.

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. 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.

گچ ضد آب یا مقاوم در برار رطوبت

در ابتدا گچ بدون آب یا همان انیدریت و خشک را به طور کامل پودر می کنند سپس آن را در محلول زاج سفید به صورت خمیر در می آورند. آن را به کوره برده و در دمای 500 درجه حرارت میدهند. 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. به این نوع گچ، گچ ضدآب یا مقاوم در برابر رطوبت گفته می شود. گچ گیپتون از ترکیب گچ و افزودنی های چسبنده ای نظیر سریش بدست می آید و کاربرد ضد رطوبت دارد.

بهترین زمان گیرش 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 اضافه کرد

• در صورتی که به میزان پنج درصد از وزن کل گچ ، نمک خوراکی از نوع NaCl را به آن اضافه نماییم زمان گیرش تندتر شده و به پنج دقیقه خواهد رسید.
• زاج سفید باعث کندتر شدن زمان گیرش گچ خواهد شد.
• اضافه کردن خاک رس ، گیرش گچ را به تاخیر می اندازد.

علت ترک خوردن گچ کاری ساختمان

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. در کارخانجات صنعتی تولید گچ ساختمانی، به شکل معمولی بصورت سفید کاری و زیر کار (گچ خاک) تولید می شود. مراحل تولید آن از ابتدا تا انتها تقریبا به یک شکل صورت می پذیرد. با این تفاوت که سرند، آسیاب و یا سپراتور بکار رفته در خط تولید گچ سفیدکاری بسیار قوی تر از تجهیزات بکار رفته در خط تولید گچ  خاک 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 حالت پلاستیک بهتر و به عبارتی ماله خوری بهتری دارد 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.

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.

دیوار 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 یک دیوار مرغوب است. پانل های پیش ساخته گچی به دلیل داشتن این مشخصات و کارایی بسیار آسان و سریع آن ها سالهای زیادی است که در تمامی کشورهای جهان به خصوص اروپا، جزو مصالح ساختمانی مرغوب و اصل مطرح می شود. دیوارهای گچی ضخامتهای گوناگون هفت، هشت و دوازده سانتی متری دارند. به طور کلی مناسب ترین نوع از مصالح ساختمانی برای ساختن دیوار های داخل ساختمان و جدا سازی فضاهای داخلی، این دیواره می باشد.

سطح این نوع دیواره ها بسیار صاف و صیقلی است. همچنین سطح دیوار 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 دیوار خواهد شد.

برای ساختن دیوارهای داخل و خارج ساختمان ها اقتصادی ترین روش ممکن استفاده از دیواره می باشد. با این دیواره می شود 35 الی 50 درصد از هزینه های پرداختی به کارگران و خرید مصالح مورد نیاز ساختمانی کم کرد.

انواع دیوار گچی پیش ساخته

• پانل گچی توپر
• پانل گچی سوراخدار
• پانل گچی ضد آب
• پانل گچی مسلح

پانل گچی توپر همانطور که از اسم آنها پیداست بدون سوراخ یا حفره تولید می شود.

پانل گچی سوراخ دار دارای سوراخ هایی موازی با رویه های بلوک می باشد و ممکن است کاملاً عبوری یا غیرعبوری به موازات ارتفاع یا طول بلوک باشد.

انواع گچ به لحاظ شیوه ساخت

1. گچ تیز
2. گچ آستر کاری
3. گچ بوم
4. گچ خوش مایه
5. گچ کشته

شرایط جوی مناسب برای گچکاری

از اجرای عملیات گچ  کاری در دماهای زیر صفر باید اجتناب کرد زیرا موجب یخ  زدن و در نتیجه فاسد شدن آن می شود.

علت زرد شدن گچ دیوار

زرد شدن گچ  دیوار هنگام یا بعد از انجام شدن سفیدکاری اتفاق می افتد و ظاهر ناخوشایندی دارد.

علل مختلفی برای این مشکل وجود دارد که در ادامه به مهم ترین آن ها اشاره می کنیم:

• رطوبت داشتن دیوار در هنگام کار
• کیفیت پایین گچ استفاده  شده

اگر گچی که خریداری کردید که میزان انیدیریت آن بالا است برای سفیدکاری مناسب نیست و بدون شک زرد خواهد شد. به همین دلیل اگر این گچ را در اختیار دارید بهتر است آن را زیرکار استفاده کنید و برای روی آن هم از یک گچ  مناسب که انیدیریت نداشته باشد استفاده کنید.

برای روی  کار و سفیدکاری بایدگچ را ضخامت 3 میلیمتر بر روی گچ زیر کار استفاده کنید تا زردی گچ زیرین بالا نیاید.

• نشت رطوبت از لایه های زیرین

یکی دیگر از دلایلی که احتمال دارد پس از گذشت زمان زیادی از گچ  کاری به وجود آید، نشت رطوبت است.

این اتفاق به طور عموم با شکستن لوله های زیر یا روکار آب رخ می دهد.

البته عوامل دیگری هم مانند نفوذ آب باران از سقف، کف و دیوار بر اثر از بین رفتن عایق می توانند منجر به رطوبت شود.

بسته بندی و حمل و نگهداری

• گچ  ساختمانی باید خشک و عاری از کلوخه باشد و در پاکت حمل شود.
• مشخصات انواع گچ باید روی کیسه های آنها نوشته شود.
• گچ  ساختمانی باید از اثر آب و رطوبت حفظ و همانند سیمان، در ظرف های مخصوص یا کیسه های آب بندی شده نگهداری شود.
• به طور کلی، شرایط نگهداری سیمان در موردگچ نیز باید مراعات شود.