
قبل از اینکه در مورد گچ مطلبی بیان شودبعنوان آشنایی به اختصار در مورد مواد معدنی غیرفلزی مطالبی عنوان می شودمواد معدنی فلزی خود به چندین گروه مانند سرامیک , شیشه , مواخام موادچسبنده , مصالح ساختمانی تقسیم میشوند
گروه مصالح ساختمانی خود به دو گروه مصالح ساختمانی مصنوعی و طبیعی تقسیم میشود . که هر کدام از آنها به چند گروه تقسیم میشود . آنچه که در اینجا مورد بررسی قرار می گیرد یکی از این گروهها به نام مواد چسبنده است. مقصود از مواد چسبنده در اینجا مواد چسبنده کلاسیک نیست بلکه موادی مورد نظر است که با مواد پر کننده یا تقلیل دهندهُ و هم جنس با آب به نسبتهای مختلف مخلوط شده و توده ای (ملات) به دست میدهد که شکل پذیری خوبی دارد بعداَ سخت میگردد.
ماده خام گچ یا سنگ گچ بنام سولفات کلسیم دی هیدرات (CaSO4.2H2O) نامیده می شود که اصطلاح انگلیسی آن GYPSUM است. ماده خام سلفات کلسیم که هم به طور مصنوعی تهیه میشود وهم در طبیعت به صورت سنگ گچ وجود دارد به ایندریت خام معروف است,
نوع طبیعی و مصنوعی سولفات کلسیم تفاوتی نداشته و فقط ایندریت بدست آمده از فرآیند گچ پزی از مواد خام گچ متفاوت میشود.
در اثر پخش(کلسینه کردن – دهیدراته کردن) جزئی و کامل و سولفات کلسیم دی هیدرات موادی حاصل می شود که بنام گچ PLASTER موسومند.
بررسی وضعیت ژیپس در جهان و ایران:
انیدریت مصارف بسیار محدودی دارد، در صورتی که مصارف ژیپس بسیار گسترده است.
مصارف مهم ژیپس عبارتند از: پوشش داخلی ساختمان، گچ بری، قالبهای ریخته گری دندان و جواهرات، همچنین در تهیه سیمان و کشاورزی.
1-2 داروسازی :
کانی های ژیپس و انیدریت در مصارف دارویی تحت عنوان سولفات کلسیم استفاده می شود. ترکیب مورد استفاده در داروها به شکل گچ پخته شده 1/2H2O. CaSO4 است که پودری سفید رنگ و بدون بو است. این ماده به مقدار کم در آب محلول است ولی در اسیدهای معدنی رقیق (Dilute Mineral Acid) بیشتر محلول است و در الکل عملا غیر محلول می باشد.
از پودر سولفات کلسیم به عنوان پر کننده قرص ها و کپسول ها استفاده می شود، همچنین از پودر گچ مرده(پخته شده ) خالص1/2H2O. CaSO4 برای تهیه پلاستر پاریس Plaster Paris مخصوص گچ گرفتن در شکستگی و ضرب دیدگی استخوان ها و در قالب گیری دندان در دندان پزشکی استفاده می شود. به علاوه پودر آن به دلیل دارا بودن خاصیت جذب رطوبت، در درمان زخم هایی با ترشح زیاد نیز کاربرد دارد.
1-3 نوع تکلیسشده:
نوع β ژیپس تا اندازه 100 مش پودر شده و در دمای 250 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت و بعد در دمای 300-250 درجه سانتیگراد حرارت داده شده تا 75% آب تبلور خود را از دست بدهد. بیشتر از 95% ژیپسهای رایج تکلیس شدهاند. به محض اضافه کردن آب به گچ، فرآیند عکس تکلیس اتفاق میافتد و بلورهایی با دو ملکول آب تشکیل میشود. قبل از خشکشدن و سخت شدن، این خمیره را میتوان به هر قالبی درآورد. از طرفی این ماده دربرابر آتش نیز مقاوم است که به عنوان تختهگچی، گچدیوار، گچساختمانی و... مصرف میشود. مصرف آن بهطور سالانه 2300 میلیون متر مربع در آمریکای شمالی، 600 میلیون در اروپا و 650 میلیون متر مربع در ژاپن است. افزودنیهای دیگر مانند پرلیت، شیشه و خمیرهای پلیمری نیز میتواند به آن اضافه گردد.
ژیپس تکلیس شده را در ساخت قالبهای صنعتی مصرف میکنند (سرویسهای بهداشتی، سفال، ریختهگری فلزات)، گچ سفید هنری و گچ مجسمهسازی (اشیاء دکوری و تزیینی)، گچ دندانسازی و قالبگیری (کاربرد پزشکی)، ماده سیمانی در چاههای حفاری. زمان سفتشدن گچ که در حالت عادی 20 دقیقه است را میتوان با افزودن نمکهای فلزی تغییر داد.
1-4 نوع تکلیس نشده:
ژیپس خام را به خاکه جوش (کلینکر) اضافه میکنند تا به عنوان منبع سولفات و کلسیم، زمان سفت شدن سیمان را کنترل کنند (تعویق انداز در سیمان). ژیپس نسبتا در آب محلول بوده و منشاء گوگرد و کلسیم برای محصولات مشخصی مانند بادام زمینی، سبزیجات، سیبزمینی و کتان است. همچنین با نرمکردن خاک سبب افزایش نفوذپذیری و میزان هوای موجود در خاک میشود.
ژیپس میتواند به عنوان منبع کلسیم و گوگرد در شیشهسازی بجای سولفات سدیم بکار رود. یک کاربرد آن به عنوان ماده رشتهای در آب پخش شده و مانع از نفوذ نور خورشید شده و از رشد جلبکهای هوازی در استخر جلوگیری میکند.
ژیپس یا انیدریت مواد بیاثری هستند که توانایی جذب بالایی دارند (متسع کننده غذای جانوری، حشرهکشها). بعضی از انواع آن با توجه به ساینده نبودن، درخشندگی 97%، ضریب شکست 58/1-52/1 و جذب نفت cc/100g 26-25 به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار میگیرند (در پلاستیک، چسب، رنگ، پرکننده، چوب، ملات، پارچه، رسهای مدلسازی، غذا و داروسازی).
ژیپس نوع α در فرآیند تر ساختهشده و در دمای 150-120درجه سانتیگراد سختتر و محکمتر بوده و آب کمتری نیاز دارد.
1-5 استانداردها:
تفاوتهای اساسی بین ژیپس طبیعی و محصول همراه وجود دارد که عبارتند از :
· ژیپس طبیعی:
میزان CaSO4 درژیپس طبیعی از کمتر از 50% تا بیش از 95% تغییرمی کند. آهک و انیدریت نامحلول قسمت عمده آلاینده ها را تشکیل میدهند، در حالیکه ژیپس محصول همراه بیش از 95% خالص بوده و ناخالصیهای آن گردوغبار، نمکهای نامحلول، فلزات کمیاب، سولفیت کلسیم اکسید نشده و آلکالیهای واکنش نداده است.
- ژیپس به عنوان محصول همراه:
ژیپس به عنوان محصول همراه شکل دانهها متغیر است، سوزنی تا بلوکی و اندازه ذرات 300 تا 10 میکرومتر است.
1-5-1 کشاورزی:
تغییراتی که توسط ژیپس ایجاد می شود عبارتند از :
1-بهبود ساختمان خاک و نرم کردن خاک های رس
2-تأمین کلسیم مورد نیاز گیاهان
3-خنثی کردن سدیم خاک های قلیایی
4-زلال کردن آب برکه های گل آلود
5-فعال کردن موجودات میکروسکوپی
6-تأمین سولفور مورد نیاز گیاهان
- تهیه اسید سولفوریک و اکسید کلسیم:
در سیمان:
CaSO4 حداقل 65% و اندازه ذرات 51-6 میلیمتر.
پرکننده:
- CaSO4.2H2O 97% ، درخشندگی 97%.
- CaSO4.2H2O 75/96% و حداکثر 3 ppm آرسنیک، سلنیم 30 ppm، فلوئور 30 ppm، فلزات سنگین 10 ppm، آهن 100 ppm،سرب 10 ppm.
1-5-2 مواد غذایی و داروسازی:1-5-3 گچ دیوار:
ژیپس< 85%، ولی بهتر است که حداقل 95/94% + 2-5/0% سولفات کلسیم داشته باشد. سدیم 250 -75 ppm، کلر 400-120 ppm، منیزیم 250-50 ppm، پتاسیم 75 ppm، 15-10% آب آزاد و90% ذرات 100 مش و 75% 200 مش. نوع محصول همراه میبایست خاکة کمی داشته باشد، کلر و سولفات اکسید نشده >100ppm.
1-5 -4 گوگردزدایی از گازهای زائد:
95 % CaSO4.2H2O، رطوبت کمتر از 10%، MgO >1/0%، کلر، منیزیم و پتاسیم> 01/0%، Na2O > 06/0%، کمتر از 1% Fe2O3، SiO2 >0/1% ،SO2 > 25/0%، کل اکسیدهای فلزی> 5/3%، PH 9/5، چگالی 75-68، اندازه متوسط دانهها 20 میکرومتر.
1-6 بازیافت:
تسهیلاتی برای بازیافت زائدات گچ دیوار از محلهای تولید وجود دارد (جداکردن ژیپس و کاغذ). هزینه فزآینده دفع سبب تشویق برای بازیافت ژیپس به صورت محصول همراه تا حد امکان شده است.
1-7 جایگزینها:
براساس قیمت و موجود بودن گچ مورد استفاده در گچکاری یا دیگر مصالح ساختمان رقابت میکنند. رقیب اصلی ژیپس طبیعی، ژیپس محصول جانبی حاصل از اسید فسفریک، گوگردزایی گازهای آلوده دودکشهای برجهای تولید دیاکسید تیتانیوم و غیره است.
30% از ژیپس مصرفی آمریکا و ژاپن از واردات تأمین میشود. مصرف ژیپس به عنوان محصول همراه رو به افزایش است و در حال حاضر 65% از ژیپس عرضه شده در ژاپن و 10% در آمریکا را شامل میشود. 1-8 گچ:
ماده خام گچ یا سنگ گچ به نام سولفات کلسیم دی هیدرات (CaSO4.2H2O)نامیده می شود که اصطلاح انگلیسی آن Gypsum است.ماده خام سولفات کلسیم که هم به طور مصنوعی تهیه می شود و هم در طبیعت به صورت سنگ گچ وجود دارد به انیدریت خام معروف است.نوع طبیعی و مصنوعی سولفات کلسیم تفاوتی نداشته و فقط انیدریت به دست آمده از فرآیند گچ پزی از مواد خام گچ متفاوت می باشد.در اثر پخش(هیدراته کردن) جزئی و کامل و سولفات کلسیم دی هیدراته موادی حاصل می شود که به نام گچ(Plaster)موسومند.
گچ به عنوان ماده ی چسبنده نیز مورد استفاده قرار می گیرد.آنچه که در اینجا مورد بررسی قرار می گیرد یکی از این گروه ها به نام مواد چسبنده است.مقصود از مواد چسبنده در اینجا مواد چسبنده کلاسیک نیست بلکه موادی مورد نظر است که با مواد پر کننده یا تقلیل دهنده و همجنس با آب به نسبت های مختلف مخلوط شده است و توده ای (ملات) بدست می آید که شکل پذیری خوبی دارد و بعدا سخت می گردد.دست کم 5 فاز کریستالی میتوان در سیستم Caso4.H2o یافت که عبارتند از:
1-ژیپس(CaSO4.2H2o)
2- CaSO4.1/2H2O α
3-β –CaSO4.1/2H2O
4- سنگ گچ انحلال پذیر
5- سنگ گچ انحلال ناپذیر
در صنعت سرامیک گچ به طور کلی برای 4 منظور مختلف کاربرد دارد:
1- جهت ساخت قالبهایی که در شکل دادن قطعات به روش ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند،قالبهای ریخته گری به طور نسبی باید دارای تخلخل بیشتری باشند.
2- جهت ساخت قالبهایی که در دیگر روشهای شکل دادن(به عنوان مثال در شکل دادن با استفاده از دستگاههای جیگرینگ ویا دستگاههای گردان ) مورد استفاده قرار می گیرند.این قالبها در مقایسه با قالبهای ریخته گری دارای تخلخل کمتری می باشند.
3- جهت ساخت مدلها برای این منظور در عین حال که تراکم و استحکام زیاد گچ مورد نیاز می باشند،سهولت در عمل تراشیدن گچ نیز مورد توجه است.
4- جهت ساخت قالبهای اصلی و مادر این قالبها باید دارای تراکم و استحکام مناسبی بوده و بنابراین مقدار تخلخل باید در کمترین حد ممکن باشد.
فهرست مندرجات:
1-5-2 مواد غذایی و داروسازی: 6
1-5 -4 گوگردزدایی از گازهای زائد: 6
1-8-1 نکات کاربردی در استفاده از گچ: 10
1-9-1 وابستگی خواص گچ به مقدار ترکیبات فازهای مختلف: 31
1-9-3 سرد کردن و عملیات بعد از آن: 37
1-9- 4 مواد اضافه شونده جهت بوجود آوردن خواص مشخص در گچ: 37
1- 9-5 انواع گچ ها و تهیه آنها : 40
1-11 دهیدراته کردن سنگ گچ پودر شده: 48
1-12 دهیدراته کردن سنگ گچ با درشتی بزرگتر: 49
1-13 پانل های پیش ساخته چوب- گچ : 49
1-13-1 گسترش تولید پانل های چوب گچ در اروپا : 53
فصل دوم : محاسبات مقدار جریان گاز. 61
2-1 محاسبات مقدار جریان گاز: 62
3-7 تعیین مقدار انیدریت III به درصد (AIII): 82
3-8 تعیین مقدار نیمه هیدرات: 82
فصل چهارم: گچ مصالح ساختمانی. 85
4-8 مقاوم کردن گچ در مقابل آب: 95
4-11 اندازه گیری زمان شروع و پایان گرفتن گچ : 97
4-13 علل ترک خوردن گچ کاری: 100
4-17 تخته های گچی پیش ساخته : 103
4-19 مقاومت کششی و فشاری گچ : 105
شامل 111 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه گچ



