مطابق تحقیقات زمین شناسان دوران ناپدیدشدن دایناسورها و پدیدارشدن لایه های سنگ گچ خیلی قدیمی تر از ایجاد تمدن ها بر روی زمین است . آثار بکارگیری گچ طبق تحقیقات باستان شناسان در ایران مربوط به دوران قبل از اسلام حدود 1500 سال پیش می باشد .
گچ یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی در دنیا است . ممکن است گچ در قرون گذشته با روش هایی دیگر تولید و به صورت های دیگر استفاده می شده است . مصری هادر 600 سال قبل هاون گچی داشته اند .
مصری ها 1500 سال قبل نیز از گچ برای پوشاندن سطوح داخلی دیوارهای اهرام ثلاثه استفاده کرده اند . درون اهرام مصر بر روی سطوح صاف و سفید گچی دیوار نگاری های شکوهمندی با نقش سربازان
مصری ارابه های جنگی ، خدایان ، حیوانات و پرندگان موجود است
در تمدن های کهن نیز نوعی گچ استفاده می شده است که امروزه ما آن را آلاباستر می نامیم . تندیس های بزرگ گاوهای بالدار متعلق به تمدن آشور که امروزه در موزه شهر لندن موجود است از همین سنگ ساخته شده اند . یونانی ها نیز سکه هایی با نقش کلمه ی آلاباستر که از نام شهری بنام آلاباستر در مصر گرفته بودندضرب می کرده اند . همین طور آنها ظروف و قوری های کوچک از گچ ساخته اند .
یونانی ها همچنین نامی به سنگ گچ داده اند که از دو کلمه با معانی زمین و پختن تشکیل شده است . آنها فرم خاصی از سنگ گچ را که حالت شیشه ای دارد برای پنجره ها استفاده و به ویژه این سنگ ها را وقف معبدهای الهه ی ماه می نموده اند . سنگ گچ شیشه ای را که به این شیوه ی سنتی مورد استفاده قرار می گرفته ، یونانی ها سلنیت (Selenite) یا سنگ ماه می نامیده اند .
رمی ها نیز راجع به سنگ گچ می دانستند که چه کاربردهایی در حرفه و پیشه ی آنها می تواند داشته باشد. نشانه ی این اطلاعات مجسمه های بدون انسان است که در اروپای غربی با ملات گچ درست شده و امروزه در دسترس است . آنگلوساکسون ها و نرمنها سنگ گچ را فراموش کرده بودند تا اینکه دوباره در قرن سیزدهم برای اولین بار با گچ پاریس آشنا شدند .
امروزه آلاباسترهای خوب در نواحی میانی انگلستان خصوصاً در ناتنگهام به شکل
مجسمه هایی با فرم های مختلف که توسط استادکاران قرون 14 و 15 میلادی حکاکی شده اند پیدا می شود . بعدها این دست ساخته های گچی مشهور گردید و با تولید انبوه به سراسر اروپا فرستاده شد . این آلاباسترها را ما در موزه های عمومی می توانیم ببینیم . آلاباستر همچنین در برخی از آرامگاه ها ، نقوش کلیساها و سایر ساختمان های تاریخی به کار رفته است .
آن زمانیکه سقف و دیوارهای خانه ها با نی و ترکه درست می شده مردم برای پرکردن شکاف بین آنها نیاز به یک اندود پرکننده داشتند .
در بیشتر مناطق اروپای غربی خانه ها به این شکل ساخته می شده است . این کار ابتدا با گل و رس انجام می شد . سپس بناها نوعی ملات آهکی یافتند که سطوح سخت و سفید ایجاد می نمود . بعدها با دست یابی به سنگ گچ ، این عمل با بکارگیری ملات گچ انجام شد . بناها ملات گچ را به علت سرعت زیاد خشک شدن و عدم وجود ترک بعد از آن نسبت به ملات آهک ترجیح می دادند . امروز ملات آهک به میزان جزئی مورد استفاده قرار می گیرد .
به هر حال بیشترین مصرف گچ برای سطوح داخلی ساختمان بود ولی از قرن 16 میلادی به بعد گچ کارها
مهارت های خود را توسعه دادند و در زمینه ی دکورسازی و کارهای هنری با
گچ توانایی های ارزشمندی پیدا نمودند . در یان کارها بر روی سطوح گچی دیوارها و سقف ها نقش گل ها ، شاخه های درختان ، میوه ها و حتی طرح آلات موسیقی را ایجاد می کردند . برخی از بهترین نمونه های این طرح ها توسط گچ استاکو (Stucco ) در خانه های جورجیانnv nhfgdk(Dublin) (Georgian) در جمهوری ایرلند کار شده است .
طرح های گچی بر روی سقف خیلی قدیمی نیستند اگر چه هنوز در برخی خانه های قدیمی نوارهای گچی برجسته در دورتادور سقف و یا طرح هایی به دور چراغ مرکزی سقف دیده می شود ولی این آثار عمر خیلی بلندی ندارند . امروزه هنوز برخی شرکت ها در زمینه ایجاد طرح های سنتی و قدیمی بر روی سطوح گچی فعال هستند . این فعالیت توسط استادکاران ماهر بر روی سقف منازل افراد مهم و یا کلیساها انجام می شود .
گچ
گچ از جمله مصالحی است که در صنایع ساختمان سازی از اهمیت مخصوصی برخوردار است وبعلت ویژگی های که دارد اززمانهای قدیم در امر ساختن مسکن محل مصرف داشته است. دربسیاری از ساختمانهای قدیمی مخصوصا ًدوران صوفیه ک اغلب آنها در اصفهان موجود می باشند گچ نقش موثری داشته و گچ بریهای بسیار
زیبائی از آن دوران باقی مانده است. گچ بعلت خواص خود ازاولین قدم در ایجاد یک بنا که پیاده کردن حدود زمین باشد و با صطلاح برای ریختن رنگ اطراف زمین مورد نیاز بوده و همچنین تا آخرین مراحل کاری که سفید کاری و نصب سنگ است باز هم گچ مورد نیاز است و حتی در نقاشی ساختمان هم از گچ استفاده می نمایند.
ذخایر سنگ گچ:
اگر چه در بیشتر کشورهای دنیا معادن سنگ زیرزمینی هستند ولی در ایران تمام معادن سنگ گچ به شکل سطحی و با روش های استخراج روباز استخراج می شوند . سنگ گچ مانند اغلب سنگ های مصرفی دیگر با روش چالزنی و انفجار استخراج می گردد . همچنین چنانکه ذخیره به شکل تپه یا کوه باشد و لایه های گچ در امتداد افق پیوسته باشند ، استخراج سنگ گچ توسط ماشین های استخراج پیوسته امکان پذیر است .
ذخایر سنگ گچ در تمام قاره های دنیا وجود دارد . ذخایر بزرگ سنگ گچ در قاره های آمریکا ، آسیا و استرالیا وجود دارد . همچنین در اروپا نیز معادن سنگ گچ به شکل سطحی استخراج می شوند . در سال 1964 میلادی در جاماهیکا تمبری با تصویری از صنعت گچ چاپ شد . در آمریکای شمالی معادن سنگ گچ سطحی است و در بیابان های یوتا ذخایر سنگ گچی به شکل پودر وجود دارد . در ایران در بیشتر مناطق ذخایر سنگ گچ وجود دارد . ذخایر سنگ گچ ایران دارای کیفیت های مختلف و با شرایط گوناگون زمین شناسی می باشند .
در سال های اخیر توسط فرآیندهای بر روی دی اکسید گوگرد خارج شده از سکوهای خروج گاز طبیعی گچ مصنوعی با کیفیت بالا تولید شده است . این نوع گچ مصنوعی که با نام گچ دو گوگردی نیز نامیده می شود می تواند به عنوان مکمل محصولات گچی معدنی بکار گرفته شود .
ذخایر سنگ گچ شناسائی شده در جهان بالغ بر 3/3 میلیارد تن تخمین زده شده اند . میزان ذخایر سنگ گچ به تفکیک کشورها در جدول ذیل آورده شده است .
ردیف
نام منطقه
میزان ذخیره(میلیون تن)
1
ایران
900
2
اروپا
800
3
آمریکا
730
4
کانادا
450
5
آسیا (بدون ایران)
100
6
مکزیک
70
7
آمریکای جنوبی
70
8
آفریقا
70
9
اقیانوسیه
70
10
سایرکشورهای آمریکای مرکزی
20
مجموع:
3300
از لحاظ تولید گچ ، ایران 10 درصد تولید جهانی را در اختیار دارد و پس از آمریکا در رتبه دوم قرار گرفته است . تولید گچ در ایران در سال 1381 برابر 13/5 میلیون تن بوده است ( طبق آمار در این صنایع و معادن ) . میزان صادرات گچ ایران در این سال 100 هزار تن سنگ گچ و 120 هزار تن فرآورده های گچی بوده است .
منابع تهیه گچ:
گچ از پختن و آسیاب کردن سنگ گچ بدست می آید. سنگ گچ از گروه مصالح ساختمانی کلسیم دار است که بطور وفور در طبیعت یافت می شود. و تقریبا ًدر تمام نقاط روی زمین وجود دارد و از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم می باشد، در ایران هم تقریبا ًدر تمام نقاط کشور مخصوصا ًدرکویر مرکزی و اطراف تهران- جاجرود – آذربیجان – اطراف مشهد و غیره یافت می شود سنگ گچ به فرمول 2 H2O، Caso4 از سنگهای ته نشستی بوده و به علت میل ترکیب شدیدی که دارد بطور خالص یافت نمی شود. بیشتر به صورت ترکیب با کربن یا اکسیدهای آهن یافت می گردد. سنگ گچ موجود درطبیعت بیشتر مخلوط با آهک و خاک رس است سنگ گچ یا بصورت سولفات کلسیم آبدار یافت می شود که به آن ژیپس ( گچ خام) هم می گویند یا بصورت سولفات کلسیم بدون آب (Caso4) بدست می آید که به آن ایندریت گفته می شود. سولفات کلسیم آبدار به صورتهای مختلف یافت می گردد. بشرح زیر:
1_ سنگ گچ مرمری که مصرف گچ پزی نداشته و جزء سنگهای زینتی است و به علت نرمی کار کردن با آن و تراشیدن آن بسیار آسان است و به همین علت از آن برای ساختن وسایل زینتی مانند زیر سیگاری – قاب عکس و غیره استفاده می شود. این صنعت بیشتر درخراسان رواج دارد این نوع سنگ گچ نیز بیشتر دراستان خراسان و مخصوصا ًدراطراف مشهد یافت می شود.
2_ سنگ گچ معمولی که غیر بلوری بوده و فراونترین نوع سنگ گچ است و مصرف گچ پزی دارد و موضوع همین بخش از این کتاب می باشد.
سنگ گچ خالص بی رنگ است – سنگ گچ ترکیب شده ابا کربن به رنگ خاکستری – سنگ و گچ ترکیب شده با اکسیدهای آهن بیرنگ، زرد روشن، کبود و یا سرخ رنگ می باشد که برحسب نوع اکسید آهن این رنگها متفاوت است.
مصارف گچ:
گچ درصنعت ساختمان سازی مصارف متعدد دارد از جمله ریختن رنگ ساختمان برای مشخص کردن اطراف زمین و پیاده کردن نقشه – ملات سازی – گچ و خاک – سفید کاری – سنگ کاری که در مورد اخیر برای نگهداشتن سنگ بطور موقت درجای خود تا ریختن ملات پشت آن مورد مصرف قرار میگیرد و در صنایع مجسمه سازی و ریخته گری برای قالب سازی مصرف می شود و در کارهای طبی برای شکسته بندی مورد نیاز است. و همچنین در صنایع سیمان پزی و دارویی نیز مصرف می شود.
خواص گچ:
گچ علاوه بر دو خاصیت عمده ( زود گیر بودن و ازدیاد حجم به هنگام سخت شدن ) دارای خواص دیگری نیز هست از جمله آنکه گچ اکوستیک است. در آتش سوزی مقاوم می باشد. ارزان و فراوان است. دارای رنگی سفید و خوش آیند است.
گچ پزی:
گچ پزی یعنی حرارت داردن به سنگ گچ آبدار بطوریکه بتوانیم 5/1 ملکول ازآب تبلور آنرا تبخیر نمائیم. همانطوریکه گفته شد سنگ گچ سولفات کلسیم بعلاوه در وملکول آب تبلور می باشد. به فرمول 2 H2O، Caso4 عمل تبخیر 5/1 ملکول اب تبلور سنگ گچ در گرمای بسیار کم انجام می شود، بطور یکه اگر به سنگ گچ درحدود 170 درجه حرارت بدهیم 5/1 ملکول از آب تبلور خود را از دست داده و به گچ ساختمانی به فرمول 2 H2O،Caso4 تبدیل می گردد و دراثر حرارت بیشتر تا گرمای 300 درجه سنگ گچ 7/1 ملکول آب تبلور خود را از دست داده و به گچ تشنه به فرمول 2 H2O،Caso4 تبدیل می شود. این گچ میل ترکیبی شدید با آب داشته بطوریکه اگر در مجاور هوای آزاد قرار بگیرد 2/0 ملکول آب از بخار
موجود درهوارا جذب کرده به گچ ساختمانی با 5/0 ملکول آب تبلور تبدیل میشود. درگرمای 700 درجه سنگ گچ کلیه آب تبلور خود را از دست داده وبه سولفات کلسیم به فرمولCaso4 تبدیل می گردد که به آن گچ سوخته می گویند. این محصول میل ترکیب با آن را نداشته و قابل مصرف درصنایع ساختمانی نیست. البته می توان با افزودن بعضی مواد به آن مانند: زاج و یا سولفات روی Znso4 میل ترکیبی آنرا ب اآب عودت داد ولی درصنایع ساختمانی این کار مقرون به صرف نیست. گچی که تمام آب تبلور خود رااز دست بدهد انیدریت نام دارد.
از گرمای 700 تا 1400 درجه گچ سوخته تجزیه شد هو به اکسید کلسیم به فرمول CaO و گازSo3 تبدیل می گردد. و So3 به So2 تبدیل گشته که هر دو متصاعد میگردند و اگر CaO که همان آهک زنده باشد در پودر گچ باقی بماند درزمان گیرائی آن تاثیر گذاشته و در اثر مجاورت با آب شکفته شده و به هیدرات کلسیم Ca(OH)2 تبدیل می گردد. و اگر ازاین گچ برای سفید کاری استفاده شود دانه های آهکی درمجاورت آب ازدیاد حجم پیدا کرده و در سطح گچ کاری شده ایجاد ناصافی مینماید و آنرا آبله رو می کند که در اصطلاح کارگاهی به آن الوئک می گویند.
کوره های گچ پزی
1- کوره های گچ پزی چاهی:
قدیمی ترین نوع کوره گچ پزی درایران کوره های چاهی می باشد که هم اکنون نیز در بسیاری از شهرهای ایران متداول میباشد.
این نوع کوره ها که مانند تنوره است سنگ گچ را در آن می چینند و آنرا حرارت میدهند تا پخته شود. دراین نوع کوره ها که حرارت آن قابل کنترل نیست همه نوع سنگ گچ از گچ پخته تا گچ ساختمانی و گچ تشنه و گچ سوخته و انیدریت و سنگ گچ تجزیه شده بدست می آید بدیهی است محصول این نوع کوره ها بعلت بکنواخت نبودن آن مرغوب نمی باشند. کار این نوع کوره ها پیوسته نیست و سوخت این نوع کوره ها میتواند چوب – زغال سنگ و غیره باشد.
2- کوره های تاوه ای:
این نوع کوره ها که دارای محصولی یکنواخت می باشد تشکیل شده است. از یک سینی بزرگ که سنگ آسیاب شده را در آن می ریزند. و به آن حرارت می دهند این کوره ها دارای دستگاهی می باشد که پیوسته دانه های سنگ گچ را هم میزند تا کلیه کلوخه های سنگ گچ یکنواخت حرارت ببیند این دستگاه همزن مانند شانه ای است که درمحور وسط تاوه قرار دارد و حول محور خود می چرخد و کلوخه ها را هم زند عمل این نوع کوره ها مانند بو دادن تخمه می باشد.
در این نوع تاوه ها ابتدا سنگ گچ را وسیله سنگ شکن بصورت پودر در می آورند پودر را درون تاره پخته حرارت می دهند تا سنگ گچ به مقدار لازم آب تبلور خود را از دست بدهد و به گچ ساختمانی تبدیل گردد. آنگاه این کلوخه ها را با دمیدن هوای سرد، خنک می کنند. این هوا را که هنگام خارج شدن از روی کلوخه دارای حرارتی درحدود 100 الی 120 درجه سانتیگراد می باشد به ابتدای کوره برده و مصالح اولیه را قبل از وارد شدن به تاوه وسیله آن گرم می کنند و بدین وسیله ازاتلاف حرارت جلوگیری کرده و درمصرف سوخت صرفه جوئی می نمایند. محصول کوره تاوه ای را پس از سرد شدن به آسیاب برده و آنرا به نرمی لازم آسیاب کرده و به بازار عرضه می نمایند. حرارت این وع کوره ها قابل کنترل بوده و محصول آن یکنواخت است کار این نوع کوره ها نا پیوسته است و سوخت آن میتواند گازوئیل یا زغال سنگ باشد.
3- کوره های گردنده خفت
پروژه و تحقیق- سنگ گچ و تاریخچه آن- در 130 صفحه-docx
