مهندسی گچ

بروزرسانی: ۳۱ تیر ۱۴۰۲

فهرست مطالب

هندبوک مهندسی گچ

۱- تاریخچه

نخستین بار حدود ۱۶۰ تا ۲۰۰ میلیون سال پیش، زمانی که دریاها خشک شدند، لایه های سنگ گچی که در زیر آن ها به وجود آمده بودند پدیدار گشتند. گچ یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در دنیا میباشد که در قرون گذشته با روش های دیگر تولید و به صورت هایی دیگر استفاده می شده است. مطابق تحقیقات زمین شناسان، دوران نانپدید شدن دایناسورها و پدیدار شدن لایه های سنگ گچ خیلی قدیمی تر از ایجاد تمدن ها بر روی زمین است.

۵۰۰۰ سال قبل مصری ها ژیپس را با آتش هایی که در هوای باز روشن شده بود می سوزاندند و سپس آن را تا اندهزه ای پودر، خرد می کردند و سرانجام این پودر را با آب مخلوط می کردند تا موا بنایی برای مقبره های شان بسازند.

در تمدن های کهن نیز نوعی گچ استفاده می شده است که امروزه ما آن را آلاباستر (نام شهری در مصر) می نامیم. تندیس های بزرگ گاوهای بال دار متعلق به تمدن آشور که امروزه در موزه ی شهر لندن موجود است از همین سنگ ساخته شده اند.

یونانی ها همچنین نامی به سنگ گچ داده اند که از دو کلمه با معانی زمین و پختن تشکیل شده است. آن ها فرم خاصی از سنگ گچ را که حالت شیشه ای دارد برای پنجره ی معابدشان استفاده می کردند. سنگ گچ سیسه ای را که به این شیوه ی سنتی مورد استفاده قرار می گرفته است را سلنیت یا سنگ ماه می نامیده اند.

رومی ها نیز راجع به سنگ گچ و کاربردهای آن در حرفه و پیشه ی خود اطلاعاتی داشته اند. نشانه این اطلاعات مجسمه های ساخته شده از آلاباستر می باشدکه در نواحی میانی انگلستان مخصوصا در ناتینگهام به شکل مجسمه هایی با فرم های مختلف که توسط استادکاران قرن ۱۴ و ۱۵ میلادی حکاکی شده اند پیدا می شود. بهدها 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.

به هر حال در آن دوران بیشترین مصرف گچ برای سطوح داخلی ساختمان بود ولی از قرن ۱۶ میلادی به بعد گچ کارها مهارت های خود را توسعه دادند و در زمینه دکور سازی و کارهای هنری با گچ توانایی های ارزشمندی پیدا نمودند.

در قرن ۱۷ 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 ۱۶۶۶ در اثر آتش سوزی از بین رفت اجباری نمود.

آثار بکارگیری گچ در ایران نیز طبق تحقیقات باستان شناسان، مربوط به دوران قبل از اسلام یعنی حدود ۱۵۰۰ سال پیش می باشد. از زمان اشکانیان ابنیه هایی با تزئینات گچی به جا مانده است که نمایانگر خلاقیت و هنر استادکاران ایرانی می باشد. از دوران اسلام نیز گچ بری های فراوانی بجا مانده که نمودار پیشرفت این هنر در سرزمین ایران می باشد. ملات گچ در دوره ی ساسانیان ذر اسکلت سازی بناها و همچنین جهت نماسازی کاربرد فراوان داشته است. یکی از پدیده های هنری در معماری بی همتای ایران هنر گچ بری است که در کاوش های باستان شناسی نمونه ها و نشانه هایی از رواج این هنر در روزگار ساسانی به دست آمده است.

۲- زمین شناسی گچ

سنگ های تبخیری از نظر کانی شناسی بسیار متنوع اند که این تنوع و فراوانی کانی های حاصل از توده ی آب در حال تبخیر، به ترکیب اولیه ی آب بستگی دارد و ار آن جایی که طیف این ترکیب می تواند بسیار متغیر باشد، تنوع کانی های تبخیری هم زیاد است. تقریبا ۷۰ کانی تبخیری شناخته شده که از این تعداد ۲۷ کانی سولفاته، ۲۷ کانی بوراته و ۱۳ کانی هالیدی می باشند. در بین این سه گروه، بورات ها کمترین فراوانی را دارند و ژیپس (گچ طبیعی) جزو معروف ترین کانی های تبخیری محسوب می شود.

آب دریا والد تمام نهشته های تبخیری محسوب می شود. کانی های تبخیری فراوان این نهشته شامل Cl یک بار منفی و SO4 دوبار منفی در اب دریا، کلریدها (عمدتا هالیت) و سولفات ها (ژیپس و انیدریت) هستند. جدول ذیل کانی های اصلی نهشته های تبخیری را نشان می دهد.

۱-۲- پیدایش رسوبات تبخیری

بر اساس مطالعات انجام شده بیشترین احتمال برای تشکیل کانی های تبخیری، آب های با نمک زیاد می باشند. تشکیل شوراب ها در اثر افزایش غلظت نمک در آب دریا صورت می گیرد و آن نیز ناشی از تبخیر، انجماد و یا ایجاد آب های بسته و پس مانده در زیر زمین است که در اثر عبور آب باران از بین رسوبات تبخیری قبلی و انحلال آن ها به وجود می آیند.

هنگامی که ۱۹ درصد ار حجم اولیه آب دریا تبخیر شده باشد، ژیپس رسوب میکند و هنگامی که حجم تا ۹٫۵ درصد کاهش یابد، هالیت یا نمک طعان ظاهر می شود. تداوم تبخیر، کانی های منیزیم و پتاسیم را تولید می کند. به طور کلی کانی های تبخیری را به دو گروه اصلی تقسیم می کنند:

الف) کربنات های آلکالی خاکی: آراگونیت، کلسیت، دولومیت، کلسیت کم منیزیم و کلسیت پر منیزیم.

ب) نمک های تبخیری: ژیپس، انیدریت، هالیت، ترونا و کارنالیت.

در یک محیط مساعد اولین گروه شکل گرفته کربنات ها هستند و ابتدا آرگونیت تشکیل می شود لذا غلظت Ca پائین آمده و Mg بالا می رود و شرایط برای تشکیل کلسیت پر منیزیم فراهم می شود، سپس کلسیت کم منیزیم و در انتهای کربنات ها، دولومیت به صورت نادر ایجاد می شود (اولیه).

بعد از کربنات ها، نمک های تبخیری ایجاد می شوند که در بین آن ها ایتدا ژیپس و سپس کلروها تشکیل می شوند. بر این اساس می توان گفت کانی های کربناته ی آلکالی عمدتا اولیه و دسته دوم ثانویه می باشند و در اعماق تشکیل می شوند.

ژیپس و انیدریت ممکن است در سطح زمین، در زیر آب و در خشکی رسوب کنند، با این وجود در هنگام دفن تا اعماق بیش از چند صد متر، تمام CaSO4 موجود بصورت انیدریت است و معمولا در هنگام بالا آمدن انیدریت به ژیپس تبدیل می شود. بیشتر مطالعات ژیپس-انیدریت نشان داده است که فاز پایداری به وسیله اکتیویته ی آب و درجه حرارت تعیین می گردد.

ژیپس و انیدریت از جمله رسوبلت حاصل از پدیده تبخیر می باشند که از نظر توالی رسوب گذاری بر سنگ نمک تقدم دارند. ته نشینی این مواد همراه با تبخیری های دیگر در آب های شور انجام می گیرد. انیدریت به دلیل حلالیت بالا و تبدیل شدن به ژیپس به ندرت در سطح زمین یافت می شود ولیکن ژیپس در سطح زمین پایدار است. بنابراین می توان در سطح زمین رخنمون داشته باشد. این کانی ها در حوضه های بسته و باز که میزان تبخیر آن ها زیاد است، تشکیل می شوند. حوضه های درون قاره ای که در مراحل اولیه ی ریفت تشکیل می شوند، محیط مناسبی برای تشکیل رسوبات تبخیری از جمله ژیپس می باشند.

با توجه به این که ثابت تعادلی (K) ژیپس کمتر از هالیت است، بنابراین ابتدا ژیپس رسوب می نماید و سپس هالیت تشکیل می شود. در حاشیه حوضه های باز که میزان تبخیر آن ها زیاد است، ژیپس تشکیل می شود. (شکل سمت چپ)

از تجزیه فیزیکی و شیمیایی سنگ های گچ نوعی خاک به نام راندزین تشکیل می گردد که حاوی آهک فعال بوده و اشباع از کلسیم و منیزیم می باشد. این خاک دارای درصد اشباع بازی نزدیک به است و فواید فراوانی دارد.

۳- تاثیرات زیست محیطی گچ

آزانس بین المللی سلامت جهانی سیلیس متبلور را به عنوان ماده ای سرطان زا معرفی کرده است. مواد شیمیایی و معدنی که ۰٫۱ درصد یا بیشتر سیلیس متبلور داشته باشند، بر اساس استاندارد موسسه ی سلامت و بهداشت جمعیت یرای مقابله با خطرات ناشی از ارتباط با محیط آلوده در امریکا تحت نظارت قانون قرار گرفته اند، به طوری که به صورت قانون کار، آموزش کارگران و برچسب زدن بر چنین محصولاتی مطابق روش های اعلام شده برای مواد سرطان زا باید انجام گیرد.

بنابراین تا زمانی که طی فرآوری، درصد سیلیس متبلور در ژیپس کمتر از ۰٫۱ درصد شود، ژیپس تحت قانون فوق قرار می گیرد. موسسه ی ژیپس ایلات متحده امریکا توصیه می کند که برای دفع ژیپس های ساختمانی از مناطق مسکونی، تخته اهی شاسی دفع زائی باید کوبیده شده تا همه ی ذرات روی سطحح خاک (به علاوه کاغذ) در یک دوره ی زمانی در شرایط اقلیمی محلی تجزیه شوند. ماده ی کوبیده شده باید روی سطح خاک پهن گرددیا با قسمت بالاییی خاک مخلوط گردد.

افرادی که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم با ژیپس در تماس هستند نیز باید جهت جلوگیری از ورود سیلیس به بدن و ایجاد سرطان ریه، از ماسک استفاده نمایند.

۴- کانی های سولفات کلسیم

رسوبات گچی ابتدا به صورت انیدریت ته نشین می گردند و بعدا در اثر جذب آب تبدیل به گچ می گردند و از آنجایی که این تبدیل با اضافه حجم همراه می باشد لذا باعث بهم خوردن لایه بندی مرتب اولیه می گردد. طبقات گچ که با لایه بندی مرتب و منظم دیده می شوند ممکن است به صورت اولیه به وجود آمده باشند. به طور کلی سولفات کلسیم در طبیعت به دو صورت یافت میشود:

– انیدریت: انیدریت با فرمول شیمیایی CaSO4 به عنوان سولفات کلسیم بدون آب شناخته می شود. انیدریت دارای بیرفرنژانس متوسط و برجستگی بالاتر می باشد.انیدریت به دلیل حلالیت بالا و تبدیل شدن به ژیپس به ندرت در سطح زمین یافت می شود. مهم ترین فرآیند تشکیل انیدریت، از دست دادن آب توسط ژیپس در طی تدفین در اعماق چند متری یا بیشتر است. این کانی بر اثر جذب آب به ژیپس تبدیل می گردد.

فراوانی رخساره انیدریت نشان دهنده ی تشکیل در شرایط آب و هوایی خشک تا نیمه خشک است. مهم ترین شکل انیدریت بافت های درون سنگی و توری قفس مرغی می باشد. انیدریت به مقدار کمتری نیز به صورت اولیه تشکیل می گردد که البته در درجه حرارت بالا و آب های شورتر نسبت به سنگ گچ به وجود می آید.

– ژیپس: ژیپس کانی رایج و تجاری سولفات کلسیم است با فرمول شیمیایی CaSO4 . 2H2O که سولفات کلسیم آب دار نیز نامیده می شود. در ساختمان داخلی ژیپس، هر یون گوگرد به صورت یک تترا هدر از اکسیژن پوشیده شده و هر یون با هشت اکسیژن احاطه شده است. از نظر پتروگرافی، ژیپس دارای برجستگی پائین و بیرفرنژانس ضعیف می باشد. ژیپس در سطح زمین پایدار است. بنابراین می تواند در سطح زمین رخنمون داشته باشد.

اگر ژیپس کاملا خالص باشد بی رنگ یا سفید است اما به علت میل ترکیبی شدیدی که دارد، معمولا در طبیعت بطور خالص یافت نمی شود بلکه بیشتر به صورت ترکیب با کربن، اکسیدهای آهن، آهک، سیلیس و خاک رس یافت می شود. وجود ذغال آن را خاکستری، هیدروکسید آهن آن را زرد روشن، FeO آن را کبود چرک و Fe2O3 آن را به رنگ قرمز در می آورد. در جدول زیر مشخصات مختلف ژیپس و انیدریت با یکدیگر مقایسه گردیده است.

۵- استخراج سنگ گچ

سنگ گچ به صورت تجاری، هم از معادن روباز و هم از معادن زیرزمینی نزدیک به سطح زمین استخراج می گردد. در ایران به دلیل وجود ذخایر بالای سنگ گچ، قیمت پائین سنگ گچ و هزینه های بالای استخراج زیرزمینی، استخراج بیشتر به صورت روباز انجام می گیرد. لذا در این مقاله به طور مختصر نحوه ی استخراج سنگ گچ در معادن روباز بررسی می گردد. استخراج روباز معمولا بصورت پلکانی انجام می گیرد که ارتفاع متوسط پله ها بین ۳ تا ۹ متر می باشد. مراحل این فرآیند به شرح ذیل صورت می پذیرد:

آماده سازی: برای دسترسی به لایه های سنگ گچی که معمولا در ارتفاع حدود ۳۰ تا ۳۰۰ متری سطح زمین قرار دارند، ابتدا باید جاده ی دسترسی، توسط ماشین آلات معدنی (شامل بولدوزر، بیل هیدرولیکی، لودر و …) و گاها در بسترهای سنگی و سخت حفاری و آتش باری، احداث و بر روی لایه ی سنگ گچ مستقر گردد.
حفاری: برای خردایش توده ی سنگ گچ، جهت تسهیل در حمل به محل کارخانجات مصرف کننده و همچنین محدودیت خوراک سنگ شکن اولیه (حداکثر تا ابعاد ۱ متر)، نیاز به انجام حفاری و سپس آتش باری سنگ گچ می باشد. انجام حفاری معمولا توسط دریل واگن های پنوماتیکی یا هیدرولیکی با قطرهای متفاوت ۶۴ تا ۹۰ میلی متر و به عمق های ۳ تا ۹ متر انجام می گردد. با توجه به قطر و عمق چال شبکه ی حفاری، فاصله ی چال ها از یکدیگر محاسبه می گردد که این فاصله بسته به قطر و عمق، بین ۱٫۸۰ تا ۳ متر متغیر می باشد.
آتش باری: پس ار حفر چال ها به تعداد مورد نیاز و کافی (بسته به سطح آماده ی حفاری، محدودیت های ایمنی و …)، انجام خرج گذاری چال ها صورت می گیرد. بدین منظور از پودر آنفو به عنوان خرج اصلی، امولایت یا دینامیت و مرتمس و چاشنی الکتریکی به عنوان پرایمر (عامل انفجار خرج اصلی) استفاده می گردد. خرج ویژه ی مواد ناریه مورد اشاره معمولا برای سنگ گچ به این شرح میباشد: ۲۰۰ گرم پودر آنفو به ازای هر تن سنگ گچ، حدود ۴ گرم دینامت یا امولایت به ازای هر تن سنگ گچ و یک عدد چاشنی الکتریکی به ازای ۳۵ تا ۱۰۰ تن استخراج سنگ گچ
دپو و بارگیری: پس از آتش باری، ابعاد سنگ خرد شده (بیش از ۸۰ درصد حجم سنگ گچ خرد شده) بین ۲۰ تا ۵۰ سانتی متر خواهد شد که آماده ی دپو و بارگیری می باشد. دپو توسط بولدوزر و بیل هیدرولیکی و بارگیری توسط لودر (معمولا چرخ لاستیکی با حجم باکت بین ۱٫۵ تا ۲٫۵ متر مکعب) انجام خواهد پذیرفت. برای خردایش سنگ گچ های با سایز بالای ۵۰ سانتی متر و رساندن آن ها به ابعاد مورد نظر، از چکش های هیدرولیکی استفاده میگردد. حمل سنگ گچ از محل سینه کارهای استخراجی تا محل دپور کارخانجات، معمولا توسط کامیون های کمپرسی انجام میگیرد، اما میتوان از نوار نقاله نیز برای انجام این کار بهره برد. پس از بارگیری یا انتقال سنگ گچ های خرد شده و پاک کردن سطح آتش باری شده توسط بولدوزر و بیل هیدرولیکی، سطح مورد نظر برای انجام حفاری و آتش باری مرحله بعد آماده می گردد. به منظور جلوگیری از ایجاد وقفه در سیکل استخراج، معمولا ۲ تا ۳ محل در معدن جهت استخراج در نظر گرفته می شود.

۶- انواع سنگ گچ

سنگ گچ بدون آب تبلور، در رگه های بین سنگ ها توسط آب های زیرزمینی در نزدیک سطوح قابل دیدن به گچ آب دار تبدیل می شود و چون به آسانی از آب های نمکین تشکیل می شود، در اغلب اوقات می تواند شامل کانی های دیگری مانند نمک های کلر و سدیم و گوگرد باشد و حتی حباب های هوا و آب را به دام اندازد. سنگ گچ در مقایسه با سنگ معمولی یا کوارتز، یک عایق طبیعی حساس به گرما محسوب می شود.

کلمه گچ از کلمه Aonist از زبان یونانی مشتق شده است. سنگ گچ با توجه به انواع آن اسم های متنوعی دارد:

سلنیت: نوع بی رنگ و شفاف سنگ گچ است که کلمه ای یونانی به معنی ماه و سنگ ماه نما می باشد زیرا مانند یم لولو زرق و برق دار است و می درخشد و قابل تورق است. در کانی شناسی قدیم نیز به آن حجرالقمر می گفتند که همان معنی سنگ ماه نما می باشد.
ساتین اسپار: نوع دیگر سنگ گچ است که فرم فیبری با جلای ابریشمی سنگ گچ است که مانند تار متراکم به هم پیوسته است و نور هنگام عبور از این سنگ، به تارهای این بلور برخورد کرده و منحرف می شود.
آلاباستر: نوع دیگر سنگ گچ، آلاباستر، رخام گچی یا مرمر سفید نام دارد که به صورت ریز دانه ی فشرده و نرم است و متراکم،چرب مانند، بی رنگ و گاهی شفاف به دست می آید. قرن هاست از این نوع سنگ گچ به عنوان یک سنگ تزئینی در مجسمه سازی و کارهای هنری استفاده می شود. همچنین از بلورهای سنگ گچ فوق العاده بی رنگ و شفاف، معمولا برای ساخت درای وال استفاده می کنند.
مارین گلاس: نوعی سنگ گچ ورقه ای مطبق است که به صورت لایه لایه می باشد و مصرف گچ پزی ندارد.
خوشه ای: سنگ گچ خوشه ای نیز نوع دیگری از سنگ گچ است که به صورت تارهای ابریشم به هم پیوسته است و مصرف گچ پزی ندارد.
ژیپسیت یا جیپسیت: نوعی سنگ گچ فشرده و پودری شکل است که با کمی خاک رس مخلوط می باشد.
ژیپس: نوعی سنگ گچ بسیار شفاف که در حقیقت دارای خلوط ۱۰۰% میباشد. جهت مطالعه مشخصات، خواص و کاربرد ژیپس وارد این لینک شوید.

۷- کاربردهای سنگ گچ

سنگ گچ با توجه به میزان خلوص آن می تواند در صنایع ذیل مورد استفاده قرار گیرد:

صنایع پزشکی: حداقل خلوص ۹۶ درصد
قالب سازی: حداقل خلوص ۹۶ درصد
تهیه سولفات آلومینیوم: حداقل خلوص ۸۵ تا ۹۰ درصد
صنایع سیمان: حداقل خلوص ۷۰ تا ۷۵ درصد
صنعت ساختمان: حداقل خلوص ۷۰ درصد

۸- کاربردهای گچ

مهم ترین موارد استفاده ی گچ در صنایع مختلف به شرح ذیل خلاصه شده اند:

در صنعت ساختمان: گچ کاری برای اندود سفید کاری، تمیز کاری، پرداخت، گچ‌بری، ملات گچی، عایق حرارتی و صوتی، ورقه های پیش ساخته سقف و کف، مجسمه سازی، درای وال، دکور، تایل گچی (گچ برگ) و …
در صنعت سیمان: جهت تنظیم زمان گیرش
در صنایع غذایی: به عنوان منبع غنی کلسیم برای بدن
در تولید شکر: به عنوان کمک فیلتر
در تولید نوشابه و آبجو: جهت افزایش خلوص و تنظیم سختی آب
در صنایع چینی سازی و سرامیک: قالب چینی و سرامیک
در صنعت شیشه سازی: تنظیم ویسکوزیته مذاب و همچنین جانشینی به جای سولفات سدیم
در صنایع ریخته گری: گچ نسوز به عنوان قالب ریخته گری
در معدن: جهت سد کردن تونل های کوچک
در کشاورزی: تهیه کود شیمیایی، تهویه کننده ی خاک، تهیه ی سم های شیمیایی، جذب نم از خاک. از جمله موارد تغییراتی که گچ در کشاورزی می تواند ایجاد کند عبارتند از: بهبود ساختمان خاک و نرم کردن خاک های رس، تامین کلسیم مورد نیاز گیاهان، خنثی کردن سدیم خاک های قلیایی،، زلال کردن آب برکه های گل آلود، فعال کردن موجودات میکروسکوپی، تامین سولفور مورد نیاز گیاهان
در پزشکی: باند پزشکی، قالب دندان، گچ شکستگی ایتخوان ها، تهیه قرص، رشد مخمرها
در حشره کش ها
در صنعت داروسازی: برای تولید قرص به عنوان ماده پرکننده و مواد کلسیم دار
در فرآورده های بهداشتی و مواد ماساژ دهنده: به دلیل تولید گرما و باز کردن خلل و فرج پوست
در صنایع مختلف: به عنوان افزایش دهنده ی سختی آب
در سنعت کاغذسازی و رنگ سازی: برای شفافیت کاغذ و همچنین به عنوان ماده ی پر کننده
در صنعت پتروشیمی: به عنوان خشک کن
در صنعت چرم سازی: جداکننده مواد شاخی از پوست
در ساخت گچ تحریر
در تهیه ی مواد شیمیایی: مانند اسید سولفوریک، اکسید کلسیم، سولفات آمونیوم، سولفات دو سود و …
در گوگرد زدائی گازهای زائد
در تصفیه ی پساب های حاوی رنگ: به عنوان یک جاذب ارزان و در دسترس
در نوک کبریت
در اتومبیل: جهت صیقل کاری شیشه های اتومبیل
در سینما: به عنوان برف
در خمیر دندان

۹- خواص گچ

گچ تنها ماده طبیعی است که می تواند با افزودن آب به حالت سنگ اولیه ی خود برگردد. خواص گچ به فازهای متفاوت موجود در ترکیب آن، چگونگی انجام واکنش ها و همچنین نسبت آب به گچ ملات بستگی دارد. گچ معمولا پس از گذشت حدود یک ساعت زمان اختلاطش با آب، مستحکم شده و به مرور با افزایش زمان عمل آوری و یا خشک شدن به حداکثر استحکام خود می رسد که معمولا پس از خشک شدن کامل، مقاومت های فشاری و خمشی آن حدود ۳ تا ۴ برابر بیشتر از مقاومت خیس آن است. اگر گچ برای مدتی تحت تاثیر رطوبت محیط قرار گیرد تبلور مجدد پیدا کرده و استحکام ان کاهش می یابد. روند افزایش مقاومت گچ در زمان عمل اوری آن متناوب بوده و با شکل گیری بلور ها، مقاومت گچ تغییر خواهد نمود و افزایش یا کاهش پیدا خواهد کرد. واکنش گچ با آب حدودا پس از دو هفته کامل خواهد شد و پس از آن مقاومت گچ تقریبا ثابت می شود.

خواص مختلف گچ عبارتند از

گیرش پائین: ملات گچ بسیار زودگیر است و کار با ان راحت می باشد.از این خاصیت در صنعت سیمان استفاده می کنند. واکنش C3A (3CaO. Al2O3) خالص موجود در سیمان، با آب بسیار شدید است و به سفت شدن فوری خمیر که به گیرش آنی معروف است، منتهی می گردد. برای جلوگیری از این امر، به کلینگر سیمان، سنگ گچ اضافه می کنند. سنگ گچ با C3A واکن داده و سولفوآلومینات کلسیم نامحلول (۳CaO. Al2O3. 3CaSO3. 31H2O) تشکیل می دهد و نهایتا هیدرات سه کلسیم آلومینات به وجود می آید. همچنین با C3AF واکنش داده و سولفوفریت کلسیم و سولفوآلومینات تشکیل می دهد. البته مقدار سنگ گچ اضافه شده به کلینگر سیمان را باید به دقت کنترل نمود. مقدار زیاد ان منجر به یه انبساط و از هم پاشیدن خمیر سیمان سخت شده می گردد. مقدار بهینه ی سنگ گچ به روند مطلوبی از واکنش اولیه منجر می گردد و از تراکم موضعی زیاد محصولات هیدراتاسیون جلوگیری می نماید. در نتیجه اندازه ی منافذ در خمیر هیدراته شده ی سیمان کاهش یافته و مقاومت افزایش می یابد. این مقدار سنگ گچ توسط استاندارد اروپایی ENV 197-1:1992 به حداکثر ۳٫۵ درصد محدود شده است اما در برخی موارد درصدهای بیشتری را نیز مجاز می دانند. به هر حال به طور کلی می توان گفت از گچ در حدود ۱ تا ۴ درصد، به سیمان اضافه شود، گیرش آن را افزایش و اگر درصد بیشتری اضافه شود، گیرش آن کاهش خواهد یافت.
ارزانی: قیمت گچ بسیار ارزان تر از بسیاری از مصالح ساختمانی است و به همین دلیل در بیشتر کارها از ان استفاده می شود. فراوانی و سهولت تهیه، دلیل این قیمت پائین می باشد. این مزیت گچ، امکان انجام تحقیقات، تولید محصولات مختلف و ایجاد ارزش افزوده ی بیشتر را در صنعت ساختمان امکان پذیر ساخته است.
ازدیاد حجم: گچ پس از گیرش، حدود ۱ درصد افزایش حجم پیدا می کند. این خاصیت کمک می کند که همه ی سوراخ های ریز دیوار پر شده و سطح صافی به دست آید. گچ بعد از سخت شدن دیگر تغییر حجم نخواهد داد و به همین دلیل باعث می شود استادکاران بتوانند سطح وسیعی را بدون درز اندودکاری کنند بدون اینکه در ان ترکی به وجود آید و چون حشرات و قارچ ها نمی توانند در ان لانه سازی کنند، دیوار گچی بهداشتی نیز خواهد بود.
مقاومت در برابر آتش: هنگامی که گچ سخت می شود آب تبلور از دست رفته در حین پخت را مجددا به دست می اورد یعنی دارای دو مولکول آب می شود. به هنگام قرار گرفتن در معرض حرارات شدید، آن دو مولکول آب از لایه ی گچ جدا شده و یک لایه بخار آب بین سطح روکش و آتش به وجود می آید که مانع از بالا رفتن حرارت می شود و از گچ محافظت می کند. این مقاومت در برابر آتش ۲ تا ۳ ساعت طول می کشد و فرصت خوبی را برای عکس العمل افراد فراهم می آورد. اسن ویژگی سبب گردیده است که مصالح ساختمانی ساخته شده از گچ برای جلوگیری از پیشرفت آتش سوزی پیشنهاد داده شوند. زمانی که یک دیوار یا سقف گچ اندود شده طعمه حریق شود، وجود حدودا ۲۱ درصد آب شیمیایی موجود در گچ که تا دمای ۲۳۰ درجه سانتی گراد آزاد می شود، باعث می شود که قسمتی از انرژی حریق صرف انجام این واکنش شده و همزمان از انتقال حرارت به لایه های زیرین جلوگیری گردد. درصد قابل توجهی از آب شیمیایی گچ در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد آزاد می شود و تا هنگام آزاد شدن تمام آن، دمای لایه گچ از این مقدار تجاوز نخواهد کرد. البته این محافظت برای مدت زمان محدودی دوام می یابد که این مدت بستگی به ضخامت گچ دارد. ضریب هدایت حرارتی گچ ناچیز است ولی اگر ملات گچ در گرمای بیش از ۵۰ درجه سانتی گراد بماند تاب مکانیکی خود را به تدریج از دست می دهد و خود گچ نیز در این فرآیند پخت از بین می رود. با این وجود ساختمان های بی شماری به دلیل همین عملکرد تاخیری گچ در برابر آتش از نابودی نجات پیدا کرده اند که در این حالت یا گچ از آسیب رساندن به سازه جلوگیری کرده است و یا فرصت ارزشمندی برای اطفائ حریق و نجات جان و اموال فراهم آورده است.
اکوستیک بودن: گچ توانایی جذب و عدم پژواک ۶۰ تا ۷۵ درصد امواج صوتی را دارد. در نتیجه برای محیطی همچون کلاس درس، سالن های کنفرانس، بیمارستان و … مناسب است.
پلاستیکی بودن: ملات گچ خاصیت شکل پذیری فوق العاده ای دارد به طوری که برای ساختن شکل ها و نقوش مختلف در فضای ساختمانی و نیز اندودکاری سطحی وسیع، بسیار مناسب است.
رنگ پذیری: ملات گچ پس از خشک شدن سفید است و قابلیت پذیرش تقریبا هر نوع رنگی را دارد. به همین دلیل برای اندود کاری فضای داخل ساختمان بسیار مناسب است
مقاومت در برابر یخ بندان: ملات های گچ در مقابل سرما و یخ بنداد مطمئن و مقاومند.

۱۰- پراکندگی واحدهای تولید گچ ساختمانی در کشور

به طور کلی می توان گفت که در هر نقطه ایران می توان معدن گچ پیدا کرد به ویزه در کویر مرکزی ایران که در همه جای آن گچ یافت می شود. نشانه ی زمین های گچی این است که در آن هیچ گونه رستنی نمی روید.

زمان چندان زیادی از تولید گچ ساختمانی در ایران به طریق صنعتی مدرن نمی گذرد. اولین کارخانه صنعتی تولید گچ در فارس به ظرفیت ۵۰۰ تن د روز در سال ۱۳۴۲ هجری شمسی ساخته شد. هم اکنون در گوشه و کنار کشورمان کارخانجات تولید گچ به وفور مشاهده می گردند. طبق آخرین آمار وزارت صنعت، معدن و تجارت در سال ۱۳۹۱،حدود ۴۲۹ واحد تولید کننده ی انواع گچ ساختمانی در کشور در حال فعالیت می باشند.

آذربایجان شرقی: ۱۲ واحد
آذربایجان غربی ۲۰ واحد
اردبیل: ۱ واحد
اصفهان: ۱۳۷ واحد
ایلام: ۷ واحد
بوشهر: ۳ واحد
تهران: ۱۲ واحد
چهارمحال و بختیاری: ۶ واحد
خراسان جنوبی: ۴ واحد
خراسان رضوی: ۴۵ واحد
خراسان شمالی: ۴ واحد
خوزستان: ۷ واحد
زنجان: ۲ واحد
سمنان: ۴۹ واحد
سیستان و بلوچستان: ۱ واحد
فارس: ۴۵ واحد
گلستان: ۱ واحد
قزوین: ۲ واحد
قم: ۹ واحد
لرستان: ۱۴ واحد
مازندران: ۴ واحد
مرکزی: ۱۲ واحد
هرمزگان: ۵ واحد
یزد: ۲ واحد
کردستان: واحد
کرمان: ۵ واحد
کرمانشاه: ۵ واحد
کهکیلویه و بویراحمد: ۱۳ واحد

۱۱- ماشین آلات و تجهیزات کارخانه گچ

ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز در یک کارخانه، جهت تولید گچ ساختمانی به شرح ذیل می باشد:

هاپر (قیف سنگ شکن)
فیدر سنگ شکن
آسیاب فکی
نوار نقاله
آسیاب چکشی
الواتور
سیلوی مواد خام
فیدر زیر سیلو
نوار انتقال بار به کوره
مشعل
پیش کوره (هات گاز)
صندوقچه ورودی
کوره
صندوقچه خروجی کوره
مارپیچ خروخی بار کوره
کانال خروجی به سمت سیکلون ها
سیکلون
روتاری زیر سیکلون
مارپیچ زیر سیکلون
کانال ارتباطی سیکلون به بگ فیلتر / الکتروفیلتر
مارپیچ زیر بگ فیلتر / الکتروفیلتر
اگزوزفن
دودکش
الواتور دم پخت
سیلوی دم پخت
فیدر زیر سیلوی دم پخت
آسیاب چکشی
سرند (توری)
مارپیچ برگشتی بار
الواتور پودر گچ
سیلوی پودر گچ
دستگاه کیسه پرکن
نوار زیر کیسه پرکن
نوار بارگیری
مارپیچ گچ فله
تاسیسات برقی، سوخت رسانی و ساختمانی

۱۲- فرآیند تولید گچ ساختمانی

مراحل تولید گچ ساختمانی در یک واحد تولیدی به شرح ذیل می باشد:

حمل
دپو
خردایش
سرند
ذخیره
پخت
غبارگیری
دم پخت
آسیاب
سرند
ذخیره
بارگیری

۱-۱۲- مرحله ی دپو

انتخاب سنگ گچ و نحوه ی آماده سازی آن از عوامل کلیدی برای تولید گچ مرغوب می باشد. ابتدا سنگ گچ مصرفی از معادن با کیفیت، استخراج و به وسیله کامیون ها به دپوی کارخانه حمل می شود. نوع سنگ گچ حمل شده به نوع محصولات تولیدی کارخانه بستگی دارد. به این صورت که برای تولید گچ سفیدکاری باید سنگ گچ درجه ۱ و برای تولید گچ زیرکار معمولا سنگ گچ درجه ۲ که مخلوط سنگ گچ و خاک ژیپس دار می باشد حمل می گردد. برای تولید گچ هایی که نیاز به خلوص بالا دارند، مانند گچ دندان پزشکی نیز باید سنگ گچ با خلوص فوق العاده بالا حمل گردد. پس از ورود سنگ گچ به کارخانه، آن ها را در نقاط مخصوص خود دپو می کنند.

۲-۱۲- مرحله ی خردایش

در این مرحله، سنگ گچ که توسط لودر با هدایت کارگران مربوطه به داخل قیف سنگ شکن ریخته شده و توسط چکش های دستگاه سنگ شکن، به قطعات حدود ۷ سانتی متر تبدیل می شود. این در حالی است که یک دستگاه سنگ سکن ثانویه بعد از این مرحله وجود داشته باشد و در صورتی که کارخانه تنها دارای یک سنگ شکن باشد در همان خردایش اولیه، باید به قطعات کوچکتر حدود ۳ سانتی متر تبدیل شود.

با توجه به محل استقرار کارخانه و نوع سنگ معدنی آن منطقه از نظر سستی یا سختی می توان در تعداد سنگ شکن جهت کارخانه تصمیم گیری کرد. به طوری که اگر سنگ گچ منطقه خیلی سست باشد از یک سنگ شکن، اگر سخت باشد از دو سنگ شکن و اگر خیلی سخت باشد از سه سنگ شکن می توان استفاده نمود. سنگ شکن ممکن است فکی یا چکشی باشد.

۳-۱۲- مرحله تغذیه یا جداسازی مواد خام

پس از خرد شدن سنگ گچ در سنگ شکن نهایی، سنگ گچ توسط یک نوار نقاله به قسمت سرند هدایت می شود که در آنجا به دو بخش نرم و کلوخه ای تقسیم می شود. مواد خام نرم به سیلوی تغذیه کوره لوبرن (حرارت پائین) و مواد خام درشت (کلوخه ای) به سیلوی تغذیه ی هایبرن (حرارت بالا) ریخته می شوند

پس از خروج سنگ پخته شده از دو کوره، در برخی از کارخانجات هردو را باهم مخلوط کرده و به سیلوی ذخیره مواد پخته می ریزند و در برخی کارخانجات دیگر، خروجی کوره هایبرن را به داخل کوره لوبرن می ریزند تا با یکدیگر مخلوط کرده و کیفیت بهتری به دست آید.

۴-۱۲- مرحله ی پخت

الف) پخت گچ به روش حرارت مستقیم: در این روش، شعله ی مشعل کوره در تماس مستقیم با مواد خام می باشد. این روش خود به سه نوع تقسیم می گردد:

پخت به روش حرارت بالا (هایبرن H.B): مواد کلوخه ای یا درشت سنگ گچ (با دانه بندی ۱۰ تا ۴۰ میلی متر) از سیلوی ذخیره کوره به درون کوره هایبرن ریخته و توسط یک مشعل که سوخت گاز طبیعی یا مازوت دارد، با حرارت مناسب برای این سایز سنگ گچ، پخته می شود. حرارت این کوره بنا به سختی یا سستی و جنس سنگ متفاوت است اما معمولا حرارت این کوره ۲۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد می باشد. در این روش، سنگ گچ از انتهای کوره وارد می شود، به طرف مشعل حرکت کرده و از ابتدای کوره خارج می شود. در واقع جریان حرکت بار و جهت شعله، مخالف یکدیگر می باشند. این کار باعث می شود سنگ گچ به تدریج از لایه بیرونی به طرف داخل آن پخته شود و به خوبی نیم هیدرات شود.
پخت گچ به روش حرارت پائین (لوبرن L.B): در این کوره مواد نرمی که از زیر سرند مواد خام جدا شده اند (با دانه بندی ۰ تا ۱۰ میلی متر)، وارد کوره شده و با حرارت مناسب برای این سایز سنگ گچ، توسط مشعل کوره پخته می شوند. در این روش، سنگ گچ از ابتدای کوره (نزدیک مشعل) وارد شده و به طرف انتهای ان حرکت می کند. حرکت گرمای شعله نیز از قسمت ابتدای کوره به طرف انتهای آن می باشد. در واقع حرکت بار و شعله ی مشعل با یکدیگر هم جهت بوده و باعث می شود مواد نرم به خوبی نیم هیدرات شوند و تمام آب خود را از دست ندهند. حرارت این کوره بنا به سختی یا سستی و حتی رطوبت محیط متغیر و حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد می باشد. البته حرارت کوره ها در کارخانه های تولید گچ، بنا به جنس سنگ گچ هر منطقه و اندازه ی خردایش سنگ گچ در هر کارخانه متفاوت می باشد اما عموما حرارت های فوق صادق هستند
پخت به روش مخلوط حرارت بالا و حرارت پایین (مدیوم برن M.B): در این کوره ها که آن ها را اصطلاحا سیستم تک کوره می نامند، مرحله جداسازی مواد خام با سرند وجود ندارد و مواد خام خروجی سنگ شکن نهایی که مخلوطی از سنگ گچ نرم و درشت می باشد مستقیما از ابتدای کوره (سمت مشعل) وارد شده و در جهت موافق حرکت شعله، به سمت انتهای کوره حرکت می کنند. در این روش به علت اینکه ممکن است مقدار حرارت برای مواد خام نرم زیاد بوده و برای مواد خام کلوخه ای کم باشد، مواد نرم تمام آب ترکیبی خود را از دست داده و مواد کلوخه ای به خوبی هیدرات نمی شوند و گچ تولیدی از کیفیت مطلوب برخوردار نمی باشد. برای رفع این نقیصه، در قسمت جلوی کوره (سمت مشعل) شبکه بندی اصطلاخا شانه ای ایجاد می نمایند. این امر باعث می شود مواد نرم داخل کوره، از فاصله ی شانه ای به سمت انتهای کوره حرکت نمایند ولی مواد درشتجلوی شبکه بندی شانه ای نزدیک مشعل متوقف شده و زمان پخت و سطح تماس آن ها با کوره افزایش یافته و بهتر پخته شوند. سپس ار بالای شانه عبور نموده و به سمت انتهای کوره حرکت می کنند. به این ترتیب می توان این مشکل را حل نمود و هم مواد درشت و هم مواد نرم را به خوبی پخت کرد.

ب)پخت گچ به روش حرارت غیر مستقیم: در این روش، کوره به صورت دو جداره ساخته می شود و سنگ گچ خام از ابتدای کوره وارد شده، بین جداره داخلی و جداره خارجی آن قرار گرفته و به سمت انتهای کوره حرکت می کند. در این سیستم هیچ گونه تماسی بین سنگ گچ و شعله وجود ندارد. جداره ی داخلی کوره،سمت مشعل،باید از جنس ورق نسوز باشد تا اولا بتواند در مقابل حرارت مستقیم شعله مقاومت نماید و ثانیا بتواند گچ پشت جداره ی داخلی را بخوبی پخت نماید.

۵-۱۲- مرحله فیلترینگ یا غبارگیری

به طور کلی غبارهای تولیدی درون کوره از سنگ گچ جدا شده، ایتدا وارد سیکلون ها و سپس وارد فیلترهای مربوطه می شوند تا تصفیه شده، از خط تولید خارج گشته و وارد فضا شوند.

سیکلون وسیله ای تقریبا مخروطی شکل است که از شش قسمت شبیه قیف تشکیل شده است. هوای آلوده ی مخلوط با غبار را در قسمت فوقانی ان می دمند و با گردش هوا در جداره این دستگاه که موجب کاهش سرعت آن نیز می گردد، گرد و غبار ریز گچ که معمولا به آن عاج گفته می شود (به علت نرمی در حد میکرون)، به سطح تهتانی مخروط سقوط کرده از قسمت پایین هریک از آن شش قیف خارج می گردد. هوای نسبتا تمیزتر نیز از قسمت کف دستگاه که قاعده ی اصلی است توسط لوله به طرف بالا هدایت و خارج می شود تا جهت تکمیل مرحله ی تصفیه، به سمت فیلترها روانه شود.

کارخانه ها باید جهت رعایت قوانین زیستمحیطی، علاوه بر سیکلون، سیستم فیلترینگ صنعتی نیز داشته باشند که تصفیه ی گرد و غبار به خوبی انجام گیرد. معمولا دو نوع سیستم غبارگیری در کارخانجات استفاده می گردد:

بگ فیلتر (فیلتر کیسه ای): نوع اول استفاده از فیلترهای کیسه ای (بگ فیلتر) می باشدکه به صورت مکانیکی عمل می نماید.سیستم این نوع غبارگیری به این صورت است که تعدادی کیسه ی پارچه ای مخصوص در یک اتاقک قرار داده می شوند. گاز محتوی غبار وارد این کیسه ها شده و باا فشار هوایی که توسط فن های قوی ای که در پشت آن قرار داردایجاد شده و یا مکندگی شدید هوا توسط اگزوزفن، هوای تصفیه شده از خلل و فرج کیسه ها خارج و ذرات غبار در داخل کیسه باقی می مانند و از ان جا به داخل محفظه جمع آوری غبار ریخته و سپس هوای تصفیه شده وارد لوله های هوا گشته و به خارج هدایت می گردد. یک سیستم تکان دهنده ی مکانیکی نیز وجود دارد که هر از چند گاهی به طور متناوب کیسه ها را تکان داده و منجر به پاک شدن خلل و فرج آن ها می گردد. میزان غبارگیری این سیستم تا حد بیش از ۹۹ درصد می باشد اما این کیسه ها حساس به دما بوده و پس از مدتی نیازمند تعویض می باشند.
الکتروفیلتر: نوع دوم استفاده از سیستم الکتروفیلتر می باشد که به صورت الکتریکی عمل می نماید. سیستم این نوع غبارگیری به این صورت است که غبار موجود در سیستم گاز خروجی کوره، ایتدا وارد دستگاه الکتروفیلتر شده و ذرات آن از یک میدان الکترواستاتیکی قوی بین الکترودهای با قطب های مختلف عبور داده می شوند. در نتیجه ذرات یونیزه شده و دارای بار منفی می گردند. سپس این ذرات جذب صفحات مثبت الکترود مقابل که الکترود رسوب (کلکتور) نیز نامیده می شود، گشته و بار خود را از دست می دهند و خنثی می شوند و تحت نیروی وزن خود به درون قیف تخلیه می ریزند. سپس توسط سیستم تکان دهنده ای هر از گاهی به آن ضربه وارد می گردد و ذرات ریز غبار از الکتروفیلتر خارج می گردند. مزیت این سیستم غبارگیری این است که حساس به دما نمی باشد اما میزان غبارگیری آن به خوبی بگ فیلترها نیست.

۶-۱۲- مرحله ی دم پخت:

در این مرحله بار خروجی ار دو کوره توسط یک مارپیچ با یکدیگر مخلوط شده و وارد سیلوی دم پخت می شوند. در قسمت بالایی این سیلو دریچه هایی وجود دارد که رطوبت تولیدی همراه گرما را از گچ خلرج می کنند و بدین وسیله محصول تولیدی قبل از مرحله آسیاب شدن خنک می شود.

۷-۱۲- مرحله ی آسیاب:

محصول پس از مرحله دم پخت، وارد آسیاب شده و به کمک چکش های آسیاب به صورت پودر در می آید. بدیهی است که هرچه چکش ها قوی تر باشند محصول پس از آسیاب دارای دانه بندی ریزتری خواهد بود.

۸-۱۲- مرحله ی سرند (الک):

پس از محرحله آسیاب، پودر ایجاد شده از سرندهایی عبور داده می شود تا به مقدار دانه بندی مورد نظر برسد. گچهایی که دانه بندی مناسب داشته باشند، از سرند عبور کرده و وارد مرحله بعدی می شوند اما گچهایی که دانه بندی درشت تری دارند بر روی سرند باقی مانده و مجددا به مرحله قبل جهت آسیاب بیشتر و رسیدن به دانه بندی مورد نظر وارد می شوند.

البته با توجه به نوع کالای تولیدی در هر کارخانه، مقدار مش سرند آسیاب متفاوت می باشد اما به طور کلی هرچه پودر گچ نرم تر باشد از نمره مش بالاتر و هرچه پودر درشت تر باشد از نمره مش پائین تر در انتخاب سرند آسیاب استفاده شده است.

۹-۱۲- مرحله ی بسته بندی:

در قسمت بسته بندی یا پاکت زنی، اپراتور مربوطه، کیسه های خالی (معمولا از نوع پلی پروپیلن، ای دی استار، لمینت، کاغذی و …) که به طور مناسب نشانه گذاری شده اند را به شیرهای اتوماتیک دستگاه پاکت پرکن متصل می کند. کیسه ها پس از پر شدن و رسیدن به وزن مورد نظر، به طور خودکار از شیر جدا شده و توسط یک نوان نقاله ثابت یا متحرک به داخل کامیون ها هدایت می‌شوند.

با توجه به نوع کالا (زیرکار، سفیدکاری و یا پرداخت و …) کیسه هایی با وزن های متفاوت استفاده می شود. مطابق استاندارد ملی ایران هر کیسه می تواند به ازای وزنش، حداکثر ۵ درصد تلورانس داشته باشد. واحدآزمایشگاه و کنترل کیفیت هر واحد تولیدی گچ بتا به پارامترهای موجود در استاندارد ملی ایران و حتی استانداردهای داخلی آن واحد تولیدی (خوداظهاری)، باید با انجام آزمایشات، در هر مرحله از تولید، کیفیت محصول را کنترل و ضمانت نماید.

۱۳- نشانه گذاری و برچسب گذاری

گچ های ساختمانی، اندودهای گچی آماده و اندودهای گچ ساختمانی ویژه، طبق استاندارد ملی ایران باید به وضوح نشانه گذاری شوند یا هر بسته یا محموله ی آن گچ ساختمانی خاص باید دارای بارنامه به شرح زیر باشد:

استاندارد ملی ایران شماره ۱-۱۲۰۱۵
نام، نام تجاری گچ ساختمانی تولیدی و یا سایر مشخصات تولیدکننده
تاریخ تولید گچ ساختمانی موجود در محموله
وزن خالص هر پاکت (تلورانس حداکثر ۵ درصد وزنی)
مشخص کردن گچ ساختمانی، اندود گچ ساختمانی آماده و اندودهای گچ ساختمانی ویژه

۱۴- انبار کردن گچ ساختمانی

گچ فله ای را باید بلافاصله مصرف کرد چون گچ میل ترکیبی شدیدی با آب داشته و حتی با رطوبت هوا نیز ترکیب می شود اما گچ ساختمانی کیسه ای را در صورت رعایت برخی نکات، می توان تا مدت یک سال نگهداری نمود. کیسه های گچ باید در انبارهایی دور از رطوبت نگهداری شوند. بدین صورت که کیسه ها را روی تخته هایی که حداقل ۱۰ سانتی متر از زمین و ۲۰ سانتی متر از دیوار فاصله دارند، می چینند تا هوا در اطراف کیسه جریان داشته باشد. نباید بیش از ۱۰ کیسه گچ را روی هم چید تا کیسه های زیرین تحت فشار قرار نگیرند.

۱۵- انرژی حرارتی در صنعت گچ

با توجه به قیمت فرآورده های نفتی در داخل کشور و یارانه ی پرداختی دولت و همچنین محدودیت منابع فسیلی، رشد بالای مصرف سالیانه ی انواع انرژی در ایران، عدم کارایی فنی و اقتصادی مصرف انرژی، امکان صادرات فرآورده های نفتی در صورت صرفه جویی واحدهای تولیدی، مسائل و مشکلات مرتبط با محیط زیست ناشی از مصرف غیرمجاز سوخت، مدیریت مصرف انرژی و بالا بردن بازده و بهره وری انرژی را در صنایع به یک ضرورت تبدیل کرده است.

با توجه به اینکه صنعت ساختمان از صنایع انرژی بر محسوب می گردد، لذا مدیریت انرژی در این دسته از صنایع باید بطور جدی مورد توجه قرار گیرد. مصرف انرژی ویژه در فرآیند تولید گچ عبارت است از نسبت میزان مصرف انرزی بر میزان گچ تولیدی. واحد مصرف انرژی ویژه فرآیند تولید گچ از نظر سوخت بر حسب Gj/Ton بیان می شود و از رابطه زیر محاسبه می گردد:

گچ تولیدی در یک سال / مصرف انرژی حرارتی در یک سال = مصرف انرژی ویژه حرارتی (Et)

۱۶- انرژی الکتریکی در صنعت گچ

مصرف انرژی در صنعت گچ کشور، ۵۰ درصد بیشتر از متوسط جهانی مصرف انرژی در این صنعت می باشد که فاصله ی بسیار زیادی است. این امر عمدتا به تکنولوژی و تجهیزات قدیمی و فرسوده ی مورد استفاده در این صنعت مربوط می باشد. (گچ از صنایعی است که در طیف صنایع انرژی بر طبقه بندی می گردد. صنایعی که سهم انرژی در ستانده ی آن بیش از ۳ درصد باشد، انرژی بر محسوب می گردند). واحد مصرف انرژی ویژه ی فرآیند تولید گچ از نظر الکتریکی بر حسب kwh/Ton بیان می شود و از رابطه زیر بدست می آید:

گچ تولیدی در یک سال / مصرف انرژی الکتریکی در یک سال = مصرف انرژی ویژه الکتریکی (Ee)

با توجه به اینکه حدود ۸۰ درصد منابع سنگ گچ ساختمانی شناخته شده کشور در استان سمنان قرار دارد، لذا میزان مصرف انرژی کارخانجات گچ سمنان را مورد بررسی قرار می دهیم:

سال ۱۳۸۷ بالغ بر ۶۷۱۳۹۴۰۰۰۰۰ کیلووات ساعت
سال ۱۳۸۸ بالغ بر ۷۰۷۵۳۳۰۰۰۰۰ کیلووات ساعت
سال ۱۳۸۹ بالغ بر ۷۰۷۳۵۱۰۰۰۰۰ کیلووات ساعت
سال ۱۳۹۰ بالغ بر ۷۸۹۴۹۳۶۱۴۰۰ کیلووات ساعت

ضریب بار ۲۵ درصد در کارخانجات گچ و سهم ۱۰٫۲۳ کیلووات ساعت انرژی الکتریکی بر تن و هدر رفت انرژی الکتریکی ۴۶ درصد در این کارخانجات از یک سو و بقای این صنعت و پیدا کردن جایگاه واقعی و مورد انتظار در بازارهای جهانی، ضرورت اقدامات فوری بهینه سازی مصرف و همچنین استقرار و فعال نمودن موثر واحد مدیریت انرژی در این صنعت را آشکار می کند. یکی از اصلی ترین اصول مدیریت انرژی الکتریکی در صنایع مختلف، شناخت پتانسیل های موجود برای کاهش تلفات و جلوگیری از هدر رفت انرژی می باشد که این امر با انجام ممیزی انرژی برای کلیه ی تجهیزات میسر می باشد. بررسی ها نشان می دهد که اقداماتی نظیر به کارگیری موتورهای با راندمان بالا به جای موتورهای قدیمی و معمولی، بهبود ضریب توان به کمک خازن گذاری، حذف هارمونیک ها، استفاده از درایو برای موتورها، به کارگیری لامپ های کم مصرف به جای لامپ های معمولی راندمان پائین، انتخاب مناسب تجهیزات، نگهداری و سرویس به موقع تجهیزات الکتریکی و… نقش موثری در کاهش تلفات و هزینه های تولید دارند.

۱۷- مهندسی کیفیت گچ

کیفیت گچ و مهندسی کیفیت گچ شامل سیستم های مدیریتی می باشد که به وسیله ی آن ها به کیفیت مورد نظر دست یافته و رضایت مشتری جلب گردد. منظور از مشتری کلیه گروه های ذینفع (تامین کنندگان، سهام داران، کارکنان، مشتریان و جامعه) می باشد.

اگر هشت اصل مدیریت کیفیت که مجموعه استانداردهای مدیریت کیفیت گچ بر مبنای آن ها تهیه شده اند، به عنوان چهارچوبی جهت هدایت یک واحد تولیدی گچ به کار گرفته شوند، دست یابی به کیفیت و تداوم آن به راحتی امکان پذیر می باشد. این اصول هشت گانه عبارتند از:

مشتری محوری
راهبری
مشارکت افراد
رویکرد فرآیندی
نگرش سیستمی در مدیریت
بهبود مداوم
رویکرد واقع گرایانه در تصمیم گیری
روابط سود بخش متقابل با تامین کننده

به طور کلی کیفیت از سه طریق تضمین کیفیت، کنترل کیفیت و بهبود کیفیت به دست می آید.

تضمین کیفیت: دستورالعمل های دستیابی به کیفیت گچ مناسب را تنظیم می کند و وظیفه شناسایی کلیه فرآیندها در شرکت و ایجاد سیستم مدیریت کیفیت جهت ارتباط بهینه بین فرآیندها را به عهده دارد.

کنترل کیفیت: بر روی برآورده سازی الزامات کیفیتی تمرکز دارد و باعث تداوم کیفیت گچ می شود.

بهبود کیفیت: وظیفه ارتقاء کیفیت گچ و افزایش توانایی برآورده سازی الزامات کیفیتی آن را به عهده دارد. بر اساس پروژه های بهبود کیفیت، کیفیت با هزینه های کمتری ارتقاء می یابد.

ابزارهای مهندسی کیفیت عبارتند از:

سیستم مدیریت هزینه های کیفیت COQ
توسعه عملکرد کیفی QFD
خطاناپذیری Poka-Yoke
طرح ریزی پیشاپیش کیفیت محصول APQP
فرآیند تایید محصول تولیدی PPAP
طراحی آزمایشات DOE
کنترل آماری فرآیند SPC
تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری MSA
تجزیه و تحلیل حالات بالقوه ی خرابی و اثرات آن FMEA
طرح نمونه گیری Sampling Plan
ادیت محصول به روش SQFE

۱۸- کنترل کیفیت گچ

کیفیت میزانی است که یک محصول انتظارات مصرف کننده ی خود را برآورده می سازد و کنترل به معنی اعمال ضوابط و راهنمایی ها در مورد کسی یا چیزی جهت اطمینان از کسب نتایج مورد نظر می باشد.

از دیدگاه دکتر جوران کنترل کیفیت عبارت از مجموعه عواملی است که موجب برقراری ضوابط و معیارهای مرغوبیت و اعمال آن می شود. در این دیدگاه که استاندارد حاکم بوده و انسان در آن نقشی ندارد، عوامل تولیدی موظفند تا کالاها و خدمات خود را مطابق استاندارد تعیین شده ارایه نمایند.

واژه کنترل کیفیت علاوه بر عملیات بازرسی به سایر عملیات از قبیل برنامه ریزی کیفیت، کنترل کیفیت در حین تولید، کنترل مواد ورودی، تجزیه و تحلیل و اقدام چاره جویانه در رابطه با نقص های تولید و تهیه ی گزارشات مربوط به مسائل کیفی نیز گفته می شود.

کنترل کیفیت نباید به کاربرد محدود واژه ی ان منحصر گردد بلکه باید تمامی فعالیتهای لازم جهت به دست آوردن سطح مطلوبی از درستی و بی عیبی محصول را شامل شود. کنترل کیفیت سیستمی است جهت رسیدن به سطح مطلوبی از کیفیت یک محصولیا یک فرآیند تولید و نگهداری آن با برنامه ریزی دقیق، استفاده از ماشین آلات مناسب، بازرسی مستمر و عمل اصلاح کننده، هرگاه که لازم باشد.

مدیر کیفیت هر واحد تولیدی، کارمند آن واحد و در عین حال نماینده ی معتمد و چشم بینای استاندارد در آن واحد می باشد که ابتدا توسط اداره ی استاندارد، تایید صلاحیت شده و پس از آن بایدبه خوبی بر کیفیت سیستم و محصول آن واحد تولیدی نظارت داشته و با اقدامات پیشگیرانه، اصلاحی و بهبود، کیفیت را ارتقا دهد.

وظایف یک مدیر کیفیت گچ بر اساس استاندارد به شرح ذیل می باشد:

نظارت و کنترل کیفیت مواد اولیه ی وارد شده به واحد تولیدی
نظارت و کنترل کیفیت محصول حین ساخت و محصول ساخته شده طبق ضوابط استاندارد
نظارت بر بهداشت کارگاه و محیط کار
آزمایش نمونه ها و ثبت در دفاتر آزمایشگاهی
ارائه ی گزارش نتایج آزمون ماهانه به مدیر واحد تولیدی و اداره استاندارد منطقه
گزارش اشکالات کیفیت مواد اولیه یا محصول یا نوع خدمت در موقع بروز به مدیر واحد و ارسال رونوشت به استاندارد منطقه

۱۹- کنترل کیفیت گچ ساختمانی

گچ ساختمانی از صنایعی می باشد که نیازمند اعمال برنامه ریزی ها کیفی دقیق می باشد زیرا کیفیت آن به چندین پارامتر وابسته است که در صورت عدم کنترل های مناسب، می تواند از انطباق مورد نظرانحراف نماید. از مهم ترین این پارامترها می توان به کیفیت سنگ گچ، نوع پخت و دانه بندی گچ تولیدی اشاره کرد. البته هر گچ می تواند بسته به نوع مصرف آن کیفیت متفاوتی داشته باشد که به طور اختصار شرح داده می شود:

۱-۱۹- سنگ گچ

سنگ گچ های مناطق مختلف ایران از نظر خلوص، سستی یا سختی، رنگ و دانسیته با یکدیگر تفاوت دارند. به دلیل هزینه حمل بالای سسنگ گچ از معدن و همچنین ارزان بودن گچ ساختمانی تولید شده، حمل سنگ گچ از معادن با کیفیت دوردست به محل کارخانه، صرفه اقتصادی ندارد. به همین دلیل هر کارخانه ی گچ در هر نقطه جغرافیایی که قرار دارد، باید با توجه به کیفیت سنگ گچ موجود در آم منطقه سعی کند که گچی با حداکثر کیفیت تولید نماید.

سنگ گچ در معادن مختلف ایران با خلوص و رنگ های متفاوتی یافت می شود: بلوری، سفید، کرم، طوسی، قهوه ای و …. سنگ گچ کریستالی از نظر خلوص بهترین نوع سنگ گچ است. سنگ گچ های قهوه ای رنگ در صورت شفاف بودن، کیفیت گچ خوبی دارند. سنگ گچ های طوسی رنگ معمولا هم سختی بالایی دارند و هم دارای ناخالصی می باشند که پس ار آسیاب و پخت، محصول نهایی دارای ناخالصی زیادی می باشد و درصد باقیمانده روی الک را افزایش می دهد. در صورتی که رنگ سنگ گچ خاکستری تا سیاه باشد، دلیل آن می تواند وجود خاک رس و بیتومین باشد. همچنین ناخالصی های دیگری نظیر سیلیس، آهک، کربن، آهن و … نیز می توانند رنگ سنگ گچ را تغییر دهند.

سنگ انیدریت خالص (که به اشتباه در برخی کارخانجات گچ به آن «کروم» گفته می شود) تمایل به رنگ آبی دارد ولی معمولا دارای رنگ خاکستری با لکه های متمایل به رنگ آبی است. این سنگ گچ به صورت لایه های به هم پیوسته قرار دارد و سخت تر از سنگ گچ معمولی می باشد که چون آب ترکیبی ندارد، در صورت پخت نیز شکل فیزیکی خود را از دست نخواهد داد و درصد ناخالصی را در گچ پخته شده افزایش می دهد.

رگه های سفید رنگ که گاهی بین سنگ گچ و سنگ انیدریت دیده می شوند، اغلب از گلابریت (CaSO4. Na2SO4) یا نمک گلابر (Na2SO4. 10H2O) به وجود آمده اند.

برخی از معادن سنگ گچ دارای رگه های متفاوتی هستند و به اصطلاح یک دست نیستند. در این صورت تولید کارخانجات مجاور این معادن کیفیت گچ ثابتی نخواهد داشت که این وضعیت در نظر مشتری یک نکته منفی به حساب آمده و به علت عدم ثبات کیفیت، رفته رفته اعتماد آن ها به محصول تولید شده ی این کارخانه از بین خواهد رفت. برای حل این مشکل، این کارخانجات می توانند دپوی سنگ گچ خود را به دو قسمت تقسیم نمایند. یک قسمت سنگ گچ های با کیفیت بهتر را ذخیره نمایند و قسمت دیگر که پیشکار مقابل لودرشان می باشد را به سنگ های حمل شده روزانه اختصاص دهند. در این صورت در صورت پایین بودن کیفیت سنگ گچ در بعضی از روزهای خاص ، می توانند قسمتی از سنگ های ذخیره شده با کیفیت خود را به قیف سنگ شکن انتقال داده و کاهش کیفیت سنگ گچ آن روز را جبران نمایند.

۱-۱-۱۹- روش های شناسایی وجود ناخالصی در سنگ گچ

جهت شناسایی کیفیت سنگ گچ و ناخالصی های موجود در آن می توان به موارد ذیل توجه نمود:

بالارفتن خود به خودی حرارت کوره لوبرن: یکی از نشانه های وجود ناخالصی در سنگ گچ، بالارفتن خود به خودی حرارت کوره مواد نرم (در کارخانجات دارای سیستم هایبرن – لوبرن) است. علت این افزایش حرارت این است که ناخالصی های موجود در سنگ گچ که اغلب انیدریت می باشد، آب ترکیبی ای جهت بخار شدن و سرد کردن جداره کوره ندارند. در نتیجه دمای کوره افزایش می یابد.
وجود ناخالصی روی الک: وجود ناخالصی در سنگ گچ را همچنین می توان با الک کردن گچ متوجه شد. به این ترتیب که پس از الک کردن، مقداری از ناخالصی ها با رنگ تیره تر و اندازه ای درشت تر از گچ، بر روی الک باقی می مانند.
تریپ کردن آسیاب: روش دیگر شناسایی وجود ناخالصی در سنگ گچ هنگام آسیاب کردن گچ پخته شده بعد از کوره می باشد.بدین ترتیب که اگر در مسیر راه آسیاب ها آمپرمتر وجود داشته باشد، در صورت وجود ناخالصی در سنگ گچ، آسیاب ها اصطلاحا آمپر کشیده و موجب تریپ کردن مجموعه آسیاب می شوند که این اتفاق به معنی دیر قبول کردن گچ پخته شده توسط آسیاب و یا قطع و وصل جریان بار می باشد.
کاهش نسبت آب به گچ: نشانه ی دیگر وجود ناخالصی در سنگ گچ و پائین آمدن کیفیت گچ تولیدی، کاهش نسبت آب به گچ در آزمون فیزیکی است. گچ های دارای ناخالصی زیاد،نسبت به گچ های خالص، نسبت آب به گچ کمتری دارند. البته این نسبت به عوامل زیادی وابسته است اما به عنوان یک نشانه وجود ناخالصی، این مورد را نیز می توان مد نظر داشت. در کسر نسبت آب به گچ، مقدار آب همیشه ثابت است (۱۰۰ml) اما مقدار گچ برای تشکیل ملات یا به عبارت دیگر غلظت نرمال در هر گچ متفاوت می باشد. لذا گچی که برای ساخت ملات آن، مقدار گچ کمتری استفاده شود، کیفیت بهتری دارد. نسبت آب به گچ برای هر واحد تولیدی مشخص بوده و هر کارخانه با توجه به معادن منطقه خود، می تواند سنگ گچ ایده آل را از سنگ گچ بی کیفیت متمایز نماید.
ناخالصی در ملات: ناخالصی های سنگ گچ،همچنین از شکل ظاهری ملات نیز مشخص می گردد. به این ترتیب که در آزمون فیزیکی، هنگامی که ملات را روی سطح شیشه میریزیم، ناخالصی ها به صورت آشکار و با رنگ تیره تر در ملات مشخص می گردند.

ممکن است ناخالصی ها در سنگ گچ کاملا واضح نباشند اما در هنگام پخت و بعد از آن، مطابق روش های فوق این ناخالصی ها به راحتی قابل تشخیص می باشند. در نتیجه می توان آن سنگ ها را از دپو جدا کرده یا آن ها را به همراه سنگ گچ های ایده آل مصرف نمود تا کیفیت گچ تولیدی کاهش نیابد و حداقل یک روند ثابت همیشگی داشته باشد.

کارخانجاتی که گچ زیرکار تولید می کنند، می توانند از سنگ گچ درجه ۲ که مقداری خاک نیز همراه دارند، استفاده نمایند. این مقدار خاک می تواند بنا به خواسته مشتری متفاوت باشد اما باید توجه کرد که مقدار زیاد خاک (خاکی که درصد ژیپس کمی دارد)، گیرش گچ و مقاومت های خمشی و فشاری (بالاخص مقاومت فشاری) آن را کاهش می دهد که البته نوع پخت نیز در مقدار مقاومت تاثیرگذار می باشد.

۲-۱۹- نوع پخت

بهترین نوع پخت گچ، به صورتی که توضیح داده شد، سیستم دو پخت است. در این سیستم دو کوره وجود دارد که در مرحله ی تغذیه، سنگ گچ بر اساس دانه بندی ای که داردجداسازی شده و به یکی از این کوره ها می ریزد. کوره ی مخصوص پخت سنگ های درشت، هایبرن نام دارد که حرارت بالاتری جهت جهت پخت سنگ دارد. کوره مخصوص سنگ های ریز، لوبرن نام دارد که حرارت کمتری دارد. این سیستم بهترین و استاندارد ترین سیستم پخت گچ می باشد. اما برخی از کارخانه ها یک کوره دارند و سنگ گچ با هر دانه بندی که باشد در همین کوره پخت می شود. مدیران کیفیت این نوع کارخانجات باید دقت نمایند که در صورت زیاد بودن دمای کوره، سنگ گچ های درشت نیم هیدرات می شوند اما سنگ گچ های ریز تمام آب ترکیبی خود را از دست داده و اصطلاحا می سوزند و گیرش گچ تولیدی پائین می آید.

در صورت کم بودن دمای کوره نیز گچ های ریز به خوبی پخته شده و نیم هیدرات می شوند، اما دمای کافی جهت پخت سنگ گچ های درشت وجود نداشته و لایه های داخلی آن ها به صورت دو آبه باقی می مانند که اصطلاحا به این نوع گچ ها، گچ خام گفته می شود. لذا مجددا گیرش گچ تولیدی پائین می آید. همچنین آسیاب نیز نمی تواند این سنگ گچ ها را به خوبی آسیاب نماید. بنابراین واحد آزمایشگاه باید با توجه به سیستم تولید، کیفیت سنگ گچ، دما و رطوبت هوا، بهینه ترین حرارت برای به دست آوردن بهترین پخت را بیابند.

۱-۲-۱۹- دستیابی به پخت و کیفیت بهتر

علاوه بر موارد ذکر شده، موارد دیگری نیز در پخت بهتر سنگ گچ و دستیابی به کیفیت بالاتر باید مد نظر قرار گیرند:

نوع شبکه داخلی کوره
شیب کوره
سرعت چرخش کوره
مدت زمان پخت (مدت زمانی که به طول می انجامد تا سنگ گچ طول کوره را پیموده و خارج گردد)
کیفیت سنگ گچ ورودی
انتخاب اطاق سوخت (پیش کوره یا هات گاز) مناسب
انتخاب مشعل مناسب
عایق بندی کوره ها
استفاده از تجهیزات مناسب و به روز در خط تولید
بکارگیری پرسنل مجرب در خط تولید و آزمایشگاه
تجهیز آزمایشگاه با وسایل استاندارد و کالیبره شده
آموزش مداوم پرسنل

ابعاد کوره، نحوه ی شبکه بندی، میزان درجه حرارت شعله مشعل و ظرفیت هر کوره در هر واحد تولیدی متفاوت بوده و بستگی به شرایط منطقه ای و معدن و نوع کوره دارد.

۲-۲-۱۹- دم پخت

در اکثر کارخانجات، پس از مزحله ی پخت و قبل از مرحله آسیاب گچ پخته شده، یک سیلوی دم پخت وجود دارد که در آن گچ پخته شده به تدریج سرد میگردد و باعث می شود عمل آسیاب روی گچ های پخته شه راحت تر انجام گیرد. سقف این سیلو مجهز به تعدادی دریچه می باشد که بخار آب حاصل از گچ های پخته شده، از این دریچه خارج می گردند.

۳-۲-۱۹ – مزایای استفاده از سیلوی دم پخت در کارخانه

سردشدن گچ: گچ پخته شده پس از کوره دارای حرارات بالا می باشد. استفاده از سیلوی دم پخت این مزیت را دارد که این گچ با حرارت بالا ، به یکباره داخل آسیاب نمی گردد. در نتیجه رنگ گچ تولیدی سفیدتر خواهد بود.
کاهش استهلاک آسیاب و سرند: وجود سیلوی دم پخت باعث می شود استهلاک آسیاب و سرند کاهش یابد زیرا اگر گچ پخته شده پس از کوره مستقیماً وارد آسیاب گردد، به مرور این حرارت زیاد باعث استهلاک دستگاه آسیاب می شود و توری سرند پس از آسیاب نیز به مرور نازک و چشمه های ان بازتر می شود. در نتیجه استهلاک آسیاب و سرند افزایش می یابد و در نهایت درصد باقیمانده روی الک گچ تولیدی که اصطلاحاً آن را زبره می نامند، افزایش می یابد.
کنترل تولید و کیفیت گچ: در کارخانجات بدون سیلوی دم پخت، هرگاه یکی از دستگاه های بعد از کوره خراب گردد، سریعاً بار کوره های قطع شده و سنگ گچ های درون کوره بخوبی پخت نمی گردد. در نتیجه کیفیت محصول کاهش می یابد. اما اگر سیلوی دم پخت وجود داشته باشد، می توان با توجه به زمان مورد نیاز برای ترمیم دستگاه خراب شده، مقدار تولید را تنظیم و در سیلوی مورد مورد نظر انباشته کرد. در نتیجه سرعت تولید محصول و کیفیت ان کاهش نمی یابد.
دوام بیشتر کیسه های گچ: وجود سیلوی دم پخت باعت می شود حرارت زیاد گچ تولیدی کاهش یافته و در هنگام بارگیری هم پرسنل بارگیرخانه به راحتی می توانند بسته بندی انجام دهند و هم کیسه ها دوام و استحکام بیشتری دارند. زیرا کیسه های بسته بندی گچ اغلب از نوع پلی پروپیلن می باشند که در صورت حرارت زیاد گچ، کیسه ها ذوب و نازک شده و در اثر جابجابب و حمل و نقل ممکن است استحکام خود را از دست بدهند. البته استفاده از کیسه های ای دی استار و کاغذی این مشکل را در کارخانه گچ اسپندار سمنان تا حدودی زیادی رفع نموده است.
افزایش گیرش گچ: وجود سیلوی دم پخت در کارخانه، گیرش اولیه گچ تولیدی را ۱ تا ۲ دقیقه افزایش می دهد که این مورد نیز خود افزایش کیفیت محصول تولیدی را در بر خواهد داشت.

حداقل بار موجود در سیلوی در پخت، باید ۳۰ تن باشد. در فصول سرد سال به جهت وجود رطوبت زیاد در محیط و تفاوت دمای زیاد بین داخل و خارج سیلو، در صورت زیاد بودن موجودی سیلو، گچ های پخته شده داخل سیلو بهم می چسبند. برای حل این مشکل باید مقداری حرارت کوره ها را افزایش داد تا گچ های پخته شده راحت تر از سیلوی دم پخت خارج گردند و در مرحله آسیاب نیز بهتر پودر شوند.

در صورت خاموش شدن طولانی خط تولید، گچ مدت زمان بیشتری در سیلوی دم پخت مانده و سفت می شود و به جداره سیلو می چسبد. در این صورت بهتر است گچ موجود در سیلوی دم پخت را نیز آسیاب کرده با گچ های تولیدی دیگر مخلوط نمود و مصرف کرد. اگر چنان چه گچ دیگری جهت مخلوط کردن موجود نبود، باید محتویات سیلوی دم پخت را دور ریخته و مجدداً تولید را آغاز نمود زیرا توقف طولانی مدت گچ در این سیلو، کیفیت آن را کاهش می دهد و اصطلاحاً گچ مرده می شود. به این معنی که گچ دارای گیرش نهایی نمی باشد و در صورت استفاده روی دیوار ترک خورده و پوسته می شود.

۳-۱۹- دانه بندی گچ

میزان نرمی گچ تولیدی کیفیت آن را جهت استفاده و روکش دیوارها افزایش می دهد. اگر گچ تولیدی گچ روکار باشد، هر چه دانه بندی آن ریزتر باشد، خلل و فرج به وجود آمده روی دیوار کمتر شده و در صورت نقاشی روی گچ کاری، نیاز کمتری به بتونه کاری پیدا خواهد کرد و گچ مرغوبتری می باشد. ضمن اینکه هرچه گچ نرم تر باشد، سهولت استفاده از آن افزایش می یابد و برای کارهای ظریف تر مورد استفاده قرار می گیرد. قطر بزرگترین دانه گچ روکار مورد استفاده در کارهای ساختمانی نباید از ۰٫۶ میلی متر بزرگتر باشد و ۹۰درصد آن باید از ۰٫۱۵ میلی متر ریزتر بوده و ۹۹٫۵ درصد آن باید از ۰٫۲ میلی متر ریزتر باشد. البته در گچ های زیرکار داشتن مقداری دانه بندی که عموماً ناخالصی گچ می باشد، باعث ایجاد شبکه هایی در سطح پوشش دیوار شده و به بهبود مقاومت آن کمک می نماید.

لازم به ذکر است هرچه دانه بندی گچ نرم تر باشد و یا به اصطلاح گچ از الک های با نمره ی مش بالاتر عبور نماید، سطح تماس گچ با مولکول های آب افزایش یافته و گیرش گچ کاهش می یابد که این عمل چندان خوشایند استفاده کنندگان از گچ نمی باشد زیرا زودگیر بودن گچ موجب می شود استادکاران زمان کافی جهت صیقلی کردن گچ روی دیوار نداشته باشند و زود خسته شوند (مچ دست استادکار در اثر فشار ماله کشی درد بگیرد). بنابراین هنر یک واحد تولیدی در این است که گچی تولید نماید که در عین اینکه حداکثر نرمی مورد نظر مشتریان را دارد، از زمان گیرش مناسب نیز برخوردار باشد.

مشتریان گچ ساختمانی یا استادکاران گچ کار نظرات متفاوتی دارند و ویژگی های اساسی گچ برای هر شخص متفاوت می باشد. از نظر یک مشتری ممکن است رنگ گچ در اولویت اولیه باشد و از نظر مشتری دیگر نرمی گچ. یک مشتری ممکن است تنها به خلوص بالا توجه کند و مشتری دیگر به گیرش آن. در هر حال یک واحد تولیدی باید سیاستی را اتخاذ نماید که با توجه به بازار هدفش، گچ مورد نظر مشتریان را تولید نماید. معمولا استادکاران گچ هایی را می پسندند که هم نرم بوده (در گچ های ساختمانی سفیدکاری)، هم گیرش بالا داشته باشند و هم ناخالصی نداشته باشند.

جهت رسیدن به نرمی مورد نظر می توان از سیستم سپراتور استفاده نمود. با استفاده از سیستم سپراتور، گچ های تولیدی نقاط مختلف ایران را هر چه قدر هم که سخت باشند، می توان به راحتی میکرونیزه کرد. این نوع گچ که آن را اصطلاحاً گچ عاج یا میکرونیزه می نامند، در ابزار زنی ها، لایه نهایی، پرداخت سطوح و همچنین در صنعت مجسمه سازی استفاده می شود.

وجود ناخالصی از این نظر برای استادکاران حائز اهمیت است که در این نوع گچ ها، ناخالصی ها زیر ماله آن ها ایجاد مشکل می کنند و روی سطوح دیوار خط می اندازد. خلوص گچ، مقوله ای است که بیشتر به شرایط معدن در دسترس واحد تولیدی بستگی دارد اما می توان با توجه به رگه های مختلف معادن، دپوی سنگ گچ را طوری تنظیم نمود که مخلوظی از رگه ها را داشته باشیم تا گچ تولیدی در ایام مختلف سال یکنواخت تر باشد.

۲۰- تکنیک هایی جهت افزایش گیرش گچ در کارخانه

جهت دستیابی به گیرش بالا در کارخانه روش های مختلفی وجود دارد که هر واحد تولیدی بنا به سیاست های مدیران خود و درجه اولویت این خصوصیت در گچ، می تواند ان را انتخاب نماید:

۱- استفاده از سنگ گچ های با خلوص بالاتر:

کنترل درجه خلوص سنگ گچ ورودی، اولین اقدام جهت جلوگیری از تولید محصول نامنطبق می باشد و هزینه های کیفیت را کاهش می دهد.

۲- استفاده از سیستم پخت دو کوره:

در این سیستم می توان با تغییر دانه بندی سنگ گچ ورودی به کوره مواد نرم و کوره مواد درشت، به گیرش مورد نظر رسید. واحد های تولیدی ای که سیستم تک کوره دارند نیز می توانند جهت افزایش گیرش، تغییراتی را در شبکه های کوره خود ایجاد نمایند تا سنگ گچ های نرم تر سریع تر خارج گردند و سنگ گچ های درشت تر زمان بیشتر و سطح تماس بیشتری جهت پخت بهتر داشته باشند.

۳- استفاده از افزودنی های کندگیر کننده:

برخی از گچ ها به علت نوع پخت و نوع سنگ گچ، زمان گیرش پائینی دارند. در این صورت می توان از مواد کند گیر کننده به میزان کم جهت رساندن گیرش گچ به حد استاندارد مورد نظر استفاده نمود. در انتخاب افزودنی باید توجه کرد که:

افزودنی مورد نظر از لحاظ اقتصادی به صرفه باشد یعنی قیمت کم، درصد مصرف کم و تاثیر زیاد داشته باشد.
خواص دیگر گچ از جمله مقاومت، درصد جذب آب و … را تغییر ندهد و روی دیوار ها ترک نخورد.
محصول بدست اماده پس از ترکیب، از نظر مشتریان محصولی با کیفیت بیشتر باشد.

۴- استفاده از سیلوی دم پخت:

نگه داشتن گچ در سیلوی دم پخت، همان طور که شرح داده شد، باعث افزایش گیرش گچ می شود.

۵- تفکیک سیلوی ذخیره از سیلوی بارگیری:

در برخی مواقع تولید گچ با گیرش پایین خارج از کنترل می باشد مانند لحظات اولیه شروع تولید، لحظات به وجود آمدن نقص فنی و یا لحظات قطع و وصل شدن ناگهانی برق.

در این صورت اگر در واحد تولیدی سیلوی ذخیره ی گچ تولیدی از سیلوی بارگیرخانه مجزا باشد، می توان گچ های تولیدی در این لحظات را به سیلوی ذخیره بار انتقال داده و ذخیره کرد. سپس وقتی گچ با گیرش مورد نظر تولید گردید، این محصولات با گیرش پایین را با گچ جدید مخلوط نمود و به درون سیلوی بارگیری هدایت کرد.

حتی در صورتی که گچ های سیلوی ذخیره، گیرش خیلی پایینی داشته باشند، باز هم می توان با قطع و وصل کردن مارپیچ زیر سیلوی ذخیره، مقدار کمی از این گچ های با گیرش پایین را با گچ تولید شده ی با کیفیت بالا مخلوط نمود تا مشکلی ایجاد نکند.

۶- استفاده از خاک کمتر در گچ های زیرکار:

سنگ گچ های درجه ۲ که در گچ زیرکار استفاده می گردند، اگر از جنس خاک های معمولی باشند که درصد ژیپس کمی دارند، گیرش گچ را کاهش می دهند اما اگر از خاک های موجود در کنار سنگ های گچ باشند که دارای مقادیری ژیپس هستند، به افزایش گیرش گچ کمک می نمایند.

در گچ های زیرکار اگر میزان CaSO4 بالاتر از ۷۰ درصد باشد و همچنین گچ به خوبی پخت شده باشد، مقاومت فشاری آن بالاتر از ۶ نیوتن بر میلی متر مربع و مقاومت خمشی آن بالاتر از ۳ نیوتن بر میلی متر مربع خواهد بود، اما هرچه درصد خاک آن بیشتر بوده و درصد خلوصش کمتر باشد، مقاومت گچ کاهش می یابد.

۷- کنترل پخت:

کاهش تولید گچ سوخته یا نیمه سوخته و همچنین گچ خام یا نیمه خام، به افزایش زمان گیرش گچ کمک می نماید. هرچه برروی ورودی سنگ گچ به قیف سنگ شکن کنترل بیشتری انجام گیرد و در حین تولید نیز بر روی مراحل مختلف تغذیه، پخت و آسیاب کنترل های دقیق تری صورت گیرد، گچ مرغوب تری تولید خواهد شد.

۸- کنترل فیدرهای تغذیه ی سنگ شکن:

معمولاً در نقاط سردسیر و دارای زطوبت بالا، جهت جلوگیری از تولید گچ سوخته باید هر از گاهی به فیدرهای تغذیه توجه کرد زیرا گاهی در اثر بخارهای خروجی از کوره، بدنه ی فیدر توسط سنگ گچ بسته می شود و بار ورودی به کوره کاهش یافته و گچ تولیدی اصطلاحاً سوخته (انیدریت) و دارای گیرش پایین خواهد بود و همچنین میزان تولیدنیز کاهش خواهد یافت.

۹- کنترل درصد آب سنگ گچ:

برخی از سنگ ها که اتفاقاً خلوص بالاتری هم دارند، نسبت به سنگ گچ های دیگر درصد آب بالاتری دارند. این گونه گچ ها در آسیاب کندتر عمل می نمایند و دیرتر آسیاب می گردند که اصطلاحاً به آن ها بار تنبل گفته می شود. جهت رفع این مشکل می توان حرارت کوره را افزایش داد تا مقدار آب اضافی آن ها خارج گردد و راحت تر آسیاب گردند. این گونه سنگ ها معمولاً افت حرارتی حدود ۲۱ تا ۲۲ درصد دارند در حالی که سنگ گچ های معمولی افت حرارتی حدود ۱۹ تا ۲۱ درصد دارند.

مدیران کیفیت واحد های تولیدی گچ باید تمام لحظات تولید محصول از بدو ورود سنگ گچ به کارخانه، ورود سنگ گچ به سیستم تولید و در نهایت بسته بندی و بارگیری، حضور پر رنگ و فعال داشته باشند و در زمان های مختلف و نقاط مختلف، بر خط تولید نظارت داشته و پارامترهای ضروری را کنترل نمایند. مسلماً پیشگیری از وقوع حوادثی که می تواند منجر به تولید محصول نا منطبق گردد، راحت تر و به صرفه تر از اقدام اصلاحی پس از تولید آن است.

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ