گچ مصالح ساختمانی است که برای پوشش حفاظتی و / یا تزئینی دیوارها و سقف ها و برای قالب بندی و ریخته گری عناصر تزئینی مورد استفاده قرار می گیرد. در انگلیسی “گچ” معمولا به معنای یک ماده مورد استفاده برای مصالح ساختمان است، در حالی که “رندر” معمولا به برنامه های خارجی اشاره دارد. یکی دیگر از اصطلاحات نامناسبی که برای این مواد استفاده می شود، گچ است، که اغلب برای گچکاری استفاده می شود که به نوعی برای تولید دکوراسیون امدادی به جای سطوح مسطح کار می کند.

شایعترین نوع گچ معمولا شامل گچ، آهک یا سیمان می باشد، اما همه آنها به روش مشابه کار می کنند. گچ به عنوان یک پودر خشک تولید می شود و با آب مخلوط می شود تا بلافاصله قبل از اعمال سطح به ریز، خمیر قابل استفاده باشد. واکنش با آب گرما را از طریق کریستالیزاسیون آزاد می کند و گچ هیدراته آن را سخت می کند.

گچ می تواند نسبتا راحت با ابزارهای فلزی یا حتی کاغذ شانه ای کار کند و می توان آن را در محل یا به صورت پیش ساخته قالب بندی کرد که با چسب قرار داده می شود. گچ یک ماده قوی نیست؛ مناسب برای تکمیل، به جای باربری مناسب است، و هنگامی که ضخیم برای دکوراسیون استفاده می شود، ممکن است نیاز به چارچوب حمایتی پنهان، معمولا در فلز باشد.

فرم های گچ دارای چندین کاربرد دیگر هستند. در پزشکی جراحی ارتوپدی گچ هنوز هم اغلب برای حمایت از استخوان های شکسته استفاده می شود. در دندانپزشکی، گچ برای ساخت مدل دندان استفاده می شود. انواع مدل ها و قالب ها با گچ ساخته می شوند. در هنر، آهک گچ ماتریس سنتی برای نقاشی دیواری است؛ رنگدانه ها به یک لایه نازک مرطوب بالا از گچ اعمال شده و فیوز با آن به طوری که نقاشی است که در واقع در گچ رنگی. در دنیای باستانی، و همچنین نوع طرح های زینتی در تسکین گچ اما هنوز استفاده می شود، گچ نیز به طور گسترده ای برای ایجاد امداد بزرگ مجازی برای دیوار استفاده می شود، گرچه بعضی از آنها زنده ماندند.

انواع

گچ گیپسوم

گچ گیپسوم یا گچ پاریس با حرارت دادن گچ به حدود ۳۰۰ درجه فارنهایت (۱۵۰ درجه سانتیگراد)

CaSO4 · ۲H2O + حرارت → CaSO4 · ۰٫۵H2O + 1.5H2O (آزاد به عنوان بخار).
هنگامی که پودر خشک گچ با آب مخلوط می شود، آن را به گچ تبدیل می کند. تنظیم گچ بدون تغییرات حدود ۱۰ دقیقه پس از مخلوط کردن شروع می شود و در حدود ۴۵ دقیقه کامل می شود؛ اما به طور کامل برای ۷۲ ساعت تنظیم نشده است. [۵] اگر گچ یا گچ بیش از ۲۶۶ درجه فارنهایت (۱۳۰ درجه سانتیگراد) گرم شود، نیمه هیدرات شکل می گیرد، که در صورت مخلوط شدن با آب به عنوان گچ نیز دوباره شکل می گیرد.

در حرارت دادن به ۱۸۰ درجه سانتیگراد، فرم تقریبا بدون آب نامیده می شود γ-anhydrite (CaSO4 · nH2O که در آن n = 0 تا ۰۵٫۰۵) تولید می شود. γ-Anhydrite آهسته با آب واکنش نشان می دهد و به حالت دی هیدرات بازگردانده می شود، ملک مورد استفاده در برخی از مواد شوینده تجاری. در گرمایش بیش از ۲۵۰ درجه سانتیگراد، فرم کاملا بی آب به نام β-anhydrite یا مرده سوز شده گچ تشکیل شده است.

یک گچ بزرگ در Montmartre در پاریس، “گچ کاکتوس” (گچ و یا گیپس بو داده) را به عنوان “گچ پاریس” نامگذاری کرد.

پلاسترها اغلب از سنگ گچ برای شبیه سازی ظاهر سطوح چوب، سنگ یا فلز استفاده می کنند، به عنوان مثال برای مجموعه فیلم ها و تئاتر. امروزه پلاسترهای تئاتری اغلب از پلی استایرن استفاده می کنند، اگر چه عنوان شغلی بدون تغییر باقی می ماند.

گچ پاریس را می توان برای استفاده از باند های مارپیچ به منظور ساخت مواد مصنوعی به نام باند گچ استفاده کرد. از آن به طور مشابه به رس استفاده می شود، به عنوان آن است که به راحتی شکل می شود زمانی که مرطوب است، با این حال به ساختار مقاوم و سبک وزن می شود. این ماده است که (و گاهی اوقات هنوز هم) برای ساخت کلاسیک ارتوپدی گچ کلاسیک برای محافظت از اندام ها با استخوان های شکسته استفاده می شود، استفاده هنری از بخشی از الگوی پزشکی است (نگاه کنید به بازیگران ارتوپدی). مجموعه Modroc یک نمونه اولیه از مواد کامپوزیتی است. هیدراتاسیون گچ پاریس بر واکنش آب با سولفات کلسیم خشک و یا نیمه هیدراته موجود در گچ متکی است.

گچ آهک

گچ آهک مخلوطی از هیدروکسید کلسیم و شن و ماسه (و یا سایر پرکننده های بی اثر است). دی اکسید کربن در جو باعث می شود که گچ توسط تبدیل هیدروکسید کلسیم به کربنات کلسیم (سنگ آهک) تنظیم شود. Whitewash بر اساس همان شیمی است.

برای تولید گچ آهک، سنگ آهک (کربنات کلسیم) بیش از حدود ۸۵۰ درجه سانتیگراد برای تولید آهک آهک (اکسید کلسیم) گرم می شود. سپس آب برای تولید آهک (هیدروکسید کلسیم)، که به صورت یک بتونه مرطوب یا یک پودر سفید فروخته می شود، اضافه می شود. آب اضافی برای ایجاد خمیر قبل از استفاده اضافه می شود. رب ممکن است در ظروف هوادهی ذخیره شود. هنگامی که در معرض اتمسفر قرار می گیرد، هیدروکسید کلسیم به آرامی به واکنش با دی اکسید کربن جو تبدیل می شود و باعث افزایش قدرت گچ می شود.

گچ آهک مصالح ساختمانی معمولی برای سطوح دیوار در یک فرآیند شناخته شده به عنوان کفپوش و گچ بود که در آن یک سری از نوارهای چوبی در یک قاب استوانهای پوشیده شده با یک گچ نیمه خشک که به یک سطح سخت شده بود. گچ مورد استفاده در اغلب ساخت و سازهای گچ و گچ عمدتا آهک گچ بوده و زمان درمان حدود یک ماه است. برای تثبیت گچ آهک در طی پخت، مقادیر کمی از گچ پاریس به ترکیب اضافه شد. از آنجایی که گچ پاریس به سرعت به کار میرفت، “عقبماندهها” برای تسریع در تنظیم زمان به کار گرفته شدند تا کارگران بتوانند مقادیر زیادی از آهک گچ بتونه را مخلوط کنند. یک شکل مدرن از این روش از مش فلزی گسترش یافته روی سازه های چوبی یا فلزی استفاده می کند که اجازه می دهد تا آزادی بزرگ طراحی را به عنوان سازگار با هر دو منحنی ساده و ترکیب است. امروزه این روش ساختمان تا حدی با دیوار پوششی جایگزین شده است، که عمدتا از گچ گچ نیز تشکیل شده است. در هر دو روش، یکی از مزیت اصلی مواد این است که آن را به آتش در یک اتاق مقاوم می سازد و بنابراین می تواند به کاهش و یا از بین بردن آسیب های ساختاری و یا تخریب کمک کند که آتش به سرعت از بین می رود.

گچ آهک برای نقاشی های دیواری استفاده می شود، جایی که رنگدانه هایی که در آب رقیق شده اند، به گچ باقی مانده اعمال می شوند.

ایالات متحده و ایران تولید کنندگان عمده گچ در جهان هستند.

گچ سیمان

گچ سیمان مخلوطی از گچ، ماسه، سیمان پرتلند و آب است که به طور معمول در محیط داخلی و خارجی ساختمان ها برای رسیدن به یک سطح صاف به کار می رود. سطوح داخلی گاهی اوقات لایه نهایی گچ گچ را دریافت می کنند. دیوارهای ساخته شده با آجر سهام معمولا گچ می شوند، در حالی که دیوارهای آجری چسبیده نشده اند. انواع گچ بر پایه سیمان نیز به عنوان محصولات ضد انفجار اسپری اختصاصی استفاده می شود. این معمولا از ورمیکولیت به عنوان سنگین وزن استفاده می شود. نسخه های سنگین از چنین پلاسترها نیز برای استفاده در برابر آتش سوزی بیرونی، برای محافظت از کشتی های LPG، پل های لوله و دام های کشتی استفاده می شود.

گچ سیمان برای اولین بار در سال ۱۹۰۹ در ایالات متحده معرفی شد و اغلب پس از یک تولید کننده برجسته از آن، نام گچ عمومی نامیده می شود. مزایای سیمان گچ اشاره شده در آن زمان، قدرت، سختی، زمان تنظیم سریع و دوام آن بود.

گچ مقاوم در برابر حرارت

گچ مقاوم در برابر حرارت مواد ساختمانی مورد استفاده برای پوشش دیوارها و سینه های دودکش است. هدف آن جایگزینی پلاسترهای گچ معمولی در مواردی است که درجه حرارت برای گچ گچ بسیار زیاد است تا روی دیوار بماند. گچ مقاوم در برابر حرارت باید در مواردی که دیوار احتمالا بیش از درجه حرارت ۵۰ درجه سانتیگراد باشد استفاده شود

کاربردها

معماری

گچ همچنین ممکن است برای ایجاد جزئیات پیچیده برای استفاده در اتاق داخلی استفاده شود. این ممکن است هندسی (شبیه سازی چوب یا سنگ) و یا طبیعی (شبیه سازی برگ، انگور، و گل). این نیز اغلب برای شبیه سازی جزئیات چوب یا سنگ در ساختمان های قابل توجه بیشتر استفاده می شود.

در روزهای اخیر این ماده نیز برای سقف کاذب استفاده می شود. در این شکل پودر به شکل ورق تبدیل می شود و سپس ورق به کمک سوزن ها به سقف پایه متصل می شود. این کار در طرح های مختلف شامل ترکیبی از نور و رنگ مختلف انجام می شود. استفاده معمول از این گچ در ساخت خانه ها دیده می شود. پس از ساخت و ساز، نقاشی مستقیم امکان پذیر نیست، در اینجا استفاده از گچ است. دیوارها با گچ رنگ می گیرند که چیزی جز کربنات کلسیم نیست. پس از خشک شدن، گچ کربنات کلسیم سفید می شود و سپس دیوار آماده رنگ آمیزی است

هنر

بسیاری از بزرگترین نقاشی های نقاشی در اروپا، مانند سقف کاج Sistine Chapel میکل آنژ، در فرسنگی اعدام می شوند، به این معنی که آنها بر روی یک لایه نازک از گچ مرطوب، به نام Intonaco، رنگ می شوند؛ رنگدانه ها به این لایه می افتد به طوری که گچ خود را رسانه ای نگه داشتن آنها، که منجر به دوام عالی از نقاشی دیواری می شود. کار اضافی ممکن است یک سکتوکو را در بالای گچ خشک اضافه کنید، هرچند این عموما کمتر با دوام است.

گچ (اغلب به نام گچ در این زمینه) یک ماده بسیار ساده تر برای ساخت املاک از سنگ یا چوب است و به طور گسترده ای برای دیوارهای داخلی در مصر و خاور نزدیک از دوران باستان به زمان های اسلامی (به تدریج برای دکوراسیون معماری به عنوان در Alhambra)، رم، و اروپا از حداقل رنسانس، و همچنین احتمالا در جای دیگر. با این حال، شرایط بسیار خوبی برای زنده ماندن طولانی در ساختمان های نامنظم است – گچکاری تزئینی روم به طور عمده از Pompeii و سایت های دیگر که از خاکستر از کوه ووزویوس دفن شده اند، شناخته شده است.

گچ ممکن است مستقیما به یک قالب خاکستری مرطوب تبدیل شود. در ایجاد این قطعه قالب (قالب های طراحی شده برای ساخت چندین نسخه) و یا قالب های زباله (برای استفاده تک) از گچ ساخته شده است. این تصویر “منفی”، اگر به درستی طراحی شده باشد، ممکن است برای تولید محصولات رس، مورد استفاده قرار گیرد، که در هنگام اخراج در یک کوره، می تواند تزئینات ساختمان تراکاتا باشد، یا این ممکن است برای ساخت مجسمه های بتونی ریخته گری استفاده شود. اگر یک گچ مثبت مورد نظر بود این می شود ساخت و یا بازیگران برای ایجاد یک تصویر هنری با دوام. به عنوان یک مدل برای stonecutters این کافی خواهد بود. اگر برای تولید ریخته گری برنز در نظر گرفته شده باشد، گچ مثبت می تواند بیشتر برای تولید سطوح صاف باشد. مزیت این تصویر گچ این است که نسبتا ارزان است؛ باید یک محافظ از تصویر با دوام برساند و مایل باشد هزینه بیشتری را بپردازد، قالب های بعدی را می توان برای ایجاد یک تصویر مومی که در ریخته گری موم استفاده می شود، یک روند بسیار گران قیمت تر انجام دهد. به جای تولید یک تصویر برنزی مناسب برای استفاده در فضای باز، ممکن است تصویر گچ رنگی شبیه یک تصویر فلزی باشد؛ چنین مجسمه هایی فقط برای ارائه در یک محیط تحت حفاظت آب و هوا مناسب هستند.

مثال از یک طراحی گچ اسفنجی
گچ پس از سخت شدن گسترش می یابد و سپس تقریبا قبل از سخت شدن به طور کامل قرارداده می شود. این باعث می شود گچ عالی برای استفاده در قالب ها، و اغلب به عنوان یک ماده هنری برای ریخته گری استفاده می شود. گچ معمولا بر روی یک آرماتور (شکل)، ساخته شده از مش سیم، پارچه، یا مواد دیگر گسترش می یابد؛ یک فرآیند برای اضافه کردن جزئیات مطرح شده. برای این فرایندها، سنگ آهک یا گچ مبتنی بر اکریلیک ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، به عنوان گچ شناخته می شود. [نیازمند منبع]

محصولات اصلی شامل گچ پاریس و مقدار کمی از سیمان پرتلند برای ریخته گری مجسمه ها و دیگر اشیاء هنری و همچنین قالب ها استفاده می شود. این محصولات به طور قابل توجهی سخت تر و قوی تر از گچ مستقیم پاریس هستند، این محصولات فقط برای استفاده در محیط داخلی هستند زیرا آنها به سرعت در باران افت می کنند.

استفاده در مراسم تشییع جنازه

گچ توسط بسیاری از متخلفان و مدیران خانه های مراسم تشییع پیکر برای بازسازی بافت های نابود شده استفاده می شود، مجددا قطع عضو را به اجساد پیوند می دهد و زخم هایی که در حین حادثه یا قتل که موجب مرگ می شود را پر می کند.

پزشکی

گچ به طور گسترده ای برای حمایت از استخوان های شکسته استفاده می شود؛ یک باند آغشته به گچ مرطوب شده و پس از آن در اطراف اندام آسیب دیده پیچیده می شود، تنظیم می شود به لوله نزدیک، اما به راحتی حذف شده، شناخته شده به عنوان یک بازیگران ارتوپدی است.

گچ نیز در آماده سازی برای پرتودرمانی در هنگام ساخت پوسته های بی حرکتی فردی برای بیماران استفاده می شود. باند های گچ برای ایجاد تصور سر و گردن بیمار استفاده می شود و گچ مایع برای پر کردن این تصور و تولید مجدد گچ استفاده می شود. مواد پلیمتی متیل متاکریلات شفاف (پلکسی گلاس، Perspex) پس از آن خلاء در این مجتمع ایجاد می شود تا یک ماسک صورت روشن ایجاد شود که سر گذاشتن سر بیمار به طور مداوم در هنگام تحویل تابش صورت می گیرد.

در دندانپزشکی، گچ برای نصب کست و یا مدل های بافت دهان استفاده می شود. این مدل های تشخیصی و کاری معمولا از سنگ دندانی ساخته می شوند که یک مشتقۀ قوی تر، سخت تر و متراکم تر از گچ است که از فشار گسیپ ساخته می شود. گچ برای سرمایه گذاری و پروتزهای موم فلاسک استفاده می شود، موم که پس از آن با “سوزاندن” برداشته می شود و جایگزین آن با مواد پایه جریان پروتز است. سپس پایه پروتز اکریلیک معمولا در قالب سرمایه گذاری گچ می باشد. سرمایه گذاری های گچ می تواند گرما و فشار بالا مورد نیاز برای اطمینان از پایه دندان مصنوعی را تحمل کند. علاوه بر این در دندانپزشکی ۵ نوع از محصولات گچ وجود دارد بسته به هماهنگی و کاربرد آنها: ۱) گچ (نوع ۱)، ۲) مدل گچ (نوع ۲)، سنگ های دندانی (انواع ۳، ۴ و ۵)

در ارتوپات ها و پروتزهای مصنوعی، باند های گچی به طور سنتی برای ایجاد عوارض اندام (یا باقی مانده) بیمار استفاده می شوند. این تاثیر منفی پس از آن به خودی خود، پر از گچ پاریس بود، برای ایجاد یک مدل مثبت اندام و استفاده در ساخت دستگاه نهایی medial.

علاوه بر این، پروتزهای دندان (دندانهای دروغین) با استفاده از یک ماده نرم و قابل انعطاف که از اطراف دندان ها و لثه ها بدون از بین بردن وفاداری برداشته می شود و با استفاده از این تصور برای ایجاد یک مدل موم دندان و لثه . این مدل برای ایجاد یک قالب گچ (که حرارت داده می شود تا موم ذوب می شود و جریان می یابد) و مواد دندان مصنوعی به قالب تزریق می شود. پس از دوره پخت، قالب باز و پروتزها تمیز و جلا داده می شود.

حفاظت در مقابل آتش

گچ برای بسیاری از دهه ها در حفاظت از آتش منفعل، به عنوان محصولات مقاوم در برابر آتش استفاده شده است.

گچ به پایان رسید که بخار آب را در معرض شعله قرار می دهد، به منظور کاهش سرعت گسترش آتش، به مدت یک ساعت یا دو ثانیه بسته به ضخامت. این همچنین برخی از عایق ها را فراهم می کند تا جریان گرما را به عناصر ساختاری ساختاری متوقف کند، در غیر این صورت قدرت و سقوط در آتش را از دست می دهند. نسخه های اولیه این پلاسترها از فیبرهای آزبست استفاده کرده اند که در حال حاضر در کشورهای صنعتی غیر قانونی شده اند و کارهای قابل حذف و دوباره پوشش را به بار آورده اند. بیشتر پلاسترهای مدرن به دسته های زیر می رسند:

• فیبری (از جمله پشم معدنی و فیبر شیشه ای)
• مخلوط سیمان با پشم معدنی یا با ورمیکولیت
• گچ گیپسوم، با دانه های پلی استایرن نوشیدنی، و همچنین عامل گسترش مواد شیمیایی برای کاهش تراکم محصول نهایی

یکی از بین آتش نسوز داخلی و بیرونی تفاوت دارد. محصولات داخلی به طور معمول کمتر قابل توجه است، با تراکم کمتر و هزینه پایین تر. محصولات بیرونی باید مقاومت شدید آتش و سایر شرایط محیطی را داشته باشند. محصولات بیرونی نیز احتمالا جذاب تر می شوند، در حالیکه عموزاده های داخلی آنها معمولا در جای خود اسپری می شوند. سطح خشن معمولا در داخل ساختمان ها ببافند؛ چرا که سقف کاذب اغلب آنها را پنهان می کند. پلاستر های نسوز بیرونی از نظر هزینه فنی، به صرفه تر شدن هزینه ها، محصولات ارزان قیمت و محصولات اندوترمیک هستند. صالحیت تجاری در سایت های ساخت و ساز در اتحادیه اروپا در آمریکای شمالی همچنان با گچ کار می کند، صرف نظر از این که آیا گچ در طبیعت تزئینی است یا در حفاظت از منافع منفعل استفاده می شود. سیمان و گچ بر اساس گچ تمایل به endothermic. مصالح ساختمانی ضد انفجار با خمپاره های فرسوده مرتبط است. بیشتر ملات های فرسوده می توانند به دلیل کار دقیق و دقیقی که از فرسایش تشکیل شده اند، اسپری شوند و به خوبی کار می کنند، که باعث می شود طراحان مخلوط آنها از مواد افزودنی بتن استفاده کنند که ابزارهای ساده تر را نسبت به خمپاره های معمولی ارائه می دهند.

چاپ سه بعدی

تخت پودر و چاپ جوهر افشان سهبعدی معمولا بر اساس واکنش گچ گچ به آب، جایی که آب به صورت انتخابی از طریق سرتاسر جوهر افشان استفاده می شود.

مسائل ایمنی

واکنش شیمیایی که هنگام گچ با آب مخلوط می شود، اکسوترمی است. هنگامی که گچ تنظیم می شود، می تواند به دمای بیش از ۶۰ درجه سانتی گراد برسد و در حجم های زیاد می تواند پوست را سوزاند. در ژانویه ۲۰۰۷ یک دانش آموز دبیرستان در لینکلنیشر انگلستان پس از دستکاری در سطل گچ به عنوان بخشی از یک پروژه هنری مدرسه سوختگی های درجه سوم را تجربه کرد. سوختگی ها چنان شدید بود که نیاز به قطع انگشت شست و شش انگشتش داشت.

برخی از تغییرات گچ که حاوی سیلیکا یا آزبست پودری هستند ممکن است در صورت استنشاق خطرات بهداشتی ایجاد کنند. آزبست هنگامی که در معرض استنشاق قرار می گیرد باعث تحریک پذیری می شود و می تواند موجب سرطان شود، به خصوص در افرادی که سیگار می کشند، و همچنین استنشاق می تواند باعث آسیبستوز شود. سیلیس استنشاقی می تواند سیلیکوزیس ایجاد کند و (در موارد بسیار نادر) می تواند سرطان را تشویق کند. افرادی که به طور منظم با گچکاری حاوی این مواد افزودنی کار می کنند، باید اقدامات احتیاطی انجام دهند تا از گچ پودر گشاد شده، درمان شده یا بدون درد، اجتناب کنند. (توجه کنيد که آزبست به علت اثرات سرطان زايي آن در ساختارهاي گچ مدرن به ندرت مورد استفاده قرار مي گيرد.)

مردم می توانند در معرض گچ پاریس در محل کار با تنفس آن، بلعیدن آن، تماس با پوست و تماس با چشم باشند. اداره ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA) محدودیت قانونی (محدودیت مواجهه مجاز) را برای گچبری از قرار گرفتن در معرض پاریس در محل کار به عنوان ۱۵ mg / m3 کل قرار گرفتن در معرض و ۵ mg / m3 در معرض تنفس در طول یک روز کاری ۸ ساعت تعیین کرده است. مؤسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی (NIOSH) میزان توصیه شده برای قرار گرفتن در معرض خطر (REL) در معرض قرار گرفتن در معرض مجموع ۱۰ میلی گرم در متر مکعب و قرار گرفتن در معرض ۵ میلیگرم در متر مکعب تنفس طی یک روز کاری ۸ ساعته را تعیین کرده است.