Гипсокартон – это строительный материал, состоящий из тонких листов гипсокартона. Плита состоит из слоя гипсового камня, зажатого между двумя слоями специальной бумаги. Гипсокартон представляет собой гораздо более эффективный метод строительства, чем распространенный ранее метод нанесения влажной штукатурки на гипсовую планку.
Помимо простоты установки, гипсокартон обеспечивает некоторую степень противопожарной защиты зданий. Гипс содержит большое количество воды, связанной в кристаллической форме; 10 квадратных футов (1.0 кв. м) гипсокартона содержат более 2 литров (2 л) воды. При воздействии огня вода в гипсокартоне испаряется; температура панели остается на уровне 1 ° F (212 ° C) до тех пор, пока вся вода не будет выпущена, защищая нижний деревянный каркас. Даже после того, как вся вода испарится, сам гипс не горит и продолжает обеспечивать существенную защиту от огня.
Гипс, изготовленный из гипса, использовался в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий. Фактически, штукатурка, нанесенная не менее 4,000 лет назад на стены внутри Великих пирамид Египта, все еще находится в хорошем состоянии. На сегодняшний день гипсокартонные панели широко используются в современном строительстве по всему миру.
сырье
Основным компонентом гипсокартона является минеральный гипс. Это горная порода легкой плотности, обнаруженная во многих месторождениях по всему миру. Каждая молекула гипса (или двуводного сульфата кальция) состоит из двух молекул воды (H 2 0) и один из сульфата кальция (CaSO 4 ). По весу соединение состоит на 21% из воды, но по объему оно почти на 50% состоит из воды.
Поскольку вода, присутствующая в гипсе, находится в кристаллической форме, материал сухой. Хотя лед, еще одна форма кристаллической воды, становится жидкостью при комнатной температуре, вода, связанная с молекулами гипса, остается твердой, если ее не нагреть до 212°F (100°C), после чего она переходит в газообразное состояние и испаряется. .
гипс, называется гипсы древними греками, является одним из самых полезных минералов, известных человеку. В чистом виде он белый, но примеси часто придают ему серый, коричневый, розовый или черный цвет. Древние ассирийцы называли его алебастром и делали из него скульптуры. На сегодняшний день гипсовая крошка используется для самых разных целей. Он входит в состав некоторых марок зубной пасты и используется в качестве наполнителя в таких продуктах, как краски, косметика и лекарства. Автомобильное оконное стекло закрепляется в гипсовой подушке во время полировки. Гипс применяется на сельскохозяйственных угодьях в качестве удобрения и кондиционера почвы. Отличный источник кальция, он используется для обогащения таких продуктов, как хлеб. Его даже используют для имитации снежных бурь в кинофильмах.
Гипс, который был измельчен и нагрет до 75% содержания воды, известен как гипс. Когда к этому тонкому белому порошку добавляется вода, полученному материалу легко придается любая желаемая форма. После высыхания восстановленный гипс восстанавливает свои каменные качества, сохраняя при этом желаемую форму. Помимо использования в производстве гипсокартона, этот материал используется для изготовления скульптур, керамики, посуды, сантехники и слепков для сломанных костей.
В чистом виде гипс имеет белый цвет, но примеси часто придают ему серый, коричневый, розовый или черный цвет. Гипс, измельченный и нагретый для удаления 75% воды, содержащейся в нем, известен как гипс. Когда к этому тонкому белому порошку добавляется вода, полученному материалу легко придается любая желаемая форма.
Ежегодно в Северной Америке добываются миллионы тонн гипса, и гипсокартон является основным продуктом, в производстве которого он используется. Помимо вновь добытого материала, до 20% гипса, используемого для производства гипсокартона, может быть переработано из отходов, образующихся на заводе-изготовителе или на строительных площадках. Гипс, получаемый как побочный продукт процесса десульфурации дымовых газов на электростанциях, является экономичным и экологически безопасным сырьем для производства высококачественного гипсокартона.
Два типа бумаги используются в производстве большей части гипсокартона, и оба типа изготавливаются из переработанного газета. Манильская лицевая бумага цвета слоновой кости при правильном грунтовании легко впитывает большинство красок и других материалов для отделки стен. Серую заднюю бумагу можно ламинировать алюминиевой фольгой для получения гипсокартона особого типа, который противостоит потоку водяного пара в таких помещениях, как ванные комнаты. Специализированные разновидности гипсокартона могут быть изготовлены из разных видов бумаги; например, некоторые виды бумаги обладают влагостойкостью в различной степени, в то время как другой тип бумаги с высокой впитывающей способностью предназначен для нанесения тонкого слоя гипсового шпона после установки.
Производство
Обработка
Изготовление гипсокартона состоит из помещения гипсокартона между двумя слоями бумаги, сушки изделия и отделки его в панели стандартных размеров.
Смешивание добавок
- 1 В зависимости от разновидности производимых стеновых панелей, в гипс смешивают определенные добавки, которые образуют сердцевину гипсокартона. Каждый дополнительный ингредиент составляет менее половины одного процента от количества гипсового порошка. Крахмал добавляется, чтобы помочь бумажной обшивке прилипнуть к сердцевине, а бумажная масса добавляется для увеличения прочности сердцевины на растяжение (сопротивление продольному давлению). Невспененный вермикулит добавляют при производстве огнеупорных марок гипсокартона; в некоторых случаях также добавляют глину.
- 2 В смесь гипса добавляется вода до образования суспензии нужной консистенции. Ан асфальт эмульсию и/или восковую эмульсию добавляют для достижения желаемого уровня влагостойкости конечного продукта. В состав входит пенообразующий агент, такой как моющее средство, и в процессе смешивания в материал вовлекается воздух. Готовая гипсовая панель будет содержать более 50% воздуха; это сводит к минимуму вес доски и упрощает ее резку, подгонку и прибивание гвоздями или винтами к каркасу. Стекловолокно добавляют во влажный материал сердцевины при изготовлении огнеупорного гипсокартона.
приготовление бутерброда
- 3 Гипсовая суспензия выливается на слой бумаги, который разворачивается на машине для изготовления длинных картонов. Поверх суспензии разворачивается еще один слой бумаги. Затем сэндвич проходит через систему роликов, которые уплотняют гипсовый сердечник до нужной толщины. Наиболее распространенная толщина составляет 0.37 дюйма (9.5 мм), 0.5 дюйма (12.7 мм) и 0.62 дюйма (15.7 мм).
Обработка краев
- 4 Автоматические сборочные линии на заводах по производству гипсокартона имеют длину от 300 до 800 футов (93–247 м). По мере продвижения гипсокартона по конвейерной ленте формируются края. Возможны различные формы кромок в зависимости от конечного использования панели. Варианты включают в себя традиционный квадратный край, тип шипа и паза, конические и/или скошенные края и даже закругленные края.
- 5 Лицевая бумага плотно обернута вокруг каждого края и приклеена к обратной стороне.
Резка панелей
- 6 К тому времени, когда края будут сформированы, гипсовый сердечник достаточно затвердеет, чтобы нож мог нарезать непрерывную полосу на панели стандартных размеров. Доска, обычно имеющая ширину 48 дюймов (1219 мм) или 54 дюйма (1572 мм), обычно разрезается на панели длиной 8 футов (2400 мм) или 12 футов (3600 мм).
Процесс сушки
- 7 Панели передаются на конвейерную линию, которая подает их через длинную сушильную печь. Например, на одном заводе газовая печь имеет длину 470 футов (143 м). Панели поступают в печь при температуре 500°F (260°C) и подвергаются воздействию постепенно снижающегося уровня тепла в течение 35-40 минут, когда они проходят через систему. В сушилке тщательно контролируются влажность и температура.
Готовый продукт
- 8 После выхода из сушильной печи сухие стеновые панели визуально проверяются перед тем, как их упаковывают в «лифты» по 30 или 40 досок и отправляют на склад для ожидания отправки. Каждая плата помечена штрих-кодом UPC, который используется для складской инвентаризации, выставления счетов и сканирования цен на уровне розничной торговли.
Эволюция продукта
С момента изобретения гипсокартона на рубеже веков наблюдается постепенный прогресс в уменьшении его веса при одновременном улучшении его эксплуатационных характеристик. В конце 1950-х стандартный гипсокартон (не огнестойкий) весил 2 фунта на квадратный фут (9.8 кг на квадратный метр); различные виды стандартных гипсокартонных плит в настоящее время в среднем составляют около 1.6 фунта на квадратный фут (8 кг на кв. м). Это не только упрощает транспортировку и установку, но и снижает транспортные расходы.
В конце 1950-х – начале 1960-х годов были разработаны огнеупорные и влагостойкие гипсокартонные листы. Еще одно новшество появилось в 1988 году, когда была разработана потолочная плита с контролируемой плотностью (CD). В этом изделии сердцевина сжимается таким образом, чтобы создать тонкие, плотные слои гипса с обеих сторон сердцевины стандартной плотности. Хотя компакт-диск имеет толщину 0.5 дюйма (12.7 мм), он более устойчив к провисанию, чем обычный гипсокартон толщиной 0.62 дюйма (15.7 мм).
Еще одна область исследований связана с более эффективными способами утилизации отходов стеновых панелей. Во время строительства зданий образуется лом гипсокартона, как в виде обрезков панелей, вырезанных по необходимой форме, так и в виде поврежденных панелей, которые невозможно использовать. Приблизительно 1.7 миллиона тонн (1.5 миллиарда кг) отходов гипсокартона было выброшено на свалки в Соединенных Штатах в 1990 году. Начались исследования в области измельчения этого материала и использования его для обработки почвы, а не просто выбрасывать. . Похоже, что эффекты очень похожи на эффекты, достигаемые с продуктами из гипса, изготовленными специально для использования в сельском хозяйстве.
Где узнать больше
периодические издания
«Производство FGD-гипса TU Electric Pioneers для использования в стеновых плитах». Мощность, Апрель 1988 г., стр. 33-34.
Уайт, Эдвин Х. и Марк Э. Бургер. «Строительный гипсокартон как поправка к почве». биоцикл, Июль 1993 г., стр. 70-71.
