بخشی از مقاله
چکیده:
گچ زنده یا به اصطلاح گچ تیز از زمان ساخت و مخلوط شدن با آب شروع به گیرش میکند که گیرش آن منوط به رشد بلورهاي ژیپس است. گیرش ملات گچ تا زمان سفت و سخت شدن خود که بیانگر گیرش نهایی و رشد کامل بلورهاي ژیپس است ادامه می-یابد.
در مواقعی به منظور صیقل دادن به سطوح گچی و غیره با ورز دادن ملات گچ، در گیرش نهایی آن اختلال ایجاد میشود و منجر به شکسته شدن بلورهاي ژیپس و باعث جلوگیري از در هم تنیده شدن آنها میگردد که در نهایت گچ تیز به گچ کشته تبدیل میشود. در برخورد اولیه با یک اثر گچی از نظر شناسایی نحوة عملآوري آن و تاثیر متقابل در شکل و ساختار بلوري گچ امکانپذیر نیست؛ لذا با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی - - SEM میتوان به وضوح ساختار و شکل بلورهاي ژیپس را با توجه به نحوة عملآوري آن مشاهده نمود.
در همین راستا به منظور شناسایی و دستیابی به بخشی از فن مورد استفاده در ساخت ملات-هاي گچی مورد استفاده در تزئینات گچبري قلعه نهچیر در شهرستان مبارکه اصفهان، تزئینات نقاشی دیواري در بناي عالی قاپوي اصفهان، محراب گچبري مسجد کوشک در شهرستان فردوس و تزئینات نقاشی دیواري ارگ کریمخان زند در شیراز، نمونهبرداري به صورت محدود انجام شد و با توجه به تصاویر تهیه شده با بزرگنماییهاي مختلف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نحوة ساخت ملات گچی از نظر تیز و یا کشته بودن آن با توجه به شکل و آرایش بلورهاي ژیپس مورد بررسی قرار گرفت.
مقدمه:
گچ در طول دوران بشري تا کنون مورد استفادههاي فراوانی در زمینههاي مختلفی چون تزئینات و معماري قرار گرفته است. در گذشته با این آگاهی که گچ یک مادة چسبانندة بسیار خوب و داراي گیرش نسبتاً سریع است مورد توجه معماران و هنرمندان قرار گرفت. از آنجا که گیرش و سخت شدن گچ در دو مرحله اولیه و ثانویه اتفاق میافتد لذا امکان ساخت حالتهاي مختلفی از گچ وجود داشت به این معنی که در گذشته تا به امروز با افزودن مواد مختلفی اعم از آلی و یا معدنی اقدام به ساخت گچ زنده و کنترل گیرش آن میشود و همچنین با ورز دادنهاي زیاد به مخلوط گچ و آب گیرش گچ متوقف شده و اصطلاحاً گچ کشته بدست میآید نمودند.
لذا در این مجال با بررسی نمونههاي بدست آمده از ساختارهاي گچی در تزئینات معماري چهار بناي تاریخی اعم از: بناي قلعه نهچیر در شهرستان مبارکه اصفهان مربوط به دوران صفویه- قاجار، بناي عالی قاپوي اصفهان مربوط به دورة صفویه، محراب گچبري مسجد کوشک در شهرستان فردوس مربوط به دورة سلجوقی و تزئینات نقاشی دیواري ارگ کریمخان زند در شیراز مربوط به دورة زندیه، توسط تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - در بزرگنماییهاي مختلف به منظور بررسی بهتر و دقیقتر نحوة جایگیري بلورهاي ژیپس نسبت به یکدیگر در مورد زنده و یا کشته بودن ملات گچ در نمونههاي ذکر شده پرداخته میشود. لازم به ذکر است که در بناهاي یاد شده فقط یک بخش کوچک از حجم وسیع تزئینات در آنها مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج بدست آمده بیانگر وضعیت کلی تزئینات در آنها نیست.
مختصري از کاربرد گچ در ایران و جهان
استفاده از گچ در تاریخ مصریان قدیم بیان شده و در حدود 2700 قبل از میلاد مسیح از گچ استفاده نمودهاند و لغت جیپس Gips یا Gipsum از کلمه ملات جیپتی Gipti=Agypter مشتق میشود و نیز براي ساخت اهرام ثلاثه از ملات گچ و تا اندازهاي از آهک استفاده شده است. در سال 1300 میلادي در ایتالیا این ماده مجدداً آشنا گردید و ورقهاي بلوري سنگ گچ به عنوان شیشه براي مصارف پنجره کاربرد داشت و در اواسط قرن 17 میلادي ملات گچ در آلمان براي مصارف عادي ساختمانی مورد مصرف قرار گرفت و در اوایل قرن 18 میلادي براي کارهاي تزئینی و گچبري به کار رفت.
در صنعت داندانپزشکی هم از سال 1770 میلادي براي ساخت مدل دندان از گچ استفاده شد - عباسیان1371، . - 10 همچنین در آثار به دست آمده از اکتشافات سدة سیزدهم در هزارة اول قبل از میلاد در شهر دوراونتاش و در معبد شاهان ایلامی در بناي چغازنبیل در هفت تپه خوزستان وجود ملات گچ و کاربرد آن باعث ساخت و استقرار قوسهاي سهمی شده است. همچنین کاربرد گچ در پوشش قوسی کانالها در قسمتی از بناهاي تخت جمشید از دورة هخامنشی به یادگار مانده است. ملات گچ در دورة ساسانیان در اسکلتسازي بناها و همچنین جهت نماسازي کاربرد فراوان داشته است. به طور کلی از ملات گچ در پوشش قوسها و طاقهاي رفیع و پوشش شبستانها و ایوانهاي بلند و گنبدهاي آجري و در اسکلت بناهاي تاریخی در ادوار مختلف استفاده بسیار فراوان شده است
مشخصات فیزیکی و شیمیایی گچ
ژیپس از واژة یونانی معادل این کانی گرفته شده است و اغلب در مورد کانی کلسینه شده به کار میرود. ژیپس یا سولفات کلسیم آبدار داراي فرمول - CaSO4.2H2O - است و در طبیعت به صورت بلورهاي سرنیزهاي، رشتهاي، تودهايِ دانه ریز - آلباستر - ، شفاف - سلنیت که در کانیشناسی قدیم به آن حجرالقمر میگفتند - و یا به صورت مخلوط با رس - ژیپسیت - در طبیعت مشاهده میشود
سیستم بلوري ژیپس به صورت منوکلینیک، پریسماتیک است و فرم کریستالی آن به صورت منشوري و لوحهاي است و در رنگهایی چون: بیرنگ، سفید، خاکستري، سایههاي گوناگون زرد، سرخ و قهوهاي دیده میشود که این گوناگونی رنگ به دلیل وجود ناخالصیهاي موجود در ژیپس است
ترکیب شیمیایی ژیپس شامل: %32/5 درصد اکسید کلسیم، %46/4 درصد سولفات و %20/9 آب است همچنین نحوه و محل پیدایش ژیپس یا سنگ گچ در رسوبات دریایی است - معزز لسکو1381، . - 197-199 همچنین وزن مخصوص گچ 2/32 و سختی آن در مقیاس موس 2 است و از رایجترین سولفاتهاي کلسیم به شمار میآید - کلاین و هارلبوت 1385، . - 463-458 در هنگام تشکیل سنگ گچ، در زمان استخراج و یا همچنین در اثر وجود ترك در سنگگچ ناخالصیهایی در آن به وجود میآیند.
مهمترین ناخالصیهاي موجود در سنگگچ عبارتند از؛ کربناتکلسیم - آهک - ، دولومیت- رس، کوارتز، اکسیدآهن و غیره است. این ناخالصیها منجر به کاهش استحکام و کاهش و یا افزایش زمان گیرش گچ نیز میشوند. ویژگیهاي مهم گچ عبارتند از: استحکام، قابلیت چسبیدن، وزن مخصوص ظاهري، گیرش، نسبت آب به گچ و قابلیت کار پذیري با آن است. ژیپس در شرایط طبیعی در درجه حرارت و فشار و رطوبت معمولی، فازي پایدار است و دیگر فازهاي حاصل از آن مانند بازانیت - نیمه هیدرات، همی هیدرات، سمی هیدرات - و انیدریت تحت شرایط طبیعی و بر اثر مرور زمان مجدداً به ديهیدرات تبدیل میشوند
براي تهیه گچ مورد استفاده در مصارف مختلف اعم از ساختمان، صنعت، قالبگیري و غیره ابتدا سنگ گچ را حرارت میدهند تا حدود %75 آب آن تبخیر شود تا بازانیت - CaSO4, H2O - ایجاد گردد سپس سنگ گچ پخته شده را آسیاب میکنند تا به صورت پودر درآید. وقتی این ماده با آب مخلوط شود آب را جذب نموده و شروع به تبلور و سخت شدن میکند یا به اصطلاح خود را میگیرد
در واقع خصوصیت سنگ گچ به عنوان مادة اولیه براي تولید گچ پخته در این است که تحت تاثیر گرما آب تبلور خود را به طور کامل یا ناقص از دست میدهد و به صورت گچ پخته درمیآید ولی در مجاورت آب مجدداً به حالت اولیه خود بازمیگردد. این اعمال شیمیایی که به از دست دادن آب تبلور - دهیدراته شدن - و بازپسگیري آب مولکولی - رهیدراته شدن - تعبیر میشوند اساس تکنولوژي تولید گچ را تشکیل میدهند در زیر معادله واکنش فرایندهاي دهیدراته و رهیدراته شدن گچ مشاهده میشود
معادله واکنش دهیدراته شدن گچ
→ CaSO4,1/2H2O+1,1/2H 2O انرژيCaSO4,2H2O+
معادله واکنش رهیدراته شدن گچ
انرژيCaSO4,1/2H2O+1,1/2H2O→ CaSO4,2H2O+
