Gips
LergipsRedigera
Lergips är en blandning av lera, sand och vatten med tillsats av växtfibrer för att öka dragstyrkan jämfört med trälist.
Lergips har använts sedan antiken. Nybyggare i de amerikanska kolonierna använde lergips på insidan av sina hus: ”Invändig puts i form av lera förekom till och med före byggandet av hus av ramverk, och måste ha varit synlig på insidan av vassbukfyllningen i de tidigaste husen med ramverk där … väggbeklädnad inte hade använts. Lera fortsatte att användas långt efter det att man infört lister och tegelfyllning för stommen.” I de fall där kalk inte fanns eller var lätt tillgänglig ransonerades den eller ersattes med andra bindemedel. I Martin E. Weavers banbrytande arbete säger han: ”Lergips består av lera eller jord som blandas med vatten för att ge en ”plastisk” eller bearbetningsbar konsistens. Om lerblandningen är för plastisk kommer den att krympa, spricka och förvrängas när den torkar. Den kommer förmodligen också att släppa från väggen. Sand och fint grus tillsattes för att minska koncentrationerna av fina lerpartiklar som var orsaken till den överdrivna krympningen.” Halm eller gräs tillsattes ibland tillsammans med gödsel.
I de tidigaste europeiska nybyggarnas gipsarbeten användes en lergips eller vanligare en lerkalkblandning. McKee skriver om ett kontrakt från Massachusetts från cirka 1675 som angav att stuckatören skulle ”lath and siele the four rooms of the house betwixt the joists overhead with a coat of lime and haire upon the clay; also to fill the gable ends of the house with ricks and plaister them with clay. 5. Att lath och putsa husets skiljeväggar med lera och kalk, och att fylla, lath och putsa dem med kalk och hire dessutom; och att siele och lath dem över huvudet med kalk; också att fylla, lath och putsa köket upp till väggplåten på alla sidor. 6. Daniel Andrews ska hitta kalk, tegelstenar, lera, stenar, härad, samt arbetare och hantverkare… .” Uppteckningar från New Haven-kolonin 1641 nämner lera och hö samt kalk och hår också. I tyska hus i Pennsylvania fortsatte man att använda lera.”
Old Economy Village är en sådan tysk bosättning. Den utopiska byn i början av 1800-talet i nuvarande Ambridge, Pennsylvania, använde sig uteslutande av lergipsunderlag i den höga arkitekturen av tegel och träramar i festsalen, det stora huset och andra stora och kommersiella byggnader samt i samhällsmedlemmarnas tegel-, ram- och timmerbostäder. Användningen av lera i gips och vid läggning av murverk tycks ha varit en vanlig praxis vid den tiden, inte bara vid byggandet av Economy Village när bosättningen grundades 1824. Specifikationer för byggandet av ”Lock keepers houses on the Chesapeake and Ohio Canal”, som skrevs omkring 1828, kräver att stenväggar ska läggas med lermörtel, med undantag för 3 tum på utsidan av väggarna … som (ska) vara av bra kalkbruk och väl spetsade”. Valet av lera berodde på den låga kostnaden, men också på tillgängligheten. I Economy gav rotkällare som grävdes under husen lera och sand (sten), eller så gav den närliggande Ohio-floden tvättad sand från sandbankarna, samt kalkutslag och ostronskal till kalkugnen. Andra byggmaterial som behövdes hämtades också lokalt.
De omgivande skogarna i den nya byn Economy gav rakstråiga, gamla ekbestånd som användes till lattor. Handklyvda lattor börjar med en stock av rakt virke av den önskade längden. Stocken spetsas i fjärdedelar och sedan mindre och mindre bultar med hjälp av kilar och en kälke. När den var tillräckligt liten användes en grop och en klubba för att klyva bort smala remsor av lathund – något som är omöjligt att åstadkomma med fältträd och deras många grenar. Gårdsdjur som betade på de trädröjda fälten gav hår och gödsel till den flytande gipsskiktet. Vete- och spannmålsfälten gav halm och annat gräs som bindemedel till lergipsen. Men det fanns ingen enhetlighet i recepten för lergips.
Stra eller gräs tillsattes ibland tillsammans med gödsel som gav fibrer för draghållfasthet samt proteinbindemedel. Proteiner i gödseln fungerar som bindemedel. Proteinernas vätebindningar måste hålla sig torra för att förbli starka, så lergipset måste hållas torrt. I förspända konstruktioner med timmerstomme användes lergips på innerväggar och tak samt på ytterväggar, eftersom vägghålan och ytterbeklädnaden isolerade lergipset från fuktinträngning. Användning av lergips i tegelkonstruktioner innebar en risk för vatteninträngning från trasiga murbruksfogar på de yttre tegelväggarna. I Economy Village läggs de bakre och mellersta väggarna på tegelhusväggar i ett ler- och sandbruk och den främre väggen i ett kalk- och sandbruk för att ge en väderbeständig tätning som skyddar mot vatteninträngning. Detta möjliggjorde en puts av lergips och ett sättningsskikt av tunn kalk och fin sand på rum med ytterväggar.
Spaltad lath spikades med fyrkantigt skurna lathspikar, en i varje ramelement. Med handspaltad lath hade putsaren lyxen att göra lath så att den passade till det hålrum som skulle putsas. Längder på två till sex fot är inte ovanliga i Economy Village. Handklyvda lister är inte enhetliga som sågade lister. Kornets rakhet eller vighet påverkade tjockleken eller bredden på varje lathund, och därmed avståndet mellan lathundarna. Den grova lerputsbeläggningen varierade för att täcka de oregelbundna listerna. Fönster- och dörrlister samt lera (golvlister) fungerade som avdragare. Med variationerna i lathöjdens tjocklek och användningen av grov halm och gödsel var lergipsskiktet tjockt i jämförelse med senare kalk- och gipsputsar. I Economy Village är kalkbeläggningarna tunna faner, ofta en åttondels tum eller mindre, vilket vittnar om den knappa tillgången på kalksten där.
Lera puts med sin bristande drag- och tryckhållfasthet föll ur gunst när industriell gruvdrift och teknologiska framsteg inom ugnstillverkning ledde till att man uteslutande använde kalk och sedan gips i gipsapplikationer. Lergips finns dock fortfarande kvar efter hundratals år och klamrar sig fast vid kluvna lister på rostiga fyrkantsnäckor. Väggarnas variationer och ojämnheter avslöjar ett handgjort och behagligt texturerat alternativ till maskintillverkade moderna ytbehandlingar. Men lergips är sällsynt och flyktigt. Enligt Martin Weaver ”är många av Nordamerikas historiska byggnaders interiörer alltför ofta en av de första sakerna som försvinner i det raseri av rivning av interiörer som tyvärr har kommit att bli en vanlig följeslagare till ”bevarande av kulturarv” under täckmantel av byggnadsrehabilitering”.”
GipsgipsRedigera
Gipsgips, gipspulver eller Parisgips eller P.O.P. består av ett vitt pulver av kalciumsulfat hemihydrat. Den kemiska formeln är CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4. 1/2H2O}}}
. Den naturliga formen av denna förening är mineralet bassanit.
EtymologiEdit
Namnet ”gips av Paris” kom från det faktum att det först och främst tillverkades genom upphettning av gips som huvudsakligen fanns i Paris. En stor gipsfyndighet vid Montmartre i Paris ledde till att ”kalcinerad gips” (rostad gips eller gipsgips) blev allmänt känd som ”Parisgips”.
ChemistryEdit
Gipsgips, gipspulver eller gips av Paris framställs genom att gips upphettas till cirka 120-180 °C (248-356 °F) i en ugn:
CaSO 4 ⋅ 2 H 2 O + {\displaystyle {\ce {CaSO4.2H2O +}}}
värme ⟶ {\displaystyle {\ce {->}}}
CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O + 1 1 1 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O}}}
(frigörs som ånga).
Pappersgips har den anmärkningsvärda egenskapen att det stelnar till en hård massa när det fuktas med vatten.
CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O + 1 1 2 H 2 O ⟶ CaSO 4 ⋅ 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O -> CaSO4.2H2O}}}
Pappersgips förvaras i fuktsäkra behållare, eftersom närvaron av fukt kan orsaka långsam härdning av gipsgips genom att framkalla dess hydrering, vilket gör det oanvändbart efter en viss tid.
När det torra gipspulvret blandas med vatten, rehydreras det med tiden till gips. Härdningen av gipspulvret börjar ca 10 minuter efter blandningen och är klar efter ca 45 minuter. Härdningen av gips åtföljs av en liten volymexpansion på grund av vilken den används för att göra avgjutningar för statyer, leksaker osv. Den ursprungliga matrisen består mestadels av ortorhombiska kristaller – den kinetiska produkten. Under de följande 72 timmarna ger de rombiska kristallerna vika för en sammanhängande massa av monokliniska kristallnålar och gipset ökar i hårdhet och styrka. Om gips eller gips värms upp till mellan 130 °C (266 °F) och 180 °C (350 °F) bildas hemihydrat, som också återbildas som gips om det blandas med vatten.
Om gips eller gips värms upp till 180 °C (350 °F) bildas den nästan vattenfria formen, som kallas γ-anhydrit (CaSO4-nH2O där n = 0 till 0,05). γ-anhydrit reagerar långsamt med vatten för att återgå till dihydrattillstånd, en egenskap som utnyttjas i vissa kommersiella torkmedel. Vid upphettning över 250 °C (480°F) bildas den helt vattenfria formen som kallas β-anhydrit eller dödbränd gips.
Användning av gips av ParisEdit
- På sjukhus används gips för att placera brutna ben i rätt läge för att säkerställa korrekt läkning. Det håller det frakturerade benet rakt. Denna användning grundar sig på att när gips blandas med en lämplig mängd vatten och appliceras runt de frakturerade lemmarna stelnar det till en hård massa, På så sätt håller det benlederna i ett fast läge. Det används också för att göra avgjutningar inom tandvården. (se Gips inom medicinen)
- Det används vid tillverkning av leksaker, dekorativa material, billiga prydnadsföremål, kosmetika, svarta tavlor, krita och avgjutningar för statyer.
- Det används som brandsäkert material. (se Gips i brandskydd)
- Det används i kemilaboratorier för att täta luftspalter i apparater när det krävs ett lufttätt arrangemang.
- Det används för att göra ytor som husväggar släta innan de målas och för att göra ornamentala mönster på taken i hus och andra byggnader. (se Gips I dekorativ arkitektur)
KalkgipsRedigera
Kalkputs är en blandning av kalciumhydroxid och sand (eller andra inerta fyllmedel). Koldioxid i atmosfären får gipset att stelna genom att omvandla kalciumhydroxiden till kalciumkarbonat (kalksten). Vitkalk bygger på samma kemi.
För att göra kalkputs värms kalksten (kalciumkarbonat) upp över cirka 850 °C (1600 °F) för att producera osläckt kalk (kalciumoxid). Vatten tillsätts sedan för att producera släckt kalk (kalciumhydroxid), som säljs som ett vått spackel eller ett vitt pulver. Ytterligare vatten tillsätts för att bilda en pasta före användning. Pastan kan förvaras i lufttäta behållare. När kalciumhydroxiden utsätts för atmosfären förvandlas den mycket långsamt tillbaka till kalciumkarbonat genom reaktion med atmosfärisk koldioxid, vilket gör att putsen ökar i styrka.
Kalkgips var ett vanligt byggnadsmaterial för väggytor i en process som kallas lath and plaster, där en serie träremsor på en stolpstomme täcktes med ett halvtorrt gips som härdades till en yta. Den gips som användes i de flesta lath and plaster-konstruktioner var huvudsakligen kalkgips, med en härdningstid på ungefär en månad. För att stabilisera kalkputsen under härdningen tillsattes små mängder gips i blandningen. Eftersom Parisgips stelnar snabbt användes ”fördröjningsmedel” för att fördröja härdningstiden tillräckligt för att arbetarna skulle kunna blanda stora arbetsmängder kalkspackelgips. En modern form av denna metod använder sig av sträckmetallnät över trä- eller metallkonstruktioner, vilket ger stor frihet i utformningen eftersom det kan anpassas till både enkla och sammansatta kurvor. I dag har denna byggmetod delvis ersatts av gipsväggar, som också till största delen består av gips. I båda dessa metoder är en av materialets främsta fördelar att det är motståndskraftigt mot en brand i ett rum och kan därför bidra till att minska eller eliminera strukturella skador eller förstörelse, förutsatt att branden snabbt släcks.
Kalkgips används för fresker, där pigment, utspädda i vatten, appliceras på den ännu våta gipsen.
USA och Iran är de största gipsproducenterna i världen.
CementgipsRedigera
Cementputs är en blandning av lämplig gips, sand, portlandcement och vatten som normalt appliceras på murade interiörer och exteriörer för att få en slät yta. Invändiga ytor får ibland ett sista lager gipsputs. Väggar som är byggda med stocktegel är normalt putsade, medan väggar med förklädda tegelstenar inte är putsade. Olika cementbaserade putsar används också som egna sprutbrandskyddsprodukter. Dessa använder vanligtvis vermiculit som lättviktsaggregat. Tunga versioner av sådana puts används också för yttre brandskydd, för att skydda LPG-kärl, rörbryggor och kärlskidor.
Cementputs introducerades för första gången i Amerika omkring 1909 och kallades ofta med det generiska namnet adamantputs efter en framstående tillverkare vid den tiden. Fördelarna med cementgips som noterades vid den tiden var dess styrka, hårdhet, snabba härdningstid och hållbarhet.
Värmefast gipsRedigera
Värmefast gips är ett byggnadsmaterial som används för beläggning av väggar och skorstensbröstningar och för användning som brandbarriär i tak. Dess syfte är att ersätta konventionell gipsputs i de fall där temperaturen kan bli för hög för att gipsplasten ska kunna sitta kvar på väggen eller taket.