Alçı ve Alçı Ürünleri

Bu bölüm alçının tarihi, alçı taşı, alçı üretimi ile ilgili bilgileri içermektedir.

Tarihi.

Uygarlık tarihi kadar eski bir bağlayıcı olan alçının M.Ö 9000’li yıllarda Çatalhöyük’te ilk kez kireçle karıştırılarak sıvada kullanıldığı yazılı kayıtlardan bilinmektedir. Öte yandan Sümer ve Asur dönemlerinde (M.Ö. 7000) kent içi yapılar ve yollarda, Mısırdaki Firavun mezarlarında (M.Ö. 2800) ve piramitlerde alçıdan bağlayıcı olarak yararlanılmıştır. Eski Yunan ve Roma uygarlıklarında (M.Ö 350-40) alçının duvar ve ahşap tavan sıvasında kullanıldığı görülmüştür.

Avrupa’daki alçı kullanımı M.S. 200’lü yıllarda gündeme gelmiş ve 1200’ün sonlarında Paris’te ulusal olarak ilan edilmiştir. Londra yangınında ahşap yapıların yangından etkilenmediği görülerek, Paris’te alçının kullanımına zorunluluk getirilmiştir.

İslam mimarisinde alçının özel bir yerinin olduğu görülmektedir. Atlantik kıyısından Hint Okyanusu’na kadar uzanan geniş coğrafya içindeki tüm camilerin sıva süslemesinde alçı kullanılmıştır. Benzer şekilde, Selçuklu ve Osmanlı eserlerinde de alçının yaygın olarak kullanıldığı dikkati çekmektedir.

Uygulama, onarım, şekillendirme ve işlenme kolaylığı; nem düzenleme ve yalıtım (ısı ve sese karşı) özelliğinin bulunması, yangına dayanıklılığı ve ucuzluğu nedeniyle alçı bazlı hazır yapı elemanlarının gelişmiş ülkelerdeki tüketimi çok hızlı bir biçimde artmaktadır.

Alçı taşı.

Alçının elde edildiği temel hammaddesi alçı taşıdır. Alçı taşı doğada genellikle jips (CaSO4.2H2O), anhidrit (susuz alçıtaşı (CaSO4)) , ve selenite, Bassanit, albatr, olarak rastlanan Ca++, SO4- iyonlarının bileşiminden oluşan ortamına göre kristalinde su ihtiva eden veya etmeyen bir CaSO4 bileşiğidir.

Alçı taşı özelliklerine göre kristal yapılarına göre değişik şekillerde ve sanayii dallarında kullanılmakla beraber bu yazımızda alçı taşı dediğimizde alçı üretimini ilgilendiren jips olarak adlandırılan ve kristalinde 2 molekül su bulunan alçı taşı CaSO4.2H2O bileşiği ele alınacaktır.

Alçı Eldesin de kullanılan saf alçı taşı Jips (CaSO4.2H2O) teorik olarak %32,5 CaO, %46,6 SO3 ile %20,9 kristal suyu içermektedir.

Jipsten alçı üretimi.

Tabiatta bulunan alçı taşı minerallerinden alçı üretiminde kullanılmaya en uygun olanı jipstir. Jips ısı etkisi ile kristalinde bulunan suyunu kolayca kaybederek alçıya dönüşebildiğinden alçı imalinde ekonomik ve elverişlidir.

Alçı taşından alçı eldesinin teorik olarak ince öğütülmüş mineralin 120-160 C0 derecede ısıtılması ile oluştuğu kaynaklarda ifade edilse de gerçekte durumun böyle olmadığı kaliteli bir alçı üretebilmenin pratikte birçok enstrümanın birlikte koordineli kullanılması sonucu meydana geldiği bilinmektedir.

Teorik olarak;

CaSO4.2H2O + ısı <---> CaSO4.1/2 H2O + 3/2 H2O

şeklinde oluşan bir reaksiyonla elde edilmektedir.

Bu reaksiyon tersinir olup suyla tekrar muamele edilmesi durumunda kaybettiği 3/2 molekül suyu bünyesine alarak sertleşmektedir.

Yukarıda da ifade edildiği gibi teorik olarak bu şekilde ifade edilse de üretim aşamasında alçı üretiminde kaliteyi belirleyen hususlar, sıcaklık, vakum, hız, zaman v.b gibi enstrümanların iyi etüt edilmesi ve tecrübeye dayalı olarak bunların senkronize olarak çalıştırılmasıdır.

Bu bahsedilen enstrümanlar düzgün kullanılamadığı takdirde alçı içerisindeki faz dengesi değişir, alçı kalitesi susuz alçı (anhidrite) doğru giderek bozulur, alçının bağ yapısı zayıflayarak mukavemetler ve aderans düşmek sureti ile uygulama esnasında alçıda çatlamalar ve dökülmeler başlar.

Alçı taşı kalsine yöntemlerine göre;

• 1-Beta Hemihidrat: Teorik olarak jipsin 120-160 C0 da kalsinasyonundan elde edilir. Kısa yuvarlak pirin tanesine benzer kristaller şeklinde kırılır. Düşük kıvamlıdır yüksek oranda suya ihtiyaç gösterir. Yüksek yüzey alanına ve donma noktasına sahiptir gözenekli ve süngerimsi yapıdadır. Üretim kapasitesi yüksektir
• 2- Alfa Hemihidrat: Alçı taşının yüksek buhar basıncı altında pişirilmesi ile elde edilir. Uzun iğne yapılı kristaller şeklinde oluşur. Yüksek kıvamlıdır ve daha az suya ihtiyaç duyar, yüksek mukavemetlidir, üretim kapasitesi sınırlıdır.
• 3-Anhidrit: Alçı taşının (jips) yüksek sıcaklıklarda bünyesindeki iki molekül suyun tamamen uçurulması ile elde edilir. Su ihtiyacı olmadığı gibi alçı değeri de bulunmaz. Katkı malzemesi olarak kullanılabilir.

olmak üzere 3 şekilde alçı (Hemihidrat) elde etmek mümkündür.

Burada bizi ilgilendiren inşaat alanlarında yaygın olarak kullanılan ve yüksek üretim kapasitesine sahip olması nedeni ile Beta Hemihidrat prosesidir.

İnşaatlarda alçının yaygın olarak kullanılmaya başlaması ile büyük işletmeler ve kurulmaya başlamış, buna bağlı olarak ta alçı üretiminde kullanılan çok farklı teknoloji ve farklı fırın tipleri geliştirilmiştir.