قدیمی ترین آثار بجای مانده از گچ مربوط به 9000 سال قبل می باشد که در آناتولی و سوریه کشف شده اند. 5000 سال قبل مصری ها سنگ گچ را در هوای آزاد در درون آتش می سوزاندندو سپس آنرا می کوبیدند و تبدیل به پودر می کردند و در نهایت این پودر را با آب ترکیب می کردند و دیواره های کاخ ها و معابد خود را با گچ می پوشاندند . برخی از نمونه های اولیه گچ در اهرام مصر کشف شده اند. علاوه براین یونانی ها از گچ بصورت خاص (گچ سلنیوم که شفاف می باشد ) بعنوان پنجره معابدشان استفاده می کردند . رومی ها با استفاده از گچ از هزاران مجسمه یونانی کپی برداری کرده اند. بشر در طی قرن ها در نقاط مختلف جهان درخصوص پخت گچ مهارت هایی را کسب کرده بود . در سالهای 1700 میلادی پاریس مرکز گچ بود ( گچ پاریس ) چرا که تمامی دیوارهای خانه های چوبی برای جلوگیری از آتش سوزی با گچ پوشیده می شد. پادشاه فرانسه این قانون را بعد از اینکه لندن بزرگ در سال 1666 در اثر آتش سوزی از بین رفت اجباری نمود . دانش ما در زمینه استفاده از گچ در قبل از قرن نوزدهم محدود می باشد. با این وجود تحقیقات نشان می دهد که در قرن شانزدهم گچ همراه آهک در کف ها دیوارها و سقف ها مورد استفاده قرار می گر فته است اما ثابت گردیده است که گچ بری تزئینی که قبلا یکی از موارد استفاده از گچ در نظر گرفته می شده است در این دوران دارای سوابق بسیار مختصری می باشد. در ايران نيز گچ رابطه نزديكي با صنعت ساختمان سازي داشته و از قديم يكي از مصالح ساختماني سنتي ايران بوده است . گچ در بيشتـر ساختمانهاي باستاني كه تاكنون باقي مانده اند بصورت آثار گچ بريهاي زيبا ديده مي شود . از زمان اشكانيان ابنيه هايي با تزئينات گچي بجا مانده است كه نمايانگر خلاقيت و هنر استادكاران ايراني مي باشد . از دوران اسلام نيز گچ بريهاي فراواني بجا مانده كه نمودار پيشرفت اين هنر در سرزمين ايران مي باشد. عالي قاپو ، كاخ هشت بهشت و گچ بريهاي زيباي مسجد جامع اروميه از جمله بارزترين جلوه هاي اين هنر مي باشد . كف سراسر تالار و پـلكان و ستـونهــاي كاخ لاله زار تهران در خيابان سعدي با سنگ گچ مرمري ساخته شده بود. کاربرد گچ در پوشش قوسی کانال ها در قسمتی از بناهای تخت جمشید از دوره هخامنشی به یادگار مانده است. ملات گچ در دوره ساسانیان در اسکلت سازی بناها وهمچنین جهت نماسازی کاربرد فراوان داشته است. یکی از پدیده های هنری در معماری بی همتای ایران هنر گچبری است که در کاوش های باستان شناسی نمونه ها و نشانه هایی از رواج این هنر در روزگار ساسانی به دست آمده است . یکی از کاربردهای ویژه گچ ، اندود کردن دیوارها و آراستن سطوح داخلی ساختمانها است و هنر گچبری این آراستگی را به حد کمال و دلنوازی می رساند . آثار گچبری را در دوره های مختلف تاریخ ایران می توان مشاهده کرد برای نمونه در دوره سلجوقی به مسجد علویان در همدان – در دوره ایلخانی به بقعه بایزید بسطامی در بسطام – در دوره تیموری به بقعه شیخ احمد جامی در تربت جام – در دوره صفویه به کاخ عالی قاپو در اصفهان – در دوره زندیه به عمارت کلاه فرنگی در شیراز و در دوره قاجار به کاخ گلستان در تهران می توان اشاره نمود .

 

سولفات کلسیم در طبیعت به صورت ژیپس 2H₂O و CaSO₄ یافت می شود. انیدریت مصارف بسیار محدود دارد، در صورتی که مصارف ژیپس بسیار گسترده است. بطور کلی این دو کانی در شرایط تبخیری بوجود می‌آیند. آنیدریت به دلیل حلالیت بالا و تبدیل شدن به ژیپس بندرت در سطح زمین یافت می شود.

نظر به اینکه ژیپس در سطح زمین پایدار است بنابراین می‌تواند حالت رخنمون داشته باشد. این کانیها در حوضه‌های بسته و باز که میزان تبخیر آنها زیاد است تشکیل می‌شوند. حوضه‌های درون قاره‌ای که در مراحل اولیه تشکیل می‌شوند محیط مناسبی برای تشکیل رسوبات تبخیری از جمله ژیپس رسوب می‌نماید و سپس هالیت و ژیپس تشکیل می‌شوند. در حاشیه حوضه‌های باز که میزان تبخیر آن زیاد است ژیپس تشکیل می‌شوند.
روشهای مختلف تشکیل سنگ گچ

سولفات سبخایی و انیدریت ندولی

امروزه محل اصلی رسوبگذاری سولفات دریایی ، جایی که بخش اولیه تشکیل ژیپس – انیدریت را می توان مشاهده کرد، در مناطق بالای بین جزر و مدی و بالای جزر و مدی قرار دارد. ژیپس به صورت جابجایی در رسوبات به فرم بلورهای صفحه‌ای ، گل سرخی ، سلنیت و ماکل‌دار با اندازه کمتر از 1 میلیمتر تا بیش از 25 سانتیمتر رسوب می‌کند. انیدریت همچنین به صورت لایه‌های نازک یا طبقاتی از ندول‌های در هم آمیخته در بیشتر قسمتهای به سمت خشکی سبخاها رسوب می‌کند.

تشکیل انیدریت به یک آب و هوای خشک با درجه حرارت متوسط سالیانه بالا (بالای 22 درجه سانتیگراد) و درجه حرارت فصلی بیش از 35 درجه نیاز دارد. در جایی که آب و هوا کمی خشک باشد، آنگاه ندول‌های اولیه‌ای از بلورهای ژیپس ممکن است در داخل رسوب تشکیل شود.
رشد ژیپس در کف

بلورهای ژیپس می‌تواند در کف دریاچه‌ها ، مردابها و فلات‌های کم عمق اطراف حوضه‌های تبخیری با اشکال بلوری متنوع ، برخی تماشایی و خیلی بزرگ (تا 7 میلیمتر!) ، ته نشین شود. این ژیپس سلنیتی معمولا بطور عمودی ، تقریبا مانند علف ، به صورت منفرد (منشوری) ، ماکل‌دار (دم چلچله‌ای) و بلورهای شکافدار رشد می‌کند و به علت وجود ناخالصی‌های ارگانیکی ، سطوح بلوری انحنادار نیز فراوان است.

لایه‌هایی از این بلورهای ژیپس ، معمولا یک بافت پنجه‌ای مشخصی هستند (شبیه برگ نخل). مخروطهای ژیپسی ، ساختمانهای به شکل کلم و گنبد نیز یافت می‌شود. لامینه‌های نازک رس ، ژیپس تخریبی در اندازه سیلت و پلوئیدها در داخل لایه‌های ژیپسی رشد کرده در کف ، فراوانند و افق‌های استرومالیتی نازک نیز ممکن است وجود داشته باشد.
سولفاتهای لامینه‌ای

ایندیت‌های لامینه‌ای (یا ژیپس) ، از تناوب لامینه‌های سولفات نازک یا لامینه‌ای با ترکیب مختلف که معمولاکلسیت و کلسیت عنی از مواد آلی است، تشکیل شده‌اند . لامینه‌های نازک ژیپس – ایندریت در نمک طعام نوعی از نمک طعام است. زوج‌های انیدریت - کلسیت و انیدریت - مواد آلی بطور تیپیک کمتر از چندین میلیمتر ضخامت دارند، و لیکن ممکن است توالی‌هایی با صدها متر ضخامت را تشکیل دهند. بلورهای سولفات ، معمولا خیلی ریز (1 تا 10 میکرون) هستند و احتمالا در سطح لایه‌های توده آب در حال تبخیر ته نشین می‌شوند.
سولفاتهای دوباره رسوب یافته

بعد از اینکه ژیپس – انیدریت (در زیر آب یا در خشکی) رسوب کردند، ممکن است حمل شده و مجددا رسوب نمایند. یا اینکه توسط باد ، امواج ، فرآیندهای جریانی مجددا به حرکت درآمده و رسوبات تخریبی را تشکیل دهند. حرکت مجدد ژیپسهای بین جزر و مد – بالای جزر و مدی سولفاتهای بالامینه مورب وریپل‌دار ، کنگلومراهای درون سازندی از قطعات بلوری ژیپس و استرومالیتهای ژیپسی (در جایی که دانه‌های آواری توسط پوششهای موجودات میکروسکوپی به تله افتاده‌اند) را ایجاد می‌کند.
ژیپس ثانویه و رشته‌ای

بالا آمدن توالی انیدریتی (شاید مدت زیادی بعد از تشکیل و آنها) و تماس با آبهای شیرین زیرزمینی نزدیک سطح زمین باعث تشکیل ژیپس ثانویه می‌شود . عقیده بر اینست که ژیپس‌های رشته‌ای، تحت فشار رگه‌های پر شده از آب که در اثر شکستگی هیدرولیکی بوجود آمده اند، رشد کرده اند. با این وجود منشا ژیپس مشخص نیست. یک نظر بر اینست که آنها از نظر حجم افزوده شده سولفاتهای حاصل از آبگیری انیدریت سرچشمه گرفته‌اند در حالیکه نظر دیگر این است که ژیپس از آبهای درون حفره‌ای غنی از سولفات‌های باقیمانده نتیجه شده‌اند.
تولید و مصارف گچ

مصارف ژیپس عبارتند از : پوشش داخلی ساختمان ، گچبری ، قالبهای ریخته گری دندان و جواهرات ، همچنین در تهیه سیمان و کشاورزی. ژیپس در صورتی که حرارت داده شود به تدریج آب خود را از دست می‌دهد و به گچ تبدیل می‌شود (1/2H₂O و CaSO₄). گچها را به دو نوع آلفا و بتا تقسیم می‌نمایند. گچ آلفا در اتوکلاو و در فشار و حرارت حدود ْ97C تولید می‌شود، در صورتی که گچ بتا در دمای 100 درجه سانتیگراد بدست می‌آید.

گچ نوع بتا به دلیل حلالیت بالا و زمان گیرش کوتاه به مصارف ساختمانی می‌رسد. قسمت اعظم گچ به عنوان پوشش داخلی ساختمانها مصرف می‌شود. گچ آلفا به دلیل زمان گیرش طولانی و حلالیت کم به عنوان قالب در دندان سازی ، مجسمه سازی و جواهرات استفاده می‌شود.

گچ از جمله مصالحی است که در صنایع ساختمان سازی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و به علت ویژگی هایی که دارد از زمانهای قدیم در امر ساختمان سازی مورد مصرف داشته است. در بسیاری از ساختمانهای قدیمی مخصوصاً در دوران صفویه که اغلب آنها در اصفهان موجود می باشد گچ نقش مؤثری داشته و گچ بری های بسیار زیبایی از آن دوران باقی مانده است.
گچ به علت خواص خود از اولین قدم درایجاد یک بنا که پیاده کردن حدود زمین می باشد و با اصطلاح برای ریختن رنگ اطراف زمین مورد نیاز می باشد و همچنین تا آخرین مراحل بنا که سفید کاری و نصب سنگ است باز هم گچ مورد نیاز است و حتی در نقاشی ساختمان هم از گچ استفاده می نمایند.

منابع تهیه گچ :
گچ از پختن و آسیاب کردن سنگ بدست می آید. سنگ گچ از گروه مصالح ساختمانی کلسیم دار است که بطور وفور در طبیعت یافت می شودو تقریباً در تمام نقاط روی زمین وجود دارد و از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم می باشد. درایران هم تقریباً درتمام نفاط کشور مخصوصاً در کرویر مرکزی و اطراف تهران جاجرود، آذربایجان یافت می شود. سنگ گچ با فرمول caso4,2H2o از سنگهای ته نشستی است و به علت میل ترکیبی شدیدی که دارد بطور خالص یافت نمی شود. بیشتر به دو صورت ترکیب با کربن و با اکسیدهای آهن و خاک رس می باشد. سنگ گچ یا بصورت سولفات کلسیم بدون آب بدست می آید که به آن انیدریت می گویند. سنگ گچ خالص بی رنگ است و سنگ گچ ترکیب شده با کربن خاکستری و سنگ گچ ترکیب شده با اکسیدهای آهن بی رنگ، زرد روشن و یا کبود و یا سرخ می باشد که برحسب نوع اکسیدهای آهن این رنگها متفاوت است.


کوره های گچ پزی :

1 ـ کوره های گچ پزی چاهی :

قدیمی ترین نوع کوره های گچ پزی در ایران نوع چاهی است که هم اکنون نیز در بسیاری از شهرها متداول می باشد. در این نوع کوره ها که مانند تنوره است سنگ گچ را می پختند و آن را حرارت می دهند تا سنگ گچ پخته شود. محصول این کوره ها مرغوب نمی باشد.

2 ـ کوره های تاوه ای :

ابن نوع کوره ها که دارای محصول یکنواخت می باشد تشکیل شده است از یک سینی بزرگ که سنگ آسیاب شده در آن می ریزند.



خواص گچ :

1 ـ زود گیر بودن 2 ـ خاصیت ازدیاد حجم

3 ـ مقاومت در برابر آتش سوزی 4 ـ آکوسیتیک بودن

5 ـ ارزان بودن 6 ـ خاصیت پلاستیکی گچ

7 ـ رنگ گچ 8 ـ رنگ پذیری گچ



ساختمان ملات گچ :

هر نوع ملاتی که بخواهیم بسازیم باید بعد از تعیین اجزاء تشکیل دهنده آن و مخلوط کردن آنها به آن اضافه کرده و دوباره ملات را مخلوط کنیم تا ملات یکنواخت گردد ولی برای ساختن ملات گچ و یا ملات گچ و خاک باید دانه های گچ یا گچ و خاک را داخل آب بریزیم، بدین طریق که ابتدا مقدار کمی آب در استامبولی می ریزیم آنگاه دانه های گچ و یا گچ و خاک راکه قبلاً به نسبت ضعیف مخلوط شده با دست درون آن می پاشیم تا کلیه دانه ها در مجاورت آب قرار گیرد. مقدار آبی که یک کیلوگرم پودر گچ احتیاج دارد تا ملات شود از لحاظ تئوری 2/0 لیتر است یعنی تقریباً 20% وزن گچ.



مصارف گچ :

گچ در ساختمان مصارف متعدد دارد از جمله ریختن رنگ ساختمان برای مشخص کردن اطراف زمین و پیاده کردن نقشه، ملات سازی، گچ وخاک، سفیدکاری وسنگ کاری که درمورد اخیر برای نگهداشتن سنگ بطور موقت در جای خود تا ریختن ملات پشت آن مورد مصرف دارد و در صنایع قالبسازی و ریخته گری برای قالب سازی مصرف می شود و در کارهای طبی برای شکسته بندی مورد نیاز است.



خواص گچ :

گچ علاوه بر دو خاصیت عمده که یکی زودگیری و دیگری ازدیاد حجم به هنگام سخت شدن است دارای خواص دیگری نیز می باشد از جمله آنکه اکوستیک است و در آتش سوزی مقاوم می باشد و ارزان و به فور یافت می گردد ودارای رنگی سفید و خوش آینه است.



انبارکردن گچ :

اگر گچ بصورت فله ای در کارگاه موجود باشد باید بلافاصله مصرف گردد زیرا همانطور که قبلاً شرح داده شد گچ میل ترکیبی بالایی با آب دارد و حتی رطوبت هوا را جذب می نماید و پس از مدتی فاسد می گردد یعنی در موقع مخلوط کردن آن با آب ازدیاد حجم پیدا نکرده و سخت نمی شود. ولی گچ پاکتی را اگر به طریقه صحیح انبار کنند به طوری که دور از رطوبت باشد می توان حتی گچ را برای مدت یکسال هم انبار نمود. برای انبار کردن گچ باید آنرا روی تخته هایی که حداقل از زمین 10 سانی متر فاصله دارد بگذارند و فاصله پاکتهای گچ از دیوارهای انبار باید حداقل حدود 20 سانتیمتر باشد و بیش از 10 پاکت گچ را روی هم نچینند.