Trockenbau

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Hintergrund

Trockenbau ist ein Baustoff, der aus dünnen Gipskartonplatten besteht. Die Platte besteht aus einer Lage Gipsgestein, die zwischen zwei Lagen Spezialpapier eingebettet ist. Trockenbau ist eine viel effizientere Konstruktionsmethode als die übliche frühere Technik des Auftragens von nassem Putz auf eine Gipslatte.

Trockenbau ist nicht nur einfach zu installieren, sondern bietet auch einen gewissen Brandschutz für Gebäude. Gips enthält große Mengen an kristallin gebundenem Wasser; 10 Quadratfuß (1,0 m²) Gipskartonplatten enthalten über 2 Quart (2 1) Wasser. Bei Feuereinwirkung verdampft das Wasser in der Gipskartonplatte; Die Temperatur der Platte bleibt bei 100 °C (212 °F), bis das gesamte Wasser freigesetzt ist, wodurch das darunter liegende Holzgerüst geschützt wird. Auch wenn das gesamte Wasser verdunstet ist, brennt der Gips selbst nicht und bietet weiterhin einen erheblichen Brandschutz.

Gips aus Gips wird seit Jahrtausenden als Baumaterial verwendet. Tatsächlich ist der Putz, der vor mindestens 4.000 Jahren auf die Wände der Großen Pyramiden von Ägypten aufgetragen wurde, immer noch in gutem Zustand. Heute werden Trockenbauplatten weltweit im modernen Bauwesen häufig eingesetzt.

Rohstoffe

Der Hauptbestandteil von Trockenbau ist der Mineralgips. Es ist ein Gestein von leichter Dichte, das weltweit in zahlreichen Ablagerungen vorkommt. Jedes Molekül Gips (oder dihydros Calciumsulfat) besteht aus zwei Molekülen Wasser (H ₂ 0) und eines von Calciumsulfat (CaSO ₄ ). Die Verbindung besteht nach Gewicht zu 21 % aus Wasser, aber nach Volumen zu fast 50 % aus Wasser.

Da das im Gips vorhandene Wasser in kristalliner Form vorliegt, ist das Material trocken. Obwohl Eis, eine andere Form von kristallinem Wasser, bei Raumtemperatur flüssig wird, bleibt das in den Gipsmolekülen gebundene Wasser fest, es sei denn, es wird auf 100 °C erhitzt, dann geht es in einen gasförmigen Zustand über und verdampft .

Gips, genannt Gips von den alten Griechen ist eines der nützlichsten Mineralien, die dem Menschen bekannt sind. In seiner reinen Form ist es weiß, aber Verunreinigungen geben ihm oft Farben wie Grau, Braun, Rosa oder Schwarz. Die alten Assyrer nannten es Alabaster und machten Skulpturen daraus. Heute wird pulverisierter Gips für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet. Es ist ein Bestandteil einiger Zahnpastamarken und wird als Füllstoff in Produkten wie Farben, Kosmetika und Arzneimitteln verwendet. Autofensterglas wird während des Polierens in einem Gipsbett befestigt. Gips wird als Dünger und Bodenverbesserer auf Ackerland ausgebracht. Es ist eine ausgezeichnete Kalziumquelle und wird verwendet, um Lebensmittel wie Brote anzureichern. Es wird sogar verwendet, um simulierte Schneestürme in Filmen zu erzeugen.

Gips, der zerkleinert und erhitzt wurde, um 75 % seines Wassergehalts zu entfernen, wird als Gips bezeichnet. Wenn diesem feinen weißen Pulver Wasser zugesetzt wird, lässt sich das resultierende Material leicht in jede gewünschte Form formen. Nach dem Trocknen erhält der rekonstituierte Gips seine gesteinsähnlichen Eigenschaften zurück, während er die gewünschte Form behält. Neben seiner Verwendung bei der Herstellung von Gipskartonplatten wird dieses Material zur Herstellung von Skulpturen, Töpferwaren, Geschirr, Badezimmerarmaturen und Abgüssen von Knochenbrüchen verwendet.

In seiner reinen Form ist Gips weiß, aber Verunreinigungen geben ihm oft Farben wie grau, braun, rosa oder Schwarz. Gips, der zerkleinert und erhitzt wurde, um 75% . zu entfernen seines Wassergehalts ist als Gips von Paris bekannt. Wenn diesem feinen weißen Pulver Wasser zugesetzt wird, lässt sich das resultierende Material leicht in jede gewünschte Form formen.

Millionen Tonnen Gips werden jedes Jahr in Nordamerika abgebaut, und Gipskartonplatten sind das Hauptprodukt, in dem sie verwendet werden. Neben dem neu abgebauten Material können bis zu 20 % des Gipses, der für die Herstellung von Trockenbauwänden verwendet wird, aus Abfällen, die in den Produktionsanlagen oder auf Baustellen anfallen, recycelt werden. Gips, der als Nebenprodukt bei der Rauchgasentschwefelung in Kraftwerken anfällt, ist ein wirtschaftlicher und umweltverträglicher Rohstoff für die Herstellung hochwertiger Gipskartonplatten.

Zwei Arten von Papier werden bei der Herstellung der meisten Trockenbauwände verwendet, und beide Typen werden aus recyceltem Zeitungspapier hergestellt. Das elfenbeinfarbene Manila-Oberpapier nimmt, wenn es richtig grundiert ist, problemlos die meisten Farben und andere Arten von Wandveredelungsprodukten an. Das graue Rückseitenpapier kann mit Aluminiumfolie laminiert werden, um eine spezielle Art von Trockenbau herzustellen, die dem Fluss von Wasserdampf in Umgebungen wie Badezimmern widersteht. Spezialisierte Sorten von Gipskarton können mit verschiedenen Papiersorten hergestellt werden; zum Beispiel sind einige Papiere unterschiedlich feuchtigkeitsbeständig, während andere stark saugfähige Papiere nach dem Verlegen eine dünne Schicht Gipsfurnier aufnehmen können.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung von Trockenbauwänden besteht darin, das Gipskernmaterial zwischen zwei Papierschichten zu legen, das Produkt zu trocknen und es zu Platten in Standardgröße zu verarbeiten.

Mischen von Zusatzstoffen

• 1 Je nach Sorte der hergestellten Wandplatten werden dem Gips, der den Kern der Trockenbauwand bildet, bestimmte Zusätze beigemischt. Jede weitere Zutat beträgt weniger als ein halbes Prozent der Menge des Gipspulvers. Stärke wird hinzugefügt, um das Haften der Papierdeckschichten am Kern zu unterstützen, und Papierpulpe wird hinzugefügt, um die Zugfestigkeit des Kerns (Beständigkeit gegen Längsdruck) zu erhöhen. Bei der Herstellung von feuerbeständigen Gipskartonplatten wird unverschäumtes Vermiculit zugesetzt; in einigen Fällen wird auch Ton hinzugefügt.
• 2 Der Gipsmischung wird Wasser zugesetzt, um eine Aufschlämmung mit der richtigen Konsistenz zu bilden. Ein Asphalt Emulsion und/oder eine Wachsemulsion zugegeben, um das gewünschte Maß an Feuchtigkeitsbeständigkeit im Endprodukt zu erreichen. Ein Schaumbildner, wie beispielsweise ein Detergens, ist enthalten, und während des Mischvorgangs wird Luft in das Material mitgerissen. Die fertige Gipsplatte besteht zu über 50 % aus Luft; Dies minimiert das Gewicht des Boards und erleichtert das Schneiden, Anpassen und Nageln oder Schrauben an den Rahmen. Bei der Herstellung von feuerfesten Gipskartonplatten werden dem nassen Kernmaterial Glasfasern zugesetzt.

Sandwich machen

• 3 Der Gipsbrei wird auf eine Papierschicht gegossen, die sich auf einer Langkartonmaschine abrollt. Auf der Aufschlämmung entrollt sich eine weitere Papierschicht. Das Sandwich durchläuft dann ein Walzensystem, das den Gipskern auf die richtige Dicke verdichtet. Die gängigsten Dicken sind 0,37 Zoll (9,5 mm), 0,5 Zoll (12,7 mm) und 0,62 Zoll (15,7 mm).

Kanten fertigstellen

• 4 Automatisierte Montagelinien in Gipskartonwerken haben eine Länge von 300 bis 800 Fuß (93 bis 247 m). Während sich der Trockenbau entlang des Förderbandes fortsetzt, werden die Kanten gebildet. Je nach Verwendungszweck der Platte sind verschiedene Kantenformen möglich. Zu den Optionen gehören die traditionelle quadratische Kante, eine Nut- und Feder-Ausführung, abgeschrägte und/oder abgeschrägte Kanten und sogar abgerundete Kanten.
• 5 Das Vorderpapier wird eng um jede Kante gewickelt und mit dem Rückseitenpapier versiegelt.

Zuschneiden der Platten

• 6 Nach dem Formen der Kanten ist der Gipskern so weit ausgehärtet, dass ein Messer den durchgehenden Streifen in Standardplattenformate schneiden kann. Die im Allgemeinen 48 Zoll (1219 mm) oder 54 Zoll (1572 mm) breite Platte wird normalerweise in Platten mit einer Länge von 8 Fuß (2400 mm) oder 12 Fuß (3600 mm) geschnitten.

Der Trocknungsprozess

• 7 Die Platten werden einer Förderstrecke zugeführt, die sie durch einen langen Trockenofen führt. In einem Werk ist beispielsweise der Gasofen 143 m lang. Die Platten treten bei einer Temperatur von 500 °F (260 °C) in den Ofen ein und werden während der 35 bis 40 Minuten, in denen sie durch das System wandern, allmählich abnehmender Hitze ausgesetzt. Feuchtigkeit und Temperatur werden im Trockner sorgfältig kontrolliert.

Das fertige Produkt

• 8 Nach dem Verlassen des Trockenofens werden die Trockenbauplatten einer Sichtprüfung unterzogen, bevor sie zu 30 oder 40 Platten in "Aufzügen" gebündelt und zum Versand ins Lager gebracht werden. Jede Platine ist mit einem UPC-Barcode beschriftet, der für Lagerbestände, Abrechnungen und Preisscans auf Einzelhandelsebene verwendet wird.

Produktentwicklung

Seit der Erfindung der Gipskartonplatte um die Jahrhundertwende gab es schrittweise Fortschritte bei der Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Verbesserung der Leistungsmerkmale. In den späten 1950er Jahren wogen Standard-Gipsplatten (nicht feuerfest) 2 Pfund pro Quadratfuß (9,8 kg pro m²); Die verschiedenen Arten von Standard-Gipsplatten haben jetzt einen Durchschnitt von etwa 8 kg pro m². Dies erleichtert nicht nur die Handhabung und Installation, sondern senkt auch die Versandkosten.

In den späten 1950er und frühen 1960er Jahren wurden feuerbeständige und feuchtigkeitsbeständige Gipsplatten entwickelt. Eine weitere Innovation kam 1988 mit der Entwicklung von Controlled Density (CD) Deckenplatten. Bei diesem Produkt wird der Kern so komprimiert, dass auf beiden Seiten eines Kerns mit Standarddichte dünne, dichte Gipsschichten entstehen. Obwohl CD-Platten 0,5 Zoll (12,7 mm) dick sind, ist sie widerstandsfähiger gegen Durchhängen als herkömmliche Gipsplatten, die 0,62 Zoll (15,7 mm) dick sind.

Ein weiterer Untersuchungsbereich betrifft bessere Möglichkeiten zur Entsorgung von Wandplattenabfällen. Beim Hochbau fallen Trockenbauschrott an, sowohl als Zuschnitt von Platten, die auf die gewünschte Form zugeschnitten sind, als auch als beschädigte Platten, die nicht verwendet werden können. Schätzungsweise 1,7 Millionen Tonnen (1,5 Milliarden kg) Gipskartonabfälle wurden 1990 in den Vereinigten Staaten auf Deponien abgelagert. Die Forschung hat begonnen, dieses Material zu pulverisieren und als Bodenbehandlungsmittel zu verwenden, anstatt es einfach zu entsorgen . Es scheint, dass die Wirkungen denen sehr ähnlich sind, die mit speziell für die Landwirtschaft hergestellten Gipsprodukten erzielt werden.