Gips i karton w systemach suchej zabudowy
Płyty gipsowo-kartonowe powstają poprzez połączenie rdzenia gipsowego z okładzinami z kartonu (Rys. 1.). Gips skutecznie przejmuje naprężenia ściskające, natomiast jego wytrzymałość na rozciąganie jest wielokrotnie mniejsza. Rolą kartonu jest przejmowanie naprężeń rozciągających.
Powstały w ten sposób ustrój pracuje podobnie do żelbetu, w którym beton (gips) przejmuje ściskanie a pręty zbrojenia (karton) rozciąganie.
Rys. 1. Przekrój poprzeczny płyty g-k.
Gips jest tworzywem o porowatej strukturze i wysokim podciąganiu kapilarnym wody. Od bardzo dawna znana jest i ceniona zdolność gipsu do regulacji wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu. Zdolność ta wynika ze wspomnianej wcześniej chłonności wody oraz z unikalnej wśród materiałów budowlanych zdolności szybkiego wysychania poprzez jej odparowanie. To zjawisko zachodzi w gipsie wtedy, kiedy wilgotność względna powietrza obniża się. To dzięki tej właściwości gipsu w pomieszczeniach, w których go zastosowano panuje dobry mikroklimat o ustabilizowanej wilgotności względnej powietrza.
Inną cechą gipsu (czyli wykrystalizowanego siarczanu wapnia z udziałem dwóch cząsteczek wody) jest zdolność utrzymywania w czasie pożaru temperatury powierzchni ściany czy sufitu w okolicy 120oC aż do momentu odparowania całej, krystalicznie związanej wody. Cecha ta jest wykorzystywana przy budowie zabezpieczeń ogniowych z wykorzystaniem płyt g-k.
Karton stanowi warstwę okładzinową na powierzchni płyty g-k. Zadaniem jego jest przejmowanie naprężeń rozciągających powstałych przy zginaniu płyty. Karton jest produkowany w formie wstęgi wyciąganej z pulpy celulozowej. Ze względu na metodę produkcji ilość włókienek celulozy równoległych do długości wstęgi jest zdecydowanie większa aniżeli w innych kierunkach. Karton pokrywa obydwie strony płyty oraz dwie krawędzie podłużne natomiast krawędzie poprzeczne nie są obłożone kartonem.
W czasie produkcji płyt gipsowo-kartonowych (Rys. 2) stosuje się szereg dodatków do gipsu, które decydują o cechach gotowych płyt. Dla zwiększenia odporności płyt na działanie ognia dodawane jest cięte włókno szklane. Aby umożliwić stosowanie płyt w pomieszczeniach o okresowo podwyższonej wilgotności do rdzenia gipsowego dodaje się środki hydrofobowe zmniejszające nasiąkliwość. Przy równoczesnym dodawaniu substancji hydrofobowych i włókna szklanego uzyskuje się płyty o podwyższonej odporności na działanie ognia i o zmniejszonej chłonności wilgoci.
Rys. 2. Schemat produkcji płyt gipsowo-kartonowych. 1. Gips dostarczany do fabryki ma wilgotność ok. 10%. 2. W procesie prażenia (kalcynacji, tj. odciągania wody) powstaje półwodny siarczan wapnia. 3. W mikserze następuje połączenie półwodnego siarczanu wapnia, wody oraz dodatków uszlachetniających (modyfikujących). 4. Na taśmie pomiędzy dwiema wstęgami kartonu formowany jest rdzeń gipsowy, który w połączeniu z kartonem tworzy płytę g-k. 5. Specjalne urządzenia tną wstęgę na żądany wymiar. 6. Płyty są suszone w suszarni i pakowane na palety.