الجبس مادة مهمة فى مجال العمارة حيث ثبت استخدامها على نطاق واسع منذ العصر الفرعونى كخامة مونة أو كطبقة بياض كما استخدمه الإغريق والرومان فى البياض.

والجبس الذى استخدم قديما فى المنشآت هو المادة الناتجة عن حرق صخر الجبس وتركيبة الكيميائى caso4.2H2o عند درجات حرارة مناسبة.

نشأة الجبس :

يوجد الجبس فى الصخور الرسوبية فى هيئة طبقات سميكة إذ تتداخل طبقات الجبس عادة مع طبقات الحجر الجيرى والطفل. كما يوجد المعدن أيضا فى هيئة طبقات أصفل طبقات الملح الصخرى حيث يترسب الجبس قبل الهاليت أثناء عملية تبلور الأملاح نتيجة البحر.

كما ينتج معدن الجبس غالبا من تميز معدن الانهرديت وتسبب هذه العملية طئ الطبقات نتيجة لإذدياد حجم الجبس عن حجم الانهدريت الأصلى.

تركيب الجبس :

يذكر Mills أن خام الجبس النقى يتكون من كبرؤيتات الكالسيوم المائية ذات الرمز اليكيائى Caso4. 2h2o.

أنواع الجبس:

أ- الجبس الخام:

وهو الذى يستخدم بعد استخراجه مباشرة دون أن تجرى عليه أى عمليتات صناعية ويستخدم فى صناعة الأسمنت البورتلاندى. كما يستخدم فى صناعة الورق كمادة مالئة ويستخدم فى تجهيز بعض المواد الملونة.

ب- الجبس الزراعى:

وهو الجبس الذى يستخدم فى استصلاح الأراضى القلوية والملحية. ويشترط فى هذا النوع من الجبس أن يحترق على 70% بالوزن كبريتات كالسيوم.

جـ- الإنهدرايت:

يوجد فى الطبيعة نتيجة تبخر ماء البحر فى أحواض طبيعية مقفولة. كما أنه ينتج أيضا من عملية حرق الجبس الخام واستمرار عملية الحرق حتى يفقد الجبس كل ماء متبلورة.

ويذكر "توراكا" أن الإنهدريت يوجد مع الجبس فى الطبيعة خاصة فى الصحراء المصرية حتى يتحول الجبس إلى الإنهدرايت عند فقره لمادة التبلور فى الأجواء الحارة الجافة.

د- الجبس الصناعى:

يمر هذا النوع بمراحل لتصنيعه فبعد استخراج الجبس الخام من الصخور المحيطة به يتم تكسيره إلى أحجار مناسبة لتغذية الأفران ثم تبدأ بعد ذلك عمليات الحرق والتلكيس.

وتستخدم فيها الأفران أو القمائق التى تتراوح درجة حرارتها بين 120 – 180ْ حيث يعقد الجبس ثلاثة أرباع ماء التبلور ثم يصنف الجبس بعد ذلك طبقا لدرجة نعومته فى عبوات مناسبة.

صناعة الجبس:

تتلخص صناعة الجبس فى تكسير وطحن خام الجبس ناعما ثم تكليسه لدرجة حرارة تتراوح من 130ْم – 200ْم فى أفران دوارة حيث يتم طرد الماء جزيئيا أو كليا على حسب درجة حرارة التكليس كما فى المعادلتين الأتيتين:

135- 200c

Caso4 . 2H2o caso4 ½ H2o + l ½ H2o

> 200 c

طرد جزئي للماء

Caso4 . 2H2o caso4 + 2H2o

طرد كلى للماء

وبعد التكليس يضاف لبعض أنواع الجبس أملاح غير عضوية تساعد على سرعة زمن الشك مثل كبريتات وكلوريدات وكربونات الصوديوم والكالسيومن أو تصاف مواد لتأخير زمن الشك مثل الغراء أو نشارة الخشب وحامض الترترؤيك وحامض السيتريك.

خواص الجبس

أولاًًًً : الخواص الفيزيائية :

اللون: يختلف نوع الجبس من الأبيض أو الرمادى أو مائل إلى الإصفرار أو البنى أو الأحمر وذلك تبعا لنوعية الشوائب الموجودة به.

درجة النعومة: تختلف درجة النعومة بإختلاف نوع الجبس

ثانيا ً: الخواص الميكانيكية:

تتراوح قوة تحمل الجبس للضغط من 50- 200 كجم / سم2 وتتوقف هذه المقاومة على المواد المصنافة للجبس لتقليل:

- سرعة شكة

- درجة حرارة تكليس الخام

- كمية الماء اللازمة لعمل عجينة لرنة من الجبس فتزيد مقاومة الجبس للضغط كلما قلت كمية الماء.

- درجة جفاف الجبس ومقاومة الشد للجبس ضعيفة ومعاير مرونة الجبس حوالى 70 طن / سم2. كما تأثرت خاصية مقاومة الضغط تبعا لنسبة الرمل والركام المضافة و كذلك نسبة الجير والأسمنت ونسبة المياة المضافة أيضا حيث استنتج أن خاصية مقثاومة الضغط تزيد مع الإقلال من كمية الماء المضافة كما أن زيادة نسبة الأسمنت البورتلاندى تخفض المتانة.

تحضير مونة الجبس

الجبس المستخدم فى تحضير مونة الجبس هو الجبس الصناعى الذى ينقسم طبقا للغرض من استعماله إلى:

1- الجبس البلدى (العادى) ويستعمل فى مونة البناء.

2- جبس المصيص: ويستعمل فى مونة البياض.

3- جبس التشكيل ويستعمل فى التشكيل الفنى أو فى بعض العمليات الطبية.

ولعل مونة الجبس يستخدم الجبس العادى حيث يتم إضافته إلى الماء وخلطه جيدا حتى الحصول على قوام مناسب للاستعمال وقد ثبتت أن مونة الجبس العادة تبدأ فى الشك بعد مضى 6 دقائق من وقت إضافته للماء.

وتختلف سرعة البشك طبقا لنوع الجبس المستخدم ودرجة الحرارة المستخدمة فى إحراقه وقت الصناعة وكذلك المسام بين بللوراته. لذلك نجد أن زمن شك بعض أنواع الجبس مثل جبس المصيص بطيئ الشك يصل إلى 60 دقيقة من وقت إضافة الماء إليه.

وعملية شك الجبس تفاعل كيميائى بين الجبس والماء ينتج عنها بعض الحرارة وفقد لجزء من ماء الخلط عن طريق البخر وزيادة قليلة فى حجم الجبس الناتج.

Caso4 . ½ H2o + H2o Caso4 . 2H2o

وعندما تبدأ المونة فى الشك يجب عدم إضافة ماء غليها وعدم استخدامها بعد الشك نظرا لفقدها قدرتها على الربط.

ومونة الجبس بعد الجفاف لا تمتص كميات كبيرة من الماء نظرا لأن بللوراتها تصبح متماسكة مع بعضها وقد ثبت أن الجبس يزوب ببطء فى الماء لذلك لا ينصح باستخدامه فى مونة البياض للأسطح الخارجية المعرضة للرطوبة فى الأجواء الرطبة.

كما ثبت أيضا أن الجبس من الممكن أن يتحرك تلقائيا إلى انهردايت فى الأجواء الحارة مما يضعف من ميكانيكيته.

وتحصيل الجبس على نصف قوته الميكانيكية بعد 24 ساعة من استعماله. والمواد التى تضاف للجبس للتحكم فى زمن شكه لتقلل من مقاومته للضغط بعد التصلب.