건식 벽체

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배경

건식 벽체는 석고 보드의 얇은 패널로 구성된 건축 자재입니다. 보드는 특수 종이의 두 층 사이에 끼워진 석고 암석 층으로 구성됩니다. 건식 벽체는 젖은 석고를 석고 라스에 적용하는 일반적인 초기 기술보다 훨씬 더 효율적인 시공 방법을 만듭니다.

설치가 용이할 뿐만 아니라 건식 벽체는 건물에 대한 화재 방지 수단을 제공합니다. 석고에는 결정 형태로 결합된 다량의 물이 포함되어 있습니다. 10제곱피트(1.0제곱미터)의 석고보드에는 2쿼트(21) 이상의 물이 들어 있습니다. 화재에 노출되면 석고 보드의 물이 기화됩니다. 패널의 온도는 모든 물이 방출될 때까지 212°F(100°C)로 유지되어 기본 목재 프레임워크를 보호합니다. 모든 물이 증발한 후에도 석고 자체는 타지 않고 계속해서 상당한 화재 방지 기능을 제공합니다.

석고로 만든 석고는 수천 년 동안 건축 자재로 사용되었습니다. 실제로 이집트 대피라미드 내부의 벽에 적용된 석고는 적어도 4,000년 전에 이미 양호한 상태를 유지하고 있습니다. 오늘날 건식 벽체 패널은 전 세계의 현대 건축에 널리 사용됩니다.

원자재

건식 벽체의 주요 구성 요소는 미네랄 석고입니다. 전 세계적으로 풍부한 퇴적물에서 발견되는 가벼운 밀도의 암석입니다. 석고(또는 2가 황산칼슘)의 각 분자는 두 분자의 물(H ₂ 0) 및 황산칼슘 중 하나(CaSO ₄ ). 화합물은 중량 기준으로 21%가 물이지만 부피로는 거의 50%가 물입니다.

석고에 존재하는 물은 결정 형태이기 때문에 재료가 건조합니다. 결정질 물의 또 다른 형태인 얼음은 실온에서 액체가 되지만 석고 분자에 결합된 물은 100°C(212°F)로 가열되지 않는 한 고체 상태를 유지하며 이 지점에서 기체 상태로 변하고 증발합니다. .

석고 라고 하는 석고 고대 그리스에 의해 인간에게 알려진 가장 유용한 광물 중 하나입니다. 순수한 형태는 흰색이지만 불순물은 종종 회색, 갈색, 분홍색 또는 검은색과 같은 색상을 나타냅니다. 고대 아시리아인들은 그것을 설화 석고라고 부르고 조각품을 만들었습니다. 오늘날 분쇄 석고는 다양한 용도로 사용됩니다. 일부 브랜드의 치약에 들어가는 성분으로 페인트, 화장품, 의약품 등의 제품에 충전제로 사용된다. 자동차 창 유리는 연마되는 동안 석고 베드에 고정됩니다. 석고는 비료 및 토양 개량제로 농지에 적용됩니다. 칼슘의 훌륭한 공급원으로 빵과 같은 식품을 강화하는 데 사용됩니다. 영화에서 시뮬레이션된 눈보라를 만드는 데에도 사용됩니다.

석고를 부수고 가열하여 수분 함량의 75%를 제거한 것을 파리 석고라고 합니다. 이 미세한 백색 분말에 물을 가하면 원하는 모양으로 쉽게 성형됩니다. 건조 시, 재구성된 석고는 원하는 모양을 유지하면서 암석과 같은 특성을 회복합니다. 석고보드를 만드는 데 사용되는 것 외에도 이 재료는 조각품, 도자기, 접시, 욕실 비품 및 부러진 뼈를 위한 깁스를 만드는 데 사용됩니다.

순수한 형태의 석고는 흰색이지만 불순물은 종종 회색, 갈색, 분홍색 또는 검은 색. 75% 제거를 위해 분쇄 및 가열된 석고 그 수분 함량은 파리의 석고로 알려져 있습니다. 이 미세한 백색 분말에 물을 가하면 원하는 모양으로 쉽게 성형됩니다.

북미에서는 매년 수백만 톤의 석고가 채굴되며 석고보드가 주요 제품입니다. 새로 채굴된 재료 외에도 건식 벽체 제조에 사용되는 석고의 최대 20%는 제조 공장이나 건설 현장에서 발생하는 폐기물에서 재활용할 수 있습니다. 발전소 배연탈황 공정의 부산물로 생산되는 석고는 고품질 석고보드 제조를 위한 경제적이고 친환경적인 원료를 제공합니다.

두 가지 유형의 용지 대부분의 건식 벽체 생산에 사용되며 두 유형 모두 재활용된 신문으로 만들어집니다. 아이보리 마닐라 페이스 페이퍼는 제대로 프라이밍되면 대부분의 페인트 및 기타 유형의 벽 마감 제품을 쉽게 사용할 수 있습니다. 회색 이면지를 알루미늄 호일로 라미네이트하여 욕실과 같은 환경에서 수증기의 흐름에 저항하는 특수한 유형의 건식 벽체를 생성할 수 있습니다. 특수한 종류의 석고 보드는 다른 유형의 종이로 만들 수 있습니다. 예를 들어, 일부 용지는 다양한 정도의 내습성을 갖도록 만들어졌으며 다른 유형의 고흡수성 용지는 설치 후 석고 베니어판을 얇게 코팅할 수 있도록 설계되었습니다.

제조
프로세스

건식 벽체의 제작은 두 장의 종이 사이에 석고 코어 재료를 놓고 제품을 건조시키고 표준 크기의 패널로 마무리하는 것으로 구성됩니다.

첨가제 혼합

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1 생산되는 벽판의 종류에 따라 특정 첨가제가 건식 벽체의 핵심을 형성하는 파리 석고와 혼합됩니다. 각 추가 성분은 석고 분말 양의 1%의 1/2 미만입니다. 종이 겉면이 코어에 잘 붙도록 전분을 첨가하고 코어의 인장 강도(길이 방향 압력에 대한 저항)를 높이기 위해 종이 펄프를 첨가합니다. 내화 등급의 석고 보드를 생산할 때 팽창되지 않은 질석이 추가됩니다. 어떤 경우에는 점토도 추가됩니다.

2 파리 혼합물의 석고에 물을 첨가하여 적절한 농도의 슬러리를 형성합니다. 아스팔트 에멀젼 및/또는 왁스 에멀젼은 최종 제품에서 원하는 수준의 내습성을 달성하기 위해 추가됩니다. 세제와 같은 발포제가 포함되어 있으며 혼합 과정에서 재료에 공기가 혼입됩니다. 완성된 석고 패널은 50% 이상의 공기가 될 것입니다. 이렇게 하면 보드의 무게가 최소화되고 프레임에 더 쉽게 자르고, 끼우고, 못을 박거나 나사로 고정할 수 있습니다. 유리 섬유는 소성 석고 보드를 만들 때 젖은 심재에 추가됩니다.

샌드위치 만들기

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3 석고 슬러리를 종이 층에 붓고 장판 기계에서 펼쳐집니다. 또 다른 종이 층이 슬러리 위에 펼쳐집니다. 그런 다음 샌드위치는 석고 코어를 적절한 두께로 압축하는 롤러 시스템을 통과합니다. 가장 일반적인 두께는 0.37인치(9.5mm), 0.5인치(12.7mm) 및 0.62인치(15.7mm)입니다.

가장자리 마무리

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4 석고보드 공장의 자동화 조립 라인은 길이가 300-800피트(93-247m)입니다. 건식 벽체가 컨베이어 벨트를 따라 계속됨에 따라 가장자리가 형성됩니다. 패널의 최종 용도에 따라 다양한 형태의 엣지가 가능합니다. 옵션에는 기존의 정사각형 모서리, 텅 및 홈 유형, 테이퍼 및/또는 비스듬한 모서리, 심지어 둥근 모서리가 포함됩니다.

5 면지를 각 모서리에 꼭 맞게 감싼 후 이면지에 봉인합니다.

패널 절단

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6 모서리가 형성될 때까지 석고 코어는 칼이 표준 패널 크기로 연속 스트립을 자를 수 있을 만큼 충분히 설정되었습니다. 일반적으로 너비가 48인치(1219mm) 또는 54인치(1572mm)인 보드는 일반적으로 길이가 8피트(2400mm) 또는 12피트(3600mm)인 패널로 절단됩니다.

건조 과정

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7 패널은 긴 건조 오븐을 통해 패널을 공급하는 컨베이어 라인으로 이송됩니다. 예를 들어, 한 공장에서 가스 오븐의 길이는 143m입니다. 패널은 500°F(260°C)에서 오븐에 들어가고 시스템을 통과하는 35-40분 동안 점차적으로 감소하는 열 수준에 노출됩니다. 건조기의 습도와 온도는 세심하게 조절됩니다.

완제품

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8 건조 오븐에서 나온 후 건식 벽체 패널은 30 또는 40개의 보드로 구성된 "리프트"로 묶이기 전에 육안으로 검사되고 선적을 기다리기 위해 창고로 옮겨집니다. 각 보드에는 소매점 수준에서 창고 재고, 청구 및 가격 스캔에 사용되는 UPC 바코드가 붙어 있습니다.

제품의 진화

세기의 전환기에 석고보드가 발명된 이후, 성능 특성을 향상시키면서 경량화에 점진적인 진전이 있었습니다. 1950년대 후반에 표준 석고 보드(내화 등급 아님)의 무게는 제곱피트당 2파운드(제곱미터당 9.8kg)였습니다. 다양한 종류의 표준 석고 보드는 이제 평방 피트당 평균 약 1.6파운드(제곱미터당 8kg)입니다. 이는 취급 및 설치를 더 쉽게 할 뿐만 아니라 운송 비용도 절감합니다.

내화성 및 내습성 석고보드는 1950년대 후반과 1960년대 초반에 개발되었습니다. 1988년에는 밀도 조절(CD) 천장판의 개발로 또 다른 혁신이 이루어졌습니다. 이 제품에서 코어는 표준 밀도 코어의 양면에 얇고 조밀한 석고 층을 생성하는 방식으로 압축됩니다. CD 보드는 0.5인치(12.7mm) 두께이지만 0.62인치(15.7mm) 두께의 기존 석고 보드보다 처짐에 강합니다.

조사의 또 다른 영역은 벽판 폐기물을 처리하는 더 나은 방법과 관련이 있습니다. 건축 공사 중에 건식 벽체 스크랩이 필요한 모양에 맞게 절단된 패널의 트리밍과 사용할 수 없는 손상된 패널로 생성됩니다. 1990년 미국의 매립지에 약 170만 톤(15억 kg)의 석고보드 폐기물이 매립되었습니다. 이 물질을 단순히 버리기보다 분쇄하여 토양 처리제로 사용하는 분야에서 연구가 시작되었습니다. . 그 효과는 농업용으로 특별히 제조된 석고 제품으로 얻은 효과와 매우 유사한 것으로 보입니다.