Sławomir Chłądzyński - Publio.pl...Płyty gipsowe z włóknami wg prEN 15283-1 i prEN 15283-2 ....

Sławomir Chłądzyński

SPOIWA GIPSOWE W BUDOWNICTWIE

Warszawa 2008

Recenzentdr inż. Marek Gawlicki

Kierownik projektuMichał Grodzki

Redakcja technicznaStudio

KorektaMałgorzata AblewskaMonika Mucha

© Copyright by Dom Wydawniczy MEDIUM© Copyright by Sławomir Chłądzyński

Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej pracy nie może być powielana czy rozpo-wszechniana w jakiejkolwiek formie, w jakikolwiek sposób, bądź elektroniczny, bądź me-chaniczny, włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów, bez pisemnej zgody wydawcy.

ISBN 978-83-919132-7-7

Wydawca i rozpowszechnianieDom Wydawniczy MEDIUM04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18tel. 022 810 21 24www.ksiegarniatechniczna.com.pl

Skład i łamanie Agencja Reklamowa MEDIUM

Warszawa 2008 Wydanie I

3Spoiwa gipsowe w budownictwie

Spis treści

Od Autora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2. Historia gipsu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych na świecie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych w Polsce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3. Charakterystyka krajowych zasobów gipsu i anhydrytu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.1. Gips i anhydryt pochodzenia naturalnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.2. Gips z odsiarczania spalin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3. Inne potencjalne źródła siarczanu wapnia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.3.1. Fosfogips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.3.2. Inne surowce gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4. Fizykochemia spoiw gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.1. Charakterystyka fizykochemiczna i krystalochemiczna gipsu i anhydrytu . . . . . . . . . . . . . . 534.2. Procesy dehydratacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644.3. Procesy hydratacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674.4. Dodatki regulujące wiązanie spoiw gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

5. Nowelizacja norm dotyczących spoiw i wyrobów gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.1. Polityka harmonizacji technicznej na rynku wyrobów budowlanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

5.1.1. Harmonizacja techniczna w zakresie wyrobów budowlanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.1.2. Dyrektywa 89/106/EWG „Wyroby Budowlane” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775.1.3. Zasady wprowadzania wyrobów budowlanych do obrotu w Polsce . . . . . . . . . . . . . . 795.1.4. System krajowy – znakowanie wyrobu znakiem budowlanym . . . . . . . . . . . . . . . . . . 825.1.5. System europejski – znakowanie wyrobu znakiem CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 855.1.6. Zakładowa kontrola produkcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.1.6.1. Dokumentacja ZKP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905.1.6.2. Zakres funkcjonowania ZKP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905.1.6.3. Personel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 915.1.6.4. Nadzorowanie maszyn i urządzeń produkcyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 915.1.6.5. Produkcja wyrobu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 915.1.6.6. Reklamacje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.1.6.7. Działania korygujące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

5.2. System normalizacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.2.1. Europejski system normalizacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.2.2. Krajowy system normalizacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

5.3. Zmiany w normalizacji dotyczącej spoiw i wyrobów gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1015.3.1. Dotychczasowe normy krajowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Spoiwa gipsowe w budownictwie4

5.3.1.1. Surowce siarczanowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1055.3.1.2. Spoiwa gipsowe i anhydrytowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1075.3.1.3. Suche mieszanki gipsowe i anhydrytowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155.3.1.4. Zaprawy i betony gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1195.3.1.5. Płyty gipsowe, gipsowo-kartonowe i gipsowo-włóknowe . . . . . . . . . . . . . . 1245.3.1.6. Prefabrykowane elementy gipsowe przeznaczone do systemów

wznoszenia budynków i ścian działowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1325.3.1.7. Materiały dekoracyjne (sztukateria gipsowa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1385.3.1.8. Opaski gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1395.3.1.9. Wykaz norm krajowych i Aprobat Technicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

5.3.2. System norm europejskich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1415.3.2.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1415.3.2.2. Rodzina spoiw i wyrobów gipsowych wg CEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1435.3.2.3. Surowce gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1455.3.2.4. Spoiwa gipsowe wg EN 13279-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1485.3.2.5. Tynki i zaprawy gipsowe wg EN 13279-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.3.2.6. Kleje gipsowe do płyt gipsowych wg EN 12860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1675.3.2.7. Kleje gipsowe do płyt gipsowo-kartonowych wg EN 14496 . . . . . . . . . . . . . 1755.3.2.8. Masy szpachlowe do płyt gipsowo-kartonowych wg EN 13963 . . . . . . . . . . 1845.3.2.9. Spoiwa i mieszanki na podkłady podłogowe wg EN 13454-1 i EN 13813 . . 194

5.3.2.9.1. Terminologia według EN 13318. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1955.3.2.9.2. Mieszanki na podkłady podłogowe wg EN 13813 . . . . . . . . . . . . 1975.3.2.9.3. Spoiwa i mieszanki na podkłady podłogowe

według EN 13454-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2035.3.2.9.4. Metody badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

5.3.2.10. Gipsy i masy dentystyczne wg EN ISO 6873 i EN ISO 7490 . . . . . . . . . . . . . 2135.3.2.11. Gipsy chirurgiczne wg Farmakopei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2175.3.2.12. Płyty gipsowe wg EN 12859 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2195.3.2.13. Płyty gipsowo-kartonowe wg EN 520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2245.3.2.14. Pozostałe wyroby gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

5.3.2.14.1. Płyty zespolone gipsowo-kartonowe do izolacji cieplnej/akustycznej wg EN 13950 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

5.3.2.14.2. Wyroby wytworzone w procesie obróbki płyt gipsowo-kartonowych wg EN 14190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

5.3.2.14.3. Prefabrykowane panele z płyt gipsowo-kartonowych z rdzeniem kartonowym wg EN 13915 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

5.3.2.14.4. Płyty gipsowe z włóknami wg prEN 15283-1 i prEN 15283-2 . . . 2435.3.2.14.5. Elementy gipsowe do sufitów podwieszanych wg EN 14246 . . . 2475.3.2.14.6. Odlewane wyroby gipsowe z dodatkiem włókien

wg EN 13815 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2495.3.2.15. Wyroby pomocnicze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2525.3.2.16. Wymagania dotyczące substancji niebezpiecznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2525.3.2.17. Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2565.3.2.18. Wykaz norm europejskich EN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

5.3.3. Podsumowanie – kierunki zmian w normalizacji krajowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

Spis treści 5

6. Właściwości i zastosowanie spoiw i wyrobów gipsowych w budownictwie . . . . . . . . . . . . . . . 2796.1. Spoiwa gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2796.2. Tynki i gładzie gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2926.3. Gipsy i masy szpachlowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3026.4. Kleje gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3046.5. Podkłady podłogowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3066.6. Składniki suchych mieszanek gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3106.7. Prefabrykaty gipsowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

6.7.1. Płyty gipsowe ścienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3176.7.2. Płyty gipsowe z włóknami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3196.7.3. Płyty gipsowo-kartonowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

7. Warunki techniczne wykonania i odbioru prac gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3297.1. Prace tynkarskie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

7.1.1. Wymagania dotyczące materiałów tynkarskich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3337.1.2. Zasady wykonywania tynków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3347.1.3. Kontrola przy odbiorze tynków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3367.1.4. Odbiór tynków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

7.2. Lekkie ściany działowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3377.2.1. Wymagania dotyczące dokumentacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3387.2.2. Wymagania dotyczące materiałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3387.2.3. Warunki wykonania lekkich ścian działowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3407.2.4. Odbiory robót oraz kontrola i badania przy odbiorze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

7.3. Ściany z płyt gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3437.3.1. Wymagania dotyczące materiałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3447.3.2. Wytyczne wykonywania ścian z płyt gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3447.3.3. Kontrola przy odbiorze ścian z płyt gipsowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3487.3.4. Prace wykończeniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

8. Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351


Od Autora

Pomysł napisania monografii poświęconej spoiwom gipsowym i wyrobom z gipsu „dojrzewał we mnie” już od dłuższego czasu. W przemyśle gipsowym zachodzą bo-wiem od kilku lat bardzo istotne zmiany. Związane są one z jednej strony z szybkim rozwojem produkcji suchych mieszanek gipsowych przeznaczonych do prowadzenia wewnętrznych prac wykończeniowych oraz rozwojem nowoczesnych systemów suchej zabudowy wnętrz w budownictwie. Z drugiej strony zaś, polskie normy na spoiwa i wy-roby gipsowe podlegają procesowi nowelizacji w kierunku zharmonizowanych norm europejskich PN-EN. Proces ten jest w ostatnich kilku latach szczególnie intensywny. Można przyjąć, że w 2008 roku skończy się I etap tworzenia norm na te wyroby.

Wdrażanie nowych norm oraz dostosowanie krajowego prawa do regulacji europej-skich w tym zakresie budzi szereg obaw i wątpliwości. Dotyczy to szczególnie prawi-dłowego przeprowadzenia odpowiednich procedur oceny zgodności, umożliwiających oznakowanie wyrobu znakiem CE. Przyczyn takiego stanu rzeczy należy upatrywać głównie w braku odpowiedniej znajomości nowych norm oraz w praktycznych trud-nościach w dostosowaniu się do wymagań związanych z oznakowaniem CE. Istotnym problemem jest fakt, że normy europejskie dotyczące spoiw i wyrobów gipsowych nie są wolne od błędów i mało precyzyjnych określeń, co stwarza wątpliwości przy ich in-terpretacji. Treści norm europejskich nie należy zatem przyjmować bezkrytycznie, czemu dałem wyraz w niniejszej publikacji. Przyznają to zresztą przedstawiciele Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego CEN. Należy zatem przyjąć, że dopiero kolejne, poprawio-ne wydania tych norm zapiszą się na trwałe w praktyce budowlanej.

Szczególnie wiele miejsca poświęciłem nowym normom i metodom badań spoiw i su-chych mieszanek gipsowych. Zapisy norm europejskich dają bowiem sposobność do po-szerzenia asortymentu produkowanych w kraju wyrobów gipsowych, a ich wysoka jakość powinna pozwolić na skuteczne konkurowanie na rynkach krajów Unii Europejskiej.

Zamierzeniem autora nie było napisanie pełnego kompendium wiedzy dotyczącej spoiw i wyrobów gipsowych. Jest to tak obszerna dziedzina, że ujęcie tylko podsta-wowych wiadomości z tej tematyki wymagałoby stworzenia dzieła mającego wymiar encyklopedii. Z pełną świadomością pominąłem więc zagadnienia dotyczące techniki oraz maszyn i urządzeń stosowanych w procesie wydobycia i rozdrabniania surowców gipsowych, w procesie odsiarczania spalin, przy produkcji, magazynowaniu i w trans-porcie spoiw gipsowych oraz przy produkcji prefabrykatów gipsowych. Zamieszczono


jedynie krótką charakterystykę urządzeń do prażenia gipsu. Uważam, że wymieniona tematyka stanowi bardzo ciekawy materiał na osobne opracowanie.

Oddając do rąk Czytelnika niniejszą publikację liczę, że przyczyni się ona do znacz-nego podniesienia poziomu wiedzy dotyczącej spoiw i wyrobów gipsowych. Książka adresowana jest zarówno do uczniów szkół średnich, studentów szkół wyższych i pra-cowników naukowych, jak i do specjalistów z przemysłu gipsowego, tj. producentów, odbiorców i wykonawców prac, w których wykorzystuje się spoiwa i wyroby gipso-we. Żywię nadzieję, że książka ta spełni oczekiwania Czytelnika i wypełni głęboką lukę w tej problematyce na krajowym rynku wydawniczym. Zdaję sobie sprawę, że pozycja ta prawdopodobnie nie będzie wolna od błędów i niedociągnięć. Pomimo to liczę na życz-liwe przyjęcie książki.

Pisząc niniejszą książkę korzystałem nie tylko z dostępnej literatury, lecz również z fachowego doradztwa i krytycznych uwag wielu osób, co moim zdaniem znacznie pod-niosło wartość tej publikacji. Za okazaną pomoc wszystkim serdecznie dziękuję. Pragnę również podziękować wszystkim moim współpracownikom z Instytutu, którzy przyczy-nili się do powstania niniejszej monografii. Książka ta jest bowiem w dużej mierze wy-nikiem pracy naukowo-badawczej wykonanej w ciągu ostatnich kilku lat w Zakładzie Gipsu i Chemii Budowlanej o/MMB w Krakowie.

Osobne podziękowania należą się również wydawnictwu Dom Wydawniczy MEDIUM za zainteresowanie tematyką książki, wzorową współpracę oraz dołożenie wszelkich starań do wydania publikacji na wysokim poziomie edytorskim.

Kraków, grudzień 2007

Sławomir Chłądzyński


1. Wprowadzenie

Spoiwa gipsowe i wyroby z gipsu cieszą się w kraju dużą popularnością. W ostat-nich latach obserwuje się dynamiczny wzrost produkcji i wykorzystania suchych mie-szanek gipsowych, podkładów podłogowych na bazie siarczanu wapnia oraz elementów okładzinowych i prefabrykatów gipsowych. Prace remontowe i wykończeniowe prowa-dzone są zarówno w technologii „mokrej”, z wykorzystaniem mieszanek gipsowych, jak i w technologii „suchej”, głównie w oparciu o płyty gipsowo-kartonowe.

Wzrost wykorzystania siarczanu wapnia w budownictwie wynika z szeregu czyn-ników. Polska dysponuje bardzo dużymi zasobami gipsu i anhydrytu. Na rynku krajo-wym dostępne są ponadto duże ilości dobrej jakości gipsu syntetycznego z procesu od-siarczania spalin. Zmiany w energetyce zawodowej, związane z ochroną środowiska, są korzystne z punktu widzenia odbiorców gipsu. W wielu elektrowniach pracują instalacje odsiarczania spalin z wykorzystaniem mokrej wapiennej metody odsiarczania.

Kolejnym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi przemysłu gipsowego są korzyści wy-nikające ze stosowania gipsu jako materiału budowlanego. Elementy wykonane z gip-su są porowate i lekkie, stanowią zatem dobrą izolację cieplną i akustyczną. Stosowanie materiałów opartych na siarczanie wapnia pozwala ponadto na utrzymanie korzystne-go mikroklimatu pomieszczeń z odpowiednią cyrkulacją powietrza. Bardzo ważną za-letą spoiw gipsowych jest ich duża odporność na działanie ognia. Wyroby wykonane ze spoiw gipsowych zaliczane są do tworzyw niepalnych. Ściany działowe i sufity podwie-szane z okładzinami z płyt gipsowo-kartonowych i gipsowo-włóknowych są rozwiąza-niem zabudowy wnętrz, stosowanym powszechnie zarówno w nowo wznoszonych bu-dynkach, jak i tych remontowanych. Należy również wspomnieć o estetycznych walo-rach wnętrz, w których wykorzystano spoiwa i wyroby gipsowe. Ze spoiw gipsowych wykonywane są elementy dekoracyjne, okładziny ścienne i sufity podwieszane, które umożliwiają wykonanie atrakcyjnego i eleganckiego wykończenia.

Gips *) jest materiałem stosowanym w różnych branżach. Spoiwa gipsowe znajdują zastosowanie nie tylko w budownictwie, lecz także w medycynie. Gips „surowy” jest wykorzystywany w przemyśle cementowym jako dodatek regulujący czas wiązania ce-

*) Wyraz „gips” używany jest powszechnie w różnym znaczeniu: a) minerał (CaSO4 ∙ 2H2O); b) anchimonomineralna skała zbudowana z CaSO4 ∙ 2H2O; c) surowiec gipsowy (CaSO4 ∙ 2H2O); d) produkt jego częściowej dehydratacji (CaSO4 ∙ ½H2O); e) w mowie potocznej: spoiwo składające się głównie z CaSO4 ∙ ½H2O; f) stwardniały zaczyn powstały w wyniku hydratacji CaSO4 ∙ ½H2O.


mentu. Pewne ilości gipsu są wykorzystywane również w rolnictwie do nawożenia gleb, w przemyśle farb i lakierów oraz papierniczym.

Zmiany zachodzące na krajowym rynku gipsowym wynikają nie tylko z wprowadze-nia nowoczesnych technologii. Wdrażany jest obecnie system zharmonizowanych norm europejskich, które istotnie zmieniają dotychczasowe wymagania krajowe stawiane po-szczególnym wyrobom.

Problemowi normalizacji europejskiej w przemyśle gipsowym poświęcono w niniej-szej monografii szczególnie wiele miejsca. Omówiono zmiany w normalizacji dotyczą-cej spoiw i wyrobów gipsowych. Przedstawiono wymagania normowe i metody ba-dań spoiwa gipsowego, mieszanek gipsowych (tynki, kleje, gipsy szpachlowe), zapraw na podkłady podłogowe oraz płyt gipsowych, gipsowo-kartonowych i innych wyrobów. Przedstawiono wybrane wyniki badań porównawczych spoiw i mieszanek gipsowych, z zastosowaniem dotychczasowych metod krajowych oraz nowych metod opisanych w normach europejskich. Przedyskutowano również ogólne wytyczne dotyczące oceny zgodności produktów gipsowych. Podano podstawowe zasady oznakowania wyrobów znakiem CE zgodnie z ustawą o wyrobach budowlanych.

W osobnym rozdziale przedstawiono właściwości i zastosowanie spoiw i wyrobów gipsowych. Wskazano na istotną rolę dodatków chemicznych, modyfikujących właści-wości tworzywa gipsowego. Wspomniano również o preparatach gruntujących jako nie-odłącznym elemencie prowadzenia „mokrych” prac wykończeniowych.

Książka zawiera również rozdział poświęcony uwarunkowaniom technicznym wy-konawstwa i odbioru prac z wykorzystaniem spoiw i wyrobów gipsowych. W rozdziale tym omówiono warunki techniczne wykonywania i odbioru prac tynkarskich oraz prac związanych z wykonawstwem ścian z płyt gipsowych i lekkich ścian działowych z płyt gipsowo-kartonowych.


2. Historia gipsu

2.1. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych na świecie

Gips jest skałą naturalną, która wytrąciła się jako morska skała osadowa we wcze-snych epokach geologicznych. Złoża gipsu powstały głównie w miocenie i cechsztynie (około 200 – 100 mln lat temu) [1].

We wczesnym okresie cywilizacji budowle powstawały przez nakładanie na sie-bie ciężkich bloków skalnych, które trzymały się tylko dzięki sile tarcia. Tak powstały na przykład słynne budowle w Mykenach. Wraz z rozwojem cywilizacji zaczęto stoso-wać różne materiały wiążące [2]. Odkrycie materiałów wiążących mogło mieć miejsce wówczas, gdy człowiek nauczył się posługiwać ogniem. Prawdopodobnie już wtedy zauważono, że rozdrobniony kamień gipsowy lub wapienny pochodzący z miejsca, w którym rozniecano ognisko, wykazuje po zmieszaniu z wodą zdolność wiązania i twardnienia [3].

Gips był stosowany w postaci zaprawy już w czasach starożytnych. Gips nazywano gatch w Persji, gypsos w Grecji i gypsum w starożytnym Rzymie.

Najstarsze ślady zastosowania tego surowca sięgają 6500 roku p.n.e. i zostały od-kryte w Anatolii (Azja Mniejsza) przez archeologów badających freski z czasów neoli-tycznej społeczności z okolic Çatal-Höyük (dzisiejsza Turcja). Gips już wtedy był wy-korzystywany (po sproszkowaniu i zmieszaniu z wodą) jako tynk i jednocześnie pod-łoże pod freski.

Około 3200 r. p.n.e. na obszarze Mezopotamii istniały już miasta-państwa, jak Uhr, Uruk i inne, w których budowano świątynie z płyt gipsowych odlewanych w for-mach [1].

Spoiwem gipsowym posługiwali się także starożytni Egipcjanie. We wczesnych gro-bowcach egipskich ściany były pokrywane masą składającą się z wapna i gipsu, a wy-kończoną powierzchnię często malowano i dekorowano. Przykładem zastosowania spo-iwa gipsowego jest piramida schodkowa Dżosera (Dżesera) w Sakkarze koło Memfis (fot. 2.1.), z około 2650 r. p.n.e. Piramida ma wymiary podstawy 125 × 109 m oraz wyso-kość 62,3 m [4].

Starożytni Egipcjanie stosowali gips budowlany jako spoiwo również w piramidach w Gizie (ok. 2560 r. p.n.e.) – fot. 2.2.


Natomiast w grobowcu Tutanchamona (zm. w 1323 r. p.n.e.) gipsu użyto do wykań-czania nagrobków.

W starożytnej Grecji kamień gipsowy używano jako wykładzinę posadzek i do lico-wania ścian, czego przykładem jest pałac w Knossos (fot. 2.3.) pochodzący z lat około

2000 – 1400 p.n.e.Najstarszy, dobrze udokumentowany

opis gipsu, sporządzony w starożytnej Grecji, brzmi:

„Używamy tej substancji w trakcie budowy jako pokrycia, a także dodajemy w miejscach, które chcemy wzmocnić”.

Napisy te zostały wykonane przez greckiego uczonego i filozofa Teofrasta z Eresos (ok. 370 – 287 r. p.n.e.), ucznia i przyjaciela Arystotelesa (fot. 2.4.).

W III wieku p.n.e. w starożytnych Indiach i Chinach tworzono odciski w gli-nie i masie gipsowej w celu uzyskania gładkiej powierzchni na chropowatym ka-mieniu lub ścianach z glinianych cegieł.

Modelowany stiuk był używany w czasach Imperium Rzymskiego [5]. Od III lub II wieku p.n.e. Rzymianie sto-sowali mieszanki wapna i piasku do two-rzenia warstwy podkładowej, na któ-rą nakładano delikatniejsze materiały, na przykład kamień gipsowy, a czasem dodawano skałę pucolanową w celu za-pewnienia szybszego wiązania.

Fot. 2.4. Teofrast z Eresos (ok. 370 – 287 r. p.n.e.)

Fot. 2.1. Piramida schodkowa w Sakkarze

Źród

ło: w

ww.

wik

iped

ia.p

l

Fot. 2.2. Kompleks piramid w Gizie. Od lewej: piramida Mykerinosa, Chefrena oraz Cheopsa

Źród

ło: w

ww.

wik

iped

ia.p

l

Fot. 2.3. Ruiny pałacu w Knossos

Źród

ło: w

ww.

wik

iped

ia.p

l

Źród

ło: w

ww.

wik

iped

ia.p

l

Historia gipsu 13

Po upadku Imperium Rzymskiego nastąpił wyraźny spadek wykorzystania spoiw gipsowych w budownictwie europejskim, a do początku XII wieku rozwijało się raczej budownictwo drewniane [3].

„Odkrycie” gipsu w Europie nowożytnej nastąpiło w IV wieku w Anglii i Francji [4]. Prawdziwy rozwój stosowania gipsu nastąpił w średniowieczu. Zaprawa gipsowa

była powszechnie stosowana w Paryżu w X – XII wieku przy wznoszeniu domów miesz-kalnych i innych budowli. Z XII wieku pochodzą również dobrze zachowane fragmenty pierwszych posadzek gipsowych, zidentyfikowanych na przykład w kościele w Ilsen-burgu w Dolnej Saksonii.

Zaprawy gipsowe stosowano w XII – XIV wieku w wielu budowlach gotyckich wznie-sionych na terenach obecnych Niemiec i Anglii. Natomiast we Włoszech w tamtym okre-sie wykonywano gładzie na kamiennych ścianach i podłoża pod freski. W Europie za-częto wtedy na większą skalę stosować wewnętrzne i zewnętrzne dekoracyjne masy gip-sowe. Jako materiału wzmacniającego używano włosia, zaś w celu szybszego wiązania lub zwiększenia plastyczności zaprawy stosowano różne dodatki, jak słód, mocz, piwo, mleko i jaja. W XIV wieku w południowo-wschodniej Anglii używano dekoracyjnego tynku nakładanego packą – zdobiono nim zewnętrzne powierzchnie budynków obi-tych drewnem. Była to pewna odmiana nacinanego, kształtowanego lub modelowane-go zdobienia wykonanego z masy gipsowej lub mieszanki zmielonego wapienia i gipsu. W tym samym okresie ponownie wprowadzono do Europy terakotę i stosowano ją czę-sto przy wykonywaniu zdobień [5].

W XVI wieku sztukatorzy działający w Bawarii wynaleźli nowy, bardzo dekoracyj-ny typ tynku gipsowego stosowany we wnętrzach, zwany scagliola (imitacja marmuru). Składał się on z gipsu budowlanego, kleju zwierzęcego oraz barwników i był używany jako imitacja kolorowego marmuru i zdobień z kamiennej intarsji. Czasem dodawano piasek lub pył marmurowy oraz wapno. W tym samym stuleciu włoscy artyści w Niem-czech wprowadzili technikę sgraffito – wielobarwny tynk warstwowy, łącząc ją z mo-delowanym stiukiem. Technikę tę wykorzystywano już w starożytności i została opisa-na przez Giorgio Vasariego jako szybka i trwała metoda dekorowania fasad budynków. Warstwy różnobarwnego tynku nakładano na ścianę, a następnie zdrapywano górną warstwę według określonego projektu, odsłaniając kolor pod spodem [5].

Sztukateria gipsowa (wyprawy stiukowe polerowane, rzeźby) rozwinęła się szero-ko w renesansie. Zidentyfikowano liczne przykłady stosowania takich wyrobów, szcze-gólnie w Hiszpanii i we Włoszech. W XVII wieku wykonywano różne rodzaje dekoracji gipsowych, stosowanych we wnętrzach. Stiuk marmurowy był to sztuczny marmur wy-konany z gipsu (czasem z dodatkiem wapna), barwników, wody i kleju. Inną formą imi-tacji marmuru było tzw. stucco lustro albo stucco lucido, czyli gładź stiukowa, w przy-padku której nakładano cienką warstwę tynku wapiennego lub gipsowego na podkład wapienny, zaś barwniki rozprowadzano po powierzchni mokrego tynku [5]. Z końcem XVII wieku odnotowano bardzo duży rozwój stosowania gipsu we Francji. Było to skut-kiem zarządzenia Ludwika XIV z 1667 roku, który w rok po wielkim pożarze w Londy-


nie docenił ognioochronne właściwości gipsu. Nakazano wówczas pokryć tynkami gip-sowymi wszystkie ściany i konstrukcje drewniane. Ponadto, tynki gipsowe zastosowano w wielu paryskich pałacach.

Odkrycia w dziedzinie fizyki i chemii dokonane w XVIII wieku (A. Avogadro, A. Lavoisier, M.W. Łomonosow) otworzyły nową erę w historii materiałów wiążących. Starano się w tym okresie wyjaśnić procesy chemiczne towarzyszące otrzymywaniu i twardnieniu materiałów wiążących. Pionierskie badania w zakresie otrzymywania hy-draulicznych materiałów wiążących przeprowadził J. Smeaton [4, 6].

W 1774 r. we Francji opublikowano dzieło traktujące o składzie dawnych zapraw. Przetłumaczono je na angielski jako „A Practical Essay on a Cement and Artificial Sto-ne, justly supposed to be that of the Greeks and Romans” („Praktyczny esej o cemen-cie i sztucznym kamieniu, słusznie uważanym za taki sam jak u Greków i Rzymian”) i opublikowano w tym samym roku. Po tej publikacji, także jako reakcja na rozczaro-wanie związane z niepowodzeniami dotyczącymi żywicy olejowej, w drugiej połowie XVIII wieku znów powróciła popularność mieszanin wodnych. Patentowano skład mie-szanek na stiuki, w tym „cement wodny”, czyli stiuk złożony z wapna, piasku, popiołu kostnego i wody wapiennej (Dr Bryan Higgins, 1779) [5].

Po raz pierwszy spotkano się w literaturze z opisem właściwości siarczanu wapnia w latach 1765 i 1766, kiedy to Lavoisier przedstawił Królewskiej Akademii Nauk w Pa-ryżu dwie prace o składzie mineralnym i genezie tzw. gipsu paryskiego.

Pierwszego rozróżnienia odmian siarczanu wapnia dokonał w 1871 roku F. Schott. Otrzymał on wówczas siarczan dwuwodny, siarczan półwodny oraz trzy rodzaje anhy-drytu.

W 1886 roku Cloizeaux (fot. 2.5.) jako pierwszy stworzył opis struktury gipsu.Natomiast w 1887 roku Le Châtelier przedstawił swój pogląd na temat hydratacji

i dehydratacji siarczanu wapnia, ustalając istnienie naturalnych odmian dwuhydratu i anhydrytu oraz odmiany wówczas nieznanej w przyrodzie – półhydratu. Teoria Le

Châtelier’a stanowi do dziś podstawowe dzieło przy opisie procesów wiązania i twardnienia spo-iw gipsowych.

Płyty gipsowo-kartonowe zostały wynalezione w Stanach Zjednoczonych przez Augustina Sac-ketta i Freda L. Kane’a, którzy w 1890 roku ulep-szyli produkt wytwarzany pierwotnie ze smoły węglowej obłożonej obustronnie słomianą matą. Wcześniej płyta Sacketta była używana do wytwa-rzania dużych paczek, ale Sackett (fot. 2.6.) chciał dalej rozwijać swój pomysł, aby móc używać jej na ścianach i sufitach. Anegdota mówi, iż Kane zasugerował zamianę mat słomianych na szary papier i zastosowanie gipsu zamiast smoły. To

Źród

ło: w

ww.

sabi

x.or

g

Fot. 2.5. Alfred Des Cloizeaux ze współpracownikami

Historia gipsu 15

był początek współczesnych płyt gipsowo-karto-nowych [5]. Sa ckett w 1894 roku opatentował swój wynalazek i rozpoczął produkcję na większą skalę. Płyty te musiały być odpowiednio sztywne i twar-de, a równocześnie na tyle miękkie, aby umożliwić wbijanie gwoździ. Od czasu udoskonalenia płyty gipsowo -kartonowej i procesu jej produkcji prze-mysł gipsowy oparty był na działalności ponad 40 producentów. Pod koniec 1901 roku 17 z 40 firm produkujących wtedy płyty gipsowo-kartonowe połączyło się w jedną firmę pod nazwą United States GYPSUM, a w następnym roku dołączy-ło do niej 20 następnych. Była to pierwsza i zna-cząca w rozwoju produkcji płyt gipsowo-kartono-wych konsolidacja producentów. Siedem lat po konsolidacji, prężnie rozwijająca się fir-ma USG odkupiła od Augustine’a Sacketta firmę funkcjonującą na rynku pod nazwą Sackett Plaster Board [5].

Około 1912 roku produkowano płytę ścienną, składającą się z czterech warstw spe-cjalnego papieru i trzech warstw pośrednich gipsu. Później zaczęto wytwarzać płyty lżejsze, o jednolitym rdzeniu gipsowym z dodatkiem krochmalu i oblicowane kartonem. Płyty te wprowadzono zarówno jako okładzinę z podkładu z łat, jak i zamiast tynku, przeważnie tam, gdzie chodziło o dobrą odporność ogniową [1].

W okresie międzywojennym płyty gipsowo-kartonowe zaczęto produkować również w Europie, np. w Anglii i na Łotwie. Pierwszą fabrykę w Europie wybudował w angiel-skim Wallasey (Cheshire) w roku 1917 Hugh Ferguso [5].

W 1921 roku produkcję płyt gipsowo-kartonowych rozpoczęto w Japonii. Z uwagi na brak surowca naturalnego, wykorzystywano w tym celu gipsy uzyskiwane jako pro-dukt uboczny przy produkcji kwasu fosforowego [1].

W Niemczech pierwsze płyty gipsowo-kartonowe wyprodukowane zostały w 1948 r. przez firmę RIGIPS. Firma KNAUF rozpoczęła natomiast wytwarzanie płyt gipsowo-kar-tonowych w 1958 roku [1].

We Francji zastosowanie gipsu do zapraw i budowy ścian odegrało znaczącą rolę przy odbudowie miast zniszczonych podczas I wojny światowej. Tuż przed II wojną światową technologie budowlane z wykorzystaniem spoiw i tworzyw gipsowych weszły na trwałe do krajów skandynawskich [1].

W Rosji do II wojny światowej gips stosowano w bardzo małych ilościach. W cza-sie wojny materiał ten zaczęto stosować powszechnie przy wznoszeniu różnych obiek-tów [1]. Na Ukrainie kilka wytwórni podjęło od 1946 roku produkcję bloków na spoiwie gipsowym z wypełniaczem w postaci żużla paleniskowego i wielkopiecowego. Bloki gipsobetonowe jako materiał do wznoszenia ścian zewnętrznych zaczęto coraz częściej stosować w budownictwie wiejskim i indywidualnym podmiejskim [7].

Źród

ło: w

ww.

usge

nnet

.org

Fot. 2.6. August Sackett


Po II wojnie światowej w wielu krajach europejskich, a także poza Europą, nastąpił gwałtowny rozwój przemysłu gipsowego związany z szerokim wprowadzeniem prefa-brykacji gipsowej oraz mieszanek gipsowych do prac wykończeniowych.

Historię stosowania spoiw i wyrobów gipsowych przedstawiono schematycznie w ta-beli 2.1.

Tab. 2.1. Historia spoiw i wyrobów gipsowych na świecie

Lata Miejsce Zastosowanie gipsu na świecie

6500 r. p.n.e. Anatolia Tynk, podłoże pod freski

3200 r. p.n.e. Mezopotamia Płyty gipsowe

2650 r. p.n.e. Starożytny Egipt Tynki gipsowo-wapienne, zaprawy gipsowe

2560 r. p.n.e. Starożytny Egipt Zaprawy gipsowe murarskie

2000 – 1400 r. p.n.e. Starożytna Grecja Posadzki, zaprawy do wygładzania ścian

III w. p.n.e. Starożytne Indie, Chiny Masy gipsowe do wygładzania ścian

III – II w. p.n.e. Starożytny Rzym Stiuki gipsowe

NOWA ERA

IV w. Anglia, Francja Zaprawy i tynki gipsowe

X w. Paryż Zaprawy i tynki gipsowe

XII w. Niemcy Posadzki gipsowe

XII – XIV w. Europa Zaprawy, tynki, dekoracje, stiuki gipsowe

XIV – XVII w. Europa Sztukateria, dekoracje gipsowe

1775 – 1776 r. Francja Pierwsza publikacja nt. siarczanu wapnia – tzw. gips paryski

1887 r. Francja Teoria wiązania i twardnienia gipsu

1890 r. Stany Zjednoczone Pierwsze płyty gipsowo-kartonowe

Lata 40. XX w. Rosja, Ukraina Bloczki gipsowe

Lata 50. i 60. XX w. Cały świat Rozwój prefabrykacji gipsowej oraz suchych mieszanek gipsowych

2.2. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych w Polsce

W Polsce pierwsze znane ślady stosowania gipsu pochodzą prawdopodobnie z X w., kiedy to do budowy grodu na Ostrowie Lednickim oraz kaplicy Mieszka I w Gnieź-nie zastosowano beton gipsowy z kruszywem ceglanym [7]. Z późniejszego okresu, około 1020 roku, pochodzi zaprawa gipsowa w murach Kolegiaty na Zamku na Wawe-lu w Krakowie.

W Wiślicy w pozostałościach romańskiego kościoła św. Mikołaja przy północnej ścia-nie znaleziono gipsową misę nazwaną chrzcielną (fot. 2.7.), pochodzącą prawdopodob-nie z końca XI lub z XII wieku*). Misa chrzcielna ma kształt nieregularnego, uformowane-

*) W literaturze istnieje duża rozbieżność odnośnie daty pochodzenia misy chrzcielnej, tj. od końca IX w. do początku XII w. Ostatnie badania wskazują, że misa pochodzi z XI w. lub z początku XII w.

Historia gipsu 17

go z gipsu owalu o średnicy 4,5 m i głę-bokości 37 cm. Przylega do niej podium wykonane z gliny i gipsu. Misa służy-ła do chrztu zbiorowego i związana jest z legendą pogańską i Żywotem św. Me-todego. Sam kościół św. Mikołaja został rozebrany podczas budowy umocnień obronnych pod koniec XIII wieku.

Fragmenty zaprawy gipsowej znale-ziono również w murach kościoła w Ki-jach k. Pińczowa.

Szczególnie cenny przykład wykorzy-stania gipsu znajduje się również w Wi-ślicy. W podziemiach gotyckiej kolegia-ty odnaleziono jedno z najcenniejszych dzieł sztuki romańskiej w Polsce – gip-sową posadzkę z 1170 roku z pięknymi, rytowanymi figurami, zwaną płytą oran-tów lub płytą Wiślicką (fot. 2.8.). Jest to bez wątpienia unikat w skali europejskiej. Posadzka przedstawia po trzy modlące się postacie, umieszczone w dwóch kwa-dratowych polach. Są to prawdopodob-nie: Kazimierz Sprawiedliwy lub Henryk Sandomierski, jego żona Helena, dwaj sy-nowie, duchowny i starszy, niewidomy opiekun obu chłopców. Cała płyta otoczo-na jest piękną bordiurą roślinno-zwierzę-cą przedstawiającą liście palmowe, lwy, gryfy, centaurzycę i motyw Drzewa Ży-cia. Wykuty łaciński napis tłumaczy się:

„Ci chcą być podeptani, aby mogli być wzniesieni ku gwiazdom.”

Ciemne ozdoby na posadzce uzyskano poprzez połączenie zaprawy gipsowej ze star-tym węglem drzewnym.

Dalsze przykłady wykorzystania gipsu w kraju to renesansowe sztukaterie gipsowe z XIV wieku w kościele farnym w Kazimierzu Dolnym, w kościele w Radzyniu Podla-skim, w Zamościu i Lublinie [1].

Również w kościele św. Stanisława, wybudowanym w Gnieźnie w 1522 roku, do mu-rowania fundamentów użyto zaprawy gipsowej [7].

Fot. 2.7. Misa chrzcielna

Źród

ło: w

ww.

ug.w

islic

a.pl

Fot. 2.8. Płyta Wiślicka

Źród

ło: w

ww.

dzie

dzic

two.

ekai

.pl


W XVII wieku z gipsu wykonano elementy dekoracyjne kościoła św. Pio-tra w Krakowie. Z tego okresu pocho-dzą również dekoracje wnętrz kościo-łów na terenie Małopolski oraz zamków w Wiśniczu, Krośnie i Łańcucie. Z końca XVII wieku pochodzą ozdoby sztukator-skie w kościele św. Anny w Krakowie.

Sztukaterię gipsową stosowano rów-nież w XVIII wieku, na przykład w pała-

cu Łazienkowskim w Warszawie i w licznych siedzibach z epoki stanisławowskiej [1].W XIX wieku zanika zdobienie pałacowych komnat sztukaterią gipsową, a gips rza-

dziej jest stosowany jako materiał budowlany. W tym okresie zmniejsza się w Polsce do minimum jego produkcja i zużycie [8]. Na przełomie XIX i XX wieku przemysł cemen-towy, bardzo silny pod względem ekonomicznym, uzyskał dominujące znaczenie. Wypie-ra on z budownictwa gips, nawet z prac architektoniczno-wykończeniowych. Dlatego też w latach poprzedzających I wojnę światową przemysł gipsowy praktycznie nie istniał.

Po I wojnie światowej mała produkcja w Szczercu k. Lwowa, w Łopuszcze k. Prze-myśla i Jędrzejowie k. Kielc całkowicie zaspokajała zapotrzebowanie na materiały gipso-we [8]. Produkowano gips formierski, chirurgiczny, dentystyczny, estrichgips, gips ału-nowy, wypełniacze gipsowe do farb i papierów, eksportując je do Czech i innych krajów nadbałtyckich. Poza wymienionymi zakładami okresowo małe partie spoiw gipsowych wytwarzano metodami rzemieślniczymi jako produkcję towarzyszącą, między innymi w Kopalni Soli w Bochni i w Wapnie k. Inowrocławia, a także w cegielni w Łagiewni-kach k. Krakowa [1].

W okresie międzywojennym pojawiły się pierwsze budynki mieszkalne, w których na większą skalę wykorzystano zaprawy i bloki gipsowe. Należą do nich budynek w Gorysławicach z 1922 roku [1, 7], domy mieszkalne w Wiślicy z 1935 roku (fot. 2.9.) oraz w Pińczowie z 1939 roku [1].

W latach powojennych pierwszoplanowe role w produkcji gipsu odgrywały Zakład w Jędrzejowie i Zakład Gipsowy w Niwnicach, które w 1947 roku wyprodukowały łącznie 15 tys. ton*) gipsu. W 1952 roku produkcja gipsu prażonego wzrosła do około 25 tys. ton [8].

Duże i łatwo dostępne złoża skał gipsowych w dolinie rzeki Nidy były podstawą do decyzji o lokalizacji w Gackach k. Pińczowa Zakładów Przemysłu Gipsowego „Dolina Nidy”. Po czterech latach budowy, w 1956 roku, zakład rozpoczął produkcję i z tą datą można umownie wiązać powstanie na szeroką skalę krajowego przemysłu gipsowego.

*) Jednostką masy w układzie SI jest gram; 1 tona (t) = 1 megagram (Mg). Tona jest jednak częściej stosowaną jednostką.

Fot. 2.9. Dom w Wiślicy z bloków gipsowych [11]

Historia gipsu 19

W początkowych latach działalności zakład borykał się z poważnymi trudnościami związanymi ze zbytem produkcji, wynikającymi z braku doświadczeń w stosowaniu wyrobów gipsowych i braku przekonania o ich korzystnych właściwościach.

W latach 60. odnotowuje się wzrost zapotrzebowania na spoiwa i wyroby gipsowe, które zaczynają zdobywać należne im miejsce w budownictwie. Poza materiałami wy-kończeniowymi rozpoczęto produkcję ściennych płyt gipsowych, żużlowo-gipsowych i innych elementów prefabrykowanych z gipsu. W latach 1958 – 64 wybudowano ponad 200 domów mieszkalnych z gipsu, o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych i o różnej wielkości. Wśród większych inwestycji należy wymienić [4]:

budynek doświadczalny w Warszawie na Żoliborzu przy ul. Mickiewicza 8 (1958 – 59) – zbudowany jako jeden z trzech zaplanowanych o wysokości 4 kon-dygnacji. Ściany zewnętrzne i wewnętrzne wykonano z gipsobetonu z wypełnia-czem w postaci gruzu ceglanego, a okładzinę betonu stanowiły prefabrykowane płyty gipsowe grubości 3 cm,nowatorski budynek doświadczalny w Warszawie na Ochocie przy ul. Dunajec-kiej (1959 – 60) – w części niższej ma 4 kondygnacje, a w wyższej – 8 kondygna-cji. Budynek został wykonany z elementów żelbetowych (belki stropowe, ele-menty konstrukcyjne) i z gruzobetonu (ściany zewnętrzne) z wykorzystaniem dużych ilości elementów gipsowych (pustaki stropowe, elementy ścienne i tynki gip sowe),osiedle około 30 domków dwukondygnacyjnych w Zgorzelcu (1959 – 60) z elemen-tów gipsowych i żelbetu,duże osiedle ponad 100 domków jednorodzinnych z gipsobetonu żużlowego w Rogach k. Łodzi (1960–62), osiedle mieszkaniowe „Rokicie Nowe” w Łodzi – będące również poligonem doświadczalnym, gdzie w pięciu budynkach 15-kondygnacyjnych zastosowano z powodzeniem stropy żelbetowo-gipsowe.

Zużycie gipsu w Polsce w 1962 roku wyniosło 84 tys. ton i szybko rosło [4]. W 1970 ro-ku wykorzystano już 1543 tys. ton surowców gipsowych. Wzrost zainteresowania wy-kończeniem wnętrz przyczynił się do dalszego rozwoju asortymentu wyrobów gip-sowych. Oprócz gipsobetonu, różnego rodzaju płyt i pustaków gipsowych oraz su-chych mieszanek gipsowych na krajowym rynku pojawiły się gazogipsy i pianogipsy. W 1972 roku rozpoczęto produkcję płyt gipsowych dekoracyjnych i dźwiękochłonnych. W 1973 roku uruchomiono produkcję płyt gipsowych warstwowych z kartonem typu „plaster pszczeli”, przeznaczonych na ściany działowe.

Pomimo pozytywnych doświadczeń ze stosowaniem produktów gipsowych w bu-downictwie w latach 70. i 80. rozwój stosowania gipsu i wyrobów gipsowych uległ wy-raźnemu zahamowaniu. Jeszcze z początkiem lat 90. Zakłady Gipsowe „Dolina Nidy” były właściwie jedynym znaczącym w kraju producentem wyrobów gipsowych. Zakłady te wytwarzały wtedy około 90% spoiw i prefabrykatów gipsowych w kraju.

W latach 90. rozpoczyna się proces prywatyzacji w polskim przemyśle gipsowym.

•

•

•

•

•


W 1994 roku w Elektrowni „Bełchatów” przekazano do eksploatacji pierwszą w kra-ju instalację odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną. W następnych latach powstają w kraju kolejne instalacje odsiarczania spalin, a produkt odsiarczania – gips z odsiarcza-nia spalin – znajduje szerokie wykorzystanie przy produkcji mieszanek i prefabrykatów gipsowych oraz jako regulator wiązania cementu.

Historię stosowania spoiw i wyrobów gipsowych w kraju przedstawiono w tabe-li 2.2.

Tab. 2.2. Historia stosowania spoiw gipsowych w Polsce

Lata Miejsce Zastosowanie gipsu w kraju

X w. Ostrów Lednicki, Gniezno Beton gipsowy

ok. 1020 r. Kraków (Wawel) Zaprawa gipsowa

XI–XII w. Wiślica Gipsowa misa chrzcielna

XII w. Kije Zaprawa gipsowa

1170 r. Wiślica Posadzka gipsowa

XIV w. Lublin, Zamość, Kazimierz Dolny, Radzyń Podlaski

Zaprawy gipsowe, sztukaterie

1522 r. Gniezno Zaprawa gipsowa

XVII–XVIII w. Kraków, Wiśnicz, Krosno, Łańcut, Warszawa

Zaprawy gipsowe, sztukaterie, elementy dekoracyjne

1920–1939 r. Szczerc k. Lwowa, Łopuszka k. Przemyśla, Jędrzejów k. Kielc

Wydobycie gipsu i produkcja spoiw gipsowych

1922 r. Gorysławice Pierwszy budynek mieszkalny – zaprawy i bloczki gipsowe

1922–1939 r. Kielecczyzna Budynki i domy mieszkalne

1947 r. Jędrzejów, Niwnice Rozpoczęcie powojennego wydobycia gipsu i anhydrytu oraz produkcji spoiw

1956 r. Gacki Otwarcie Z.P.G. „Dolina Nidy”

1958–64 r. Warszawa, Zgorzelec, Łódź, Rogi k. Łodzi

Budynki i osiedla mieszkalne z wykorzystaniem tynków i elementów gipsowych

1972 r. Gacki Rozpoczęcie produkcji płyt gipsowych

1973 r. Gacki Rozpoczęcie produkcji płyt gipsowo-kartonowych

1994 r. Bełchatów Pierwsza w kraju IOS na metodę mokrą wapienną – gips z odsiarczania spalin


3. Charakterystyka krajowych zasobów gipsu i anhydrytu

Krajowi producenci spoiw i wyrobów gipsowych wykorzystują obecnie siarczan wapnia pochodzący z dwóch głównych źródeł:

ze złóż surowców naturalnych – gipsu i anhydrytu,z procesu odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną.

Siarczan wapnia może stanowić również produkt uboczny innych procesów przemy-słowych. Gipsy odpadowe powstają przede wszystkim przy produkcji kwasów z surow-ców zawierających związki wapnia [9]. Zaliczamy do nich:

fosfogipsy,cytrogipsy,borogipsy,fluoroanhydryt.

Odpadowe gipsy tworzą się również podczas neutralizacji kwaśnych ścieków [9] oraz w innych procesach przemysłowych.

W Polsce zalegają na składowiskach duże ilości fosfogipsu, powstałego jako pro-dukt uboczny przy produkcji kwasu fosforowego z apatytów i fosforytów, bę-dącego półproduktem do wytwarzania nawozów sztucznych. Fosfogips obec-nie nie jest wykorzystywany w większych ilościach. Związane jest to z wysoki-mi kosztami usuwania zanieczyszczeń i suszenia materiału oraz – w przypadku odpadów otrzymywanych z fosforytów – z podwyższoną promieniotwórczością natu-ralną. Istotne znaczenie ma również dostępność bardzo dobrej jakości gipsu z odsiar-czania spalin oraz złóż surowca naturalnego.

Pozostałe odpady gipsowe są słabo udokumentowane i niezbilansowane. Poniżej scharakteryzowano poszczególne źródła siarczanu wapnia. Podano aktualne

zasoby i właściwości oraz przedstawiono perspektywy ich wykorzystania w przemyśle gipsowym.

••

••••


3.1. Gips i anhydryt pochodzenia naturalnego

W Polsce występują bogate złoża gipsu i anhydrytu.

Pochodzą one z dwóch okresów geologicznych: miocenu (torton górny) i permu (cechsztyn) [10, 11]. Minerały te występują w skałach osadowych pochodzenia chemicz-nego [12]. W przeważającej swej masie powstały jako produkt krystalizacji siarczanów wapnia z wody morskiej po utworzeniu się skał dolomitowych i wapniowych, a przed wytrąceniem się soli kamiennej. Anhydryt spotykany jest również wśród skał pocho-dzenia hydrotermalnego i w ekshalacjach wulkanicznych, a gips wśród produktów wie-trzenia siarczków [3]. Najbogatsze złoża gipsu to utwory morskie miocenu północnego obrzeżenia zapadliska przedkarpackiego (Niecka Nidziańska). Zasoby złóż płytko wy-stępujących w tym rejonie oceniane są na miliardy ton, zaś rozpoznanych pod względem geologicznym na około 175 milionów ton [13].

Krajowe złoża siarczanu wapnia można podzielić są na dwie grupy z uwagi na okres, w którym powstały.

Do złóż permskich (cechsztyńskich) należą [3, 10 – 14]:a) pokłady gipsowo-anhydrytowe w Niecce Zewnętrznosudeckiej na Dolnym

Śląsku,Niecka Lwówecka (Niwnice, Iwiny, Nawojów Śląski, Żarska Wieś),Niecka Grodzicka (Lubichów),Niecka Głogowska (Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy),

b) złoża na obrzeżu Gór Świętokrzyskich (okolice Radoszyc, Tumlina, Rykoszyna),c) „czapy gipsowe” – gipsowe i anhydrytowe pasma solne na wale kujawsko-po-

morskim (Lubień, Wapno, Góra, Solna, Kłodawa).Do złóż mioceńskich należą [3, 10 – 14]:a) Niecka Nidziańska – rozległy obszar gipsonośny rozciągający się od Kocmyrzo-

wa aż po Staszów,złoża gipsu w dolinie rzeki Nidy,

obszar północny: Stawiany – Gartatowice – Borków – Chwałowice – Sza-niec,obszar południowy: Bogucice – Gacki – Krzyżanowice – Leszcze – Skoro-cice – Winiary – Siesławice,

złoża na zachód od Nidy, w rejonie Skalbmierza i Działoszyc,b) złoża gipsu w rejonie krakowskim (Wieliczka, Bochnia oraz okolice Płaszowa,

Borku Fałęckiego, Swoszowic, Krzeszowic i Chełmka),c) pokłady gipsu występującego w rejonie rybnickim (Czernica, Rogów), d) złoża gipsu na płaskowyżu głubczyckim (Dzierżysław k. Kietrza),e) złoża na terenie obecnego województwa podkarpackiego (Rabczyce, Siedliska,

Broniszów, Łąki Kucharskie, Łopuszka Wielka).

–––

–•

•

–

Charakterystyka krajowych zasobów gipsu i anhydrytu 23

Skały gipsowe i anhy-drytowe bywają często bar-dzo czyste, niemal mono-mineralne. Z reguły jednak oprócz siarczanu wapnia zawierają różne zanieczysz-czenia, z których najczę-ściej spotyka się substan-cje ilaste, kwarc, dolomit, substancje bitumiczne, kal-cyt, a także siarczany baru i strontu oraz wodorotlenek żelaza [3].

Skały gipsowe i anhy-drytowe tylko wyjątkowo, przy minimalnych ilościach zanieczyszczeń, mają barwę białą, najczęściej są jednak szare lub brunatne, czasami żółtawe lub niebieskawe, tworzą też warstwy zbudowane z naprzemianległych cienkich warstewek gipsowych oddzielonych od siebie warstewkami minerałów ilastych i kalcy-tu, tzw. gipsy łupkowe [3].

Rozmieszczenie złóż gipsu i anhydrytu na terenie Polski przedstawiono na rysun-ku 3.1.

Cechsztyńskie złoża skał siarczanowych przysłonięte są zazwyczaj warstwą nadkła-du o grubości 10 – 300 m [14], a ich wychodnie na powierzchnię są stosunkowo nielicz-ne. Złoża te stanowią osad silnie zasolonego i niezbyt głębokiego morza cechsztyńskie-go, którego południowy brzeg przebiegał przez ten obszar. Ze względu na korzystne warunki zalegania największe znaczenie gospodarcze ma obecnie złoże skał anhydryto-wo-gipsowych zalegające w Niecce Lwóweckiej (Niwnice i Iwiny) [13]. Złoża z tych rejo-nów współwystępują z łupkami miedzianonośnymi, tworząc wychodnie wzdłuż brzegu Depresji Północnosudeckiej. Na wychodniach i w części przypowierzchniowej na ogół są one przeobrażone w skały anhydrytowo-gipsowe i gipsowe. Obecnie udokumentowano trzy złoża w Niwnicach k. Lwówka Śląskiego [15]:

„Nowy Ląd”,„Nowy Ląd – Pole Radłówka”,„Nawojów Śląski”,

oraz jedno w Iwinach k. Bolesławca:„Lubichów”.

Złoże „Nowy Ląd” w Niwnicach zaliczane jest do najczystszych złóż odkrywkowych w Polsce. Zawiera ono partie bogate zarówno w anhydryt, jak i w gips. Ma postać wy-

•••

•

RZESZÓWKRAKÓW

KATOWICE

CZĘSTOCHOWA

OPOLE

KIELCE

LUBLIN

ŁÓDŹ

GDAŃSK

ZIELONA GÓRA

POZNAŃ

BYDGOSZCZ

WROCŁAW

JELENIA GÓRA

Lubin

Czernica

0 50 100 km

Rogów SłupiaWieliczka

Swoszowice Bochnia RobczyceSiedliska

Justynów

Kłodawa

PińczówDziałoszyce

Jędrzejów

RadoszyceTumlin

GortatowiceBogucice

Busko ZdrójPacanów

MielecCzarkowySielec

KobylnikiGacki

WłocławekGóra

Nowe Wapno Barcin Inowrocław

Łopuszna

Sieroszowice

NawojówŚl.

BolesławiecLwówek Śl.

Kietrz

ŻarskaWieś

BIAŁYSTOK

OLSZTYN

KOSZALIN

SZCZECIN

WARSZAWA

Noteć

Warta

Nysa

Odra

WisłaNarew

Bug

San

Wisła

anhydryt

gips

Rys. 3.1. Rozmieszczenie złóż gipsu i anhydrytu na terenie Polski [10]


dłużonej soczewki o miąższości dochodzącej do 65 metrów [3, 13, 14], zaś przeciętna miąższość wynosi 20 metrów. Stropową i spągową partię tworzą prawie wyłącznie gip-sy o mozaikowej strukturze (z otaczającymi je iłami i łupkami ilastymi o brunatnoszarej barwie), natomiast wewnętrzną – anhydryt drobnokrystaliczny [13]. Przekrój przez to złoże przedstawiono na rysunku 3.2. [13].

Złoże „Nowy Ląd” zostało udokumentowane do głębokości 400 m. Zasoby odkryw-ki gipsu, eksploatowanej w obrębie tego złoża, wynoszą około 700 tys. ton. W przeci-wieństwie do gipsów z niecki nidziańskiej, gipsy z tej kopalni wykazują niską zawartość strontu, nieprzekraczającą 0,05%. Po wyeksploatowaniu odkrywki kopalina ta będzie po-bierana z sąsiedniego, szczegółowo rozpoznanego złoża „Nowy Ląd – Pole Radłówka”. W przeciwieństwie do gipsu, eksploatacja anhydrytu jest prowadzona metodą podziem-ną i osiąga głębokość 150 metrów [13].

Około 2 mln ton skał anhydrytowo-gipsowych zalega również w okolicy Nawojowa Śląskiego. Seria złoża ma charakter soczewkowaty [13]. Skały siarczanowe zalegają tam na głębokości około 200 m i mają miąższość około 30 m. Eksploatacja tego złoża była pro-wadzona już przed 1939 rokiem [11], jednak warunki eksploatacyjne złoża były bardzo trudne. Poziom eksploatacyjny złoża leży bowiem poniżej poziomu wody w rzece Kwi-sie. Obecnie wszystkie wyrobiska są prawdopodobnie zalane wodą.

Złoża anhydrytu w niecce grodzickiej zostały zbadane geologicznie w związku z po-szukiwaniem rud miedzi. Obecnie eksploatowane jest złoże w Lubichowie, którego za-soby szacuje się na ponad 40 mln ton [15]. Złoże eksploatowane jest od 1987 roku, zale-ga ono nad złożem rud miedzi, które było udostępnione przez nieczynną już kopalnię

Rys. 3.2. Przekrój geologiczny przez złoże anhydrytu i gipsu Nowy Ląd [13] Czwartorzęd: 1 – piaski, żwiry i iły, 2 – piaskowce; Perm (cechsztyn): 3 – łupki ilaste, 4 – wapienie dolomityczne, 5 – piaskowce, 6 – gipsy, 7 – anhydryty, 8 – wyrobiska podziemne, 9 – uskok


„Konrad”. Seria złożowa o maksymalnej miąższości 42 m występuje najczęściej na głę-bokości poniżej 250 m [13].

Łączne zasoby złóż rozpoznanych pod względem geologicznym, zalegających w Niecce Lwóweckiej i Grodzickiej, wynoszą około 83 mln ton, w tym około 57 mln ton w złożach zagospodarowanych: Nowy Ląd i Lubichów (tab. 3.1.).

Tab. 3.1. Zasoby gipsu ze złóż Depresji Północnosudeckiej

Lp. Nazwa złoża Stan zagospodarowaniaZasoby [mln ton]

geologiczne bilansowe przemysłowe

1. Lubichów E 43,5 41,9

2 Nowy Ląd E 23,1 15,2

3. Nowy Ląd – Pole Radłówka R 13,9 –

4. Nawojów Śląski P 2,1 –

E – złoże eksploatowane, R – złoże o zasobach rozpoznanych szczegółowo, P – złoże o zasobach rozpoznanych wstępnie

Olbrzymie złoża skał anhydrytowo-gipsowych znajdują się także w Niecce Głogow-skiej i udostępnione zostały poprzez wyrobiska kopalń łupków miedzionośnych Legnic-ko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Miąższość tych złóż, zalegających na obsza-rze kilkudziesięciu km2, wynosi około 200 m, a miąższość wysokiej jakości anhydrytu (fot. 3.1.) dochodzi do 100 m [3, 10]. Złoże to zalega głęboko, bo 435 – 570 m pod po-wierzchnią ziemi [13] i z tych względów nie jest eksploatowane [3]. Kopaliny te stano-wią materiał o bardzo dużej czystości, z nieznacznym udziałem substancji węglanowej i ilastej [13]. Złoże to nie jest udokumentowane, ale szacunkowe zasoby siarczanu wapnia dla płycej występujących złóż określono szacunkowo aż na 57 miliardów ton [13, 16].

Również na obrzeżu Gór Świętokrzyskich stwierdzono obecność złóż gipsowych i anhydrytowych. Złoża siarczanu wapnia odkryto w okolicach Radoszyc, Tumlina i Ry-

koszyna [10, 11]. Ze względu na wystę-powanie w pobliżu bogatych i łatwiej-szych w eksploatacji złóż mioceńskich, złoża te nie są eksploatowane [3].

Gips i anhydryt występujący nad ku-jawskimi wysadami solnymi obecny jest w postaci tzw. czap przykrywa-jących pokłady soli kamiennej. Są to nagromadzenia gipsu na powierzch-ni złoża solnego, które utworzyły się w wyniku częściowego rozpuszcze-nia soli, przy czym gips pozostaje ja-ko składnik trudniej rozpuszczalny od minerałów chlorkowych [13]. Siar-czany wapnia z tych okolic mają bar-

Fot. 3.1. Kryształy naturalnego anhydrytu z ZG Polkowice-Sieroszowice, szyb Polkowice Zachodnie

Źród

ło: Z

akła

d Gi

psu

i Che

mii

Budo

wla

nej O

/MM

B


wę szarą i budowę drobnokrystaliczną. Miąższość złóż jest bardzo różna i waha się od kilku [3] do stu metrów [10]. Złoża te są bardzo niejednorodne i silnie spękane, z licznymi szczelinami wypełnionymi iłami i krążącymi wodami. Warstwa nadkładu sięga 200 m. W niektórych jednak miejscach gipsy i anhydryty wychodzą niemal na powierzchnię [3, 10]. Na uwagę zasługuje czapa gipsowa z miejscowości Wapno, gdzie gips był eksploatowany metodą odkrywkową [11]. Zasoby tego złoża zostały szczegó-łowo rozpoznane i wynoszą około 7,7 mln ton [13]. Obecnie, ze względu na potrzebę ochrony niżej leżących pokładów soli kamiennej oraz soli potasowo-magnezowych, jak również znacznych kosztów eksploatacji, kujawskie złoża gipsu i anhydrytu nie są eksploatowane [3].

Wśród złóż mioceńskich największe znaczenie gospodarcze mają złoża w dolinie rzeki Nidy.

Złoża gipsu nad Nidą są jednymi z największych w Europie i występują w dogodnych warunkach geologiczno-górniczych.

Gipsy z tego rejonu występują na znacznych przestrzeniach, bezpośrednio na powierzchni lub pod niewielkim, sięgającym kilkunastu metrów nadkładem. Miąższość serii złożowej waha się w granicach 10 – 46 m [13, 15]. Średnią miąż-szość ocenia się na 10 – 15 metrów [9] przy zawartości CaSO4· 2H2O wynoszącej na ogół 85 – 95% [10, 13, 16]. Gipsy mioceńskie wykształcone są w kilku odmianach: od drobno- do grubokrystalicznych i mają liczne nieregularne przewarstwienia ilaste, co znacznie obniża ich jakość.

W profilu gipsów nadnidziańskich można wyróżnić dwie wyraźnie różniące się części:dolną – z dużymi kryształami gipsu (tzw. gipsy selenitowe),górną – ze zbitymi i łupkowymi odmianami skał gipsowych.

Pierwsze z nich – gipsy selenitowe – tworzyły się w środowisku o wysokim zasole-niu wód. Gipsy zbite powstawały natomiast w warunkach zmniejszonego ich zasolenia. Zaznaczył się więc tutaj silny wpływ rozmaitych substancji nieorganicznych i organicz-nych na wielkość i pokrój powstających kryształów gipsu [13].

Cechą charakterystyczną złóż z rejonu rzeki Nidy jest stosunkowo duża zawartość strontu i baru. Stront tworzy minerał celestyn (SrSO4), często wchodzi też w struktury innych minerałów siarczanowych w wyniku izowalentnej diadochii Sr2+ ↔ Ca2+. W gip-sach Niecki Nidziańskiej zaznacza się wyraźne zróżnicowanie w zawartości tego pier-wiastka. Udział strontu w obszarach południowych dochodzi nawet do 1% w rejonie Staszowa [13, 17], podczas gdy w północnej części nie przekracza 0,5% [13]. Udział baru może natomiast w złożu koło Staszowa przekraczać nawet 2%.

Cały obszar występowania gipsu nad Nidą można podzielić na dwie części:złoża położone na południe od rzeki Nidy,złoża położone na północ od rzeki Nidy.

Obszar położony na południe od Nidy pokrywa gruba warstwa lessów, dochodząca

••

••


do kilkunastu metrów. Na północ od Nidy lessy nie występują, a pokrywę gipsu stano-wi cienka warstwa ziemi ornej, tzw. rędziny. Grubość tej warstwy waha się w granicach od kilkunastu centymetrów do 1 metra. Ta różnica w nadkładzie ma swoje odzwiercie-dlenie w ilości i rodzaju wychodów gipsowych na jednym i drugim terenie.

Pokłady gipsu w dolinie Nidy idąc od spągu (warstw dolnych), rozpoczynają się naj-częściej warstwą olbrzymich, sięgających kilku metrów, kryształów bliźniaczych (tzw. ja-skółcze ogony), ułożonych obok siebie i tworzących warstwę o miąższości 3 – 6 m. Towa-rzyszące tym gipsom zanieczyszczenia ilasto-margliste nadają im barwę żółtą, burszty-nową lub oliwkową (fot. 3.2.) [3].

Nad gipsami spągowymi występuje warstwa gipsów przeławiconych, zbudo-wana z płaskich soczewek gipsów drobnokrystalicznych, występujących w szarych iłach [3, 12]. Miąższość tej warstwy waha się od kilkudziesięciu centymetrów do 2,5 me-tra, a zawartość CaSO4· 2H2O dochodzi do 92% [3].

Nad gipsami przeławiconymi zalega zazwyczaj gruba na kilkanaście metrów war-stwa zbudowana z drobno- i średniokrystalicznych kryształów CaSO4· 2H2O, w której występują przypadkowo rozmieszczone gipsy gruboziarniste. Przesuwając się ku górze, obserwuje się zmniejszenie zawartości gipsów grubokrystalicznych, narastanie gipsów łupkowych, a następnie stopniowy zanik występowania CaSO4· 2H2O [3].

Zasoby gipsu ze złóż nidziańskich przedstawiono w tabeli 3.2.Złoża gipsowe na zachód od Nidy ukazują się spod grubej pokrywy lessowej w drob-

nych odsłonięciach, skupionych w okolicach Działoszyc i Skalbmierza.W okolicach Krakowa znajdują się nieduże złoża gipsu związane z pokładami soli

w Wieliczce i Bochni. Złoża gipsowe w Bochni były swego czasu już eksploatowane. Gips w okolicach Krakowa występuje również w Borku Fałęckim, koło Swoszowic i w kilku innych miejscowościach. Złoża te są jednak bardzo zanieczyszczone, głównie minerała-mi ilastymi.

Pokłady gipsu w rejonie Rybnika (Czernica, Rogów) zawierają bardzo dużą ilość za-nieczyszczeń ilastych. Gips zawiera 60 – 80% CaSO4· 2H2O, a jego pokłady są stosunkowo nieduże [12]. W Czernicy gips był eksploatowany metodą odkrywkową.

Fot. 3.2. Kamień gipsowy ze złoża „Borków-Chwałowice”

Źród

ło: Z

akła

d Gi

psu

i Che

mii

Budo

wla

nej O

/MM

B


W Dzierżysławiu koło Kietrza występują duże złoża gipsu na głębokości oko-ło 40 metrów. Zawartość gipsu w trzech kompleksach tego złoża jest bardzo różna i waha się w granicach od 48 do 92% [11]. Gips w Dzierżysławiu był eksploatowany metodą podziemną [14], a jego eksploatacja została zakończona w latach 70. XX wie-ku [13].

Gips wydobywano również w niedużych ilościach na terenie obecnego wojewódz-twa podkarpackiego (tab. 3.3.). Złoża gipsu występują w następujących miejscowościach: Rabczyce, Broniszew, Siedliska, Łąki Kucharskie i Łopuszka Wielka. Ozdobna odmiana gipsu – alabaster – była eksploatowana z niewielkiego złoża Łopuszka Wielka koło Prze-worska. Złoże ma miąższość około 10 m, zalega na głębokości około 47 m, a [13] a je-go zasoby wynoszą 130 tys. ton [11]. Złoże to było eksploatowane metodą podziemną w okresie międzywojennym oraz w latach 1953 – 76 [13].

Tab. 3.3. Zasoby gipsu ze złóż polskiej części zapadliska przedkarpackiego

Lp. Nazwa złoża Stan zagospodarowania

Zasoby [mln ton]


1. Łopuszka Wielka Z 0,17 0,13

2. Siedliska R 3,95 –

R – złoże o zasobach rozpoznanych szczegółowoZ – złoże zaniechane

Surowce naturalne – kamień gipsowy i anhydryt – stanowiły do połowy lat 90. po-przedniego stulecia praktycznie jedyne wykorzystywane przemysłowo źródło siarcza-nu wapnia w kraju.

Eksploatację rozpoczęto już w okresie międzywojennym w Szczercu koło Lwowa, w Łopuszcze koło Przemyśla i w Jędrzejowie koło Kielc. W rejonie nidziańskim złoża

Tab. 3.2. Zasoby gipsu ze złóż w rejonie Nidy

Lp. Nazwa złoża Stan zagospodarowaniaZasoby [mln ton]


1. Winiary R 46,5 –

2. Borków-Chwałowice E 37,1 37,5

3. Uników-Galów-Szaniec P 31,1

4. Skorocice-Chotelek R 22,3

5. Leszcze E 18,7 18,1

6. Łatanice-Skorocice R 14,5

7. Siesławice Z 2,1

8. Gartatowice Z 1,3

E – złoże eksploatowaneR – złoże o zasobach rozpoznanych szczegółowoP – złoże o zasobach rozpoznanych wstępnieZ – złoże zaniechane


„Gartatowice” i „Sędziejowice” eksploataowane były przez przedsiębiorstwo „Stan-dart-Gips” w Jędrzejowie, a tuż po II wojnie światowej przez „Jędrzejowskie Zakła-dy Przemysłu Gipsowego” oraz Spółdzielnię Pracy „Kopaliny Mineralne” w Kielcach. Zasoby gipsu nie zostały wyczerpane, a wydobycie przerwano w związku z konku-rencją ze strony nowo otwartej kopalni „Gacki”, eksploatującej złoże Gacki-Krzyżano-wice. W latach 1963 – 1985 w kopalni tej wydobyto ponad 26 mln ton kamienia gipso-wego, z którego w zakładzie „Dolina Nidy” w Gackach produkowano prefabrykaty gipsowe (głównie płyty gipsowe oraz spoiwa gipsowe). Była to pierwsza odkrywko-wa kopalnia gipsu z eksploatacją na skalę przemysłową systemem dwupoziomowym z użyciem materiałów wybuchowych. Wydobycie w latach 1966 – 1982 przekraczało 1 mln ton rocznie, osiągając 1,7 mln ton w 1979 r. Eksploatacja obejmowała cały po-ziom gipsowy, przy czym urobek z partii dolnej (tzw. gipsy szklicowe) stanowił suro-wiec o najwyższej jakości (do 99% CaSO4· 2H2O). Kopalnia „Gacki” została zlikwido-wana w 1985 roku wskutek całkowitego wyczerpania udokumentowanych zasobów geologicznych złoża.

Obecnie w kraju kamień gipsowy eksploatowany jest ze złóż „Leszcze” i „Borków-Chwałowice” oraz w niedużych ilościach ze złoża „Nowy Ląd” w Niwnicach.

Do eksploatacji złoża „Leszcze” (rys. 3.3.) przystąpiono w 1984 roku, jeszcze przed za-kończeniem eksploatacji złoża w Gackach. Złoże „Leszcze” dostarcza kopaliny o prze-ciętnej zawartości CaSO4· 2H2O wynoszącej około 92%. Po zakończeniu eksploatacji tego złoża zostanie podjęta działalność górnicza na sąsiednim złożu „Winiary” [13].

Rys. 3.3. Przekrój geologiczny przez złoże „Leszcze” [13]: 1 – nadkład, 2 – ił gipsowy o zawartości CaSO4 · 2H2O poniżej 65%, 3 – gips o zawartości CaSO4· 2H2O 65 – 85%, 4 – gips o zawartości CaSO4 · 2H2O powyżej 85%, 5 – podłoże


W północnej części Niecki Nidziańskiej gipsy są natomiast pozyskiwane od 1987 roku ze złoża „Borków-Chwałowice”. Dostarcza ono kopaliny, w której zawartość CaSO4· 2H2O zmienia się w przedziale 74,4 – 93,3%, przy średniej jego zawartości wynoszącej oko-ło 90% [13].

Firmą eksploatującą najwięcej kamienia gipsowego w kraju jest obecnie „Nowa Doli-na Nidy” wydobywająca około 500 – 600 tys. ton rocznie kamienia gipsowego. Większość produkcji zużywana jest na potrzeby własne (produkcja mieszanek gipsowych oraz płyt gipsowo-kartonowych). Pozostałą część produkcji stanowi frakcja 0 – 30 mm sprzeda-wana do cementowni. Wielkość wydobycia gipsu i anhydrytu w latach 1996 – 2004 [15] oraz wykaz firm eksploatujących złoża przedstawiono w tabelach 3.4. i 3.5.

Tab. 3.4. Wydobycie kamienia gipsowego i anhydrytu w latach 1996 – 2004

ZłożeWielkość wydobycia [tys. ton] w latach:

1996 1998 2000 2001 2002 2003 2004

Kamień gipsowy

Leszcze 533 636 609 417 417 586 501

Borków--Chwałowice

437 227 390 377 450 445 470

Razem: 880 863 999 794 867 1031 971

Anhydryt

Nowy Ląd 75 71 140 167 113 141 143

Lubichów 73 95 145 133 167 156 158

Razem: 148 166 285 300 280 297 301

Tab. 3.5. Firmy eksploatujące kamień gipsowy i anhydryt w kraju – stan na 2007 r.Lp. Złoże Użytkownik złoża Właściciel Zakres produkcji

Kamień gipsowy

1. Leszcze Nowa Dolina Nidy Sp. z o.o.Lafarge Gips Polska Sp. z o.o.

Konsorcjum złożone z:a) Grupa Atlasb) Lafarge Gips Polska

Sp. z o.o.

ok. 60%

Grupa Atlas – suche mieszanki gipsowe Lafarge Gips Sp. z o.o. – płyty gipsowo-kartonowe

ok. 40% Gips na potrzeby cementowni

2. Borków--Chwałowice

BPB Rigips Polska Stawiany Sp. z o.o.

Grupa Saint Gobain Płyty gipsowo-kartonowe i gipsowo-włóknowe

3. Nowy Ląd Kopalnia Gipsu i Anhydrytu „Nowy Ląd” Sp. z o.o.

Grupa Atlas Suche mieszanki gipsowe

Anhydryt

1. Lubichów Kopalnia Gipsu i Anhydrytu „Nowy Ląd” Sp. z o.o.

Grupa Atlas Suche mieszanki na bazie anhydrytu2. Nowy Ląd

Niedostępne w wersji demonstracyjnej.

Zapraszamy do zakupu

pełnej wersji książki

w serwisie

Okładka Strona tytułowa Spis treściOd Autora 1. Wprowadzenie 2. Historia gipsu 2.1. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych na świecie 2.2. Rys historyczny stosowania i produkcji spoiw gipsowych w Polsce

3. Charakterystyka krajowych zasobów gipsu i anhydrytu 3.1. Gips i anhydryt pochodzenia naturalnego 3.2. Gips z odsiarczania spalin 3.3. Inne potencjalne źródła siarczanu wapnia

4. Fizykochemia spoiw gipsowych 4.1. Charakterystyka fizykochemiczna i krystalochemiczna gipsu i anhydrytu 4.2. Procesy dehydratacji 4.3. Procesy hydratacji 4.4. Dodatki regulujące wiązanie spoiw gipsowych

5. Nowelizacja norm dotyczących spoiw i wyrobów gipsowych5.1. Polityka harmonizacji technicznej na rynku wyrobów budowlanych 5.2. System normalizacyjny 5.3. Zmiany w normalizacji dotyczącej spoiw i wyrobów gipsowych 5.3.1. Dotychczasowe normy krajowe5.3.2. System norm europejskich5.3.3. Podsumowanie – kierunki zmian w normalizacji krajowej

6. Właściwości i zastosowanie spoiw i wyrobów gipsowych w budownictwie 6.1. Spoiwa gipsowe 6.2. Tynki i gładzie gipsowe 6.3. Gipsy i masy szpachlowe6.4. Kleje gipsowe 6.5. Podkłady podłogowe 6.6. Składniki suchych mieszanek gipsowych 6.7. Prefabrykaty gipsowe

7. Warunki techniczne wykonania i odbioru prac gipsowych7.1. Prace tynkarskie 7.2. Lekkie ściany działowe 7.3. Ściany z płyt gipsowych

8. Literatura

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 270 /GrayImageMinResolutionPolicy /Warning /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 140 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.03571 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 500 /MonoImageMinResolutionPolicy /Warning /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 300 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.01667 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /FlateEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/SyntheticBoldness 1.000000 /Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure false /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles false /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice

Sławomir Chłądzyński - Publio.pl...Płyty gipsowe z włóknami wg prEN 15283-1 i prEN 15283-2 ....

Documents

Transcript of Sławomir Chłądzyński - Publio.pl...Płyty gipsowe z włóknami wg prEN 15283-1 i prEN 15283-2 ....