Drywall

Latar Belakang

Drywall adalah bahan konstruksi yang terdiri dari panel tipis papan gipsum. Papan ini terdiri dari lapisan batu gipsum yang diapit di antara dua lapisan kertas khusus. Drywall menghasilkan metode konstruksi yang jauh lebih efisien daripada teknik umum sebelumnya dalam menerapkan plester basah ke bilah gipsum.

Selain mudah dipasang, drywall memberikan ukuran proteksi kebakaran pada bangunan. Gipsum mengandung sejumlah besar air yang terikat dalam bentuk kristal; 10 kaki persegi (1,0 m2) papan gipsum berisi lebih dari 2 liter (2 1) air. Saat terkena api, air di papan gipsum menguap; suhu panel tetap pada 212°F (100 °C) hingga semua air terlepas, melindungi kerangka kayu di bawahnya. Bahkan setelah semua air menguap, gipsum itu sendiri tidak akan terbakar dan terus memberikan perlindungan kebakaran yang substansial.

Plester yang terbuat dari gipsum telah digunakan sebagai bahan konstruksi selama ribuan tahun. Faktanya, plester yang diterapkan setidaknya 4.000 tahun yang lalu pada dinding di dalam Piramida Besar Mesir masih dalam kondisi baik. Saat ini panel drywall banyak digunakan dalam konstruksi modern di seluruh dunia.

Bahan Baku

Komponen utama drywall adalah mineral gipsum. Ini adalah batuan dengan kepadatan ringan yang ditemukan di deposit berlimpah di seluruh dunia. Setiap molekul gipsum (atau kalsium sulfat dihidrat) terdiri dari dua molekul air (H ₂ 0) dan salah satu kalsium sulfat (CaSO ₄ ). Berdasarkan beratnya, senyawa tersebut adalah 21% air, tetapi berdasarkan volumenya hampir 50% air.

Karena air yang ada dalam gipsum berbentuk kristal, maka bahannya kering. Meskipun es, bentuk lain dari air kristal, menjadi cair pada suhu kamar, air yang terikat dalam molekul gipsum tetap padat kecuali jika dipanaskan hingga 212°F (100°C), pada titik mana ia berubah menjadi gas dan menguap. .

Gipsum, disebut gips oleh orang Yunani kuno, adalah salah satu mineral paling berguna yang dikenal manusia. Dalam bentuknya yang murni berwarna putih, tetapi kotoran sering memberikan warna seperti abu-abu, coklat, merah muda, atau hitam. Orang Asyur kuno menyebutnya pualam dan membuat patung darinya. Saat ini, gipsum bubuk digunakan untuk berbagai macam aplikasi. Ini adalah bahan dalam beberapa merek pasta gigi dan digunakan sebagai pengisi dalam produk seperti cat, kosmetik, dan obat-obatan. Kaca jendela otomotif diamankan di tempat tidur gipsum saat sedang dipoles. Gypsum diaplikasikan pada lahan pertanian sebagai pupuk dan pembenah tanah. Sumber kalsium yang sangat baik, digunakan untuk memperkuat makanan seperti roti. Bahkan digunakan untuk membuat simulasi badai salju dalam film.

Gypsum yang telah dihancurkan dan dipanaskan untuk menghilangkan 75% kandungan airnya dikenal sebagai gipsum Paris. Ketika air ditambahkan ke bubuk putih halus ini, bahan yang dihasilkan mudah dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan. Setelah kering, gipsum yang dilarutkan mendapatkan kembali kualitasnya seperti batu sambil mempertahankan bentuk yang diinginkan. Selain digunakan dalam pembuatan papan gipsum, bahan ini digunakan untuk membuat patung, tembikar, piring, perlengkapan kamar mandi, dan gips untuk patah tulang.

Dalam bentuknya yang murni, gipsum berwarna putih, tetapi pengotor sering memberikan warna seperti abu-abu, coklat, merah muda, atau hitam. Gypsum yang telah dihancurkan dan dipanaskan untuk menghilangkan 75% kandungan airnya dikenal sebagai plester Paris. Ketika air ditambahkan ke bubuk putih halus ini, bahan yang dihasilkan mudah dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan.

Jutaan ton gipsum ditambang setiap tahun di Amerika Utara, dan papan gipsum adalah produk utama yang digunakan. Selain material yang baru ditambang, hingga 20% gipsum yang digunakan untuk membuat drywall dapat didaur ulang dari limbah yang dihasilkan di pabrik atau di lokasi konstruksi. Gypsum yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari proses desulfurisasi gas buang di pembangkit listrik menyediakan bahan baku yang ekonomis dan ramah lingkungan untuk membuat papan gipsum berkualitas tinggi.

Dua jenis kertas digunakan dalam produksi sebagian besar drywall, dan kedua jenis dibuat dari koran daur ulang. Kertas muka manila gading, bila dipoles dengan benar, siap menerima sebagian besar cat dan jenis produk pelapis dinding lainnya. Kertas belakang abu-abu dapat dilaminasi dengan aluminium foil untuk menghasilkan jenis drywall khusus yang menahan aliran uap air di lingkungan seperti kamar mandi. Jenis papan gipsum khusus dapat dibuat dengan berbagai jenis kertas; misalnya, beberapa kertas dibuat agar tahan terhadap kelembapan pada berbagai derajat, sementara jenis kertas berdaya serap tinggi lainnya dirancang untuk menerima lapisan tipis veneer plester setelah pemasangan.

Manufaktur
Proses

Fabrikasi drywall terdiri dari menempatkan bahan inti gipsum di antara dua lapisan kertas, mengeringkan produk, dan menyelesaikannya menjadi panel ukuran standar.

Pencampuran zat aditif

• 1 Tergantung pada jenis papan dinding yang diproduksi, aditif tertentu dicampur dengan plester Paris yang akan membentuk inti dari dinding kering. Setiap bahan tambahan berjumlah kurang dari setengah persen dari jumlah bubuk gipsum. Pati ditambahkan untuk membantu permukaan kertas menempel pada inti, dan bubur kertas ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan tarik inti (tahan terhadap tekanan memanjang). Vermikulit yang tidak mengembang ditambahkan saat memproduksi papan gipsum yang tahan api; dalam beberapa kasus tanah liat juga ditambahkan.
• 2 Air ditambahkan ke campuran plester Paris untuk membentuk bubur dengan konsistensi yang tepat. Sebuah aspal emulsi dan/atau emulsi lilin ditambahkan untuk mencapai tingkat ketahanan kelembaban yang diinginkan dalam produk akhir. Bahan pembusa seperti deterjen disertakan, dan selama proses pencampuran udara dimasukkan ke dalam bahan. Panel gipsum yang sudah jadi akan lebih dari 50% udara; ini meminimalkan berat papan dan membuatnya lebih mudah untuk dipotong, dipasang, dan dipaku atau disekrup ke rangka. Serat kaca ditambahkan ke bahan inti basah saat membuat papan gipsum api.

Membuat sandwich

• 3 Bubur gipsum dituangkan ke atas lapisan kertas yang dibuka gulungannya ke mesin papan panjang. Lapisan kertas lain terbuka di atas bubur. Sandwich kemudian melewati sistem rol yang memadatkan inti gipsum dengan ketebalan yang tepat. Ketebalan yang paling umum adalah 0,37 inci (9,5 mm), 0,5 inci (12,7 mm), dan 0,62 inci (15,7 mm).

Menyelesaikan tepi

• 4 Jalur perakitan otomatis di pabrik papan gipsum memiliki panjang 300-800 kaki (93-247 m). Saat drywall berlanjut di sepanjang ban berjalan, ujung-ujungnya terbentuk. Berbagai bentuk tepi dimungkinkan, tergantung pada penggunaan akhir panel. Pilihannya termasuk tepi persegi tradisional, jenis lidah dan alur, tepi meruncing dan/atau miring, dan bahkan tepi yang membulat.
• 5 Kertas muka dibungkus rapat di setiap tepinya dan disegel ke kertas belakang.

Memotong panel

• 6 Pada saat ujung-ujungnya telah dibentuk, inti plester telah diatur cukup untuk pisau untuk mengiris strip terus menerus ke dalam ukuran panel standar. Papan, umumnya lebar 48 inci (1219 mm) atau 54 inci (1572 mm), biasanya dipotong menjadi panel dengan panjang 8 kaki (2400 mm) atau 12 kaki (3600 mm).

Proses pengeringan

• 7 Panel dipindahkan ke jalur konveyor yang menyalurkannya melalui oven pengeringan yang panjang. Di satu pabrik, misalnya, oven berbahan bakar gas memiliki panjang 470 kaki (143 m). Panel memasuki oven pada suhu 500 ° F (260 ° C) dan terpapar ke tingkat panas yang menurun secara bertahap selama 35-40 menit mereka melewati sistem. Kelembaban dan suhu dikontrol dengan hati-hati dalam pengering.

Produk jadi

• 8 Setelah keluar dari oven pengering, panel dinding kering diperiksa secara visual sebelum digabungkan ke dalam "lift" 30 atau 40 papan dan dipindahkan ke gudang untuk menunggu pengiriman. Setiap papan diberi label dengan kode batang UPC yang digunakan untuk inventaris gudang, penagihan, dan pemindaian harga di tingkat ritel.

Evolusi Produk

Sejak penemuan papan gipsum pada pergantian abad, ada kemajuan bertahap dalam membuatnya lebih ringan sambil meningkatkan karakteristik kinerjanya. Pada akhir 1950-an, papan gipsum standar (tidak tahan api) memiliki berat 2 pon per kaki persegi (9,8 kg per m persegi); berbagai jenis papan gipsum standar sekarang rata-rata sekitar 1,6 pon per kaki persegi (8 kg per m persegi). Ini tidak hanya membuat penanganan dan pemasangan lebih mudah, tetapi juga menurunkan biaya pengiriman.

Papan gipsum tahan api dan tahan lembab dikembangkan pada akhir 1950-an dan awal 1960-an. Inovasi lain datang pada tahun 1988 dengan pengembangan papan langit-langit dengan kepadatan terkontrol (CD). Dalam produk ini, inti dikompresi sedemikian rupa untuk menciptakan lapisan gipsum yang tipis dan padat di kedua sisi inti dengan kepadatan standar. Meskipun papan CD tebalnya 0,5 inci (12,7 mm), namun lebih tahan terhadap kendur dibandingkan papan gipsum konvensional yang tebalnya 0,62 inci (15,7 mm).

Bidang penyelidikan lain melibatkan cara yang lebih baik untuk membuang limbah papan dinding. Selama konstruksi bangunan, skrap drywall dihasilkan, baik sebagai hiasan dari panel yang dipotong agar sesuai dengan bentuk yang diperlukan maupun sebagai panel yang rusak yang tidak dapat digunakan. Diperkirakan 1,7 juta ton (1,5 miliar kg) bahan limbah papan gipsum ditimbun di tempat pembuangan sampah di Amerika Serikat pada tahun 1990. Penelitian telah dimulai di bidang penghancuran bahan ini dan menggunakannya sebagai pengolahan tanah daripada membuangnya begitu saja. . Tampaknya efeknya sangat mirip dengan yang dicapai dengan produk gipsum yang diproduksi khusus untuk penggunaan pertanian.