عایق پرلیت

همه چیز راجع به عایق پرلیت

یکی از عایق‌های پرکاربرد و شناخته شده در صنایع گوناگون از جمله صنعت ساختمان سازی، پرلیت نام دارد. پرلیت نوعی سنگ سیلیسی (Siliceous Rock) است که از دسته شیشه‌های آتشفشانی (Volcanic Glass) محسوب می‌شود و در صورت دریافت حرارت کافی، چهار تا بیست برابر حجم اولیه خود منبسط می‌شود. دلیل انبساط پرلیت در مجاورت حرارت، وجود ۲-۶٪ آب در ساختار سنگ اولیه پرلیت است.

در واقع با حرارت دادن پرلیت، آب تبخیر شده و باعث ایجاد میلیون‌ها حباب بسیار ریز و محبوس در ساختار پرلیت می‌شود و به این ترتیب ساختار پرلیت تبدیل به ساختاری متخلخل با سلول‌های بسته می‌شود و حجم آن به شدت افزایش یافته و رنگ آن از سیاه یا خاکستری تیره به سفید تغییر می‌کند.

چنین ویژگی باعث می‌شود که ضریب انتقال حرارت در پرلیت پایین بوده و یک عایق کاربردی محسوب شود. با ما همراه باشید تا در این مقاله به نکات مهم پیرامون پرلیت و استفاده از آن به عنوان یک عایق کاربردی بپردازیم.

عایق پرلیت چیست؟

نام پرلیت از یک کلمه فرانسوی به نام «پرل» به معنای مروارید گرفته شده است. دلیل این نامگذاری شکل فیزیکی دانه‌های پرلیت است. در واقع پرلیت در مجاورت حرارت کافی منبسط شده و شکل مروارید گونه‌ای به خود می‌گیرد. ضمن این که در مجاورت حرارت آب موجود در ساختار و تخلخل‌های سنگ خام پرلیت، تبخیر شده و تعداد بسیار زیادی حباب بسیار ریز در ساختار پرلیت به وجود می‌آید. این ساختار متخلخل با سلول‌های بسته باعث می‌شود که از پرلیت به عنوان یک عایق کاربردی یاد شود.

مواد تشکیل دهنده پرلیت عبارتند از: اکسید سیلیس، آلومینیوم، سدیم، کلسیم، پتاسیم و منگنزوآهن. در میان این مواد بیشترین درصد به اکسید سیلیس تعلق دارد. پرلیت منبسط شده از نظر شیمیایی یک ماده خنثی است که ماهیتی جامد، خشک و سفید رنگ دارد.

روش تولید عایق پرلیت منبسط

برای تولید پرلیت منبسط شده، در کارخانه‌های تولیدی از کوره‌های عمودی به همراه پیش گرم کن استفاده می‌شود. در تولید این ماده ابتدا پرلیت خام را در کوره پیش گرم کن تا ۴۰۰ الی ۵۰۰ درجه سیلسیوس حرارت می‌دهند و سپس آن را وارد کوره اصلی می‌کنند.

کوره اصلی دمایی معادل ۷۰۰ الی ۱۳۵۰ درجه سلسیوس دارد که باعث می‌شود پرلیت خام منبسط شود. همان طور که در بخش مقدمه هم گفته شد علت افزایش حجم پرلیت وجود ۲-۶ درصد آب در ساختار این ماده است در فرآیند حرارت دهی پرلیت، بر اثر تبخیر آب، هزاران حباب شیشه‌ای نازک در هر ذره تشکیل می‌شود و ساختاری سبک و متخلل برای پرلیت ایجاد کرده و آن را به عایق پرلیت تبدیل می‌کند.

بعد از فرآیند انبساط قطر دانه‌های پرلیت حدود ۳ برابر و حجم آن حدود ۲۷ برابر پرلیت خام می‌شود چنین ویژگی باعث سبکی و تخلخل در پرلیت گشته و از طرفی با توجه به سختی سنگ پرلیت که بین ۵ الی ۶ است این ماده کاربرد فراوانی در صنایع مختلف پیدا می‌کند.

ماهیت فیزیکی عایق پرلیت

پرلیت منبسط شده فاقد هرگونه مواد آلی، بو، استریل، غیر محلول در آب، عایق صوت و حرارت، پایدار در برابر مواد شیمیایی، مقاومت بالا در برابر آتش (نسوز)، تخلخل بالا و دارای سطح خارجی زیاد است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که عایق پرلیت یکی از پرکاربردترین عایق‌های چند منظوره در صنایع مختلف باشد.

پرلیت ساختمانی چیست؟

پرلیت ساختمانی در واقع نوعی از پرلیت است که به عنوان عایق در بخش‌های مختلف ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده را می‌توان از جمله مصالح به روز و استاندارد در ساخت و ساز به شمار آورد. استفاده از این عایق نه تنها باعث سبکی سازه‌ها می‌شود بلکه سرعت ساخت و ساز را نیز به شکل چشم گیری افزایش می‌دهد.

از دیگر ویژگی‌های عایق پرلیت ساختمانی می‌توان به استفاده چند منظوره از آن اشاره کرد. عایق پرلیت یک عایق صوتی، حرارتی و غیر قابل واکنش است که بسیار سبک بوده و در عایق کاری سقف، دیواره ها، کف و حتی عایق کاری لوله‌ها می‌توان از آن استفاده کرد. استفاده از این عایق در لوله کشی باعث کاهش صدای آب در جریان داخل لوله‌ها می‌گردد. .

انواع کاربرد پرلیت در ساختمان‌سازی

پرلیت در ساختمان‌سازی مصارف گوناگونی دارد که همه آن‌ها با هدف سبک‌سازی و عایق کاری صورت می‌گیرند. مهمترین کاربرد پرلیت در ساختمان‌سازی عبارتند از:

– استفاده از پرلیت در بتن و سیمان

گاهی اوقات در ساخت بتن مقدار معینی از پرلیت را با سیمان مخلوط می‌کنند، به این ترتیب بتن سبک‌تری تولید می‌شود که باعث کاهش وزن کلی سازه و ساختمان و همچنین برخورداری از مزایای عایق‌بندی می‌گردد. به این ترتیب با توجه به اینکه پرلیت عایق صوتی و حرارتی نیز محسوب می‌شود دیگر نیازی به استفاده از عایق در بخش‌هایی چون دیوار و سقف نخواهد بود و در نهایت ضخامت دیوارها کمتر می‌شود.

– استفاده از پرلیت در گچ کاری

در مناطق خیلی گرم سیر و یا ساخت کارگاه‌هایی که حرارت زیادی داخل آن وجود دارد، پرلیت را با مقدار معینی گچ مخلولط می‌کنند و سفیدکاری دیوارها را با آن انجام می‌دهند. ضمن این که وجود پرلیت از ترک خوردن گچ نیز جلوگیری می‌کند.

– استفاده از پرلیت قطعات پیش ساخته

یکی از ویژگی‌های پرلیت وزن کم آن است. به همین دلیل برای سبک‌سازی دیوارها و سازه‌ها از پرلیت در ساخت دیوار‌های پیش ساخته و گارتیشن‌ها استفاده می‌کنند.

کاربرد های عایق پرلیت در صنایع

بیشترین مصرف عایق پرلیت به صنعت ساختمان تعلق دارد. در ایران حدود ۴۰ درصد از مجموع پرلیت خام و منبسط شده در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. مصرف پرلیت به سه دسته عمده تقسیم می‌شود که عبارت است از:

• مصرف به شکل سبکدانه
• مصرف به صورت دانه بندی، شامل مش پودری و میکرونیزه تا سایزهای بزرگتر
• مصرف پرلیت در تولید بتن سبک

معمولا در صنعت ساختمان‌سازی از ترکیب پرلیت با مواد دیگر استفاده می‌شود. معمولا عایق پرلیت را در ساخت انواع ملات به کار می‌برند. برای استفاده از پرلیت در ساخت ملات عموما از موادی که با این ماده اختلاط خوبی دارند استفاده می‌شود که شامل سیمان، گچ، و آهک می‌شود. از ترکیب چنین موادی برای مواردی چون: پوشش دیوار، سقف، پوشش لوله‌های فولادی، حفاظت از تیرها، ستون‌ها و دیوارها در برابر آتش سوزی و ساخت قطعات پیش ساخته استفاده می‌شود.

برای ساخت این ملات مخصوص پرلیت دار از حدود ۲۵ درصد وزن مخلوط از سبکدانه پرلیت استفاده می‌شود که در اکثر موارد مخلوط این سبکدانه به همراه سبکدانه‌های دیگری چون ورمیکولیت صورت می‌گیرد. استفاده از عایق پرلیت در ترکیب با سایر مواد ساخت ملات برای نماسازی و مکان‌هایی از سازه که در معرض رطوبت هستند، رایج است.

ویژگی‌ های عایق پرلیت ساختمانی

در مقایسه با عموم مصالح ساختمانی، پرلیت یک عایق صوتی بی‌نظیر محسوب می‌شود. به همین دلیل است که از پرلیت در تولید دیواره‌های سبک پیش ساخته استفاده می‌شود که در مقابل تنش‌ها پایدار است و دچار ترک خوردگی نمی‌شود. از دیگر ویژگی‌های این عایق می‌توان به مقاومت حرارتی مناسب اشاره کرد. در واقع پرلیت یک نارسانای حرارتی محسو بمی شود.

استفاده از بلوک‌های ساخته شده از پرلیت تا حدود زیادی باعث صرفه جویی در مصرف آهن در ساختمان‌سازی می‌شود که نه تنها سبکی سازه را در پی دارد بلکه باعث کاهش هزینه‌ها نیز می‌گردد و سرعت ساخت و ساز را نیز افزایش می‌دهد.

در حالت کلی باید گفت ویژگی‌های عمومی عایق پرلیت بدین شرح است:

• وزن کم
• ضریب انتقال حرارتی پایین
• افت صوتی مناسب
• مقاومت در برابر آتش
• دوام و پایداری شیمیایی
• جذب آب پایین
• -عدم واکنش با انواع مواد شیمیایی

مشخصات فیزیکی پرلیت ساختمانی نیز به این شرح است:

• رنگ پرلیت خام عموما خاکستری، سیاه، سبز، قهوه‌ای، و قرمز است.
• رنگ پرلیت منبسط شده سفید است.
• عایق پرلیت از نظر جلا و بافت دارای جلای چرب و بافت شیشه‌ای است.
• میزان آب موجود در پرلیت خام حدود ۲ تا ۵ درصد است.
• دمای منبسط شدن و یا نقطه نرم شدن عایق پرلیت ۸۷۱-۱۰۹۳ درجه سانتیگراد است.
• میزان حجم پرلیت انبساط یافته ۱۰ تا ۲۰ برابر حجم اولیه است.
• میزان سختی پرلیت ۵.۵ تا ۷ موس (شکننده و دارای خرد شوندگی بالا) است.
• پرلیت یک ماده نارسانا با قدرت رسانایی بسیار اندک محسوب می‌شود.

مهمترین کاربرد عایق پرلیت ساختمانی

همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم پرلیت در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهمترین کاربرد این عایق در ساختمان عبارتند از:

• تهیه لعاب‌های رنگی
• استفاده در تولید کاشی کف و سرویس‌های بهداشتی؛ در این شرایط پرلیت به میزان ۱۲ تا ۳۵ درصد جایگزین فلدسپارت می‌شود.
• تولید سیمان پوزولان و بتن از پرلیت خام
• ساخت الکترود
• تولید سیمان
• تولید زئولیت مصنوعی
• تهیه فیلتر و صافی
• تهیه سرامیک الکتریکی
• تهیه ساینده‌ها

عایق بودن پرلیت ساختمانی

در صورتی که از پرلیت به درستی استفاده شود، به این معنا که دانه‌بندی مناسب این محصول رعایت گردد، تخلخل سطحی نما به شکل چشم گیری کاهش می‌یابد در نتیجه از آلودگی نما و جذب گرد و غبار جلوگیری می‌شود. ضمن این که با ترکیب پرلیت و چسب به روش پرس کردن می‌توان پانل‌های عایق صوت و مواد عایق حرارت در دماهای بالا تولید کرد.

در تهیه عایق پرلیت با خاصیت عایق صوتی از ترکیب پرلیت، پشم سنگ، و پرکننده‌هایی نظیر رس، نشاسته و یا سدیم سیلیکات استفاده می‌گردد. از طرف دیگر پرلیت به عنوان‌اندود مقاوم در مقابل آتش و نیز عایق حرارتی در دماهای بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد محسوب می‌شود و چگالی پایین بتن سبک پرلیت عامل مهمی در عایق‌بندی به شمار می‌ رود.

مهمترین مزایای پرلیت ساختمانی

مهمترین مزایای استفاده از عایق پرلیت در ساختمان‌سازی عبارتند از:

– کاهش زمان اجرای پروژه

– کاهش بار مرده ناشی از اندودکاری

– استفاده از خواص عایق‌بندی چند منظوره

– جلوگیری از ترک خوردگی دیوارها، کف و سقف

وزن عایق پرلیت ساختمانی

با توجه به پژوهش‌ها ترکیبات شیمیایی روی وزن مخصوص سنگ‌ها اثر می‌گذارد. در این میان سیلیکا بیشترین گستره و بزرگترین تاثیر را دارد و پس از آن اکسید آهن، آهک، منیزیم، پتاسیم و آب با افزایش وزن مخصوص درصد سیلیکا، پتاس و آب کاهش می‌یابد و درصد اکسیدهای آهن، آهک و منیزیم نیز افزایش می‌یابد. در وزن مخصوص مواد میزان آب نیز تأثیرگذار است.

با توجه به دلیل وجود ۲ تا ۶ درصد آب ترکیبی در پرلیت خام با حرارت دادن سریع در دمای ۷۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد نرم گشته و تا ۱۰ برابر حجم اولیه خود منبسط می‌شود. و به ماده‌ای سفید برفکی و سبک با دانسیته ۴۰ تا ۱۸۰ کیلوگرم بر متر مکعب تبدیل می‌گردد.

انواع عایق پرلیت

عایق پرلیت از نظر نوع و گونه به دو دسته خام و پخته تقسیم می‌شود. ضمن این که می‌توان از نظر دانه‌بندی و چگالی، رنگ و بافت آن نیز برای پرلیت دسته‌بندی‌های متنوعی را در نظر گرفت.

انواع عایق پرلیت از نظر ویژگی فیزیکی

از نظر علم سنگ‌شناسی پرلیت یک نوع سنگ رئولیتی، داسیتی، یا آندزیتی به شمار می‌رود. جلای این نوع سنگ آتشفشانی شیشه‌ای و دارای سطوح شکست هم مرکز است. این ویژگی شکلی به پرلیت داده است که به نام بافت و جلای پرلیتی معروف است. پرلیت تجاری به طور معمول دارای ترکیب رئولیتی است. رنگ پرلیت خام بین خاکستری تا سیاه است اما این ماده در طبیعت به رنگ‌های سبز، قهوه‌ای، و قرمز نیز دیده می‌شود.

انواع پرلیت از منظر شیمیایی

مقاومت شیمیایی پرلیت متوسط رو به بالا است. گفتنی است که پرلیت در قلیاهای داغ به طور کامل حل می‌شود. در سود نرمال سرد به صورت نیمه محلول است. در اسیدهای ضعیف و آب به مقدار اندک حل می‌شود. پرلیت منبسط شده دارای خواص خنثی است و واکنش کمتری نسبت به پرلیت خام از خود نشان می‌دهد.

بررسی انواع پرلیت از نظر ماهیت فیزیکی

از نظر ماهیت فیزیکی و کاربردی پرلیت را به انواع مختلفی تقسیم می‌کنند که عبارتند از:

1. پرلیت خام

پرلیت خام ماده اصلی تهیه عایق پرلیت محسوب می‌شود. این نوع پرلیت به رنگ‌های خاکستری روشن یا خاکستری متمایل به سبز، سیاه روشن تا تیره و قهوه‌ای و حتی سبز وجود دارد. دارای جلای چرب و بافت شیشه‌ای و از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است. پرلیت با گذشت زمان شروع به تبلور می‌کند. این نوع پرلیت به سهولت تحت تاثیر هوازدگی قرار گرفته و به کائولیت و زئولیت تبدیل می‌گردد.

پرلیت خام در صنایعی مانند سرامیک، سانیره‌ها، ساخت الکترود، تهیه سیمان، مواد منفجره، متالوژی، تولید زئولیت مصنوعی، فیلتر وصافی و ساخت فیبر شیشه‌ای کاربرد دارد. برای تهیه انواع عناصر سیلیس، آلکانی، و آلومینیم مورد نیاز برای سرامیک‌ها می‌توان ترکیب همگن و یکسان پرلیت خام را جایگزین کوارتز و فلدسپارت در تهیه چینی کرد. همچنین در تهیه لعاب‌ها نیز از پرلیت استفاده می‌کنند. پرلیت خام در سیما، زئولیت، ساینده‌ها و علم متالوژی کاربرد فراوان دارد.

۲. پرلیت منبسط

پرلیت منبسط نوعی از پرلیت است که از خواص عایق صوتی و حرارتی برخوردار است. انبساط پرلیت در سال ۱۹۱۴ به طور اتفاقی توسط یک دندانپزشک صورت گرفته است. در همان زمان یک زمین‌شناس که سرپرست شرکت استخراج کانی‌های باریت و نقره بود به هنگام خاموش کردن آتش سوزی سواحل جزیره مایلوس یونان با ریختن ماسه ساحلی روی آتش دریافت که ماسه‌ها در اثر آتش متورم شده‌اند. از آن به بعد به کار گرفتن این سنگ آتشفشانی که اکثر جزایر یونانی از آن تشکیل شده بودند مورد توجه قرار گرفت.

پرلیت منبسط، یک ماده سبک وزنی است که از پرلیت طبیعی تولید می‌شود. برای تولید عایق پرلیت ابتدا پرلیت را در ابتدا خرد می‌کنند، بعد آن را ساییده و از توری‌های زیادی جهت دانه‌بندی عبور می‌دهند. پرلیت دانه‌بندی شده را با سرعت حرارت می‌دهند و در نهایت توده سبک وزن، سفید رنگ و حجیمی تولید می‌شود که پرلیت منبسط شده یا عایق پرلیت نام دارد.

3. پرلیت آب گریز

پرلیتی که یک لایه از مواد هیدروفوبیک یا مواد سلولزی به سطح آن چسبیده باشد، بدون آنکه آسیبی به آن برساند و یا از کیفیت فیزیکی آن بکاهد را در اصطلاح پرلیت آب گریز یا هیدروفوبیک می‌نامند. این نوع پرلیت، از گونه پرلیت‌های پخته است و تولید آن در انحصار یک شرکت در کشور چک قرار دارد. مهمترین کاربرد این نوع پرلیت در کشورهای اروپایی استفاده از آن برای جدا کردن هیدروکربورها از آب‌های آلوده است.

4. پرلیت پومیسی

این پرلیت در نزدیکی سطح زمین یافت می‌شود و دارای وزن کم و شکل کف دار است. حفره دار شدن و تغییر شکل حفرات تابعی از فشار محدودکننده و مقدار ویسکوزیته جریان در طول حفره دار شدن مایع سرد شونده سطحی است. این نوع پرلیت در مقایسه با سایر انواع آن، تمایل بیشتری به شکست و پودر شدن دارد.

5. پرلیت دانه‌ای یا گرانولار

این نوع از پرلیت‌ها عموما در مجاورت و یا در بخش‌های ژرف‌تر از منطقه پرلیت پومیسی یافت می‌شود. از نظر چگالی نسبت به سایر انواع بیشتر است و ظاهری شکر مانند دارد. طیف رنگی آن شامل رنگ خاکستری تا قهوه‌ای است

6. پرلیت شکری

این نوع عایق پرلیت دارای بافت دانه‌ای است و همانند نوع گرانولار در بخش‌های عمیق‌تری از پومیس قرار می‌گیرد. این بخش متراکم و از بافت قوی‌تری ساخته شده و دارای ساختاری شکری است. حفاری این مدل بسیار آسان است و رنگ آن زرد نخودی است.

عایق کاری در دمای بالا با پرلیت

عایق پرلیتی در کنار صنایع ساختمانی، در صنایع فولاد و ریخته گری، ساخت قطعات و آجرهای نسوز، قالب‌های گداخته و… نیز کاربرد دارد. عایق پرلیت به علت داشتن خاصیت نسوزی که تا ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد نیز می‌رسد بیشترین کاربرد را در تولید آجرهای نسوز و بلوک‌ها دارد.

کاربرد عایق پرلیت در صنایع بسته‌بندی

پرلیت منبسط یا عایق پرلیت خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی دارد که باعث می‌شود در صنایع بسته‌بندی به ویژه بسته‌بندی شیشه و مواد قابل اشتعال از آن استفاده شود.

استفاده از عایق پرلیت در عایق‌بندی زیر طبقات

عایق زیر طبقات پرلیت، نوعی عایق غیر عالی است که دچار فساد نمی‌شود، به آسانی مشتعل نمی‌شود و یک عایق بسیار مناسب برای جلوگیری از نفوذ انواع حشرات از جمله موریانه‌ها و مورچه‌ها محسوب می‌شود. عایق پرلیت دارای PH خنثی است و به همین دلیل می‌توان با خیال راحت از آن به عنوان یک عایق ضد خوردگی و خنثی استفاده کرد. از عایق پرلیت در لوله کشی ها، سیم کشی‌های الکتریکی در زیر طبقات استفاده می‌شود چرا که نه دچار خوردگی می‌شود و نه سایش می‌یابد. ضمن این که یک عایق بسیار عالی برای کاهش انتقال صوت به شمار می‌رود و استفاده از آن در دیوارها مانع از عبور صوت به طبقات دیگر می‌شود.

از عایق پرلیت در ساخت طبقات سیمانی، طبقات آسفالتی، طبقات تخه‌ای و… استفاده می‌شود.

قیمت و خرید عایق پرلیت

در مورد عایق پرلیت عوامل مختلفی از جمله دانسیته، انواع دانه بندی، مواد ترکیبی و… تأثیرگذار هستند. عموما پرلیت دارای دانه‌بندی ۳ تا ۷ و دانسیته ۱۵۰ تا ۱۷۰ کیلوگرم بر متر مکعب و با وزن ۱۵ تا ۱۷ کیلوگرم است. نوع بسته‌بندی عایق پرلیت با توجه به نیاز مشتری و عموما در کیسه‌های ۱۰۰ کیلوگرمی آماده و عرضه می‌شود.

جمع‌ بندی

پرلیت یکی از کاربردی‌ترین عایق‌ها در صنایع گوناگون محسوب می‌شود. این ماده با توجه به خاصیت‌های فیزیکی و شیمیایی که دارا است به شکل‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد که مهمترین آن استفاده در صنایع ساختمانی به عنوان عایق صوتی و حرارتی است.

گستره استفاده از عایق پرلیت در صنایع مختلفی از جمله صنایع بسته بندی، کشاورزی، صنایع تولیدی، بسته بندی، صنایع متالوژی و… وجود دارد و از انواع پرلیت در این صنایع به شکل خام یا منبسط شده استفاده می‌گردد. برای اطلاع از نحوه بهره مندی از خدماتی چون عایق پلی استایرن، عایق دو جزئی، عایق پرلیت و … با ما در برکه در ارتباط باشید.

توصیه می‌کنیم که با بهره گرفتن از دانش و تخصص گروه مهندسان برکه به‌منظور نصب انواع عایق‌های رطوبتی و حرارتی و صوتی همچون عایق ژئوممبران، عایق کریستالی و یا عایق امولسیونی از اجراء کارشناسان و اصولی عایق‌کاری اطمینان حاصل فرمایید.