پرلیت در صنعت ساختمان
با توجه به پیشرفت تکنولوژی و تأثیر آن در صنعت ساختمان، امروزه استفاده از مصالح مدرن و جدید، جایگاه خاصی در این صنعت پیدا کرده است. پرلیت نیز یکی از مواردی است که سالهای قبل توسط کشورهای پیشرفته شناسائی شده و در صـنایع مختلف از جمله ساختمان، بکار گرفته شده و هم اکنون بیش از پنجاه درصد پرلیت تولیدی در کشورهای صنعتی در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد.
روی آوردن به استفاده از پرلیت در صنعت ساختمان به علت حفرات میکروسکوپی تشکیل دهنده ی آن، خنثی بودنش از نظر شیمیایی و مقاوم بودنش در برابر حملۀ موریانه ها و جانوران موذی، دارای اهمیت و ویژگیهای منحصربه فرد است.
از این رو می توان کاربرد پرلیت در صنعت ساختمان را به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود:
الف) سبک سازی ب) عایق حرارتی و صوتی ج) سایر مصارف
الف) سبک سازی
امروزه کارشناسان عرصۀ ساخت وساز در کشورهای توسعه یافته در تلاشند تا با سبک سازی بناها از تأثیر نیروی زلزله در ساختمانها بکاهند. پرلیت به سبب وزن مخصوص بسیارکم، حالت ماسه ای و متخلخل، به عنوان ماده ی اولیه بتن، ملات سیمانی و گچی مورد توجه سبک سازان است. از آنجایی که کف سازی، سفت کاری و نازک کاری عامل ایجاد وزن مردۀ ساختمان می باشد، می توان در هر مرحله با استفاده ی مناسب از پرلیت در مصالحی مانند بتن سبک برای دیوارهای غیرحمال و ملات پرلیتی برای کف سازی و استفاده از کناف های پرلیتی سبک در سقف ها برای کاهش وزن ساختمان اقدام نمود. برای نمونه اگر کف سازی و شیب بندی پشت بام با استفاده از پرلیت انجام گیرد، وزن بار مرده ی پشت بام تا 50 درصد کاهش خواهد یافت. در نتیجه استفاده از پرلیت در کل حداقل 15٪ و حداکثر 40٪ از وزن بارمرده ی ساختمان را کاسته و نتیجه آن کاهش مصرف فولاد و بتن سازه ای و به دنبال آن کاهش هزینه های جاری ساختمان خواهد بود.
بطور خلاصه از نقش پرلیت در سبک سازی ساختمان می توان موارد زیر را بر شمرد:
تولید بتن سبک برای سقف، کف، دیوارهای جدا کننده، تولید بلوک و سایر قطعات سبک ساختمانی، تولید پانل های گچی سبک، شیب بندی پشت بامها و کف سازی
ب) عایق حرارتی و صوتی
پرلیت منبسط به خاطر تخلخل زیاد خود، بعنوان یک عایق حرارتی و صوتی مناسب شناخته می شود، قابلیت عایقی بتن پرلیتی تا 20 برابر بتن معمولی است. بر اساس آزمایشات انجام یافته 1 سانتیمتر اندود پرلیتی از نظر انتقال حرارت با ضخامت10 - 8 سانتیمتر دیوار آجری و ضخامت 18 سانتی متر دیوار بتنی و20 سانتیمتر دیوار سنگی برابر است، لذا از پرلیت می توان برای کنترل هدر رفت حرارت داخل ساختمان و درمناطق سردسیری و برودت داخلی در مناطق گرمسیری استفاده نمود. امروزه به خاطر بالا بودن هزینۀ انرژی در ساختمان ها، مهندسین و طراحان به دنبال راهی برای کاهش اتلاف سوخت در ساختمان ها هستند.کف ها و دیوارهای خارجی و دیواره های داکت ها از جمله محل هایی هستند که می توان با عایق کاری آنها از تبادل حرارتی، برودتی داخل با خارج ساختمان جلوگیری نمود. پیش بینی می شود با بکارگیری پرلیت در بناهای ساختمانی تا 50 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی شود.
عایق زیر طبقات
عایق زیرطبقات پرلیتی، عایق غیرآلی بوده که فساد نیافته، به آسانی مشتعل نشده و محلی مناسب برای اسکان موریانه ها نمی باشد. از آنجایی که PH آن خنثی است، در لوله کشی ها و سیم کشی های الکتریکی که در زیر طبقات انجام می شود خوردگی و سایش نیافته و به میزان زیادی انتقال صدا از یک طبقه به طبقات دیگر و از طبقه به دیوارها و از سیستم لوله های زیر طبقات را کاهش می دهد.
عایق نمودن سقف
از مخلوط پرلیت و سیمان پورتلند با آب، عایقی سبک و محکم بدست می آید که از آن برای عایق نمودن سقف ها، پاگرد طبقات، سازه های سبک و بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود. یکی دیگر از خواص پرلیت خاصیت جذب صدا می باشد که تا 8 برابر مصالح بتنی صدا را به خود جذب می نماید. یکی از مشکلات عمده، در واحدهای مسکونی همجوار مجتمع های مسکونی انتقال صدا بوده که برای رفع این نقیصه می توان از پرلیت منبسط استفاده نمود.
عایقهای پرکننده ی بنایی
امروزه استفاده از پرلیت به عنوان عایق بین دیوار یا پرکردن بین حفره ها و وسط بلوک های سیمانی به طور وسیعی در کشورهای پیشرفته رایج می باشد. در ایالات آمریکا مقادیر زیادی پرلیت منبسط شده جهت عایق کردن بلوک های بتنی و واحدهای بنایی مورد استفاده قرار می گیرد. بسته به محل مصرف و مشخصات محصول، چگالی پرلیت در این موارد از 32 تا 176 کیلوگرم بر متر مکعب تغییر می کند که در چگالیهای بیشتر به دلیل تراکم، قابلیت انتقال حرارت بیشتر و خواص عایق سازی کمتر می شود. در صورتی که از پرلیت سبک در حفرۀ دیوارها و یا در سوراخ آجرها در کارهای بنایی استفاده شود، انتقال حرارت تا 50 درصد کاهش می یابد و محدوده عایق سازی آن در درجه حرارت 1080 - 269 درجه سانتیگراد است. پرلیت منبسط شده همچنین در بعضی مواقع جهت عایق کردن سیمهای الکتریکی و لوله های مجاری آب استفاده می شود. علت کاربرد پرلیت در این موارد بدلیل داشتن خواص عایق در مقابل حرارت و مقاومت در برابر آتش وزن مخصوص کم و عدم پوسیدگی آن در اثر خوردگی بر می گردد.
پوششهاي لوله
لوله‌هايي با عايق بندي ضعيف معمولاً در معرض خطر احتراق و مسئله خوردگي قرار مي گيرند و در نهايت باعث متلاشي شدن لوله‌ها مي‌شوند. جمع شدن يک سري نا خالصي ها و کثافات داخل لوله‌ها در اثر مسائل مذکور را مي‌توان با استفاده از بتن پرليت منبسط شده تحت عنوان فرآيند بهبود کاهش داد. پوششهاي لوله، بصورت استوانه اي يا صفحه اي، شامل پرليت قالب ريزي شده با مخلوط چسب هاي مختلف و مقاوم در برابر آب است که عايق کاري انواع لوله به ويژه لوله‌هاي انتقال بخار درکارخانجات، مولدهاي بخار و توربين ها را تأمين مي‌نمايد. قابليت انبساط و انقباض کم از ويژگيهاي اين پوشش ها است و همچنين داراي مقاومت خوبي در مقابل فرسودگي مي باشد.
ج) سایر مصارف
رنگ سازی، پلاستیک سازی، سنگ مصنوعی، سرامیک سازی، پلاسترها، آسفالت، اندودها
اندود پرلیت - گچ
بالا بودن میزان عایق حرارتی و صوتی این محصول به اثبات رسیده است. در گچ کاری دیوارهای خانه، کارگاه ها و آموزشگاه هایی که نیاز به درجه بالایی از عایق صوتی وحرارتی دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. وزن این محصول 60 درصد از اندود معمولی کمتر است و بر اساس کاربرد، در هر 100 متر مربع، بار مرده ساختمان را 1 تا 2 تن کاهش داده، از هر نوع ترک خوردگی جلوگیری می کند و نیاز به گچ کاری مجدد را بر طرف می سازد.
اندود پرلیت – سیمان
در قسمتهایی از ساختمان که در معرض رطوبت قرار دارند و نیز سطوح خارجی به ویژه نماسازی، از اندود پرلیت – سیمان و معمولا به صورت اسپری استفاده میشود. این نوع اندود در هر شکل و اندازه زیرکاری برای گرفتن روزنه ها به کار می رود و نیاز به اتصالات یا کلاف بندی را برطرف می کند. اندود پرلیت – سیمان، حریق را چهار ساعت به تأخیر می اندازد، وزن اسکلت ساختمان و فونداسیون آن را کاهش می دهد و به دلیل سبک بودن دستگاه اسپری، می توان در زمان کمتری، مساحت بیشتری را اندود کرد.
بتن نسوز پرلیتی سبک
این محصول حرارت 1100 درجه سانتیگراد را تحمل می کند. انرژی اکتیواسیون آن 1100 درجه سانتیگراد می باشد. سیمان یا بتن نسوز قالب گیری و وییراسیون می شود. در جاهایی که تولید نسوزهای رسی و یا فیبرهای نسوز دشوار است، به عنوان جانشین آنها به کار می رود. 15 – 5 درصد این محصول، آلومینات یا سیمان آلومینه و 35 - 25 درصد آن پرلیت منبسط است.
افزودن پرليت موجب تسهيل در پمپاژ ملات سيمان به ارتفاعات ساختمان مي‌گردد. بتنهاي ساخته شده از ملات پرليت، مقاومت و استحکام بتن ساخته شده از ملاتهاي ديگر را ندارد و مقدار نيروي حاصل از تراکم بتن با مقدار پرليت افزوده شده رابطه معکوس دارد و قابليت انتقال حرارت با افزايش پرليت کم مي‌گردد. در جاهايي که نيروي تراکم پايين مورد نياز باشد از بتنهاي پرليتي استفاده مي‌شود. ملاتهاي حاوي سنگ شکسته بيشترين استحکام ولي سنگين ترين وزن را دارند. ولی برای بتنهاي خيلي سبک از ملات پرليتي، ورميکوليت، پوميس، و به مقدار جزئي دياتوميت استفاده مي‌شود.
تحقيقات زيادي در زمينه مخلوط مناسب براي ملاتهاي پرليتي انجام شده است و فرمولهاي مناسب براي تهيه آن بدست آمده است.
مزایای مصالح پرلیتی
1- وزن کم: وزن مخصوص پرلیت 170 - 30 کیلوگرم در مترمکعب است که در صورت استفاده در مصالح ساختمانی باعث کاهش وزن ساختمان شده و هزینه های ساخت و ساز کاهش می یابد.
2- کاهش ریسک: از آنجایی که نیروی زلزله وارد بر سازه، رابطۀ مستقیم با وزن سازه دارد، با استفاده از مصالح سبک پرلیتی، نیروی مؤثر زلزله کاهش یافته و به دلیل وزن سبک آوار، تلفات جانی نیز به میزان چشمگیری کاهش می یابد.
3- عایق حرارتی و صوتی: این خاصیت باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و از طرفی کاهش هزینه های تأسیسات ساختمان می گردد، همچنین مصالح پرلیتی باعث کاهش آلاینده های صوتی می شوند.
4- صرفه جویی اقتصادی: با توجه به سبکی و راحتی نصب مصالح پرلیتی در جابه جایی قطعات تسهیل شده، ساختمان سازی را تسریع می کند و از قیمت اجرا، حمل و نیز تعداد کارگر و مصالح مصرفی می کاهد. همچنین باتوجه به روند افزایش قیمت انرژی، عایق بودن مصالح پرلیتی در برابر سرما و گرما علاوه بر صرفه جویی در تجهیز تاسیسات در سطح حرارتی و برودتی، موجب کاهش قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی خواهد شد.
5- ضد اشتعال: مصالح پرلیتی، نسوز بوده و تا 4 ساعت در برابر تست های آتش انجام شده، دوام می آورد. بنابراین برای سقف و کف ضد حریق ایده آل می باشد، همچنین برای دیواره های نازک بتنی، پانلهای پیش ساخته و سازه های بلوکی عایق و مقاوم در برابر اشتعال مناسب می باشد.
6- ابزارپذیری و میخ خوری: مصالح پرلیتی به دلیل ساختار متخلخل دارای قابلیت های ابزارپذیری، و نگهداری میخ وارد شده می باشد.
7- ریزش کم: بلوک های پرلیتی نسبت به بلوکهای سفالی ریزش کمتری دارند.
8- شات کریت: ملات پرلیتی قابلیت پاشش به انواع سطوح را دارد.
9- نازک کاری: برای سطح بتن پرلیتی می توان از انواع پوششها مانند رنگ، گچ، رولکس، کاغذ دیواری و ... استفاده کرد.
10- فساد ناپذیری: پرلیت در مقابل ترکیبات اسیدی و قلیایی مقاوم بوده و PH نزدیک 5/6 دارد.
11- شیب بندی کف و بام: پرلیت به دلیل وزن کم و ثبات ساختاری جزو بهترین مصالح ساختمانی برای پوشش کف و بام است. با استفاده از پرلیت می توان پشت بام ساختمان را شیب بندی کرد و از انتقال گرما از طریق بام جلوگیری می کند.
در نهایت استفاده از پرلیت برای بناهای مسکونی، اداری و علی الخصوص کتابخانه ها و بیمارستانها جهت سبک سازی و عایق کاری صوتی و حرارتی ضروری می باشد .
