Применение перлитового песка в строительстве

Перлит и перлитобетон строительстве.

Вспученный перлит имеет насыпную плотность от 50 кг на кубический метр и теплопроводность лишь незначительно уступающую каменной и стекловате аналогичных плотностей.

Обычно в строительстве перлит используется в теплоизоляционных засыпках, в качестве наполнителя в штукатурных и кладочных теплых растворах и при производстве несущих стеновых блоков. Толщина 10 сантиметров перлитовой засыпки насыпной плотности 100 кг/м3 вполне достаточна для теплоизоляции дома в средней полосе России. Так же перлит и вермикулит мелкой фракции применяются в качестве наполнителя в теплых штукатурных растворах.

Для изготовления несущих стеновых блоков нужно применять перлит и вермикулит плотностями выше 250 кг на куб.

В средней полосе России цена перлита начинается от 1000 руб за куб. Примерно такая же цена у керамзита. В тех местах где, как в Армении или Украине добывают и перерабатывают собственный перлит, цены на перлит могут быть существенно ниже. Исходя из этих цен и следует рассматривать возможность применения покупного перлита.

Из-за усадки насыпной перлитовой засыпки лучше использовать легкие марки перлита в качестве монолитного перлитобетона в полостях колодцевой кладки.

При наличие перлита насыпной плотности от 250 кг на куб можно изготовить с помощью разборной опалубки несущие полнотелые перлитобетонные блоки.

Впрочем даже из самого легкого перлита насыпной плотности 75-100 кг на куб можно сделать теплоизоляционные самонесущие блоки с расходом около 200 кг цемента марки М500. Плотность бетона при этом будет около 400. 500 кг на куб, а стены из таких блоков будет сопоставима с реальной теплопроводностью стен из теплоизоляционных ячеистых бетонов промышленного производства аналогичной плотности.

Из недостатков перлитобетонов стоит отметить их высокое водопоглощение, которое в производстве решается вводом гидрофобизирующих добавок и закрытием пор в вспученном перлите при двухстадийном вспучивании сырья. Из литературных источников следует, что гидрофобизация по массе перлитобетона менее эффективна гидрофобизации изделия по его поверхности. То есть, оптимально с точки зрения экономики строительства обрабатывать внешнюю сторону перлитобетонной стены гидрофобизатором или делать отделку стены с помощью «навесного фасада».

В результате исследований влияния гранулометрического состава и насыпной плотности перлита на прочность и плотность перлитобетона установлено, что для теплоизоляционно-конструктивных бетонов предельная круп­ность зерен должна быть равна 20 мм при насыпной плотности щебня и перлитового песка порядка 300 кг/м3.

Водопотребность перлитобетонной смеси зависит от гранулометрического состава заполнителя. Так, водо­потребность крупнопористого бетона меньше, чем плот­ного, а мелкозернистого больше, чем крупнозернистого. При изменении расхода цемента от 150 до 500 кг/м3oптимальныи расход воды затворения перлитобетона прак­тически не изменяется. Рекомендуется применять порт­ландцемент марок 400 и выше.

Поверхностно-активные добавки улучшают удобоукладываемость перлитобетонной смеси, сокращают расход воды затворения и уменьшают остаточную влаж­ность. Наибольший эффект получен при применении порошка ЦНИПС-1 в количестве 0,3% веса цемента, что повышает прочность перлитобетона на 30%.

Состав перлитобетона следующий:

Перлитовый щебень в л:

фракции 20—10 мм…………………………….680

Перлитовый песок фракции 0 – 5 мм в л……. 450

Цемент марки 400 в кг………………………..260

Источник

Характеристики и применение перлитового песка

Перлитовый песок, благодаря своей почти невесомой структуре, обладает массой достоинств, что позволяет его с успехом использовать во многих областях человеческой деятельности. В данной статье рассмотрим подробнее, что собой представляет этот интересный материал, в каких сферах целесообразно его применение, а в каких – стоит отказаться от эксплуатации по ряду существенных причин.

Происхождение

Слово «перлит» переводится с французского языка как «жемчужина», и песчинки действительно похожи своей текстурой на жемчуг. Однако никакого отношения к моллюскам и тем более к ювелирному делу перлит не имеет.

Песчинки образуются вследствие выброса магмы на поверхность во время извержения вулкана – в тот момент, когда раскаленная масса быстро остывает. В результате получается вулканическое стекло, которое известно под названием «обсидиан».

Те слои материала, которые оказались глубоко под землей, подвергаются действию подземных вод (несколько меняют структуру, впитывают определенное количество влаги), и на выходе образуются песчинки перлита, а по-научному – гидроксид обсидиана.

Свойства

Перлит подразделяется на 2 большие группы по содержанию в нем жидкости:

Помимо воды, материал содержит множество химических элементов. Среди прочих можно выделить железо, оксид алюминия, калий, натрий, диоксид кремния.

По структуре перлит – это пористое вещество, которое подразделяется на разные виды в зависимости от преобладания тех или иных химических элементов в составе. Например, известен обсидиановый, кладочный, сферолитовый, гидравлический, пемзовидный, сухоройный, пластиковый и другие виды.

В натуральном виде материал не используется в строительстве. Однако в процессе экспериментов людьми было открыто его уникальное свойство вспучиваться при прохождении термической обработки, увеличиваться в размерах и распадаться на частицы. Именно этот материал впоследствии получил название «вспученный перлит». В процессе обжига частички могут увеличиваться в размерах до 18–22 раз, благодаря чему удается создать материал разной плотности (она может варьироваться от 75 кг/м3 до 150 кг/м3). От плотности зависят условия применения вспененного материала:

Перлит, имеющий от природы разнообразные цвета (от черного и зеленого до коричневого и белого), после горячей обработки приобретает определенный кремовый или голубоватый оттенок.

На ощупь такие «камешки» кажутся приятными и теплыми, более крупные частицы называют уже не песком, а перлитовым щебнем.

Плюсы и минусы

Как и каждый материал, перлит имеет ряд преимуществ и недостатков. Характеристики перлита необходимо учитывать, поскольку материал сильно отличается от обычного песка.

Рассмотрим основные плюсы, которые помогут определиться, где целесообразнее всего применять этот гранулят.

К недостаткам этого во всех смыслах полезного материала можно отнести три момента.

Сферы применения

Благодаря своим высоким эксплуатационным качествам вспененный перлит применяется во многих сферах деятельности: от строительства до медицины, от металлургии до химической промышленности. Рассмотрим подробнее те отрасли применения, которые часто встречаются не на массовом производстве, а в повседневной жизни.

Строительство

Как уже было отмечено выше, перлит высоко ценится за свой небольшой вес, который позволяет создавать более легкие конструкции и снижает давление на несущие элементы.

Вспученный песок часто используют для приготовления растворов и штукатурки. Раствором промазывают межблочные швы, а штукатурку наносят на поверхность для утепления помещения. Штукатурка на основе вспененного вулканического вещества способна сохранять тепло не хуже, чем кирпичная кладка.

Насыпным сухим материалом утепляют промежутки между стенами, его размещают для утепления и выравнивания под напольное покрытие, а также смесь перлита и битумной мастики служит утеплителем для крыши. Изоляция дымохода, выполненная на основе данного материала, существенно снижает риск возгорания, поскольку перлит – негорючий элемент.

Помимо этого, в продаже можно найти уже готовые строительные блоки на основе этого материала.

Сельское хозяйство

Поскольку перлит – экологичный и безвредный материал, не выделяющий вредных веществ, его с успехом применяют в садоводстве при выращивании различных культур.

Так, вспененный песок служит отличным разрыхлителем благодаря своей пористой структуре. При его добавлении в почву обеспечивается поступление кислорода к корням растений.

Перлит способен накапливать и удерживать влагу, что позволяет растениям в экстренных засушливых ситуациях не остаться без влаги.

Кроме того, часто такой песок применяют и с совершенно противоположной целью – собрать излишнюю влагу после чрезмерно частых проливных дождей и тем самым спасти растения от загнивания.

Бытовое применение

Самые мелкие фракции вспененного перлита применяются для создания фильтров различного назначения. Без них не обходится изготовление всевозможного оборудования в медицинской и фармакологической областях.

Широко применяются мелкие гранулы перлита при создании фильтров для пищевой промышленности.

Срок службы

Благодаря природному происхождению и последующей термической обработке перлит не имеет сроков годности и может эксплуатироваться неограниченное количество времени без потери своих положительных качеств.

Еще больше об особенностях перлитового песка смотрите в следующем видео.

Источник

Легкий и прочный: пористый перлитовый песок

Необычайно легкий перлитовый песок обладает массой положительных свойств. Благодаря чему этот пористый сыпучий материал широко применяется во многих сферах деятельности человека.

Происхождение материала и его специфика

В природе перлитовый песок в готовом виде не встречается. Его производят из натурального кислого вулканического стекла, которое от других строительных пород ничем особенным не отличается. В своем составе перлит содержит свободную и связанную воду, которая заключается в микротрещинах. Чтобы перлитовый песок приобрел свои специфические качества, используют свойства именно связанной воды.

Для этого породу нагревают до температуры свыше 1000ºC. После значительного нагрева влага превращается в газ, сильно расширяется, раздувая при этом натуральное стекло. Поэтому конечный продукт – песок перлитовый вспученный – по объему может почти в 12 раз превышать исходное сырье. Чтобы удалить излишки влаги, песок, при необходимости, подвергают повторной термообработке, но используя при этом более низкую температуру – до 400°С. В конечном продукте должно содержаться не более 5% связанной влаги.

Полученный путем нагревания перлитовый состав имеет вид шаровидных гранул беловатого или кремового цвета. Диаметр частичек может варьироваться от 1,6 до 5 мм. Более крупные фракции принято называть перлитовым щебнем. На ощупь новое вещество выходит легким и теплым. Обработка перлита осуществляется в шахтных печах, которые позволяют при одной и той же технологии получать гранулы с открытыми или закрытыми порами. Первые являются более гигроскопичными, вторые – прочными.

Главные свойства сыпучего материала

Благодаря множеству полых ячеек, образовавшихся вследствие расширения паров влаги, перлитовый песок обладает необычайной легкостью и пористостью. Именно пустотелое строение внутренней структуры вспученного материала кардинально отличает его от других веществ. Песок является полностью экологически чистым: он не имеет запаха, в нем не размножаются болезнетворные бактерии.

Благодаря тому, что уникальное вещество на 99% состоит из вулканического стекла, а 85% этой массы превращены в мельчайшие поры, материал сильно впитывает влагу из окружающей среды, имеет свойства тепло- и звукопоглощения. После термообработки полностью вся влага из песка не удаляется и в его структуре остается от 2% до 5% связанной воды. Именно она делает пористый материал совершенно инертным.

Перлит не вступает в ионные связи с другими веществами. Поэтому в нем не накапливается и не проводится электричество. Песок не окисляется и не вступает в химические реакции. Он переносит высокие и низкие температуры и не горит. Благодаря пористой структуре вулканического стекла перлит одновременно является легким и износостойким веществом, что обеспечивает его долговечность.

Песчаные фракции с порами-канальцами открытого типа считаются уникальными улавливателями и фильтрами для жидкостей и газообразных субстанций. Пористые шарики способны впитывать и удерживать в себе вещество, словно губка.

Различные сферы применения

Благодаря своей пористой прочной структуре и редким особенностям гранулят приобрел распространенное применение в разнообразных отраслях человеческой деятельности. Наиболее часто вспученная масса задействуется в следующих производствах:

Для разных отраслей применяются отличные по размеру и плотности гранулы пористого материала. Наиболее крупные фракции, диаметром от 1 до 5 мм, используются в сельском хозяйстве. Наиболее мелкие – применяются для создания инертных фильтров. Без таких фильтров не обходится медицина, фармацевтика и даже пищевая промышленность. Для этого подходят частички, не превышающие в диаметре 0,16 мм. От плотности гранул зависит скорость и качество фильтрации. Для строительства пригодны шарики среднего размера – от 0,16 до 1,25 мм.

Из-за своей инертности и стойкости к агрессивной внешней среде вулканический вспученный гранулят часто применяется в химической промышленности. Фракции наполняют катализатором, который необходим для протекания агрессивных реакций превращения веществ. Сам песок при этом в реакцию не вступает. Еще пористая масса служит сорбентом для газообразных и летучих веществ.

В строительстве гранулят ценится за свой малый вес. Песчаная масса не утяжеляет конструкции, но не сказывается на их прочности. Она применяется для создания тепло-, шумо- и влагоизоляции. Вспученный песок используется в виде штукатурки для утепления стен, полов и потолков. Его добавляют в растворы для кладки, он является хорошим заполнителем для легких газо- и пенобетонов. Из него изготавливаются строительные блоки и перекрытия, плитки для отделки помещения. В металлургии перлитовую массу ценят за ее жаростойкость – ею защищают металлические конструкции и изолируют литейные формы от раскаленного металла. Благодаря своей способности не пропускать через себя тепло вспученная субстанция задействуется в изоляции холодильных камер.

В сельском хозяйстве используется крупный агроперлит. Он добавляется в почву для удержания и накопления влаги. Это позволяет уменьшить затраты на полив в засушливых регионах или аккумулировать влагу для влаголюбивых растений. Как и любой песок, агроперлит хорошо разрыхляет почву и обеспечивает корневое дыхание плодовым культурам.

Вспененный материал не окисляется, не испаряет вредных веществ и не отравляет почву. Пенистый перлит задействуют для борьбы с излишней влагой почвы после наводнений и обильных дождей. Также высокие впитывающие способности песчаного гранулята послужили причиной для его использования в качестве сорбента для сбора нефти с поверхности загрязненных водоемов.

Использование в строительстве

Основная область, где вспученный материал нашел свое широчайшее применение, – это строительство. Здесь особо ценятся все положительные качества перлита, но более всего – его способность сдерживать тепло или холод. Поэтому в строительстве почти 60% перлита идет на изготовление термоизоляции. Исследования показали, что 3 см штукатурки на основе облегченного гранулята способны заменить почти 25 см кирпичной кладки.

Штукатуркой на перлитовой основе обрабатывают стены внутри помещения. Для утепления здания снаружи и заделывания межблочных швов, применяется раствор на основе вспученного вулканического стекла. Такой раствор имеет небольшой вес и не увеличит нагрузку на здание. Также перлит инертен и не вредит электропроводке и металлическим конструкциям.

Кроме штукатурки и растворов, перлитовую смесь можно использовать в виде насыпки для утепления пола. Такой сыпучий материал хорошо заполняет все пустоты и выравнивает поверхность. Благодаря гигроскопичности перлита пол будет всегда теплым и сухим. Насыпной изоляцией можно значительно утеплить старые дома, поместив гранулят в пустоты между стенками. Насыпным способом можно утеплить не только пол и стены, но и крышу здания. Строительные блоки на основе перлита тоже будут хорошо контролировать теплообмен в помещении. Кроме того, пористые конструкции будут задерживать и ненужные звуки.

Положительные и отрицательные качества вспученного материала

Перлитовый песок кардинально отличается от других строительных материалов. Он имеет массу уникальных положительных качеств:

При массе преимуществ перлит имеет и некоторые особенности, ограничивающие его широкое применение:

Вспученный песок из вулканического стекла имеет свои достоинства и недостатки, поэтому при его использовании необходимо учитывать факторы окружающей среды. Перед применением песка во влажных помещениях его необходимо обработать водоотталкивающими веществами.

Источник