Перлит - получение и использование
Визуально перлит выглядит как песок или щебень (в зависимости от размера фракций) белого или чуть серого цвета, не имеет запаха.
Перлит используют в сельском хозяйстве, металлургии, медицине, энергетике, строительстве и т.д.
В зависимости от области применения и размера его частиц перлит производится в таких самых распространенных разновидностях:
- строительный перлит (фракция 0,16…1,25 мм);
- агроперлит (размер гранул 1…5 мм);
- фильтроперлит (размер гранул 0…0,16 мм).
В строительной отрасли перлит в основном используется как теплоизоляционный материал (60% от всего объема использования). Перлит используется как заполнитель для изготовления легких бетонов и растворов. На основе его изготавливают перлитовые блоки и кирпичи для кладки стен, плиты для отделки жилых помещений. В Украине выпускается перлит с плотностью 75, 100, 150, 200 кг/м3.
Получение перлита
В строительстве перлит, как собственно горная порода, практически не используется, потому что такой перлит обладает свойствами, как обычный камень или щебень .
Уникальные свойства перлит приобретают вследствие его обработки. Перлит, как и все горные породы, имеет свободную и связанную воду. Связанная вода находится в микропорах породы и при нагревании способна расширяться и превращаться в газ. Расширение воды происходит вследствие резкого нагрева породы (подвергание термическим ударом) при температуре 900…1100оС, что приводит к взрыву пор, вспучиванию (в 5…20 раз) и распадению породы на шарообразные частицы с пористостью 70…90%. При термической обработке, в связи с испарением воды и частичном ее освобождении создаются множество мелких пузырьков и пустот.
В зависимости от количества содержание воды в составе перлита процесс термической обработки может происходить в один или два этапа. При содержании воды в породе более 3,5%, с перлита предварительно удаляют этот избыток путем выдержке при температуре 300…400°С.
Технические характеристики вспученного перлита
Насыпная плотность:
перлитовый песок: 45…200 кг/м3 (в зависимости от размера частиц);
перлитовый щебень: до 500 кг/м3.
Размер частиц: 1…10 мм.
Негорючий, огнестойкий (на основе перлита изготавливают теплоизоляционные и огнестойкие штукатурки).
Пористость 70…90%.
Выдерживает температуру в диапазоне: — 200оС …900оС.
Низкая теплопроводность: 0,043…0,053 Вт/мК.
Гигроскопичный материал (способный поглощать влагу и отдавать ее наружу, не ухудшая своих свойств).
Относительно низкая стоимость: 300…400 грн/м3.
Применение перлита в строительстве
Наибольшее распространение получили следующие изделия из перлита:
насыпная перлитовая изоляция;
сухие строительные смеси с содержанием перлита;
перлитовые плиты;
перлитовый кровельный материал;
перлитовые стеновые изделия.
Насыпная перлитовая теплоизоляция
Насыпная перлитовая изоляция изготовляется путем обработки органическими кремниевыми составами и высокой температурой, которые обеспечивают негорючесть и гидрофобизацию гранул перлита.
Благодаря перлитовой изоляции экономится строительный материал, сокращаются в разы теплопотери (до 50% и больше). При возведении стен посредине оставляют пустотный зазор (ширина его определяется расчетом), который заполняют перлитом (фото 3). Заполнение перлитом выполняется путем высыпания его из мешков и последующим уплотнением. Уплотнять необходимо на 10% от засыпанного, и выполняется для предотвращения осадки материала.
К сведению! Толщина перлитовой прослойки в 2,5…3 см эквивалентна по теплопроводности толщине кирпичной стены в 1 кирпич (25 см).
Перлит можно использовать для утепления старых домов, которые имеют воздушные прослойки в стенах. Для этого вытягиваются несколько кирпичей, через которые и засыпают материал. Данный процесс можно более эффективно выполнить, используя специальные установки (например, установка Krendl 450А (США), фото 4. Просверливается в стене отверстие диаметром 30 мм и выше, и через него нагнетается перлит.
Также утепляют чердачные перекрытия путем укладки поверху мешков наполненных перлитовым песком.
Преимущества использования засыпной перлитовой теплоизоляции:
Биологически стойкая – так как материал неорганический, он не подвержен гниению и «не интересен» для грызунов и насекомых.
Оптимальная фракция – удобна при укладке, легко заполняет все щели, пустоты.
Негорючая – высокая температура горения (температура горения 1260оС).
Гидрофобная – обладает после обработки органическими соединениями повышенной водонепроницаемость и водоотталкивающим эффектом.
Хорошие показатели звукоизоляция – перлит обладает высокой пористостью, и в большинстве поры являются закрытыми, что препятствует прохождению звуковых волн.
Экономичность – позволяет сэкономить на уменьшении толщины стен, относительно не высокой стоимостью.
Долговечность: перлит со временем не теряет своих свойств, не разрушается.
Экологически чистый материал; нетоксичен.
Стеновые изделия из перлита
Искусственные стеновые изделия из перлита производят в виде камней, кирпичей и блоков, которые обладают малым весом, благодаря своей пористой структуре (фото 5).
Перлит в таких изделиях представляется как заполнитель, пропорция которого по отношению к вяжущему составляет 1:4…1:10 (по объему). В качестве вяжущего используют гипс, портландцемент, органические вяжущие, глина, известь.
Кирпичи и блоки из перлита применяются для возведения наружных и внутренних стен, перегородок. Температурный диапазон эксплуатации конструкций из перлита составляет: – 80оС …600оС.
Теплоизоляционные плиты из перлита
Из перлита также изготавливают плиты для отделки стен помещений, плотностью 100…600 кг/м3 и прочностью на сжатие 0,3…0,55 МПа. Существует много вариантов толщины и размеров данных плит.
Так как перлит гигроскопичен, плиты из него долговечны, не подвергаются поражению грибка и плесени, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами (теплопроводность 0,06…0,117 Вт/моС). Перлитовые плиты имеют хорошую паропроницаемость, что позволяет стене «дышать», не появляется конденсат на стенах,
Пол с применением перлита
Полы с применением перлита изготовляют толщиной до 30 см. Применение перлита как заполнителя для бетона при изготовлении пола значительно понижает теплопотери и повышает звукоизоляции между этажами. Материал долговечный, не гниет, не корродирует, имеет небольшую усадку. Плотность перлита для полов – 70…100 кг/м3 с фракциями гранул:
10…20% — частицы размером выше 1,18 мм;
80…90% — частицы размером до 0,15…1,18 мм.
Для изготовления пола с применением перлита используют специально подобранную фракцию, которая обладает гидрофобными и пылеподавляющими свойствами. Перлит эффективно применять для «теплого» пола, так как у него температурный коэффициент расширения очень маленький, что предотвращает образованию трещин при многократном нагреве.
К сведению! Измерено, что при изготовлении теплых полов с применением перлита экономия составляет до 15…30% тепловой энергии при высоте помещений до 3 м, а при высоте выше 3 м – до 50%.
Сухие строительные смеси
Используется как наполнитель для строительных сухих смесей вперемешку с гипсом и цементом (гипсо-перлитные, цементно-перлитные смеси). Перлит улучшает характеристики этих смесей. Сухие строительные смеси с перлитом используются в качестве шпатлёванных и клеящих составов, затирки швов, щелей. Также используются как самовыравнивающиеся смеси для полов.
Перлитовая штукатурка имеет хорошую теплоизоляцию, звукоизоляцию, огнестойкость, в 5…15 раз эффективнее по данным параметрам от обычной штукатурки. Такая штукатурка морозостойкая, не поддается гниению, имеет высокий процент паропроницаемости. Сухие строительные перлитосодержащие смеси для штукатурки стен производятся как для внутренних, так и для наружных работ .
Перлито-цементные растворы очень часто используют для оштукатуривания металлических несущих конструкций гражданских зданий с целью повышения их огнестойкости.
Перлитовая теплоизоляция кровли
Кровельные перлитосодержащие материалы производятся в виде битомоперлита, который используется для теплоизоляции перекрытий и крыш промышленных и гражданский зданий. Марка вспученного перлитового песка используется марок 150 и 200 по ГОСТ 10832-91. Данный материал обладает высокой прочностью (при сжатии 0,35 МПа) и высоким температурным сопротивлением 500оС, малой теплопроводностью – 0,067 Вт/моС.
Также для утепление наклонной кровли использую вспученный перлитовый песок как засыпку. Преимущества перлитовой засыпки состоят в том, что он огнестойкий материал, относительно недорогой, и технологичен в применении.
Публикацию подготовили – эксперты GIDproekt
