Перлит представляет собой вулканическое стекло, которое содержит 65-75 % SiО 2 и 2-5 % H2O.
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.
Характерной особенностью перлита является то, что во время быстрого нагревания до температуры 900 - 1200°C его объем увеличивается от 4 до 20 раз.
Это происходит потому, что в перлите содержится связанная вода, которая во время нагревания расширяется по принципу «попкорна», в результате чего образуется пористый материал «вспученный перлитный песок».
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. Именно эти маленькие многочисленные поры обеспечивают легкость и уникальные тепло- и звукоизоляционные свойства этой вулканической породы, ее огнеупорность, химическую инертность, отсутствие влияния со стороны микроорганизмов, насекомых и грызунов, что позволяет использовать перлит и конечные изделия из него во многих отраслях промышленности: строительстве, металлургии, сельском хозяйстве и других областях в температурном диапазоне от -260 до +1000° C.
ГОСТ 10832-91 Песок и щебень перлитовые вспученные предусматривает два понятия
1.2.1. ГОСТ. Песок в зависимости от зернового состава подразделяют на группы:
- рядовой — от 0,16 до 5,00 мм;- крупный — от 1,25 до 5,00 мм;
- средний — от 0,16 до 2,50 мм;- мелкий — от 0,16 до 1,25 мм;
- порошковый — до 0,16 мм.
1.2.3. ГОСТ. Щебень изготовляют следующих основных фракций: от 5 до 10 мм, св. 10 до 20 мм.
1.3.1. ГОСТ. В зависимости от насыпной плотности песок и щебень подразделяют на марки насыпной плотности
Марка по насыпной плотности Насыпная плотность, кг/м3
75 - До 75 включ.
100 - Св. 75 до 100
150 - 100 » 150
200 - 150 » 200
250 - 200 » 250
300 - 250 » 300
350 - 300 » 350
400 - 350 » 400
500 - 400 » 500
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЛИТА
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:
- строительстве
- металлургии
- сельском хозяйстве
- энергетике
- химической промышленности
- медицине
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.
Условно, по направлениям применения, вспученный перлит можно поделить на несколько видов:
ГОСТ 30566-98 Порошок перлитовый фильтровальный
Применяемый в качестве вспомогательного фильтрующего материала в процессах фильтрации различных суспензий: сахарных сиропов, крахмалопатоки, фруктовых соков, пива, вина, растительных и технических масел, нефтепродуктов, присадок к маслам, антибиотиков, сточных и питьевых вод, различных химических растворов, смазочных средств.
Строительство
К самым значительным преимуществам перлитового песка можно отнести следующие качества: 1. Высокие показатели звукоизоляции. Вспученный перлит отличается такими свойствами, как текучесть, пористость, и это позволяет использовать песок в качестве достаточно практичного и надежного звукоизолирующего материала. Во многом благодаря тому, что перлитовые гранулы имеют неровную форму, они обладают свойством достаточно тесно прилегать друг к другу, что, в свою очередь, позволяет сокращать проникновение звуковых волн сквозь стены и перекрытия. 2. Экономическая целесообразность использования. Теплоизоляция, которая получается на основе перлитового песка, может гарантировать высокие теплостойкие и огнестойкие свойства стен здания в условиях низких финансовых и трудовых затратах. Перлит отличается легкостью, и с его помощью можно быстро заполнить все имеющиеся пустоты в кладке любого типа. При этом не требуется использовать какое-либо специальное оборудование, а также практические навыки.
3. Длительный срок эксплуатации. Изоляция, выполненная из вспученного перлита, со времени не утрачивает своих свойств, кроме того, она не оседает в структуре оболочек тепловой защиты, а также в пустотах кладки стен, либо в самих блоках. 4. Текучесть материала. Эта характеристика обеспечивает перлитовому песку возможность полностью заполнять собой все имеющиеся пустые места, а также полости кладки стен. В итоге, происходит оперативное и эффективное решение проблемы максимальной изоляции, которая, как правило, достигается с помощью использования жестких утеплителей. 5. Неорганичное происхождение материала. По той причине, что перлитовый песок сам по себе является неорганичным материалом, то есть, вулканическим стеклом, он не подвержен гниению, кроме того, в нем не размножаются паразиты, не заводятся ни грызуны, ни муравьи. 6. Экологическая безопасность материала. Во многом благодаря тому факту, что перлитовый песок не обладает волокнистой структурой, его можно назвать полностью безопасным для здоровья человека а также материалом, который не вызывает никаких аллергических реакций, не оказывает раздражающего воздействия на кожу, кроме того, он не оказывает негативного влияния на микроклимат помещения.
К недостаткам перлита можно отнести:
1. Его высокую гигроскопичность – он активно поглощает воду, но также активно ее и отдает. Это свойство широко используется в агротехнике при выращивании растений. Если в строительстве используется материал мелких фракций, то в сельском хозяйстве применяют его разновидности с более крупными гранулами. В строительстве способность перлита активно поглощать воду требует использования его в комплекте с мембранной гидроизоляцией;
2. Вторым большим недостатком является способность материала сильно пылить. Это обстоятельство требует при работе с ним использования средств защиты глаз и органов дыхания. Поэтому перед началом работ с сыпучим утеплителем его слегка смачивают, чтобы снизить количество пыли. После укладки гранулы быстро испаряют воду, и материал обретает свои первоначальные свойства.
✔насыпной материал, используемый в качестве засыпки полов и междуэтажных перекрытий, для засыпки полостей и пустот в стеновой кладке.
✔плита – в этой форме производится 60% всего утеплителя – это очень практичная и удобная форма использования теплоизоляции.
✔кровельный утеплитель «битумоперлит» позволяет создавать теплоизоляционный слой любой формы, поэтому часто используется в зданиях с необычной конструкцией (кроме того, он не горит).
✔сухие строительные смеси с добавлением перлита используются в качестве теплой штукатурки и для заполнения полостей в кирпичной кладке.
АГРОПЕРЛИТ в сельском хозяйстве
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.
Вспученный перлит используется в животноводстве:
1. В качестве добавки в корм животным и птице для исключения интоксикации организма. 2. В качестве подстилки для домашних животных. После использования вывозится на поля в качестве ценного удобрения. 3. Для профилактики элементарных заболеваний и токсикозов, улучшения качества конечной продукции в животноводстве. 4. В качестве субстрата в инкубаторах. 5. В качестве грунта для пауков-птицеедов.
Химическая промышленность
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.
Металлургия
В металлургии вспученный перлит нашел широкое применение главным образом при разливке чугуна и стали для изоляции зеркала расплава в ковшах, изложницах и литейных формах.
Для этих целей используется вспученный перлит с насыпной плотностью до 90 кг/м3 .Вспученный перлитовый песок с размером частиц до 5 мм упакованный в бумажные или полипропиленовые мешки забрасывается на зеркало расплава. Мешок при соприкосновении с расплавленным металлом расплавляется и сгорает, а вспученный перлитовый песок рассыпается по зеркалу расплава.
Образованный теплоизоляционный слой препятствует быстрому охлаждению расплава. При этом примеси, шлаки, присутствующие в металле переходят в прибыльную часть, улучшая тем самым качество основного металла. Концентрация шлаков, примесей, газовой фазы в прибыльной части увеличивает выход годного металла.
Перлит в литьевых формующих смесях
Другим направлением использования вспученного перлита в металлургии является его применение в литьевых формующих смесях. Добавка вспученного перлита в литейные пески делает стенки форм менее теплопроводными. Это в свою очередь способствует медленному остыванию отливок, и, следовательно, более полному выходу примесей и шлаков в прибыльную удаляемую часть.
Высокотемпературное применение
Перлитовая изоляция используется для покрытия ковшей, выпора, в покрывающих смесях, экзотермических и изоляционных формах, как демпфирующее средство, в формовочном песке и в производстве жаростойких блоков и кирпичей.
Покрытия разливочных ковшей
При покрытии разливочных ковшей вспученная или невспученная гранулированная форма руды добавляется в расплавленный металл разливочных ковшей. Чаще применяется форма руды, реагирующая со шлаком в ковше для облегчения свободного отделения слоя шлака. Срок службы футеровки ковша возрастает вследствие остаточного покрытия перлита на огнеупоре.
Горячие продувки и надставки
Перлит часто смешивается с экзотермическими пудрами и применяется в горячих продувках и выпорах для предотвращения усадочных раковин в отливках и слитках.
Огнеупоры
Ввиду его исключительных изоляционных качеств он широко применяется в литых огнеупорах, кирпичах и блоках. В более высоких температурных применениях перлитные огнеупоры часто используют как опорные изолирующие слои для более высокотемпературных огнеупоров.
Литьевой стержень и формовочный песок
Перлит добавляется в литьевые стержни и смеси формовочного песка как демпфирующий компонент для компенсации расширения кристаллического кремния по мере его прохождения температурной фазы превышающей 540°С. Перлит улучшает проницаемость стержневых песков, тем самым уменьшая дефекты присущие недостаточному воздухоотводу
Нефтяная промышленность
Также высокие впитывающие способности песчаного гранулята послужили причиной для его использования в качестве сорбента для сбора нефти с поверхности загрязненных водоемов.
Перлит служит важным сырьем для получения гидрофобных сорбентов, необходимых для поглощения нефтепродуктов, смазочных средств и технического масла из различных растворов на водной основе. Промышленные предприятия являются главными источниками нефтесодержащих отходов, шламов и сточных вод. Благодаря своему пористому строению и специально обработанной поверхности перлитовые гранулы способны впитывать в себя нефтепродукты до 35 процентов от собственной массы.
Отработанный таким способом перлит служит в дальнейшем для изготовления асфальтобетона. Если же использованный сорбент подвергается регенерации, абсорбированный нефтепродукт извлекается из гранул и направляется на механическую очистку от примесей и воды и на переработку. Таким образом можно вернуть до 95 процентов продукта в повторное использование.
Перлитовый сорбент широко используется:
— для ликвидации аварийных разливов нефти или нефтепродуктов на воде или в почве,
— для очистки промышленных сточных вод,
— для судоходной очистки вод.
В отличие от активированного угля гранулы вспученного перлита выигрывают по многим параметрам: они практически не тонут и не вызывают загрязнения воды разлагаемой органикой. Сорбенты из перлита пожаробезопасны и идеально подходят для поглощения углеводородов нефти.
Перлитовая добавка присутствует в составе тампонажного цемента, при помощи которого происходит тампонирование нефтяных и газовых скважин, оберегающих их от возникновения трещин и обвалов, а также устраняются причины утечки нефти.
Подписывайтесь на наш канал👍 Периодически мы будем выкладывать полезную информацию о практических применениях перлита в частном строительстве🏠
Желаем Вам успехов в строительстве🥇