دانلود تحقیق پرلیت منبسط, پرلیت

پرلیت منبسط, پرلیت Expanded perlit, perlit پرلیت منبسط که به اختصار پرلیت گفته میشودماده( عایق ) دانه ای سبک است که معمولا" از سنگ طبیعی آتشفشانی منبسط شده در اثر حرارت ساخته میشودتاتشکیل ساختار سلولی دهد..(استاندارد ملی 8084 بند 4-7) پرلیت نوعی سنگ آتش فشانی با ترکیب اسیدی تا حد وسط است که درمحیط آب ویا مرطوب تشکیل میشود.پرلیت دارای بافت شیشه ای است وبه سبب همراه داشتن آب اشکال کروی درآن ایجاد شده است .میزان آب هراه با پرلیت درحدود 2تا 5 درصد است.

بعضی از داشمندان معتقداند پرلیت ازهیدراسیون اسبیدین به وجود آمده است و آب موجود در آن به صورت مولکولی و هیدروکسیل است.نسبت مقدار این دونوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد.

پرلیتها ناپایدار هستند وبا گذشت زمان شروع به تبلور میکنند وسپس خاصیت اصلی خود را از دست میدهند.

بیشتر پرلیتهای مرغوب به دورانهای سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارد.

پرلیت نوعی سنگ سیلیکونی حاصل از گدازه ای آتشفشانی است که طی سوابق به دست آمده از قرن سوم پیش از میلاد شناخته شده و با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود در سال 1940 در آمریکا و در سال 1946 در اروپا مورد بهره برداری قرار گرفته.

امروزه پرلیت در صنایع مختلف از جمله : ساختمان – نفت – پتروشیمی – نساجی – فیلتراسیون – نظامی – کشاورزی و ...

کاربردهای فراوانی دارد.

خواص فیزیکی پرلیت رنگ سفید نقطه ذوب C 1350 – 1280 رطوبت آزاد 5/0 گرمای ویژه Btu/lb F 2/0 PH 0/8 – 5/6 مساحت سطح ویژه m/g 5/3 ضریب انکسار 5/1 آهن محلول Ppm 3/8 جرم مخصوص پرلیت raw 4/2 – 2/2 نفوذپذیری Darci 4 – 3 دانسیته توده (پرلیت expand) Kg/m 400 – 32 جذب آب رئال Gr100ml600 نقطه نرمی expand C 1100 – 870 حلالیت در بازهای غلیظ داغ: محلول، در محلول یک نرمال سود: نسبتا محلول (10%>) در اسیدهای معدنی یک نرمال: کمی محلول (30%>) در آب یا اسیدهای ضعیف : بسیار کم محلول (1%>) پرلیت منبسط شده: سنگ پرلیت رانخست خرد کرده سپس دانه بندی می نمایند .آنگاه پرلیت دانه بندی شده را ابتدا به بخش پیش گرم و ازآنجا به داخل کوره هدایت میگردد.

دمای داخل کوره بین 1100 تا 1700 درجه سانتیگراد است وبر پایه ترکیب شیمیائی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم میشود.پرلیت در داخل کوره منبسط شده و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می شود و مواد زاید به طرف پائین کوره سقوط میکنند .

کار برد پرلیت منبسط شده: مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از تهیه بتن سبک وزن , پرکنندگی, عایق حرارتی و صوتی , و کشاورزی و نیز به عنوان صافی ویا ساینده بکار میرود.

پرلیت را میتوان با نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از ان قطعات سبک وزن تهیه کرد .

ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر بوده و هدایت گرمائی آن کم و جذب صدای آن بیشتر است .

صفحات پرلیتی را به کمک یک ماده چسباننده مانند گچ میتوان تهیه نمود .

این صفحات وزن کم داشته و به عنوان عایقهای صوتی و حرارتی بکار میروند .

پرلیت کاربرد پرلیت در صنعت ساختمان: صنعت ساختمان مصرف کننده عمده پرلیت بوده و خواهد بود.

حدود 65 تا 70 درصد از تولید پرلیت در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.به طور کلی پرلیت در بخش های ساختمانی بعنوان آگرگات (قلوه سنگ) در تولید بتن، در تهیه ملات، پلاستر،بعنوان عایق نامتراکم در بین دیوارهای بنایی و آجری، بعنوان بخشی از صفحات و پانل های آماده و بعنوان پرکننده و بافت دهنده در رنگها به کار می رود.

کاربرد پرلیت در بتن سبک عایق: مهمترین مصرف پرلیت در ساختمان بعنوان اگرگات (قلوه یا مصالح سنگی) در تولید بتن سبک است که برای سقف ، کف، دیوارهای جداکننده و قطعات سبک وزن ساختمانی به کار می رود.بیشترین مورد استفاده از پرلیت بعنوان بتن عایق سقف ساختمانهای مختلف از قبیل بیمارستان ها، ساختمان های اداری، فروشگاهها، انبارهاو ساختمان های تولیدی است.بتن پرلیتی خاصیت عایق دما(سرما و گرما) و مقاومت در برابر آتش را یکجا در خود دارد.

کاربرد پرلیت در بتن پاشی(شات کریت): از پرلیت می توان بعنوان اگرگات(قلوه سنگ) به همراه سیمان و آب، بتن پرلیتی تهیه نمود و از آن به روش شات کریت برای پوشش دادن سطوح شیب دار، قائم و سطوح انحنادار استفاده نمود.

کاربرد پرلیت در عایق حرارتی: یکی از مهمترین خواص پرلیت، هدایت حرارتی بسیار کم آن است که در کارهای ساختمانی و بخصوص مهندسی سردخانه ها موارد استفاده فراوانی بوجود آورده است.

ضریب هدایت حرارتی پرلیت منبسط شده بسته به وزن مخصوص آن متفاوت و عموما پایین است عایق کاری با این ماده در حرارتهای پایین تر از 950 درجه سانتیگراد معمول است.

هدایت حرارتی آن بین 28/0- 8/0 متغیرمی باشد.غیر قابل اشتعال بودن از مزیت های دیگر پرلیت است.

کاربرد پرلیت در عایق کردن سقف شیب دار: پرلیت به صورت نامتراکم و یا تراکم شده بین ورقه های شیروانی قرار می گیرد محصولات مذکور را می توان جهت ایجاد حداقل گرد و خاک به کار گرفت.

پس از نصب سقف شیب دار با استفاده از این مواد، درصد فرونشینی آن حداقل بوده و غیر قابل شکستن و تخریب است، لذا یکپارچگی عایق بندی حفظ می شود و از آنجاییکه این محصول غیر قابل اشتعال است و از مقاومت کافی در مقابل آتش سوزی نیز برخوردار است.

بدین ترتیب استفاده از عایق پرلیتی در نزدیکی سیم های برق و اتصالات موجب ایجاد ایمنی کافی می گردد.

کف های شناور: از خاصیت عایق آکوستیک بودن پرلیت در کف های شناور استفاده می شود، کف عایق متشکل از صفحات فیبر فشرده شده است که روی یک لایه پر شده از پرلیت به کار گرفته می شود.

پرلیت در قسمت زیرین کف ریخته شده و به ارتفاع مورد نظرمی رسد، صفحه فیبر روی پرلیت قرار گرفته و توسط کاغذ نفوذ ناپذیر در مقابل آب و بالاخره لایه رویی کف پوشیده می شود.

بدین ترتیب مسئله صدا در ساختمان های مرتفع تحت کنترل قرار می گیرد.

استفاده از پرلیت در ساخت انواع اندودها یا پلاسترهای پرلیتی: انواع روکش ها بغیر از روکش پرلیتی در حرارت های بالا طبله نموده و شکاف بر می دارند و از این شکاف ها آتش به درون روکش و پس به اعضای باربر ساختمان سرایت می کند.

روکش پرلیتی دارای ضریب انبساط پایین تری بوده و بنابراین کمتر طبله می کند و همچنین مقدار آب ترکیبی باقی مانده در پرلیت منبسط بر اثر حرارت به تدریج آزاد میشود و تا زمانی که این آب تمام نشده است درجه حرارتش در حدود 100 درجه سانتیگراد باقی می ماند بسته به ضخامت روکش ها می توان عبور و سرایت اتش را از 1 تا 4 ساعت به تاخیر انداخت.

انواع روکش ها بغیر از روکش پرلیتی در حرارت های بالا طبله نموده و شکاف بر می دارند و از این شکاف ها آتش به درون روکش و پس به اعضای باربر ساختمان سرایت می کند.

مزایای کلی مصالح سبک پرلیتی: 1- وزن کم وزن مخصوص پرلیت 100 کیلو گرم در متر مکعب 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 رابطه 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 مصالح سبک پرلیتی به دلیل ساختار سلولی خاص خود قابلیت عایقی تا 20 برابر بتون معمولی را دارند.

بنا بر آزمایشات انجام شده 1 سانتی متر اندود پرلیتی از نظر انتقال حرارت با ضخامت 10-8 سانتی متر دیوار آجری و ضخامت 18 سانتی متر دیوار بتنی و ضخامت 20 سانتی متر دیوار سنگی برابری می کند که این خاصیت باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و از طرفی کاهش هزینه های تاسیسات ساختمان می گردد همچنین مصالح پرلیتی تا 8 برابر مصالح بتنی دارای خواص جذب صدا می باشد.

4- صرفه جویی اقتصادی با توجه به سبکی و راحتی نصب بلوکهای پرلیتی سرعت اجرا تا 3 برلبر افزایش می یابد وزن سبک قطعه جا به جایی آن را تسهیل می بخشد، ساختمان سازی را تسریع میکند و از قیمت اجرا ، حمل و نیز تعداد کارگر و مصالح مصرفی می کاهد.

همچنین با توجه به روند افزایش قیمت انرژی، عایق بودن بلوک پرلیتی در برابر سرما و گرما علاوه بر صرفه جویی در تجهیز تاسیسات در سطح حرارتی و برودتی، موجب کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی خواهد شد.

5- ضد اشتعال بتن پرلیتی، نسوز است و تا 4 ساعت در برابر تستهای آتش انجام شده دوام می آورد.

بنابراین برای سقف و کف ضد حریق ایده آل می باشد همچنین برای دیواره های نازک بتنی پانل های پیش ساخته و سازه های بلوکی عایق و مقاوم در برابر اشتعال مناسب می باشد.آتش در بلوک بتنی 20 سانتی متر از 2به 4 ساعت تاخیر انداخت.

6- ابزار پذیری و میخ خوری بتن پرلیتی به دلیل ساختار متخلخل دارای قابلیت های ابزارپذیری، و نگهداری میخ وارد شده می باشد.

7- ریزش کم بلوک های پرلیتی نسبت به بلوک های سفالی ریزش کمتری دارد.

8- شات کریت ملات پرلیتی قابلیت پاشش به انواع سطوح را دارا می باشد.

9- نازک کاری برای سطحبتن پرلیتی میتوان از انواع پوشش ها 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 میتوان پشت بام ساختمان را شیب بندی کرد و از انتقال گرما از طریق بام جلوگیری کرد.

12- مقاومت بلوک های پرلیتی دارای مقاومت 84 کیلوگرم در سانتی متر مربع بوده و نیز پایین بودن مدول کشسان این بلوک ها باعث افزایش پریود نوسانی ساختمان و کاهش نیروی زلزله وارد بر ساختمان می گردد.

مزایای استفاده از دیوارهای پرلیتی 1- سبکی وزن : 1/5 دیوارهای بتونی و 1/3 دیوارهای سفالی – که این موارد باعث کاهش استفاده از میلگرد ،سیمان و آهن در ساختمان می گردد،وزن ساختمان را در حدود 35 تا 40% کاهش می دهد.

2-عایق بودن پرلیت : پرلیت بدلیل داشتن ضریب هدایت حرارتی 8% تا 28% kcal/mhdeg دارای خاصیت عایقی بالایی می باشد، که این موضوع باعث می شود تا دما، سرما،گرما کمتر از آن عبور کند پرلیت از 296C-تا 1096C دارای خاصیت عایقی می باشد، که در دیواره هایی که با این ماده ساخته می شود ، کلیه خصوصیات عایقی پرلیت حفظ می گردد.

3- پرلیت بدلیل داشتن شکل مولکولی حرف C انگلیسی دارای خاصیت جذب صوت بالایی تا حدود Db 160 می باشد که این خصوصیات در دیوارهای پرلیتی نیز مشهود می باشدو یکی از بهترین دلایل برای استفاده از این دیوارها در هتلها و مدارس و مکانهای امنیتی می باشد.

4- مدت زمان اجرای کمتر در استفاده از دیوارهای پرلیتی مدت زمان اجرای دیواراز 42 روز به 7 روز کاهش می یابد که این مورد باعث سرعت در بازگشت سرمایه و عدم هزینه 35 روز کار کارگری می باشد و دیوارها یک روز پس از تزریق آماده می باشد.

5- دیوارهای پرلیتی را می توان بارنگ بندیهای مختلف ارائه نمود بطوریکه کل ضخامت دیواردارای یک رنگ باشد ودراژ خراشیدگی دیواربا ذم رنگ زیرین همان رنگ می باشد.

6- بدلیل عایق بودن دیوارها هزینه عایق کاری دیوارها که شامل 130000 ریال می باشد، جذف می گردد.

7- مقاومت دیوارهای پرلیتی در برابر آتش حدود 8 برابر بیشتر از دیوارهای معمولی می باشد.

8- دیوارهای پرلیتی بدلیل داشتن اتصال مش به ته مش خارج شده از ستون دارای استحکام بالایی نسبت به دیوارهای معمولی می باشد.

پرلیت چیست؟

آن کسانی که برای ساخت بتن سبک کار می کنند به خوبی این سنگ را می شناسند وزن مخصوص فضایی بتن سبک بستگی به روش ساخت، مقدار و انواع اجزای متشکله آن دارد.تمام بتن‌های سبک، وزن مخصوص کم خود را مدیون وجود هوا در ساختمان داخلیشان هستند.

بتن سبک، با وزن مخصوص 300 تا 1000 کیلوگرم در متر مکعب را برای سیستمهای عایق بندی و همچنین به عنوان پرکننده و همچنین برای تحمل بارها می‌توان مورد استفاده قرار داد پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی با ترکیب اسیدی تا حد واسط است که در محیط آب و یا مرطوب تشکیل می‌شود.

پرلیت دارای بافت شیشه‌ای است و به سبب همراه داشتن آب ، اشکال کروی در آن ایجاد شده است.

میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 تا 5 درصد است.

آشنایی بعضی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراسیون اسبیدین عامل گردیده است و آب موجود در آن به صورت مولکولی و هیدروکسیل است.

نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد.

پرلیتها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می‌کنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می‌دهند.

بیشتر پرلیتهای مرغوب به دوران سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارند.

چنانچه پرلیت آلتره گردد، به مونتموریلونیت ، اوپال و کلسدونی تبدیل می‌گردد.

طرز تهیه و کاربرد پرلیت منبسط شده تهیه پرلیت منبسط شده سنگ پرلیت را نخست خرد و سپس دانه بندی می‌نمایند.

پرلیت دانه بندی شده ابتدا به بخش پیش گرم و از آنجا به داخل کوره هدایت می‌گردد.

دمای داخل کوره میان 700 تا 1100 درجه سانتیگراد و بر پایه ترکیب شیمیایی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم می‌شود.

پرلیت در داخل کوره منبسط و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می‌شود.

مواد زاید به طرف پایین کوره سقوط می‌کنند.

کاربرد پرلیت منبسط شده مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از تهیه بتن سبک وزن ، پرکنندگی ، عایق حرارتی و صوتی ، کشاورزی و به عنوان صافی و ساینده است.

پرلیت را می‌توان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه‌های سبک وزن تهیه کرد.

ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر ، هدایت گرمایی آن کم جذب صدای آن بیشتر است.

در رنگ سازی ، پلاستیک ، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دو جداره بکار می‌رود.

صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ می‌توان تهیه نمود.

این صفحات وزن کم دارند و به عنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی بکار می‌روند.

صفحات جذب صدا ، از مخلوط پرلیت و آزبست پرس شده تهیه می‌گردند.

عایق حرارتی : مخلوط پرلیت ، آزبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ به صورت عایق حرارتی بسیار خوبی به مصرف می‌رسد که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله‌ها تا دمای 1000 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.

مصارف باغبانی : اضافه کردن پرلیت به خاک مزایای مهمی دارد، از جمله میزان جذب و نگهداری آب آن زیاد است که این موضوع سبب می‌گردد تا از تبخیر آب ، جلوگیری شود و آب به مدت طولانی در خاک باقی بماند.

مرطوب بودن خاک ، موجب می‌شود تا نیاز خاک به آب کمتر باشد و بدین ترتیب از شسته شدن مواد غذایی خاک جلوگیری می‌شود.

وجود خلل و فرج در پرلیت همراه با خاک ، تبادل مواد و خاک را فزونی می‌بخشد و ریشه گیاهان به سهولت در خاک رشد می‌نمایند.

کاربرد پرلیت خام پرلیت خام در صنایعی همچون سرامیک ، سانیره‌ها ، ساخت الکترود ، تهیه سیمان ، مواد منفجره ، متالوژی ، تولید زئولیت مصنوعی ، فیلتر و صافی و ساخت فیبر شیشه‌ای کاربرد دارد.

سرامیک : برای تهیه عناصر سیلیس ، آلکانی و آلومینیوم مورد نیاز برای سرامیکها می‌توان ترکیب همگن و یکسان پرلیت خام را جایگزین کوارتز و فلدسپارت در تهیه چینی نمود.

در تهیه لعابهای رنگی از پرلیت می‌توان استفاده نمود.

در کاشی کف و سرویسهای بهداشتی ، پرلیت به میزان 12 تا 35 درصد جایگزین فلدسپارت می شود.

سرامیکهای الکتریکی و فیبر شیشه‌ای پرلیتها مناسب تشخیص داده شده‌اند.

سیمان : برای تهیه سیمان پوزولان و بتن بکار می‌رود.

زئولیت‌ها : ماده اولیه مناسب برای تهیه انواع زئولیتها با استفاده از محلولهای گرمایی.

ساینده‌ها : پرلیت با داشتن سختی 5 الی 6 به عنوان ماده ساینده استفاه می‌شود.

متالوژی : پرلیت خام اگر به صورت لایه روی مواد مذاب قرار گیرد مانع اکسیده شدن ماده مذاب ، کاهش لفت دما و جمع آوری سرباره می‌شود.

میزان تولید پرلیت میزان پرلیت مصرفی جهان در سال 1997 1.8 تا 1.9 میلیون تن گزارش شده است.

کشورهای مهم تولید کننده پرلیت عبارتند از : آمریکا ، روسیه ، یونان ، ایتالیا ، ژاپن و ...

.

منابع پرلیت ایران ذخایر بزرگی از پرلیت در شرق جاده میانه - تبریز در ناحیه سفید خانه (46 کیلومتری شمال شرقی میانه) ، اطراف آبادی طارم (در غرب میانه) کشف گردیده است.

میزان ذخیره معدن سفید خانه در حدود 50 میلیون تن گزارش گردیده است.

با اکتشافات انجام شده توسط اداره کل معادن و فلزات خراسان ، ذخایر با ارزشی در اطراف بیرجند ، فردوس و طبس کشف گردیده است.

در دیگر نقاط ایران و از جمله در استان سیستان و بلوچستان و شهرهای نائین و کاشان نیز ذخایر پرلیت کشف شده است.

خواص فیزیکی پرلیتخواص فیزیکی پرلیتخواص فیزیکی پرلیتخواص فیزیکی پرلیترنگسفیدنقطه ذوبC 1350 – 1280رطوبت آزاد5/0گرمای ویژهBtu/lb F 2/0PH0/8 – 5/6مساحت سطح ویژهm/g 5/3ضریب انکسار5/1آهن محلولPpm 3/8جرم مخصوص پرلیت raw4/2 – 2/2نفوذپذیریDarci 4 – 3دانسیته توده (پرلیت expand)Kg/m 400 – 32جذب آب رئالGr100ml600نقطه نرمی expandC 1100 – 870حلالیتدر بازهای غلیظ داغ: محلول، در محلول یک نرمال سود: نسبتا محلول (10%>) در اسیدهای معدنی یک نرمال: کمی محلول (30%>) در آب یا اسیدهای ضعیف : بسیار کم محلول (1%>)در بازهای غلیظ داغ: محلول، در محلول یک نرمال سود: نسبتا محلول (10%>) در اسیدهای معدنی یک نرمال: کمی محلول (30%>) در آب یا اسیدهای ضعیف : بسیار کم محلول (1%>)در بازهای غلیظ داغ: محلول، در محلول یک نرمال سود: نسبتا محلول (10%>) در اسیدهای معدنی یک نرمال: کمی محلول (30%>) در آب یا اسیدهای ضعیف : بسیار کم محلول (1%>) دانه بندی پرلیتدانه بندی پرلیتمخلوط با گچ ( درصد حجمی)مخلوط با گچ ( درصد حجمی)مخلوط با سیمان ( درصد حجمی )مخلوط با سیمان ( درصد حجمی )شماره الکاندازه برچسب میکرونحداقلحداکثرحداقلحداکثر44760____82380_5_151611905601560305904595408050297759875951001498810090100دانسیته ( کیلوگرم بر متر مکعب‌)دانسیته ( کیلوگرم بر متر مکعب‌)14/12028/24014/12022/192 نوع ملاتقابلیت انتقال حرارت ( W/mc)دانسیه (kg/m)ملات پلاستر سیمان، آهک، شن و ماسه467/01440ملات پلاستر گچ، شن و ماسه649/01410ملات پلاستر گچ461/01280ملات پلاسترگچ – پرلیت با روکش نشاسته ای205/0710ملات پلاستر گچ – پرلیت با روکش قهوه ای رنگ162/0627 چگالی بتن تر ‌(kg/m) 32±808قدرت تراکم (kpa)قابلیت هدایت گرمایی (w/mk)چگالی ملات خشک 576چگالی بتن تر ‌(kg/m) 32±8083447-241313/0-11/0چگالی ملات خشک 57632±7282344-158510/0-09/048832±6481378-96509/0-08/043232±584861-55208/0-07/0352 تواتر (هرتز‌)125250500100020004000ضریب جذب08/036/077/091/095/083/0