پرلیت در ساختمان سازی

 3-پودر پرلیت منبسط شده در صنعت ساختمان سازی(Construction)
در حال حاضر در کشورهای اروپایی و آمریکایی بیش از 40 درصد پرلیت تولیدی جهت عایقکاری حرارتی،صوتی و سبک سازی ساختمان ها استفاده می گردد که این میزان در کشور ما کمتر از یک درصد می باشد. این پودر به صورت خالص و یا به همراه دیگر مصالح نظیر گچ و سیمان در ساختمان سازی استفاده می گردد که از مهمترین مصارف آن تهیه بتن پرلیتی جهت سقف و کف ساختمان ها و یا تهیه پلاستر گچ،سیمان و یا استفاده در بین دیوارها می باشد.
 3-1- بتن پرلیتی Lightweight Insulating Concrete
بتن پرلیتی تولیدی شرکت سیمین کیمیا،مخلوط پرلیت منبسط شده،سیمان پرتلند،افزودنی و آب می باشد. این مخلوط علاوه بر سبکی جهت کاهش بار مرده،عایق حرارت،صوت و مقاوم به پوسیدگی می باشد. بتن فوق به ميزان زيادي انتقال صدا از يک طبقه به طبقات ديگر و از طبقه به ديوارها و از سيستم لوله هاي زير طبقات را کاهش مي دهد،در صورتی که از پرليت به عنوان عايق زير طبقات استفاده شود به این نکته باید توجه نمود که لوله کشی های آب گرم در کف ساختمان در فصل زمستان تقریبا کارآیی خود را از دست می دهند(فقط برای عایق کاری زیر لوله ها بکار رود).
مصارف این بتن عبارتند از:
روی سقف و کف ساختمان،ساخت بلوک های دیواری غیر باربر و سقفی،پوشش اسکلت های فلزی جهت مقاومت در برابر آتش سوزی،عایق بندی کف مخازن کرایوژنیک،عایق بندی کف کلدباکس ها،تولید اکسیژن مایع،عایق خطوط بخار و خطوط سرد که در داخل داکت بتنی هستند،کف بیمارستانها،مجسمه سازی،قطعات پیش ساخته،کف پوش بتنی پیاده رو،محوطه و انواع جدول در سایزهای مختلف،عایق کاری کوره ها،جايگزيني به جاي يونوليت(در مقایسه با یونولیت خاصیت میخ پذیری بالاتری دارد) و مصارف بسیار دیگر.
خواص فیزیکی بتن پرلیتی به طرح اختلاط آن بستگی دارد. محدوده دانسیته خشک بتن پرلیتی از 320 کیلوگرم بر متر مکعب تا 1440 کیلوگرم بر متر مکعب با افزایش ماسه و یا دیگر مصالح تغییر می کند. با توجه به ارقام فوق و مقایسه آن با دانسیته بتن معمولی که 2400 کیلوگرم بر متر مکعب است،مشاهده می شود وزن بتن فوق از نصف بتن معمولی کمتر است،هرچقدر بتن سبکتر باشد نسبت به حرارت عایق تر است. بین مقاومت فشاری بتن پرلیتی و خاصیت عایق بودن آن رابطه عکس وجود دارد.
نمونه طرح اختلاط بتن پرلیتی:
معمولا پرلیت منبسط شده با دانه بندی 0.5تا3mm  جهت ساخت بتن پرلیتی مورد استفاده قرار می گیرد. کمترین دانسیته بتن پرلیتی 320Kg/m3 می باشد. در صورت استفاده از بتن پرلیتی تا 50% وزن مرده ساختمان کم خواهد شد،لذا در محاسبات سازه می توان حجم آهن آلات مصرفی را کاهش داد. مقاومت فشاری بتن پرلیتی نسبت به دیگر مواد که در ساختمان سازی جهت سبک سازی استفاده می شوند نظیر فوم 5 برابر بیشتر بوده و با اضافه نمودن برخی مواد افزودنی می توان مقاومت فشاری آن را تا 21.5MPa افزایش داد. از نظر هدایت حرارتی 20 برابر هدایت آن نسبت به بتن معمولی کمتر است و در مقابل آتش سوزی تا چهار ساعت مقاومت می نماید و ضریب کاهش صوت آن 65dB می باشد.
نمونه اختلات بتن زیر از شرکت Gulf Perlite اخذ شده است که با توجه به تست هایی که در صنایع فولاد مبارکه و ذوب آهن اصفهان جهت ساخت بتن پرلیتی برای کف کلد باکسهای اکسیژن جهت کاهش انتقال سرما صورت گرفته است همخوان می باشد.
نمونه اختلاط زیر مربوط به کف و سقف ساختمان می باشد.

Perlite lightweight concrete Mix Designs, Technical Properties and Consumptions

P E RL I T E L I G H T W E I G H T CONCRETE FOR ROOF FILLS استفاده جهت سقف

Mix designs

Technical properties

Max. Consumption of

Perlite for 1 m2 of Perlite fill (m3)

width (mm)

Cement to Aggregate Ratio (by vol.)

Cement

(Kgs)

Perlite

(m3)

Water

(m3)

Air Entraining Agent (l)

Wet Density Range (Kg/m3)

Dry Density Range (Kg/m3)

Compressive Strength Range (MPa)

Thermal Conductivity (W/mK)

40

50

60

80

100

150

1/4

375

1

0.30

2

808 +/- 48

544-640

2.413-3.447

0.10-0.12

0.048

0.060

0.072

0.096

0.120

0.180

1/5

300

1

0.29

2

728 +/- 48

448-544

1.585-2.344

0.09-.010

1/6

250

1

0.27

2

648 +/- 48

384-448

0.965-1.378

0.08-0.09

1/8

190

1

0.27

2

584 +/- 48

320-384

0.552-0.861

0.07-0.08

 

 

P E RL I T E L I G H T W E I G H T CONCRETE FOR FLOOR FILLS استفاده جهت کف ساختمان

Mix designs

Technical properties

Max. Consumption of

Perlite for 1 m2 of Perlite screed (m3)

width (mm)

Cement to Aggregate Ratio (by vol.)

Cement

(Kgs)

Perlite

(m3)

0-5mm SAND (m3)

Water

(m3)

Bentonite

(Kgs)

Air Entraining Agent (l)

Wet Density

Range (Kg/m3)

Dry Density Range (Kg/m3)

Compressive Strength Range (MPa)

Thermal Conductivity (W/mK)

40

50

60

80

100

150

 

1/4.5

330

0.5

0.5

0.30

4

2

1,800+/-100

1,750+/-100

13.00-14.00

0.60

0.022

0.028

0.033

0.044

0.055

0.083

1/5

300

0.5

0.5

0.30

4

2

1,700+/-100

1,650+/-100

11.00-13.00

0.55

1/6

250

0.5

0.5

0.30

4

2

1,600+/-100

1,550+/-100

8.50-10.00

0.50

1/4.5

330

0.75

0.25

0.30

4

2

1,300+/-100

1,250+/-100

7.50-10.00

0.35

0.033

0.041

0.050

0.066

0.083

0.124

1/5

300

0.75

0.25

0.30

4

2

1,200+/-100

1,150+/-100

7.00-9.00

0.28

1/6

250

0.75

0.25

0.30

4

2

1,100+/-100

1,050+/-100

5.00-8.00

0.20


Air entraining agent; Neutralized vinsol resin or other entrainment agent. Follow manufacturer's recommendations.
"Roof fills tests: Impartial laboratory test data of Robert W. Hunt Co. Engrs under sponsorship of the Perlite institute. Strength data based on ASTM Type I Portland Cement. Floor fills tests: Al Hotty Laboratories, UAE. Admixtures (BASF, K_screed, etc) are used to increase compressive strength."
First mix well Cement with water, sand, admixtures, bentonite and air entraining agent, until slurry is formed. Add the Perlite and mix manually or using a mixer for 3-4 minutes. Add as water as necessary to produce a mix with the required density. Measure concrete's density to check if mixing is correct.
Consumption of Perlite may be increased due to overmixing (up to +30%), power pumping (up to +20%) or compacting on site. If concrete's density is higher than the required, adjust mixing and pumping parameters.

Perlite lightweight concrete floor fills and roof fills construction:
Step 1:  Clean from dust and spray with water the floor’s or roof’s surface.
Step 2: Apply a 5mm (floors) or a 20–25mm (roofs) expansion joint in the perimeter using bulk expanded Perlite.
Step 3:  Mark level using laser levels and install aluminum straight edges, as when applying the Cement Mortar.
Step 4:  First mix Cement with water and admixtures until a slurry is formed. Add the Perlite and mix manually or using a mixer for3-4min. Add as water as necessary to produce a mix with required density. Use a pump to deliver daily a substrate of 300-400m².
Step 5:  Apply Perlite Screed in a continuous operation until a section is completed, exactly as when applying the cement screed. Construct the screed on site in temperatures between 4°C to 40°C, like the common concrete. If fill’s width is up to 15 cm, apply the Perlite Concrete in one phase. For higher thickness, apply in two phases (after 2–3 hours within the same day).
Step 6:  Level the Perlite Concrete when screeding it using an aluminum straight edge.
Step 7:  Separate large surfaces using construction joints in distances up to 3.5 meters on both directions, to avoid expansion cracks.
 Step 8:  The next day scratch on both directions the Perlite Concrete’s surface with an aluminum line scratcher to clean it and level it.
Use a small scratcher for the corners. Spray with water.
Step 9:  After 3-4 days, when it dries, spray Perlite Concrete’s surface with water and an admixture (optionally) and glue directly on it marble or ceramic tiles or apply water insulation, like bitumen.

 

3-2- پلاستر پرلیت Perlite Plasters و قطعات پیش ساخته گچی:
پرلیت با دانسیته حدود 55 کیلوگرم بر متر مکعب جهت پلاستر وگچ مناسب بوده و جهت صوت و حرارت عایق بسیار مناسبی می باشد. همچنین جهت ساخت قطعات پیش ساخته گچی می توان از پرلیت  استفاده نمود. ملات پرلیت ضد شوره با طول عمر زیاد،مانع از انتقال حریق و محافظ کابل های برق می باشد.

 

                                                  

3- پرلیت جهت پر نمودن فضاهای خالی بین دیوارها(Perlite loose fill masonry)
فضاهای پرشده با پودر پرلیت حداقل مانع از 50 درصد اتلاف حرارتی می شود،طبق گزارش موسسه ملی استاندارد
آمریکا یک دیوار 20 سانتی ساخته شده از جنس بلوک با وزن متوسط که خلل و فرج آن با پودر پرلیت پر شده است طی 24 ساعت تا 72 درصد مانع از اتلاف انرژی می گردد. دیوارهای بلوکی با ضخامت 20 سانتیمتر که با پرلیت پر شده اند تا 4 ساعت در مقابل آتش مقاومت می کنند زیرا نقطه ذوب آن 1260 درجه سانتیگراد می باشد،علاوه براین عایق صوت،فاقد هرگونه بخار و گاز سمی و شیمیایی،مانع ورود رطوبت به داخل و به دلیل سبک بودن آن حمل ونقل و کار کردن با پرلیت بسیار آسان می باشد.بر اساس استاندارد ASTM C520 دانسیته پرلیت جهت پر نمودن فضاهای خالی دیوار 32 تا 176 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد.