Perlit - naturalna izolacja

To właśnie zamknięte w zastygłej i zwietrzałej lawie krople wody (od 2 do 5%) są odpowiedzialne za specyficzne właściwości perlitu. W procesie obróbki perlitu dochodzi do spiekania szkliwa wulkanicznego i odparowania wody. W wyniku tego tworzą się wewnątrz puste, nieregularne, szkliste banieczki. Proces ten nosi nazwę ekspandacji, a otrzymany produkt o białawej barwie to perlit ekspandowany. Objętość ziaren zwiększa się od 5 do 20 razy. Współczynnik przewodzenia cieplnego λ (lambda) spada do poziomu 0,065-0,045 W/(m·K). Temperatura topnienia wynosi od 950 do 1300ºC, a początek mięknięcia - przy 850ºC.

Perlit ekspandowany jest chemicznie obojętny, niepalny, niehigroskopijny i ma stałą objętość. Cechuje się odpornością na mróz, wilgoć i różnego rodzaju szkodniki, ma doskonałe własności termoizolacyjne i dźwiękoizolacyjne. Wysoka porowatość, zdolności sorpcyjne i wszystkie wyżej wymienione własności, w połączeniu z niską masą objętościową przy relatywnie niskiej cenie czynią perlit materiałem bardzo atrakcyjnym dla budownictwa.

Zastosowanie perlitu

• podstawowy składnik lekkich tynków gipsowych oraz ciepłochronnych zapraw murarskich i tynkarskich;
• dodatek obniżający ciężary, poprawiający wydajność i plastyczność tynków gipsowych, wapienno-cementowych i cementowo-wapiennych, zapraw murarskich oraz klejów do glazury i dociepleń;
• składnik tynków maszynowych - gipsowych, cementowych i wapiennych, zarówno pakowanych do worków, jak również stosowanych w technikach silosowych. Zastąpienie części piasku perlitem w widoczny sposób poprawia reologię otrzymanej mieszanki oraz jej przyczepność;
• podstawowy materiał termoizolacyjny w ciepłochronnych zaprawach murarskich oraz ciepłochronnych tynkach wykonywanych na placu budowy. Można je z koniecznymi dodatkami kupić w hurtowniach materiałów budowlanych. Ten sposób wykorzystania perlitu jest od wielu lat stosowany zagranicą;
• podstawowy składnik ciepłochronnych podłogowych wylewek perlitobetonowych. Taką wylewkę można wykonać samodzielnie, mieszając w odpowiednich proporcjach perlit kl. III, cement i wodę. Przygotowując samemu perlitobeton można ocieplać nim podłogę lub strop przy wykonawstwie nowych lub remontowaniu starych domów czy mieszkań. Można przy tym w wygodny sposób rozwiązać problemy wszystkich nierówności powierzchni, rezygnując ze stosowania płyt styropianowych;
• składnik zasypek izolacyjnych w hutnictwie;
• składnik obniżający ciężary odlewów gipsowych i prefabrykatów betonowych. Od wielu lat, w innych krajach znających lepiej jego własności jest stosowany do obniżania ciężarów różnych płytek elewacyjnych, prefabrykatów betonowych, odlewów gipsowych czy ozdobnych elementów betonowych, parapetów itp.;
• składnik lekkich kształtek termoizolacyjnych, m.in. prostki perlitowej (cegła termoizolacyjna do 800ºC) oraz betonów termoizolacyjnych w energetyce, hutnictwie, chemii itp.;
• luźna zasypka termoizolacyjna ścian i stropów;
• w kriotechnice jako izolator zbiorników z gazami płynnymi;
• pochłaniacz ropopochodnych (po wcześniejszej hydrofobizacji) z ziemi i wody;
• podstawowy składnik perlitobetonowych płyt izolacyjnych;
• dodatek obniżający ciężary różnych wyrobów – AGD, chemii motoryzacyjnej, gumy technicznej, farb, itp.;
• perlit klasy "0" jako składnik dający efekt „perły” w farbach dekoracyjnych oraz klas I i II do efektu "raufazy";
• dźwiękoizolacyjny składnik ekranów dźwiękochłonnych obniżający dodatkowo ich ciężar.

Perlit uzupełnia lub zastępuje styropian
W postaci sypkiej i jako perlitobeton używany jest jako uzupełnienie lub zamiennik styropianu w posadzkach i stropach, wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba przycinania płyt styropianowych i dopasowywania kładzionych w nich różnorakich instalacji.

Wykorzystanie perlitu w tym przypadku (poprzez zalanie położonych instalacji wykonanym na miejscu perlitobetonem) daje znaczące oszczędności czasu i przyspiesza prowadzone roboty wykończeniowe.

Perlit w suchych zasypkach stropowych, podłogowych i dachowych

Perlit jest, w zależności od umiejętności posługiwania się nim, albo uzupełnieniem klasycznych materiałów izolacyjnych, albo materiałem podstawowym. Perlit, jako materiał izolacyjny można aplikować  aplikować poprzez wdmuchiwanie pneumatyczne, wsypywanie w różnorakie szczeliny i przegrody budowlane. Może być stosowany jako warstwa izolacyjna pod wylewki i suche jastrychy. Nadaje się także do izolowania stropów drewnianych.

Zaprawy ciepłochronne z perlitem

Zaprawy ciepłochronne z perlitem polecane są szczególnie przez producentów betonu komórkowego.Także producenci ceramiki poryzowanej, na połączenia typu pióro – wpust preferują zaprawy perlitowe. Coraz więcej przedsiębiorstw używa go do produkcji ciepłochronnych zapraw i tynków oraz jako dodatek polepszający własności klejów do styropianów.

Perlitobetony – izolacyjne i konstrukcyjne

Perlitobetony pod względem izolacji cieplnej i akustycznej są jednym z najlepszych materiałów budowlanych. Można je przygotowywać sposobem mokrym lub półsuchym z perlitu i cementu, bądź produkować jako suche mieszanki, gotowe do użycia na budowie po wymieszaniu z wodą. Perlitobetony można stosować do ocieplania posadzek, podłóg, stropów, wypełniania ścian, sufitów, dachów itp. Mieszając odpowiednio składniki można uzyskać różne perlitobetony.

Na mniejszą skalę można je samodzielnie wykonywać w betoniarkach, natomiast przy dużych powierzchniach celowe jest zastosowanie specjalistycznych mieszalników wsparte dodatkiem superplastyfikatorów. W wielu przypadkach wygodniej można je stosować zamiast styropianu – nie potrzeba pracochłonnych operacji wyrównywania powierzchni i późniejszego wylewania szlichty betonowej, można też stosować je przy zalewaniu stropów w starym budownictwie i na strychach. Można także je wykonywać przy układaniu ogrzewania podłogowego.

Charakterystyka perlitobetonów

Inne możliwości przemysłowego wykorzystania perlitobetonów:

• produkcja kształtek i osłon termoizolacyjnych produkowanych monolitycznie lub jako prefabrykaty,
• odlewanie fundamentów pod urządzenia pracujące w warunkach ekstremalnych temperatur – od -200 do +800ºC,
• produkcja okładzin konstrukcji betonowych, kominów dymnych, przewodów energetycznych i chłodniczych,
• produkcja jednowarstwowych paneli do budowy ścian zewnętrznych typu sandwicz,
• wykonawstwo posadzek łazienkowych, sanitarnych, w szatniach, przy izolacjach basenów itp.

Perlit w tynkach termoizolacyjnych

Tynki, w których piasek zastąpiono perlitem zachowują jego właściwości. Są lekkie, doskonale izolują cieplnie i akustycznie. Można je stosować wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń. Perlitowa warstwa tynków jest przepuszczalna dla par i gazów, pozwala ścianie oddychać, a ponadto jest niepalna.

Perlit jest także jednym z dwóch podstawowych specjalnych kruszyw wykorzystywanych w tynkach do renowacji zabytkowych murów do usuwania z nich wilgoci i rozpuszczalnych soli, powodujących ich korozję.

Jednocentymetrowa warstwa tynku perlitowego, pod względem izolacji cieplnej zastępuje: 0,5 cm styropianu, 5 cm cegły lub 8 cm tradycyjnego tynku na bazie piasku. Tynk, stosowany po obydwu stronach ściany, podwaja ten efekt. Stosując np.: na zewnątrz warstwę 6 cm, a wewnątrz 3 cm zastępuje się 4,5 cm styropianu lub 45 cm cegły lub 56 cm tynku tradycyjnego (piaskowego). Jeżeli kładziemy warstwę tynku perlitowego grubszą niż 6 cm, to powyżej tej granicy musimy używać siatki tynkarskiej.

Tynki perlitowe można malować lub pokrywać tynkami akrylowymi lub innymi cienkowarstwowymi. W przypadku tynków gipsowo-perlitowych zwiększanie w nich udziału objętościowego gipsu poprawia parametry wytrzymałościowe. I tak dla placka 18 cm dla tynku o masie objętościowej 500 kg/m³ (relacja objętościowa gips/perlit - 1:1) parametry wytrzymałościowe wynoszące odpowiednio 1,25 MPa (ściskanie) i 0,57 MPa (zginanie) rosną dla masy 700 kg/m³ (gips/perlit rośnie do 3:1) do wartości odpowiednio 2,97 MPa i 1,73 MPa. Przy cieńszych plackach są one wyższe jak w przypadku 14 cm. Dla 700 kg/m³ wytrzymałość na ściskanie wynosi 4,61 MPa, a na rozciąganie 2,03 MPa. Dla 500 kg/m³ odpowiednio 2,19 MPa i 0,91 MPa.

Tynki ognioodporne oraz kształtki ognio- i termoodporne z perlitem

Łatwość wiązania hydraulicznego perlitu ekspandowanego przy użyciu najprostszych pras, bądź przez zwykłe odlewanie perlitobetonów w formach, pozwala produkować z niego dowolne kształtki ognioodporne i termoodporne. Do zabezpieczenia kanałów ogniowych, do izolacji termicznej praktycznie wszystkich pieców i kotłów.  Można też z niego formować rozmaite fantazyjne kształtki do kominków mieszkalnych, także barwione pigmentami mineralnymi.

Ognioodporność 90-minutową I stopnia dla stropu zabezpiecza warstwa tynku perlitowego grubsza od 3,5 cm. Dla filarów i słupów 180-minutową ognioodporności gwarantuje 6 cm tynku perlitowego. Natomiast warstwa tynku (500-700 kg/m³) grubości 12 cm gwarantuje ochronę przeciw pożarową I stopnia dla obiektów przemysłowych i użyteczności publicznej.

Perlit w zaprawach i klejach budowlanych

Zamiana klasycznego piasku na perlit ekspandowany powoduje zmiany parametrów fizycznych oraz cech reologicznych wyrobów. Tym bardziej znaczących, im  więcej objętościowo  piasku zamieniono na perlit. Zwiększanie objętościowego udziału perlitu kosztem piasku powoduje obniżanie parametrów wytrzymałościowych. W zamian za to poprawia się: termoizolacyjność, odporność na ogień, lekkość wyrobów, płynność, przyczepność, odporność na podciąganie kapilarne, izolacyjność akustyczna.

Połączenia perlitu z żywicami sztucznymi (superwypełniacz)

Zastosowanie perlitu ekspandowanego jako wypełniacza dla szeroko rozumianych tworzyw sztucznych stworzyło na świecie nowe możliwości. Cząsteczki perlitu cechują się nieregularnym kulistym kształtem, przez co są bardziej wytrzymałe na rozciąganie niż regularnie kuliste pęcherzyki. Klinują się one mechanicznie w spoiwie, co wpływa na znaczące zwiększenie wytrzymałości, podczas gdy w przypadku cząstek o regularnym kształcie zależy ona prawie całkowicie od czynników wiążących spoiwa. Wydłużenie dużej liczby ziarenek perlitu poprawia także wytrzymałość na rozciąganie, a równocześnie naprężenia są przenoszone przez pęcherzyki, co zapewnia korzystniejszy podział sił między naprężeniem, a uderzeniem.Taka struktura perlitu ekspandowanego umożliwia większą różnorodność mechanicznych kombinacji z żywicami niż konwencjonalne wypełniacze kuliste.

Kolejny, znaczący walor perlitu jako wypełniacza to zmniejszenie wagi wyrobów go zawierających idące w parze z poprawą izolacyjności i ogniotrwałości. Dzięki temu zachowując objętość wyrobu można użyć od kilku do kilkudziesięciu procent wagowo mniej innych komponentów (żywica, kreda, talk, szkło, krzemionka itp.).

Nieregularna, lekko porowata powierzchnia perlitu umożliwia tworzenie bardzo dobrych mieszanin z żywicami. Ma to zastosowanie do wszystkich układów szybko reagujących (poniżej dwóch godzin). Dla tych wolniejszych perlit trzeba powlekać powierzchniowo – własności powłoki hydrofobowej zależą od rodzaju żywicy, z którą będzie koegzystował. Dotyczy to głównie farb.

Perlit ekspandowany z żywicami i innymi wypełniaczami stosuje się przy produkcji:

• farb i tynków,
• elementów konstrukcji dachowych,
• elementów mebli i artykułów AGD,
• armatury łazienkowej i instalacyjne,
• płyt warstwowych,
• pianek syntaktycznych,
• sztucznych marmurów,
• gumy,
• szpachlówek, szczeliw i klejów używanych w chemii meblarskiej i samochodowej,
• środków ściernych, szorujących, polerujących w chemii gospodarczej.