ورمیکولیت یکی از اجزای تشکیل دهنده پوشش‌های ضد حریق

پوشش‌های ضدحریق بر پایه مواد آلی متورم شونده و یا بر پایه مواد معدنی نظیر ورمیکولیت هستند که برای محافظت از سازه‌های فلزی و بتنی در برابر حریق‌های سلولزی و هیدروکربنی استفاده می‌شوند. ورمیکولیت ماده معدنی از دسته فیلوسیلیکات‌ها است که در دمای حدود C°950-650 می‌تواند تا 30 برابر حجم اصلی خود منبسط شود.

ورمیکولیت منبسط شده خواصی چون رسانندگی گرمایی کم (W/m. K 0.12-0.04)، چگالی پایین (kg/m3 120-80)، بی‌اثری شیمیایی و نقطه ذوب نسبتا بالا (C°1430-1240) دارد. این ماده در زمینه عمران، صنایع شیمیایی و کشاورزی کاربرد زیادی دارد و یکی از اجزای تشکیل دهنده مواد ضدحریق پایه گچی و سیمانی می‌باشد. سنگ معدن ورمیکولیت عمدتا از SiO2 (42-37% وزنی)، MgO (14-12% وزنی)، Al2O3 (13-10% وزنی)، Fe2O3 (17-5% وزنی)، H2O (18-8% وزنی) و مقدار کمی FeO (3-1% وزنی) تشکیل شده است.

این ماده از نظر شیمیایی خنثی و بی‌اثر بوده و با تغییر ترکیب درصد شیمیایی آن، خواص فیزیکی‌اش تغییر می‌کند.

فرمول شیمیایی ورمیکولیت به صورت (Mg2+, Fe2+, Fe3+)3[(SiAl)4O10]OH2.4H2O است.

ساختار ورقه‌ای ورمیکولیت باعث شده است که در درجه حرارت‌های متفاوت خواص روان‌کنندگی داشته باشد و بتواند درون مواد ضدحریق و به عنوان پرکننده متخلخل و سبک در عایق‌های حرارتی به کار رود. بنا بر تحقیقات انجام شده 381000 و 408000 تن ورمیکولیت به ترتیب در سال‌های 2014 و 2015 در کشورهای مختلف تولید شده است که معادن آن در برخی از کشورهای جهان یافت می‌شود. 6 کشور آفریقای جنوبی، ایالات متحده آمریکا، برزیل، زیمباوه، بلغارستان و هند تولیدکننده بیش از 97.5% ورمیکولیت در سطح جهان هستند.

در صورتی که ورمیکولیت بیش از 10 برابر اندازه اصلی‌اش منبسط شود کیفیت خوب و اگر انبساط آن کمتر از این مقدار باشد کیفیت مناسبی نخواهد داشت. درجه انبساط ورمیکولیت به عواملی نظیر میزان حرارت، مدت زمان قرار گرفتن در دماهای بالا، مقدار رطوبت، روش خرد شدن (آسیاب شدن)، ساختار و ترکیب درصد شیمیایی آن بستگی دارد. بر اساس مطالعات انجام شده در حضور تنها 7% ورمیکولیت منبسط شده درون مواد پایه گچی و سیمانی، عملکرد این پوشش‌های ضدحریق بر روی سازه‌های فولادی به میزان قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌یابد.

همچنین با افزودن ورمیکولیت به پلیمرها می‌توان پایداری حرارتی این ترکیبات را تا حدودی افزایش داد. علاوه بر این بردها (توفال‌ها) و پلیمرها در حضور ذرات ورمیکولیت، مقاومت بالایی در برابر قارچ‌ها و باکتری‌ها پیدا می‌کنند. به طور کلی در حضور ورمیکولیت منبسط شده برخی از خواص مصالح ساختمانی بهبود یافته و برخی دیگر با افت مواجه می‌شوند.

مزایا و معایب استفاده از ورمیکولیت منبسط شده درون مواد ساختمانی

مزایا و معایب استفاده از ورمیکولیت منبسط شده در جدول1 ارائه شده است.

ویژگی

اثر مثبت

اثر منفی

کارایی +
وزن +
مقاومت در برابر آتش +
عایق حرارتی +
عایق صدا +
استحکام مکانیکی +
تخلخل +
جذب آب +

از مزایای استفاده از ورمیکولیت منبسط شده در ماتریس می‌توان به افزایش کارایی و مقاومت در برابر حریق، کاهش وزن و افزایش خاصیت عایقی صدا و گرما اشاره کرد. از طرف دیگر در حضور ورمیکولیت منبسط شده درون مواد ساختمانی، استحکام مکانیکی کاهش، تخلخل و جذب آب افزایش می‌یابد.
لازم به ذکر است که با اضافه کردن مواد افزودنی متفاوت می‌توان این معایب را برطرف نمود. به عنوان مثال در حضور 15-5 درصد میکروسیلیس (دوده سیلیسی) و یا 10-2 درصد متاکائولن مقاومت فشاری افزایش، تخلخل و جذب آب ماتریس حاوی ورمیکولیت منبسط شده کاهش پیدا می‌کند. با توجه به موارد ذکر شده از ورمیکولیت منبسط شده درون بتن و ملات سبک، آجر تزئینی و نسوز، پوشش دودکش‌ها، عایق‌بندی صدا و گرما و به ویژه در پوشش‌های ضدحریق استفاده شده است.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *