วัสดุผสมสำหรับคอนกรีตน้ำหนักเบาและฉนวนกันความร้อน

เพอร์ไลต์ขยายตัว เพอร์ไลต์เป็นแร่ธาตุผสมที่เบาที่สุดที่เหมาะสำหรับใช้ในคอนกรีต คอนกรีตผสมเพอร์ไลต์มีคุณสมบัติเป็นฉนวนและน้ำหนักเบา จึงถูกนำไปใช้ในงานก่อสร้างและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมหลากหลายประเภท เช่น หลังคา ปล่องไฟ รูปปั้น หินประดับ ปูนปูกระเบื้อง ท่อนไม้สำหรับเตาผิงแก๊ส พื้นและวัสดุถมพื้น ถังเก็บเชื้อเพลิง ฐานรองถังและสระว่ายน้ำที่เป็นฉนวน และเพื่อเพิ่มคุณสมบัติในการกันเสียงและกันไฟในผนัง พื้น และโครงสร้างเหล็ก

เพอร์ไลต์ คอนกรีต
เมื่อใช้เป็นส่วนผสมหลักในคอนกรีต เพอร์ไลต์ขยายตัวจะให้ข้อดีที่สำคัญหลายประการในงานก่อสร้างและการผลิตชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูป แม้ว่าคอนกรีตเพอร์ไลต์น้ำหนักเบาโดยทั่วไปจะไม่เหมาะสำหรับงานโครงสร้างหรืองานรับน้ำหนัก แต่ในงานอื่นๆ จะช่วยปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนัก ลดเสียงรบกวน ต้านทานการถ่ายเทความร้อน และทนไฟได้ดีขึ้น
โดยทั่วไปแล้ว คอนกรีตเพอร์ไลต์สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ คอนกรีตเพอร์ไลต์น้ำหนักเบาพิเศษ และ คอนกรีตเพอร์ไลต์น้ำหนักเบา คอนกรีตเพอร์ไลต์น้ำหนักเบาพิเศษมีความหนาแน่นน้อยกว่า 50 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต (800 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร) และใช้เป็นหลักสำหรับพื้นดาดฟ้า แปลงปลูกต้นไม้แบบยกสูง ผนังกระจก และงานฉนวนถาวร เช่น ถังเก็บก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ส่วนคอนกรีตเพอร์ไลต์น้ำหนักเบามีความหนาแน่นตั้งแต่ 50 ถึง 110 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต (800 – 1800 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร) มีส่วนผสมของทรายไมโครซิลิกา และมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดและแรงดัดสูง ทำให้เหมาะสำหรับงานตกแต่งพื้นและวัสดุอุดช่องว่าง ทั้งสองประเภท การใช้สารเพิ่มฟองอากาศช่วยปรับปรุงความสามารถในการทำงาน ควบคุมความหนาแน่น และรักษาคุณสมบัติการเป็นฉนวน

เพอร์ไลต์ในซีเมนต์สำหรับบ่อน้ำ
คุณสมบัติในการทนความร้อนของเพอร์ไลต์ทำให้เป็นวัสดุประสานซีเมนต์น้ำหนักเบาที่มีประสิทธิภาพและมีการสูญเสียวัสดุน้อย เนื่องจากความสามารถในการเชื่อมช่องว่างและอุดรอยแตก นอกจากนี้ยังมีข้อดีอื่นๆ เช่น ปริมาณผลผลิตที่มากขึ้นที่ความหนาแน่นต่ำกว่า คุณสมบัติในการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม คุณลักษณะการสูญเสียของเหลวที่ดีเยี่ยม และแรงดันไฮโดรสแตติกที่ต่ำกว่าต่อชั้นหินโดยรอบ

คอนกรีตฉนวนกันความร้อนเพอร์ไลต์สำหรับดาดฟ้า
ระบบฉนวนกันความร้อนแบบแข็งทั่วไปนั้นซับซ้อนและติดตั้งยาก และอาจสูญเสียค่าฉนวนกันความร้อนได้ถึง 30% จากค่าที่ระบุไว้ เนื่องจากผลิตภัณฑ์หดตัว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นเหล็กโดยใช้ตัวยึดทางกล แต่แผ่นหลังคาคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์ไม่มีปัญหาดังกล่าว แผ่นหลังคาคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์ไร้รอยต่อ ให้พื้นผิวเรียบและเป็นเนื้อเดียวกันสำหรับแผ่นเมมเบรนหลังคาแบบยึดติดโดยตรง คอนกรีตผสมเพอร์ไลต์สามารถวางบนแผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบมีร่อง คอนกรีตสำเร็จรูปหรือคอนกรีตหล่อ หรือแม้กระทั่งบนวัสดุมุงหลังคาเดิมที่อยู่ในสภาพดี

คอนกรีตเพอร์ไลต์เป็นวัสดุรองพื้นในอุดมคติสำหรับระบบหลังคาแบบหลายชั้นและแบบชั้นเดียว มีคุณสมบัติทนทานต่อลมและไฟได้ดีเยี่ยม และเมื่อเติมฉนวนโพลีสไตรีนเข้าไปตรงกลางคอนกรีตเพอร์ไลต์ จะทำให้ได้ค่าความต้านทานความร้อนสูงอย่างประหยัด ผลลัพธ์ที่ได้คือ หลังคาที่ทนทานอย่างเหลือเชื่อ สามารถเป็นฉนวนและทนไฟได้ตลอดอายุการใช้งานของอาคาร การซ่อมแซมหลังคาทำได้ง่ายๆ เพียงแค่เปลี่ยนแผ่นเมมเบรนเท่านั้น

สูตรผสมคอนกรีตเพอร์ไลต์สามารถออกแบบให้มีความหนาแน่นได้ตั้งแต่ 20 ถึง 50 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต ซึ่งหมายความว่าระบบพื้นหลังคาคอนกรีตเพอร์ไลต์ที่มีค่า R-30 สามารถมีน้ำหนักต่ำกว่า 8 ปอนด์ต่อตารางฟุตได้

ข้อควรพิจารณาอื่นๆ ได้แก่ ระบบพื้นหลังคาคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์สามารถทำเป็นลาดเอียงเพื่อระบายน้ำได้ง่าย มีคุณสมบัติทนไฟได้ตั้งแต่ 1 ถึง 3 ชั่วโมง คอนกรีตผสมเพอร์ไลต์มีน้ำหนักเบา สามารถสูบ เท หรือฉาบลงในตำแหน่งที่ต้องการได้ และคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์ที่แข็งตัวแล้วสามารถตอกตะปู เลื่อย และใช้งานได้ด้วยเครื่องมือทั่วไป

การทดสอบและการรับรอง ระบบฉนวนหลังคาคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์ได้รับการทดสอบและรับรองด้านความต้านทานลมและไฟโดย Underwriters Laboratories, Factory Mutual และหน่วยงานมาตรฐานอื่นๆ หลังคาคอนกรีตผสมเพอร์ไลต์ที่มีแผ่นฉนวนโพลีสไตรีนตรงตามเกณฑ์ความต้านทานลม UL Class 90 และ FM 1-90

ผลิตภัณฑ์หินตกแต่งที่ผลิตขึ้นเอง
ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของการใช้เพอร์ไลต์ขยายตัวเป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์หินและอิฐเทียม คือการประหยัดน้ำหนักได้มากถึงหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับส่วนผสมทั่วไป การประหยัดน้ำหนักนี้มีข้อดีที่ชัดเจน ได้แก่ โครงสร้างรองรับที่ไม่แข็งแรงมากนัก (เช่น ขอบและฐานราก) สำหรับวัสดุตกแต่ง และประหยัดค่าใช้จ่ายในการขนส่งและจัดการ

คุณสมบัติในการเป็นฉนวนและทนไฟของคอนกรีตเพอร์ไลต์ยังช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์หินเทียม โดยมีส่วนช่วยโดยตรงต่อสมการการถ่ายเทความร้อนของโครงสร้างอาคาร

โดยทั่วไปแล้ว อัตราส่วนการผสมสำหรับผลิตภัณฑ์หินเทียมที่ใช้เพอร์ไลต์เป็นส่วนประกอบหลัก จะมีตั้งแต่ 1:4 (สารยึดเกาะ:เพอร์ไลต์) ถึง 1:20 โดยปริมาตร

ฉนวนกันความร้อนสำหรับถังเก็บน้ำและฐานสระว่ายน้ำ
คุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมของคอนกรีตเพอร์ไลต์นั้นมีประโยชน์อย่างมากเมื่อนำมาใช้เป็นฐานสำหรับถังเก็บที่ทนต่อการถ่ายเทความร้อนและสระว่ายน้ำไวนิลแบบฝังดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสระว่ายน้ำแบบฝังดิน การสูญเสียความร้อนลงสู่พื้นดินจะลดลงอย่างมาก ทำให้ได้อุณหภูมิน้ำในสระที่คงที่มากขึ้นและลดภาระของอุปกรณ์ทำความร้อน พื้นผิวที่เรียบเนียนของฐานคอนกรีตเพอร์ไลต์สำหรับสระว่ายน้ำช่วยให้ได้ฐานที่แข็งแรงและไร้รอยต่อสำหรับแผ่นปูพื้นสระว่ายน้ำไวนิล ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญต่ออายุการใช้งานที่ยาวนานของแผ่นปูพื้นเหล่านั้น

อัตราส่วนการผสมโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1:5 (สารยึดเกาะ:เพอร์ไลต์) ถึง 1:8 โดยอัตราส่วนของเพอร์ไลต์ที่สูงขึ้นจะให้ความต้านทานต่อการนำความร้อนที่ดีกว่า ความหนาของฐานขั้นต่ำสองนิ้ว (5 ซม.) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ความแข็งแรงและคุณสมบัติในการเป็นฉนวนที่ดี