Perlit malzemesi ve İnşaat sektöründe kullanımı
Camsı volkanik bir kayaç olan perlit malzemesi, dünya üzerindeki dağılımı, volkanların bulunduğu bölgelerle paralellik göstermektedir. Perlit minerali bünyesinde bulunan gözenekler birbiri ile bağlantılı bir şekilde dizilmiştir. Perlitin içerdiği gözenekler camsı bir zarla yalıtılmış olup gözle görülebilecek boyutlardan, mikroskobik boyutlara kadar sayısız miktarda değişim göstermektedir. Bu sebepten dolayı, suda bile yüzme özelliği olan, yalıtımı yüksek hafif bir kayaçtır.
Perlitin fiziksel yapısı, ince taneli, boşluklu, gevşek, kolay kırılabilen, el içerisinde kolaylıkla ufalanabilen özellik taşımaktadır. Soğan kabuğu şeklinde, ufak parçalara ayrılmış camlar halinde bulunurlar. Petrografik doku görünümüne göre perlit; taneli perlit, feno kristalli perlit, lifli perlit ve kum halinde perlit (bezelye büyüklüğünden, portakal iriliğine kadar değişen boyutlarda) bulunan perlit olarak sınıflandırılmaktadır.
Perlitin en önemli özelliği bünyesinde su bulundurmasıdır. Bünyesinde bulunan bu suya bağlı su denilmektedir. Bu bağlı suyun %94-98’i, ince kılcal damarlar tarafından tutulmaktadır. Damarlar yoluyla bünyede barınan bu su serbest su niteliğindedir. Geri kalan %2-6 kadar su ise etkin suyu oluşturmaktadır. Etkin su, perlitin %90-97’sini oluşturan volkanik camın içinde, perlit minerali meydana gelirken moleküller halinde girerek perlit camıyla birleşmiştir. Etkin suyun oluşumu nedeniyle cam kütle kristalleşememekte, böylece perlit de kararlı halini sürdürmektedir.
Perlitteki bünyesinde “Serbest Su” olarak bilinen suyun %98-99 kadarı 350 °C ye kadar ısıtıldığında buharlaşmaktadır. Geri kalan %1,2 kadar olan ve “Efektif Su” olarak adlandırılan su ise 750 °C – 1100 °C arasında bünyeyi terk etmektedir. Perlitin genleşme yeteneği kimyasal yapısının yanı sıra efektif su miktarına göre de değişmektedir. Perlit 750 °C – 900 °C arasında genleşiyorsa “Aktif Perlit”, 900 – 1000 °C arasında genleşiyor ise “Pasif Perlit” adını almaktadır.
Genellikle volkanik camdan oluşan perlitin hamuru incelendiğinde, mikrolitler ve fenokristaller ile sperolitler bulunduğu görülmektedir. Amorf ve alüminyum silikat yapıda olan perlit hacminin %90-97’si cam, %3-10’unu kristalleşmiş minerallerden (feldspat, biyotit) meydana gelmektedir. Perlitin yapısal karakterizasyonunu belirlemek için yapılan XRD analizlerine göre, perlitin %1-%4 oranında serbest silis içerdiği tespit edilmiştir.
Genleştirilmiş Perlit
Ham perliti genleştirme işlemi öğütme ve boyutlandırma işlemlerinin uygulanması ile başlamaktadır. Öğütülüp boyutlandırılan ham perlite, 400 °C’ye kadar ön ısıtma işlemi uygulanmaktadır. Ön ısıtmadan sonra perlit 750-1200 °C arasında ani olarak ısıtılıp bünyesinden çıkan su buharının etkisiyle genleştirilir. Perlit genleşirken camsı tanelerden oluşan bir köpük agregası meydana gelmektedir. Tüm bu işlemler yapıldıktan sonra ilk hacminin yaklaşık 20 katına kadar genleşen perlite, genleştirilmiş perlit adı verilmektedir. Genleştirilmiş perlit, hafif, yumuşak, hücresel yapıda olup ponza mineraline benzemektedir.
Perlit yapı malzemesi olarak nerelerde kullanılır?
Dünyada tüketilen perlit malzemesinin %35’i sıva agregası, %25’i beton agregası, %23’ü filtre malzemesi olarak, %8’i yalıtım malzemesi üretiminde, %4’ü tarım ve %5’i diğer sektörlerde kullanılmaktadır. Ayrıca uygulamalarda perlit malzemesi, %51 oranında yapıda inşaat malzemesi olarak, %15 dolgu maddesi, %14 bahçe agregası, %10 filtre yardımcı malzemesi olarak tüketilmektedir. Geri kalanı %10’luk dilim ise özel yalıtım ve filtre malzemesi olarak tüketilmektedir. İnşaat sektörü gerek ham perlit gerekse genleştirilmiş perlitin en çok kullanıldığı sektördür.
Perlitin en çok kullanıldığı alan olan inşaat sektörü, toplam perlit tüketiminin %60- 70’ini gerçekleştirmektedir. Perlit malzemesi yapıda hafif beton üretiminde kullanılmaktadır. Hafif betonların ısı iletim katsayılarının ve birim ağırlıklarının düşük olması hafif betonların başlıca özelliğidir. Binaların depremden korunması yönünden binalara uygulanan ölü yükü azaltmak için hafif betonların kullanılması önem arz etmektedir. Ayrıca perlit kullanılarak üretilen betonların yangına karşı koruyucu olmaları perliti daha cazip bir malzeme haline getirmektedir.
Genleştirilmiş perlit, ısı ve ses yalıtımı amacıyla duvarlarda ve döşemelerde bağlayıcı malzeme kullanılmadan dolgu agregası olarak üretime katılmaktadır. Ayrıca duvar elemanı olarak kullanıldığında alan kazandırması yapı maliyetine olumlu yönde etki etmektedir. Genleştirilmiş perlit, geleneksel sıvalar üzerinde hafif, ısıya dayanıklı ve ses yutucu özelliğe sahip bir malzemedir. Ses yutucu özelliğinden dolayı, bina iç ve dış sıvalarında ince agrega yerine perlit malzemesi kullanılarak akustik sıva yapılmaktadır. Perlitli sıva, normal kum sıvalarına göre %60 daha hafiftir.
İnce agregadan çok daha hafif olduğu için işçiliği kolay ve daha az zahmetlidir. Perlit, çimento ile birlikte kullanılabileceği gibi, alçı ile de kullanılmaktadır. Perlit hafif yalıtımlı yapı malzemesi olarak kullanıldığında, binaların ısınma/soğutma maliyetlerini %50 oranında, ölü yükünü %67 oranında azaltmaktadır. Ham perlit kimyasal bileşiminde silisli ve alüminyumlu bileşiklere sahip olmasından dolayı kalsiyum esaslı bağlayıcılar ile kimyasal reaksiyona girerek hidrolik aktivite özelliği sergilerler. Ayrıca perlit bünyesinde bulunan alüminyum, kalsiyum, magnezyum ve demir bileşenlerinden dolayı yüksek mukavemet gerektiren inşaat sahalarında ve yer döşemelerinde kullanılmaktadır.
