ورمیکولیت چیست؟

ورمیکولیت (به انگلیسی: Vermiculite) با فرمول شیمیایی (MgFe 3+ Al)3[(OH)2 – Al 1.25 Si 2.75 O10]. Mg 0.33 (H2O)4 از مجموعه کانی هاست و با آب تمیز می‌شود و کانیهای مشابه عبارتند از بیوتیت و فلوگوپیت که به وسیلهٔ شعله می‌توان آن‌ها را از هم تفکیک نمود. از کلمه لاتینی Vermiculus به معنای کرم کوچک گرفته شده‌است.

آتش سوزی از دیرباز تا کنون یکی از خطراتی بوده است، که همیشه جان انسان را تهدید می کرده است. اما با گذشت زمان و پیشرفت علم، این مشکل تا حدودی حل شد. و با بکار آمدن انواع پوشش ضد حریق از بسیاری از تلفات جانی و مالی حریق جلوگیری کرد. پوشش های ضد حریق ورمیکولیت یکی از انواع پوشش ضد حریق است، که بیشتر آن را با نام های پوشش ضد حریق یا فایرپروف میشناسیم.

ورمیکولیت چه ویژگی‌هایی دارد؟

ورمیکولیت یک ماده با خواص منحصر به فرد است که به عنوان یک ماده بسیار کاربردی شناخته می‌شود. این ماده دارای خواصی همچون عایق گرمایی و صوتی است و به طور کامل معدنی است. همچنین، ورمیکولیت نسوز است و خاصیت پُرکنندگی دارد.

این ماده از نظر شیمیایی خنثی و بدون بو می‌باشد. همچنین، ورمیکولیت ضد پوسیدگی و فساد است و عدم سایندگی آن نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. از دیگر ویژگی‌های این ماده می‌توان به رطوبت‌گیری و ضربه‌گیری اشاره کرد. به دلیل این خواص، ورمیکولیت در مصارف مختلف به عنوان یک ماده بسیار مفید مورد استفاده قرار می‌گیرد. ورمیکولیت یک ماده با ویژگی‌ها و خاصیت‌های منحصر به فرد است که علاوه بر استفاده در صنایع مختلف، در بسته‌بندی و حفاظت از محصولات نیز استفاده می‌شود.

این ماده به عنوان یک عایق حرارتی عمل می‌کند و به خاطر خاصیت‌های حرارتی برتر، در ضربه‌گیری و حمل و نقل اشیاء حساس و آسیب‌پذیر به کار می‌رود. ورمیکولیت به دلیل خواص و قابلیت‌های منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف به عنوان یک ماده با ارزش و جایگاه ویژه شناخته شده است.

ساختار ورمیکولیت

ورمیکولیت دارای ساختار پولک مانند و ورقه ورقه (تا حدودی شبیه میکا) می باشد. که در حرارت 700 تا 1000 درجه سانتی گراد حرارت دیده و به صورت ورقه های نازک تا 30 برابر حجم اولیه خود منبسط می شوند. سپس ورمیکولیت منبسط شده که در پوشش ضد حریق استفاده می شود. ئانسیته ی بسیار کمی 50 تا 200 گرم بر سانتی متر مکعب است.

یکی دیگر از اجزای مهم در پوشش ضد حریق مواد معدنی، چسباننده است. سیمان و گچ دو چسباننده متعارف در صنعت هستند. بدیهی است که استفاده پوشش های با پایه ی گچ در محل هایی که مرطوب تر است، خیلی پیشنهاد نمی شود. به صورت کلی پوشش های ضد حریق پایه سیمانی مقاومت و پایایی بیشتری در برابر عوامل جوی دارد.

سایر افزودنی های پوشش ورمیکولیت

• رنگ دانه ها و پرکننده های معدنی رزین های لاتکس امولسیونی
• مواد افزودنی بهبود دهنده خواص مقاومت در برابر حریق
• الیاف تسلیح کننده ملات ضد حریق
• مواد افزودنی کاهنده نرخ خوردگی فولاد در زیر پوشش

بر اساس استاندارد های بین المللی مواد تشکیل دهنده پوشش ضد حریق معدنی باید عاری از آزبست و مواد حساسیت زای دیگری باشد.

کاربرد ورمیکولیت در پوشش ضد حریق

ورمیکولیت یک ماده معدنی است که در صنعت ساختمان‌سازی و عایق‌بندی اسکلت‌ها در برابر حوادث حریق استفاده می‌شود. وقتی ورمیکولیت با مواد معدنی دیگر مانند آلومینیوم منیزیم سیلیکات ترکیب می‌شود، خاصیت عایق بودن آن در برابر گرما چندین برابر افزایش می‌یابد.

این به این معناست که ورمیکولیت در برابر گرما تا حدود ۱۵ برابر مقاومت بیشتری دارد. به همین دلیل، این ماده معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا سازه‌ها را در برابر حریق‌ها محافظت کند. ورمیکولیت به عنوان یک ماده عایق در سیستم‌های حفاظتی در برابر حریق استفاده می‌شود.

ورمیکولیت در ترکیب با سایر مواد معدنی و آلی، به طور گسترده در عایق‌بندی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. وقتی یک سازه دچار حریق می‌شود، مواد حاوی ورمیکولیت به سرعت منبسط می‌شوند و به این ترتیب از رسیدن گرما به لایه‌های زیرین خود جلوگیری می‌کنند.

به این تفاوت مقاومت آن‌ها در برابر حرارت می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت به طول بیانجامد. این مقاومت بالا موجب می‌شود که در صورت استفاده از مواد عایق حاوی ورمیکولیت در ساختارهای ساختمانی، اسکلت‌های اصلی از خطر تخریب در امان باشند تا زمانی که حریق کنترل شده و عملکرد واحدهای آتش‌نشانی آغاز گردد.

فرمول ساخت ورمیکولیت

این نوع پوشش، یکی از ارزان ترین و در عین حال کار آمد ترین نوع پوشش برای سازه های فلزی در مقابل حریق است. که از مخلوط کردن مواد معدنی مناسب و چسباننده های ارزان قیمتی مانند، گچ یا سیمان بعلاوه ی الیاف تسلیح کننده درست می شود و این فرمول اصلی ساخت پوش ضد حریق ورمیکولیت است.

گروهی از مواد معدنی با نام فیلوسیلیکاته وجود دارد، که ورمکولیت زیر مجموعه ی این نوع مواد می باشد. ورمیکولیت عموما در دسته دانه های آبدار قرار می گیرند. این ماده خاصیت مقاومت در برابر حریق را دارد و مقاومت آن در برابر آتش سوزی به بیش از 1200 درجه سانتی گراد می رسد. همچنین این ماده از نظر خاصیت شیمیایی خنثی است و همین امر باعث شده است که با سازه های فلزی و فولادی واکنشی نشان ندهد. و خاصیت صد در صد معدنی بودن آن ویژگی بارز آن است.

انواع پوشش ضد حریق

بصورت کلی پوشش ضد حریق به دو دسته اصلی تقسیم می شوند

• 1-پوشش هایی بر پایه رزین های آلی متورم شونده که در واقع نوعی رنگ ضد حریق هستند.
• 2-پوشش هایی بر پایه مواد نسوز معدنی که عموما به صورت ملات خشک ضد حریق تولید می شوند.

پوشش ضد حریق مواد آلی

پوشش هایی بر پایه رزین های آلی وقتی در مقابل حرارت بالا قرتار می گیرند، در حدود دمای 200 درجه سانتی گراد به تدریج فعال می شود. ابتدا لایه ی کربنی متورم و متخلخلی را به وجود آورند. این لایه ی کربنی متخلخل ضخامتی حدود 5 تا 200 برابر ضخامت اولیه خود لایه را دارد.

یک لایه ی عایق حرارتی در برابر آتش سوزی روی سطح فولاد ایجاد می کند. این لایه از گسترش شعله روی سطح جلوگیری می کند. این نوع پوشش ها عموما نوعی رنگ هستند. و مواد تشکیل دهنده ی آن ها عبارتند از

• مواد افزودنی تقویت کننده که پوشش ها را در مقابل تخریب مکانیکی محافظت می کند. مثل ذرات سرامیکی و یا الیاف معدنی
• رنگ دانه هایی معدنی که انتشار و گسترش آتش را به تاخیر می اندازد ،مثل کربنات کلسیم و رنگ دانه های سیلیکاتی
• مواد افزودنی اسید دهنده ، مانند نمک اسید های معدنی مثل اسید فسفریک
• رزین هایی که تولید گاز غیر آتش گیر می کنند. مانند ، کلروکائوچو و تترابرموفتالیک انیدرید
• پوشش ضد حریق پایه معدنی

ورمیکولیت از اجزای اصلی تشکیل دهنده پوشش ضد حریق بر پایه ی معدنی است. ورمیکولیت، مقومت بالا در برابر عوامل جوی و رطوبت، مقاومت در برابر شوک های حرارتی، فیر قابل اشتعال، مقاومت بسیار بالا در جلوگیری از گسترش آتش روی سطح و ممانعت از انتقال حرارت آتش به سطح فولاد و عدم ایجاد دود و گازهای سمی از مشخصات پوشش بر پایه ورمیکولیت است.

مزایای پوشش ضد حریق

• مواد مصرفی در پوشش ضد حریق بادوام است، و قابلیت ترمیم را دارد.
• پوشش ضد حریق، با آتش سوزی بخارات سمی و یا شکستن و خرد شدن خطر ایجاد نمی کند.
• نرخ سایش حاصل از برخورد جریان هوا به پوشش های اجرا شده محدود است.
• در برابر فشار بالای آب در شرایط اطفای حریق مقاوم است، این فشار تا 7 بار هم می رسد.
• از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
• در برابر شوک حرارتی و در برابر آب و مواد خاموش کنده مقاوم است.

افزودنی های پوشش ضد حریق

در ترکیبات پوشش ضد حریق مواد معدنی ، از برخی مواد آلی به عنوان افزودنی استفاده می شود، تا برخی خواص جهت بهبود کیفیت و یا آسانتر شدن در عمل به دست می آید. مقادیر این مواد معمولا دارای مقادیر از پیش تعیین شده ای است. که با توجه به ماده ای که انتخاب می شود، برای آنها دستورالعملی تعیین می شود.

1. لاتکس: به منظور چسبنگدی بیشتر و گیرش اولیه ملات به سازه فلزی در اولین پاشش به میزان 4 لیتر در 20 کیلوگرم ملات استفاده می شود.
2. تیلوز: به عنوان چسب به میزان 0.5 درصد در ترکیب استفاده می شود.
3. هواساز: با ایجاد حباب های ریز و یکنواخت به میزان 0.5-0.01 درصد مقدار دانسیته و ضریب هدایت حرارتی کاهش می یابد.

مواد تشکیل دهنده پوشش ضد حریق

ورمیکولیت یک ماده معدنی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر گرما و حرارت، به عنوان یک عایق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل قابلیت انبساط در برابر گرما، می‌تواند در کاهش انتقال حرارت و از بین بردن سوزش در برابر آتش موثر باشد.

به همین دلیل، ورمیکولیت در صنایعی مانند ساخت و ساز، خودروسازی و صنایع الکترونیکی استفاده می‌شود. همچنین، خاصیت انبساط ورمیکولیت باعث می‌شود تا در بخش کشاورزی نیز به عنوان یک عامل بهبود دفع حرارت در خاک و نگهداری رطوبت کاربرد داشته باشد. به طور خلاصه، ورمیکولیت به عنوان یک ماده معدنی چند منظوره در صنعت و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پوشش های ضد حریق معمولا از ورمیکولیت، پرلیت، سیمان پرتلند، کربنات کلسیم، مونت موریلونیت و گپ تشکیل شده است هر کدام یک وظیفه را انچام می دهد که به صورت زیر است:

• سیمان پرتلند: ایجاد استحکام
• کربنات کلسیم: حجم دهنده و سبک کننده
• میکا: به علت استحکام بالا در ترکیب با سیمان نقش سنگدانه ها ماسه ها در بتن ایفا می کند. و باعث استحکام نهایی می شود. مونت موریلونیت: با افزایش دما منبسط می شود و نقش افزایش مقاومت و استحکام در دماهای بالا را دارد.
• گچ:گیرش اولیه سریع ملات پس از شاتکریت روی سازه

امیدواریم این مطلب مفید بوده باشد.