Пемза. Виды и применение. Свойства и особенности

Пемза – природный материал, являющийся застывшим пористым вулканическим стеклом. Получается при остывании кислых и средних лав при их насыщении газами. Широко используется в строительстве и различных сферах промышленности.

Свойства и параметры материала

Характеристики материала во многом зависят от места его образования. Пемза из разных месторождений отличается по форме и размеру пор, а также цвету. Она может иметь белый, черный, желтоватый и голубой оттенок. Уровень ее затемнения зависит от содержания в составе железа. Голубой оттенок получается благодаря присутствию в составе титана, никеля и других цветных металлов.

По своему химическому составу материал соответствует обсидиану – вулканическому стеклу. Однако при застывании последнего в его толще отсутствовали пузырьки газа, создающие поры, поэтому он обладает большей плотностью.

Материал имеет следующие свойства:

Уровень пористости до 80%.
Твердость по шкале Мооса 6 ед.
Объемная масса 0,3-0,9 г/см³.

Пемза имеет высокую температурную устойчивость. Она переносит мокрое замерзание, без риска разрушения. Также для нее не страшен нагрев. Благодаря низкой объемной массе глыбы пемзы плавают на поверхности воды. При этом по мере поглощения порами влаги они становятся тяжелыми, поэтому могут частично погрузиться.

Пемза химически инертный материал, что позволяет его использовать в различных отраслях промышленности. В нормальных условиях он не ломается и не крошится. При этом вспененное вулканическое стекло никогда не разрушится от избыточной влаги, как кирпич. Материал не слеживается при хранении, не гниет. Он не интересен для грызунов, поэтому является очень перспективным в малоэтажном строительстве. Его прочностные характеристики создают ограничения при возведении высоких зданий.

Добыча пемзы

Месторождения залежей пемзы располагаются вблизи вулканов, имеющих недавнюю с геологической точки зрения активность. Материал является застывшей лавой располагаемой сверху или под слоем грунта, глины или песка. Наиболее богатые залежи пемзы располагаются в Армении, Германии, Италии. Также она добывается в России на Камчатке, однако в сравнительно небольших количествах, что вызвано невысокой рентабельностью, учитывая удаленность от основных потребителей.

Dobycha pemzy

На более старых месторождениях материал менее пригоден. Дело в том, что со временем под воздействием высокого давления, что сопровождается критическими температурами, он разрушается. В частности теряется его объем, в связи с уходом пор.

Где используется пемза

Это очень полезный природный материал, получивший широкое применение в различных отраслях:

В качестве наполнителя для производства легкого бетона.
Как шлифовальный абразив.
Абразив для косметических скрабов.
Дренаж или субстрат для растений.
Фильтрующий элемент.
При производстве глазури.
Для получения легких поделок.

Строительное применение

Дробленые куски пемзы некрупной фракции добавляются как наполнитель в бетон. Получаемый в результате материал также известный как пемзобетон. Однако, под таким названием известна и другая разновидность бетона, приготовленная с добавлением искусственной пемзы. Последняя представляет собой разновидность шлака, внешне напоминающая вспененное вулканическое стекло. В отличие от природного, искусственный материал менее прочный и долговечный.

Пемзобетон имеет массу 500—1800 кг/м³. Это делает его в отдельных случаях даже более легким, чем газобетон. При этом он имеет коэффициент устойчивости при сжатии 0,5-30 Мн/м². Это позволяет его применять при изготовлении стеновых панелей.

Pemzobloki

Использование пемзы в качестве наполнителя для бетона увеличивает его теплоизоляционные качества. При этом пемзобетон имеет небольшую массу. В основном его применяют для получения строительных блоков, для монолитного строительства стен, изготовление стяжек пола и межэтажных перекрытий. При использовании пемзы при строительстве стен требуется их незамедлительная защитная штукатурка со стороны фасадов. Это предотвратит впитывание материалом влаги. Хотя она не страшна для пемзы, но вызовет разрастание на стене мха.

Абразив из пемзы

Крошка пемзы считается отличным абразивным материалом. Она используется для чистки металлов. Куски пемзы используют для гигиенических процедур по уходу за кожей стоп. Ее мелкую фракцию, благодаря полной безопасности для человека, добавляют в косметические скрабы для тела.

Abraziv iz pemzy

Мелкий порошок пемзы используется для полировки мрамора. Также он применяется для шлифовки дерева. Пемзой полируют зубные протезы. Скорость шлифовки зависит от ее фракции, но имеет достаточно большой уровень в сравнении с аналогами, к примеру, корундом. Это обусловлено острыми гранями, которые образовываются при разрушении оболочек пор. По мере их стирания и слома образуются новые сколы, эффективно цепляющие шлифуемую поверхность.

Садоводство

Небольшая фракция пемзы используется вместо почвы для проращивания и выращивания некоторых видов растений на продажу. Предварительно она смешивается с питательными веществами. При вырывании из такой почвы корни растений не повреждаются. Более крупная фракция может использоваться как дренаж для горшечных растений. Она позволяет предотвратить закисание грунта, сохраняет влагу в почве, обеспечивает доступ воздуха к корням. Такое использование пемзы более распространено в странах ее добычи, так как на территории СНГ, за исключением Армении, более рационально применять дешевый керамзит. При употреблении в качестве дренажа это практически одинаково эффективные материалы. Пемза превосходит керамзит только по впитываемости влаги. Она больше и дольше отдает воду обратно в почву в случае прекращения полива.

Использование при фильтрации

Благодаря пористости и химической нейтральности пемзу используют как фильтрующий элемент. Она эффективно задерживает механические примеси. Кроме этого на ее поверхности заселяются бактерии, участвующие в биологической переработке продуктов разложения, в частности аммиака. Пемзой фильтруют нефтяные масла.

По мере фильтрации пемза не растворяется и не разлагается. Благодаря этому после промывки может использоваться повторно. При этом все же она не является вечным наполнителем, поскольку после забивания сквозных пор теряет пропускную способность. Обычным вымыванием их не очистить. Отработанный в промышленных фильтрах материал используется в строительной сфере. Исключением является только наполнитель фильтров для нефти, который после использования подлежит утилизации.

Техническое стекло

Поскольку пемза является вулканическим стеклом, то она плавится. Это делает рентабельным ее использование в качестве сырья для получения защитной глазури. Ее внешний вид имеет низкие декоративные качества, поэтому она в основном наносится как защитный слой для бочек, баков, труб. Такое техническое стекло варится с минимальными финансовыми затратами, при этом полностью защищает изделие от коррозии и вступления в химическую реакцию с хранимыми в нем жидкостями.

Поделки из пемзы

Также из пемзы делают различные поделки, в частности украшения для интерьера. Она сравнительно легко обрабатывается. Для решения проблемы впитывания влаги сверху сувениры покрываются лаком, создающим непроницаемый барьер. Материал используется для изготовления бус, браслетов, сережек. Из нее делают пирамидки и другие сувениры. Их главное качество – это легкость. При этом в отличие от гипса они обладают лучшей механической прочностью.

Pemza podelki

Применение в аквариумах

Отдельного внимания заслуживает тема использование пемзы в аквариуме. Благодаря абсолютной химической нейтральности ее можно использовать в закрытых водных экосистемах. Несмотря на то, что по мере промокания камни мелкопористой пемзы перестают плавать по поверхности воды, но они не становятся достаточно тяжелыми для полного опускания на дно. В связи с этим их применяют для создания парящего эффекта. В частности на пемзе высаживаются мхи и другие не требующие погружения в почву растения. При этом сами куски пемзы привязываются ко дну аквариума тонкой длинной леской. Как следствие создается эффект левитирующего камня острова с растениями.

Pemza v akvariume

Также пемза используется в качестве распылителя воздуха на пузырьки при аэрации аквариумов. Для этой цели применяют камень с особым строением пор. Из него делаются специальные распылители, присоединяющиеся к трубке компрессора. Материал применяемый для изготовления распылителей имеет низкую замкнутость пор, поэтому является плохим теплоизолятором. Это делает его использование в строительной сфере менее предпочтительным. Исключением выступает только пемзобетон, поскольку его сквозные поры забиваются цементом.

Интересный факт

Существует такое понятие, как плавающие острова из пемзы. Это природное явление, которое происходит преимущественно при извержении подводных вулканов. При выбросе лавы ее отдельные фракции вспениваются, что является причиной образования мелкопористой плавающей пемзы. В результате масса легкого камня всплывает на поверхность воды. Такое явление фиксируется примерно каждые 5 лет в различных уголках Тихого океана. Острова из пемзы представляют собой просто плавающий на воде тонкий слой камней общей площадью 100-200 км². По этой причине по ним нельзя ходить. Постепенно такие острова размываются, и камни выбрасываются на сушу приливами.

Ostrov iz pemzy