پوکه معدنی یک سنگ متخلخل و سبک با رنگ های متنوع است که کاربردهای مختلفی دارد. این ضایعات یا زباله های معدنی که در اثر فوران آتشفشان به وجود می آیند، شامل مواد مختلفی مانند خاک، شن، سنگ، خاک رس، سنگ آهک، سنگ گچ، سرباره ها و سایر مواد معدنی هستند.
پوکه معدنی چیست و چگونه تشکیل می شود؟
پوکه معدنی با نام علمی (mineral pumice)، یکی از انواع سنگ های آذرین است که تحت تاثیر فعالیت های آتشفشانی و سرد شدن آن ها بوجود می آید. شاید این سنگ به اندازه یاقوت گرانبها نباشد ولی برای صنعت، کشاورزی، ساختمان سازی و سازه های بتنی بسیار ارزشمند است. این سنگ که در ایران به عنوان سنگ پا شناخته می شود، از مواد معدنی مانند آهن، آلومینیوم، منیزیم، کلسیم و سدیم تشکیل شده است.
این پوکه های معدنی چگونه تشکیل می شوند؟ پومیس یا پوکه معدنی، یک سنگ آتشفشانی است. در واقع بخشی از سنگ های زیر زمینی در اثر حرارت زیاد به حالت مذاب در می آیند. به این مواد مذاب ماگما گفته می شود. ماگما نسبت به سنگ های دیگر، چگالی کم تری دارد و آماده حرکت به سمت دهانه آتشفشان و سطح زمین است. زمانی که آتشفشان فوران می کند، ماگما به بیرون پرتاب شده و در مجاورت هوا منجمد می شود. در نهایت سنگ هایی با نام پوکه معدنی در اشکال و رنگ های مختلف تشکیل می شود.
ویژگی های پوکه معدنی
پوکه های معدنی در رنگ های مختلف سیاه، قهوه ای، خاکستری و سفید در طبیعت و یا معادن یافت می شوند. نوع املاح معدنی موجود در پوکه معدنی، بستگی به مکان شکل گیری آن ها دارد. این سنگ ها دارای ویژگی های متعددی مانند مقاومت بالا در برابر فشارهای خارجی، عایق رطوبت و مقاومت در برابر هجوم حشرات و موریانه ها هستند. در ادامه به توضیح برخی خصوصیات پوکه های معدنی می پردازیم:
وزن پایین و تخلخل بالا از آنجایی که پوکه های معدنی بافت متخلخل و سبک دارند، بسیار سبک و مقاوم هستند. به همین دلیل در صنایع مختلف و تولید انواع مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند. قبل از هر چیز باید بدانیم دلیل وزن کم و تخلخل بالای پوکه معدنی چیست؟ در واقع مواد مذاب از اعماق زمین بیرون می آیند و گازهای آتشفشانی در زیر زمین، جذب مواد مذاب می شوند. از آنجایی که دما و رطوبت سطح زمین کم است، این مواد به سرعت سرد و منجمد می شوند. در نتیجه گازهای آتشفشانی و مواد معدنی در این سنگ ها حبس می شوند و این مسئله باعث وزن کم و تخلخل بالای پوکه معدنی می گردد. و اما حفره ها و بافت سوراخ سوراخ، یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد پوکه معدنی به شمار می رود. در واقع این حفره ها باعث شده تا پوکه معدنی را به عنوان عایق صدا به کار ببرند. چرا که سرعت انتقال صدا از این پوکه ها بسیار پایین است. حتما می پرسید چرا پوکه های معدنی دارای بافت اسفنجی و سوراخ سوراخ هستند؟ درواقع ماگما دارای یک سری گازهایی مانند گاز دی اکسید کربن، بخار آب و دی اکسید گوگرد است. زمانی که این مواد به سطح زمین می رسند و پوکه معدنی تشکیل می شود، گازها از داخل سنگ خارج می گردند. در نتیجه پوکه معدنی بافت متخلخل پیدا می کند. مقاومت در برابر گرما یکی دیگر از ویژگی های پوکه معدنی، مقاومت بالای آن در برابر گرما و حرارت زیاد است. چرا که این سنگ ها از دل زمین بیرون آمده اند و به همین دلیل به عنوان عایق حرارت نیز کاربرد دارند. پوکه قابلیت مقاومت تا دمای 760 درجه سانتیگراد را دارد و می تواند مانع پیشروی آتش شود. از طرف دیگر پوکه معدنی، عایق خوبی در برابر گرما، سرما و صدا است و به همین دلیل در تولید مصالح ساختمانی کاربرد دارد. مقاومت در برابر رطوبت یکی از ویژگی های پوکه معدنی که در تولید مصالح ساختمانی بکار می رود، مقاومت در برابر رطوبت است. چرا که ساختمان سازی در مکان های مرطوب، نیاز به مصالح مقاوم در برابر رطوبت دارد. در غیر این صورت، پس از مدتی بوی نم و لکه های زرد رنگی روی دیوارهای ساختمان ایجاد می شود.انواع پوکه معدنی
انواع پوکه بر اساس نحوه شکل گیری
پوکه معدنی: پوکه معدنی به سنگی گفته می شود که به شکل طبیعی و بر اثر فعالیت های آتشفشانی شکل می گیرد. از پوکه معدنی در حوزه های مختلفی مانند حوزه صنعت، تصفیه آب، زیرساخت های کشاورزی، تولید مصالح ساختمانی و غیره استفاده می شود. انواع پوکه معدنی عبارتند از: پوکه صنعتی: از آنجایی که پوکه معدنی در صنایع مختلف بسیار پر کاربرد است، قطعا بعد از مدتی با کمبود مواجه خواهد شد. از این رو بشر با ساخت نوع مصنوعی آن، این کمبود را برطرف نموده و یک سری ویژگی دلخواه نیز به آن افزوده است. بنابراین پوکه معدنی که در کارخانجات به صورت مصنوعی ساخته می شود را پوکه صنعتی می نامند. همانطور که گفتیم، پوکه صنعتی یک نوع پوکه کارخانه ای به شمار می رود. از این رو، نیاز به استخراج از کوه های آتشفشانی برای تولید پوکه صنعتی وجود ندارد. به همین دلیل، تولید پوکه صنعتی نسبت به پوکه معدنی، کم هزینه تر است. انواع پوکه بر اساس اندازه پوکه فندقی: پوکه فندقی یکی از انواع پوکه معدنی است که در اندازه های 16 تا 20 میلیمتری تشکیل شده اند. پوکه نخودی: این نوع پوکه معدنی در اندازه هایی بین 8 تا 17 میلیمتر ایجاد می شوند و کاربردهای متفاوتی دارند. پوکه نخودی در اثر فوران آتشفشان و تحت فشار و گرمای بالا تولید می شود و کاربردهای متنوعی دارند. از ویژگی های پوکه نخودی می توان به تخلخل بالا، جرم بسیار کم و استحکام بالا اشاره کرد. پوکه عدسی: پوکه عدسی یک سنگ آذرین با رنگ روشن یا تیره و تخلخل بالا است. این سنگ که هنگام فوران آتشفشان های فعال شکل می گیرد، وزن بسیار کم و استحکام بالایی برای تولید بتن دارد. از این ماده معمولا در تولید بتن سبک، فعالیت های ساختمانی، جاده سازی، محوطه سازی و غیره استفاده می شود. پوکه ماسه ای: پوکه ماسه ای به پوکه معدنی با ابعاد کوچک می گویند که با نام های پوکه بتنی و بلوک زنی و پوکه ریز دانه نیز شناخته می شود. در مواردی که به پوکه ریز با وزن سبک نیاز باشد، از این نوع پوکه معدنی استفاده می گردد. پوکه بادامی: پوکه بادامی یکی از پرکاربرد ترین انواع پوکه است که از نظر سایز و اندازه با انواع پوکه تفاوت دارد. در واقع، اندازه پوکه بادامی بین 15 تا 30 میلیمتر است. بنابراین نسبت به پوکه فندقی و عدسی بزرگ تر است. این نوع پوکه در ساخت سقف و کف سازه، کاربرد زیادی دارد. پوکه مخلوط: پوکه معدنی مخلوط با سایر انواع پوکه های معدنی متفاوت است. این نوع پوکه معمولا برای پر کردن فضاهای خالی مثل تونل و کف ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد.کاربرد پوکه معدنی
استفاده از پوکه معدنی در ساخت و ساز
پوکه معدنی به دلیل وزن کم و استحکام زیاد در بخش عمران و تولید مصالح ساختمانی کاربرد دارد. معمولا در سیمان کاری نما، ایزولاسیون لوله های زیر آب رودخانه ها، شیب بندی ساختمان، پر کردن کف ساختمان و غیره از پوکه های معدنی استفاده می شود. استفاده از پوکه معدنی به عنوان عایق حرارتی همانطور که می دانید، پوکه معدنی از اعماق آتشفشان ها بیرون آمده و به همین دلیل در برابر گرما و حرارت بالا از مقاومت زیادی برخودار است. به همین دلیل می توان از پوکه معدنی به عنوان عایق حرارتی و یا تولید مصالح ساختمانی استفاده کرد. استفاده پوکه معدنی در صنعت پزشکی قسمت هایی از برخی لوازم پزشکی را با پوکه می سازند. یکی دیگر از کاربردهای پزشکی پوکه، استفاده از آن به عنوان سنگ پا است. در واقع می توان به کمک سنگ پا، بیماری های پوستی در کف پا را درمان نمود. استفاده از پوکه معدنی به عنوان عایق صوتی پوکه های معدنی دارای یک سری حباب های ریز هوا هستند و به همین دلیل می توان از آن به عنوان عایق صدا استفاده کرد. امروزه با گسترش زندگی شهری و آپارتمان نشینی، عایق نمودن دیوارهای واحدهای آپارتمانی از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از پوکه معدنی در ساختمان باعث کاهش آلودگی صوتی می شود. کاربرد پوکه در ساخت بتن پوکه عدسی یکی از انواع پوکه معدنی است که در ساخت بتن کاربرد دارد. همانطور که می دانید، پوکه معدنی از ویژگی هایی نظیر وزن کم، استحکام تراکمی، ضرایب کشسانی، پایداری در برابر آتش، نارسایی در برابر حرارت و صوت برخوردار است. در نتیجه می توان از این سنگ در بتن ساختمانی و قطعات پیش ساخته استفاده کرد. استفاده از پوکه معدنی در تصفیه خانه ها پوکه معدنی یکی از پر کاربرد ترین سنگ های آتشفشانی در تصفیه خانه ها به شمار می رود. همانطور که می دانید، در سال های اخیر با کمبود آب مواجه شده ایم و تصفیه آب، اهمیت زیادی پیدا کرده است. امروزه از پوکه معدنی در امر تصفیه آب های آلوده استفاده می شود. کاربرد پوکه معدنی در تونل و مترو پوکه معدنی وزن کمی دارد و عایق صدا و عایق رطوبت است. به همین دلیل در ساخت تونل و مترو کاربرد دارد. چرا که تونل و مترو اغلب در زیر زمین ساخته می شوند و برای ساخت آن باید از سبک دانه استفاده شود. بهترین نوع پوکه ساختمانی برای ساخت تونل و مترو، پوکه بادامی است. این پوکه ها که اندازه ای مابین 15 تا 30 میلیمتر دارند، بهترین گزینه برای مترو و تونل به شمار می روند. این نوع پوکه ها نسبت به شن و ماسه، دانه های بزرگ تری دارند ولی وزن آن ها به مراتب کم تر است. استفاده از پوکه معدنی در سد سازی احداث سد یکی از کاربردهای مهم پوکه معدنی به شمار می رود. معمولا در بخش های مختلف پروژه های سدسازی از پوکه معدنی استفاده می شود. در واقع به دلیل جلوگیری از نفوذ آب به زمین توسط پوکه، این ماده به طور گسترده در ساخت سدهای آبی بکار می رود. از طرف دیگر، در بتن سازی سدها نیز کاربرد دارد. بهترین نوع پوکه برای سدسازی، پوکه متخلخل است. هر چقدر میزان تخلخل پوکه بیشتر باشد، وزن کم تری دارد. بنابراین از مقوامت بیشتری برخوردار است.