• دسته‌بندی نشده

پوکه معدنی، پومیس چیست

مقدمه پومیس چیست؟

پوکه معدنی یا جوش آتش فشانی که در زبان انگلیسی پومیس نامیده می شود ، از سنگهای با منشاء آتشفشانی است. وقتی که گدازه ها و مواد مذاب ( ماگما ) در اثر انفجار و منشاء گازها از دهانه کوههای آتشفشانی به خارج پرتاب و در گودیها و دره ها جاری شده و در شرایط عادی محیط ( دما ، فشار ، نیروی ثقل ) قرار می‌گیرند، گازها و بخارهای سر آن به سرعت خارج می شوند . روند سرد شدن مواد مذاب، کاهش سیالیت، اختلاف درجه انجماد مواد و ترکیبات، تفاوت وزن مخصوص، پدیده انبساط و انقباض – سریع و بطئی، چگونگی خروج حباب گازها و بخارها، قرار گرفتن مواد سبک و سرباره‌ها در قسمت فوقانی و علاوه بر عوامل یاد شده میزان و نوع گدازه در دهانه آتش فشانی باعث ایجاد عدسیهای کوچک و بزرگی از این ماده معدنی شده که بعدا در اثر عوامل مختلف تکتونیکی، فرسایش و دگرگونی پومیس در معرض دید قرار می گیرد.
متجاوز از ۶۰ سال است که از پومیس و پومیسیت به عنوان ساینده استفاده می شود. از این مواد به مقدار زیاد در تهیه صابون و مواد پاک کننده استفاده می شود. از پودر بسیار دانه ریز این مواد برای صیقل و تمیز کردن سطوح فلزی و چوبی استفاده می شود. از پومیس و پومیسیت در تهیه بتن‌های سبک و سیمان مخصوص که به صورت مخلوطی از آهک و خاکستر آتش فشانی است و همچنین در تهیه سیمان پرتلند و پوزولان در ساختن سدها استفاده می شود. از طرف دیگر به علت وجود آواک‌های هوا در داخل دانه‌ها، این مواد برای ساختن دیوارهای عایق صدا نیز به کار می روند. ذخایر پومیس شناخته شده در ایران در ۳ منطقه اصلی دماوند، تفتان و سهند قرار دارند .

نحوه تحویل پوکه معدنی

نحوه تحویل پوکه معدنی

شرح کامل پوکه معدنی چیست

پومیس و پومیسیت شیشه آتشفشانی سیلیسی هستند که رنگ روشن دارند. این مواد از انفجار گــــدازه‌هـای سیــــال و کاهش فشار در یک فعالیت آتشفشانی که سبب انبساط سریع و خروج مواد گازی در قسمت فوقانی گـــدازه شیشه‌ای بالا رونده می گردد،حاصل می شوند. گدازه ها در این حالت به مواد کف مانند محـــــتوی حــــبابهای فـــراوان و ذرات جامد کوچک تبدیل می شوند که متشکل از ذرات زاویه دار شیشه ای فراوان وبا قطـعات خرد شده پومیس در دیواره حفرات است که به عنوان سنگهای آذر آواری جمع می شونــد .
تفاوت بین پومیس و پومیسیت با وجود اسـتفاده مشخص هر کــدام از آنها تنها بر دانه بندی اســـتوار بــوده و ذرات
بزرگتر از ۲الی۳میلیمتر (اندازه ماسه درشت یا قلوه سنگ ریــز) را تحت عــــنوان پومـــیس ذرات کوچـــکتر از ۲میلیمتر تا اندازه پودری، پومیسیت نامیـــده می شونـــد . عنوان پومیسیت در این صورت مــــترادف با خـاکستر و گردوغبار آتشفشـــــانی است.

مشخصات پومیس

پومیس به شدت متخلخل بوده و حفره‌های بی شمار آن توسط خروج گازها خصوصا” بـــخار آب حاصل می شوند که در موقع سرد شدن سریع با اجزاء نیمه جامد گدازه ها همراه است . اگرچــــه وزن مخصوص شیشه واقعی ۲٫۵ است ، اما ساخت حفره های پومیس وزن مخصوص آن را به کمتر از ۱ کـــاهش می دهد و چون این حـــفره ها به وسیله اجزاء شیشه ای مجاور خود مسدود می باشند ، قابلیت نفوذ خیلی کـــمی داشته و قطـعات آن برای مدت های طولانی روی آب شناور می ماننـــــد .
پومیس و پومیسیت معمولا” با هم به طور مخلوط تشکیل می شوند . پومیس در حقیقت شیـــشه جــــوش زده و کف کرده‌ای بیش نیست که محتوی ذرات متراکم و سخت شیشه، ذرات ریز بلور کوارتز، فلداسپات و کانیـــــهای تیره است. همچنین پومیس ممکن است دارای اجزاء و کانیها و سنگهایی باشد که در موقع انفجار بیرون ریـــــخته اند. پومیس و پومیسیت در صورت تراکم توف سیلیسی می شونـــــد.

مشـــخصـــات فـــیزیکی

پومیس بسیار سبک و وزن مخصوص متوسط آن ۷۵/ . تا ۸/ . کرم بر سانتیمتر مکعب است . هرچه پومیس ، دانه درشتتری داشته باشد وزن مخصوص آن کمتر است . رنگ پومیس سفید یا خاکستری مایل به سفید یا زرد اســـیدی است. پومیس آب را جذب می نماید، اما از خود عبور نمی دهد ، به عبارت دیگر قطعات و ذرات پومیس در عین تخلخل مانند سنگ پا غیر قابل نفوذ ناپذیر می باشند. در نتیجه مدت زیادی روی آب شناور باقی می مانـند. سختی پومیس در مقیاس موس ۵/۵-۵ است و نقطه ذوب متوسط ان ۱۳۴۳ درجه سانتیگراد بوده و در هنــــــگام حرارت دادن تا ۷۶۰ درجه سانتیگراد هیچگونه تغییری در حجم ان حاصل نمی شود . در ایـــن درجه حرارت فــــــیبرهای بیرونی ان شروع به انقباض می نمایند. نقطه انهدام حرارت معمولا” در آتش سوزیـــهای بزرگ بین ۴۸۰ تا ۶۵۰ درجه سانتیـــگراد انجام می گیرد. لذا پومـــــیس تحت هیچگونه تغییری در این آتش سوزیـــها قرار نمی گــــیرد.
سبکی وزن و ساختمانهای متخلخل پومیس، قابلیت کش سانی خم پذیری (کش پذیری) زیــادی به آن داده و حــــمل آنرا بدون ترک خوردن و یا شکستن آن امکان پذیر ساخته است و همچنین مقاومت تغییر شکل پذیری بتن حاصـــل از آن در مقابل فشار و حفظ حالت و قابلیت برگشت به وضع اول خود ۶ برابر بتن معمولی است . لذا در مقــــــابل زلزله و فشار های ناگهانی بسیار مقاومتر از بتن معمولی اســــت .
قدرت بتن پومیس با با تراکم آن نسبت مستقیــــم و به نسبت عکس سبــــکی وزن آن تغییر می کند . مثــلا” اگر بتن پومیسی با مقاومت ۱۰۰۰ پوند بر اینچ مربع خواسته شود باید وزن هر فـــوت مکعب آن ۶۶ پوند و اگر مقــــاومت ۳۵۰۰ پوند بر اینچ مربع لازم شود باید وزن هر فوت مکعب آن ۱۱۰ پوند باشد، به عبارت دیگر نسبت قدرت بــه وزن بتن در حالت اول حدود ۱۵ و برای حالت دوم برابر ۳۲ خواهد بود و درصورت مصرف اجزاء نسبت هـــای حاصل برابر مقاومت های فوق ، برابر ۷ و ۵/۲۲ خواهند بود .
پومیس خاصیت چسبندگی بسیار خوبی را با اغلب چسبها دارد و نسبت به مواد شیمیائی ، قارچها و حشرات کاملا” خنثی است. پومیس یا بتن آن را می توان کانال کشی کرده و یا آنرا برید، همچنین میخی را که در ان کوبــیده می شود به خوبی نگه می دارد و همچنین بر خلاف بتن معمولی رطوبت کمتری را در خود حفظ می کند . در مقــــابل برای تهیه بتن پومیسی مقدار سیمان و آب مورد لزوم از بتن معمولی بیشتر و لذا تغییر حجم ان نیز کمــــی زیـادتر است و به همین نسبت نیز نیروی تراکم کمتری از بتن معمولی خواهد داشـــت .
پومیس پوشش سقف و کف عایقترین ماده حرارتی بوده و بتن پومیسی ۶ برابر از بتن معمولی در جلوگیــــــری از عبور حرارت موثرتر اســت. درصد افت حرارتی پومیــــسی در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیـــــگراد ۲۱/۲ اســـت .

مشــــخصــــات شیـــمیـــائــــی

انواع پومیس ترکیب شیمیائی مشابهی دارند. در ترکـــــیب شیمیائـــی پومیس املاح محلول در آب وجود نـــدارد، در نتیجه ملاط تهیه شده با بتن پس از اتمام کار به هیچ وجه تغییر شکل نمــــی دهد.
از نظر کانی شناسی ع پومیس شامل ۲۰ درصد کانیــــهای پلاژیوکلاز ، آنورتوز ، آپاتیــــت ، بیوتیـــت ، هپرستن کانیهای مشابه و ۸۰ درصد بقیه خمیری است که بافت شیــــــشه ای دارد .

خصوصیـــات پومـــیس به عنوان یک ماده سایشـــــی

پومیس و پومیسیت با کیفیت بالا ، عاری از ذرات شنی کوارتز و سایر کانیــها و فاقد محصولات دگرسانــــی مانند بنتونیت بوده و بعد از خرد شدن ، گَرد سفید و تمیزی تولید می نماید که محتوی ذرات تیغه هـــای تیز شیشه است . به خاطر شکستگیهای کونکوئیدال ، مقدار این ذرات زیاد بوده و حتی در موقع مصرف بتن ترکیدگی و خردشدگـی بیشتری در آن صورت می گیرد . این خصوصیت توأم با سختی ۵/۵ الی ۶ ، این پودر را به ماده با ارزشـی جهت پرداخت و صیقل دادن عمومی اشیاء غیر قابل صرفنظر برای جلا و صیقل دادن فوق العاده بعضـــی از کارهـــای حساس تبدیل مـــی نمایـــــد .

خصوصـــــیــــات پومیس به عنوان مــــــــاده اولیه سیـــمان

پومیس خرد شده تقریبا” بین ۳/۱ الی ۳/۲ ماسه سنگ و قلوه سنگ خرد شده هم حجم خود وزن دارد . به همیــــــن دلیل نیز بتن تهیه شده از پومیس سبکتر از بتن معمولی است . سبکی این بتن علاوه بر تسریع کار و راحتـــی عمل ، سبب صرفه جوئی زیادی در مصرف آهن مــــی شود .
پومیس خرد شده و درجه بندی شده به عنوان یکی از اجزاء مهم یک نوع بتن سبک و قطعات بتنــی سبک مصرف می شود که ویژگیهای آن به شرح زیـــر است :
ـــ وزن بتن و بلوکهای ساخته شده از (سقفی دیواری- ملاط) پومیس حدودا” نصف بتنها و بلوکهای مشـــابه معمول است و این امر باعث صرفه جوئی قابل ملاحظه ای در مصرف آهن در ساختمان مــــی شود .
ـــ مقاومت بتن حاصله از پومیس در مقابل فشار حدودا” ۶ برابر بتنهای معمولی است .
ـــ از نظر تبادل حرارتی یک عایق خوب بوده و برای جداسازی یا ایزولاسیون دیوارها و سقفهای مکانهائی نظیـر سردخانه ها استفاده می شود . خاصیت تبادل حرارتی پومیس ۶/۱ بتن معمولی است . به عبارت دیــــگر بتن سبک بیش از ده برابر بتن معمولی عایـــق است .

ـــ در ارتباط با خواص جذب یا انعکاس یا انتقال امواج صوتی ، پومـــیس یا بتن سبک ساخته شده از آن ع عایــــق صوت بوده و بر سایر اکوستیکها نظیر چوب ، گچ ، پشم شیشه ، یونولیت و مواد دیــــگر برتری دارد .
ـــ در برابر ضربه ، ۶ برابر بتنهای معمولی مقاومت داشته و این امر به ویژه در بارگیری ، حمل و نقل و تخلیـه ، افت مصالح را به حداقل کاهش مـــــی دهد .
ـــ دیوارها و قطعات ایجاد شده از پومیس در برابر ارتعاشات شدید و نوسانات حاصله از زلزله و انفـــــجار دارای مقاومت کافی بوده و در مقایسه با مصالح و بتنهای معمولی ضریب اطمینان بیـــشتری دارد .
ـــ پومیس دارای تخلخل زیادی است ، اما فاقد نفوذ پذیـــری است و رطوبت از آن عبور نمـــی کند و ضمـــنا” بتن حاصله نیز این خاصیت را داراست . در تیجه دیوارها و ساختمانها و منابع بتنـی مذکور علاوه بر آنکه رطوبت را عبور نمی دهند ، از نشت مایعات و آب جلوگیری مـــــی نمایـــــند .
ــ ملاط حاصل از ذرات پومــیس با سیمان ، پومیـــس با آهک به علت وزن کم و تخلخل فراوان قدرت چسبندگــــی بیشتری از ملاط های مشابــه دارد .
ـــ با توجه به منشاء پومیس و ساختمان ذرات ریز و بلورهای موجود در آن ونحوه و شرایط جدا شدن آن از گـدازه های آتشفشانی با درجه حرارت مربوطه ویژگیهای خاصی از قبیل مقاومت در دمای بالا (۱۳۴۲ درجه سانتیگراد)
و در نتیجه آتش سوزی و یا مقاومت در مقابل انجماد به این ماده معدنی مــــــی دهد .
ـــ درترکیب شیمیائی پومیس املاح محلول در آب وجود ندارد ــ بنابراین ملاط حاصل با بتن پس از اتمام کار تغییر شکل و رنگ نمی دهد .
ـــ موزائیکهای ساخته شده از پومیس به مقدار قابل ملاحظه ای از فشار بر ساختمان مــــی کاهند و ایــن امر باعث صرفه جوئی در مصرف آهن در ساختمان می شود . تسریع کار و راحتی عمل نیز سبب صرفه جوئـــــی در وقت می شود .
ـــ مخلوط پومیس با سیمان را می توان با رنگهای مختلف به صورت اسپری روی روی نمای ساختـــمان پاشیـــد .

نحـــــوه پیــــــدایـــــش و تشـکیــــل (منشاء وژنز)

پومیس و پومیسیت از ماگمای اسیدی که حاصل فعالیت آتشفشان انفجــاری است ، تشکیــــــل می شود . مواد مذاب انفجاری به هوا پرتاب شده پس از بازگشت به زمین مسافت قابل توجهی را پیموده و سپس تجمع حاصل مـی کنند . مواد پرتابی دارای دانه بندیهای مختلف از قطعات بزرگ تا ذرات گرد ریزمــی باشند . نیروی جاذبه و عمل باد بر حسب دانه بندی این مواد را تفکیک می نمایند . مواد درشت در حوالی محل خروجــی و مواد ریزتر دهها و صدها کیلومتر دورتر حمل و رسوب شده که بعدا” تحت تخریب قرار گرفته و دوباره پخشـی و رسوب می شوند . پومیس و پومیسیتی که در محل تجمع ابتدائی خود
می مانند پومیهای اولیه و بخشهایی که حـــمل و مجددا” رسوب گشته اند، ثانویه می با شند.

پومیــــــسهای اولیــــــــه

پومیسهای اولیه ممکن است حاصل نشست مواد پخش شـده در هـوا یا به حالت جـریان مـواد
اسیـدی حاصل شده باشند و هر دو حالت آن نیز در یک جا مشاهده شود که علامت فازهای مختلف فعالیت آتشفشانی است . پومیــسهای اولیه ممکن است بسیار متخلخل و محتوی بلورهای کامل ، یا اجزاء بلوری فلدسپات ، کوارتز و کانیـــــهای تیـره باشند . پومیسهای اولیه به صورت زیر تقسیم بندی می شوند :
ـــ کانسارهای زیر سطح هوازده
ـــ کانسارهای زیر آب
ـــ کانسارهای حاصل از حرکت گدازه های گازدار که تبدیل به قطعات پومیـس با ابعاد مختلف که در یـک زمیـــنه پومیسیتی قرار میگیرنــــــــد .

پومـیــــسهای ثــــانویــه

این مواد معمولا” توسط آبها شسته شده و در مسیر جویبارها و دامنه های رسوبی و دریاچه هـــا و غیره انبـــــاشته می شوند . این نوع پومیس بر خلاف پومیسهای اولیه دارای چیـــــنه بندی بوده و معمولا” مخلوط یا به طـــور یک در میان با لایه های غیر آتشفشانی دیده می شوند . پومیسهای ثانویه نیز قسمت عمده ای از پومیـــسهای در در حال استخراج را تشکیل می دهنـــــــــد .
تمام شیشه های بی شکل ، نیمه پایدار هستند و شیشه های طبیعی به تدریج در طی زمانهای حتی کوتــــــاه زمیــــن شناسی توسط دگرسانی از حالت شیشه های به موادرسی ، مثل بنتونیت تبدیل می شوند . به همــین دلیل در مناطـق آتشفشانی عهد حاضر نقشه های تجاری مهم پومیس وجود دارد . سن زمین این نقشه ها از ترسیر تا عــــهد حــاظر است . آتشفشانهای فعال که در این محدوده زمانی رخ داده اند یکی در کمربندی که امروزه در حاشیه اقیانوس آرام قرار داشته و دیگری در کمربندی که روند عمومی آن از دریای مدیترانه تا کوههای هیمالیـــا و شرق هندوستــــان ادامه داشته و یافت می شوند در همین منطقه کمربند اول را قطع می کنــــــــــــد .

روشهـــــای متـــداول اکتــــــشاف پوکه معدنی

در اکتشاف منابع پومیس استفاده از نقشه ها و کارشناسان زمین شناسی مجرب به منظور انتخــــــاب ذخایر مناسب در شعاع اقتصادی مراکز مصرف قبل از همه مورد توجه قرار می گیرد . در این مرحله انتخاب معدن با رعایــت اصول و دانش زمین شناسی که نزد کارشناسان موجود است ، انجام مـــی شود و تشخیــــص نوع سنگ و میــزان ذخیره با آنها است . شعاع اقتصادی کار معمولا” حدود ۱۰۰ کیلومتر در نظر گرفته می شود . در ایــــن مرحلـه همچنیــن عملیات نمونه برداری از معدن با رعایت اصول علمی و تجربی از سطح و عمق انجام شده و در ظرفهای جداگانه قرار داده می شود .
بر روی نمونه ها پس از آماده سازی ، آزمایش های مختلفی انجام مـــی پذیرد . این بررسی ها شامل موارد زیــــر است :
وتعیین مقدار سیلیس غیر بلوری با استفاده از روشهای شیمیائی ، کریستالوگرافی ” به طور
Si O2ـــ تعیین درصد همزمان ” .
SiO2 – Al2O3 – Fe2O3 – CaO – MgO – K2O – Na2O – Lossـــ اندازه گیری مقادیر درصد ـــ بررسیهای فیزیکی ــ مکانیکی و تعیین اندازه های مقاومت فشاری ــ کششی ــ خمشی .
ـــ مشخص کردن چگونگی وضعیت تخلـــخل .
ـــ آزمایشهای مختلف بر روی بتنها و بلوکهای ساخته شده از پومیس شامل تعیین مقاومت در مقابل حمله سولفاتــها و اندازه گیری نفوذناپذیری و عایق بــــودن .

روشــهــای متـــداول استــــخراج پوکه معدنی

اکثر ذخــایر پومیس و پومیسیت از طریق روباز پله ای استـــخراج میــشوند . برداشت دوباره بـوسیله تجهــیـــزات
استاندارد انجام می پذیرد و معمولا” محل معدنکاری جایی انتخاب می شود که کمترین برداشت دوباره را داشتـــــه باشد . در برداشتن باطله قسمت بالای آن ، برای جلوگیری از مخلوط شدن با پومیــس و آلودگــی آن ، حداکثر دقت باید اعمال شود . معمولا” چون پومیس و پومیسیت خیلی متراکم نیستند انفجار به ندرت لازم می شود . به دلــیــــل متراکم نبودن این نهشته ها تجهیزات معدنکاری از قبیل بولدوزر اسکریــــــپر ، دراگ لایــــن و شاولهــــــای قوی می تواند به کار برده شـــــود .
در یک معــدن پومیس در ایالت نیومکزیــــکوی آمریکا این ماده به مقدار زیاد استخراج شده و اغلب ابتدا مــــــواد خارجی آن توسط سرندهایـی با دانه های ۵/۱ اینچی حذف می شوند . سپس سنگ شکنهای بعدی ، پومیـــــس را به قطــعات به اندازه بین ۸/۱ الی ۲/۳ اینچ
(۳/۰ الی ۱۹ میلیمتر ) که بیشتربرای کار مناسبند ، تــبدیل می کـــــننــد .
اندازه های دیگر بسته به سفارش مصرف کنندگان در محل قابل تهیه است از حجم ذرات کوچکتر از۳/۰ میلیـــمتر
در این پومیس حدود ۳۵ درصد آن کوارتز و ارتوکلاز اسـت که به عنوان محصـــول فرعی این پومیس جدا و بـــه عنوان ماسه و موارد دیگر مصرف مــــــی شـــود

You may also like...