Керамзит

Содержание

Что такое керамзит и для чего его используют в отоплении

При выборе утеплительных материалов необходимо разобраться, для чего используется керамзит, как с ним работать. Универсальные фракции гравия применяются в строительстве, для декоративного оформления придомовой территории или сада. Легкий материал на глиняной основе отличается хорошими показателями звукоизоляции и теплосбережения, поэтому подходит для засыпки под фундамент или в каркасную стену.

Технология производства

Керамзит используется как утеплитель для изоляции потолков, стен, перекрытий

Керамзит получают из пород глинистых сланцев, обожженных при температуре от 1200 до 1300 градусов. Технология плавления позволяет сделать шероховатые коричневые гранулы с порами, которые внешне похожие на гравий. Применяются сухой, мокрый, пластический и порошково-пластический способы. Одна партия продукции полностью изготавливается за 40 минут, после чего остужается и откалибровывается по размерам. При необходимости материал дробиться.

Керамзитовые зерна в зависимости от размеров подразделяются на следующие типы:

  • Гравий – имеет фракции 5-10, 10-20 и 20-40 мм. Форма изделия сферическая, немного вспученная.
  • Щебень – размер фракций аналогичен гравиевым. Разницы заключается в угловатой форме, напоминающей камень.
  • Песок – мелкофракционные зерна размером от 5 мм.

Чаще всего производят круглый или овальный керамзит.

Технические характеристики и свойства материала

В ГОСТ 9757-90 прописаны характеристики материала, зависящие от плотности. Этот показатель бывает от 200 до 800 кг/м3. По плотности также определяется марка. Иные показатели определяются размером фракций и представлены в таблице.

Технические параметры объясняют свойства керамзита:

  • стойкость к температурным перепадам, возгоранию (класс НГ) и замерзанию;
  • экологическая чистота – теплоизоляция не гниет, не слеживается и не деформируется;
  • высокие показатели прочности, химической инертности и устойчивости к кислотной среде;
  • возможность применения в качестве декоративного материала и утеплителя;
  • хорошие показатели звуко- и теплоизоляции;
  • небольшой вес – обеспечивает удобство транспортировки.

Материал снижает теплопотери дома на 50-75%.

Преимущества и недостатки керамзита

Чтобы предотвратить проседание материала, используют керамзит разного размера

Отличные эксплуатационные характеристики обеспечивают возможность использовать керамзит в ландшафтном дизайне, для строительства и других работ. К достоинствам глиняного зерна относятся:

  • универсальность – можно применять для укладки на полу, крыше или других элементах строения;
  • низкий показатель теплопроводности – за счет внутренних пор гранулы хорошо сохраняют тепло;
  • длительность эксплуатации – керамика при соблюдении правил эксплуатации сохраняет свои свойства в течении 40-60 лет;
  • химическая инертность – глиняные шарики не разрушаются при воздействии щелочей и кислот;
  • пожаростойкость – материал не плавиться, не горит;
  • достойный показатель шумоизоляции – за счет заполнения пор воздухом создается эффективное препятствие для звуковых волн;
  • стойкость к низким температурам – шарики с целостной структурой оболочки не подвержены разрушению при морозах;
  • биологическая устойчивость – в утеплителе не живут грызуны, не появляются плесень и грибок;
  • экологическая чистота – глиняный продукт не содержит аллергенов, не выделяет токсины при нагревании;
  • простота монтажа – благодаря сыпучести фракции укладываются на участок любой конфигурации.

Строители отмечают несколько минусов керамзитного зерна. Свойство морозостойкости утрачивается гранулами с поврежденной оболочкой, а укладка осложняется выполнением гидроизоляционных работ.

Сравнение керамзита и пенополистирола

При горении пенопласт выделяет токсины, керамзит не горюч

Чтобы утеплить пол, можно приобрести керамзит или пенопласт по недорогой стоимости. Бюджетные материалы схожи по простоте монтажа, но имеют несколько различий:

  • Влага выводится из пористых шариков, а пенопласт в сырой среде загнивает или чернеет.
  • При пожарах глиняные фракции не горят, пенопластовый лист – выделяет ядовитые токсины.
  • Пористая структура позволяет полиуретановому пенопласту «дышать», как и керамзиту, но и ускоряет его воспламенение.
  • Пенопластом в отличие от керамзитных материалов, не утепляется стяжка – его сложнее укладывать.

Экструдированный пенополистирол также является конкурентом керамзита, поскольку строители отмечают, что прочная синтетическая основа лучше хрупкой глины. В целом стройматериалы схожи – не выделяют токсичных химических соединений, подходят для комнат с влажной средой, отличаются биологической устойчивостью, сопротивляются реакциям горения. Различия между ними заключаются в следующем:

  • возможность окрашивания экструдированного профиля грунтовками;
  • сфера применения – пенополистиролом утепляется кровля, пол и внешние стены, керамзитными шариками – пол, перекрытия и крыша;
  • подверженность образованию плесени – малая паропроницаемость исключает аэрацию внешних стен с пенополистирольной теплозащитой;
  • сокращение полезной площади – чтобы утеплять постройку керамзитом, придется пожертвовать 50 см по ее периметру.

Пенопласт и полистирол необходимо раскраивать, а керамзитные гранулы просто высыпаются, что сокращает сроки работ.

Разновидности керамического зерна

Разновидности керамзита и его технические параметры

Материал классифицируют по размерам зерен. На основании этого он делится на 3 категории.

Песок

Гранулы величиной не более 5 мм, изготовленные посредством дробления крупных кусков запеченной глины или обжигания остатков начального сырья. Мелкофракционный керамзит может применяться как наполнитель для сверхлегкого бетона или цементной смеси.

Гравий

Округлые зерна размером 5-40 мм, произведенные с помощью вспучивания глиняной заготовки в доменной печи. Благодаря хорошим показателям теплоизоляции возможно использование в качестве утеплителя или изготовления блоков бетона.

Щебень

Элементы с углами, крупные – от 5 до 40 мм. Производство осуществляется посредством дробления керамических пластов. Материал – наполнитель, необходимый для легкого бетона.

Особенности использования керамзитных гранул в отоплении

Керамзито-бетонные блоки для строительства

Использовать керамзит можно как утепляющий стройматериал для полов из дерева или бетона, мансарды, крыши, потолка, стен, межэтажных конструкций. Гранулами можно защитить от теплопотерь не только дом, но и банные сооружения или фундамент. Его допускается применять в сыпучем виде или в форме блоков.

Изготовление блоков

Процесс предусматривает приготовление керамзитобетонной смеси из глиняных шариков, цемента, песка и добавок-пластификаторов. Рецептуру стоит рассчитывать на 1 кубометр раствора. В итоге понадобится:

  • 230 кг цемента М400;
  • 600 кг кварцевого песка с фракциями 2-2,5 мм;
  • 190 кг воды;
  • 600-760 кг керамзитного гравия с фракциями 5-10 мм.

На выходе получается бетон М150, который подходит для стеновых сооружений. При необходимости в смесь добавляются 10% водный раствор битумной мастики.

Изготовление блоков своими руками

Для ручного производства блоков понадобятся вибростанок или бетономешалка, формы и лопаты. Форму можно сделать из досок, фанеры или железа, раскроив их на блоки 19х18,8х39 см или полублоки 9х18,8х39 см. Технологический процесс производится поэтапно в хорошо проветриваемой комнате:

  1. Изготовление раствора. В бетономешалку засыпают цемент и заливают воду. Порционно добавляют остальные компоненты.
  2. Заливка смесь в формы. Осуществляется порционно, по 2 лопаты. Каждый слой распределяют и уплотняют.
  3. Предварительная сушка. Емкости с бетонным тестом накрывают металлическими крышками и оставляют на 24 часа.
  4. Сушка. Формы с керамзитобетоном укладываются на деревянные поддоны на улице с зазором 2-3 см. Полный набор марочной прочности происходит через 28 дней.

Для предотвращения воздействия влаги на блоки лучше соорудить навес.

Производство кладочного раствора

Подготовка цементного раствора для укладки керамзито-бетонных блоков

Укладка керамзитобетонных блоков осуществляется на цементно-песчаную смесь, для которой понадобится следующее количество компонентов:

  • 1 часть цемента марки М400;
  • 3 части песка (речной + карьерный);
  • 0,7 частей воды.

Для улучшения эксплуатационных характеристик смеси и устранения рисков расслоения применяются пластификаторы. В замес можно добавить 30-50 г мыла или средства для мытья посуды.

Сухая технология приготовления. Плюс раствора – сокращение времени на замешивание в бетономешалке. Все компоненты перемешиваются миксером до однородного состояния. Минус способа заключается в перерасходе: на 1 кубометр кладки нужно 40 кг состава.

Мокрая технология приготовления. Бетонное тесто не заготавливается заранее, поскольку процесс отвердевания наступает через 1,5-2 часа. Изготовление осуществляется в бетономешалке, куда заливают воду, а потом постепенно досыпают сухие компоненты. Практически перед окончанием перемешивания добавляют оставшуюся жидкость и пластификаторы.

Порядок утепления полов, стен, кровли и фундамента

Утепление кирпичных стен керамзитом

Строительный керамзит отличается прочностью, экологичностью, способностью эффективно сохранять комфортный микроклимат. По этой причине его используют для теплоизоляции всех элементов здания.

Утепление стен керамзитом осуществляется при трехслойной конструкции из несущего элемента, засыпки с утрамбовкой и пропиткой цементным молочком и декоративной облицовки. Перед работами учитывает тип материала:

  • Газобетон. Теплоизоляционные мероприятия выполняются после строительства дома. Выкладывают вспомогательную стену, которая вместе с основной образует «колодец». В него высыпаются гранулы, трамбуются и пропитываются. Для удаления влаги изнутри проделываются вентиляционные каналы.
  • Каркасная конструкция. Утеплительные работы осложняются технологией трамбовки, в ходе которого повреждаются несущие элементы. Каркасный тип строений без уплотнения гранул со временем может дать усадку.
  • Сруб. Деревянный материал не выдерживает нагрузку, созданную керамическими зернами.

Цементное молочко делается на основе 3 частей воды и 1 части портландцемента.

Утепление насыпью кровли

Утепление скатной кровли гранульным керамзитом редко встречается на практике. Для реализации технологии потребуется:

  1. Сделать поддон для материала, набив на низ стропил доски.
  2. Устелить пленочную пароизоляцию с нахлестом. Она послужит одновременно гидроизоляционным слоем.
  3. Равномерно высыпать на пленку керамические гранулы.
  4. Укрытиь теплоизоляцию мембраной с пароизоляционными свойствами.
  5. Обустроить контробрешетку с целью выполнения вентиляции.
  6. Прикрепить доски, придерживающие кровлю, сверху контробрешетку.

На последнем этапе укладывается кровельное покрытие.

Утепление пола керамзитом сухим способом

Утепление пола керамзитом допустимо на даче или в загородном коттедже. Укладка сыпучего материала производится насухо, мокрым способом или засыпкой под стяжку из цемента. Для эффективности теплоизоляции следует рассчитать, сколько на пол определенной квадратуры нужно керамзита. Надежная защита от проникновения холода достигается при 40 см гранул на деревянный настил и 30 см – на керамзитобетонный. На каждое межэтажное пространство частной постройки понадобится 20 см (для дерева) и 15 см (для бетона).

Порядок утепления готового фундамента сыпучим керамзитом зависит от месторасположения слоя.

Наружные работы начинаются с предварительной откопки основания и проделывания траншеи 80 см шириной. Далее работы включают:

  1. Обустройство гидроизоляции обмазочным способом, битумной мастикой или рулонным рубероидом.
  2. Организацию дренажного канала, удаленного от фундамента на расстоянии больше его глубины. На поверхность грунта укладывают геотекстиль, насыпают щебень и кладут трубы с отверстиями 1-2 см в диаметре.
  3. Засыпку керамзитных фракций. На дренаж выстилают полиэтиленовую пленку, на которую насыпают сухой материал с гранулами среднего размера. Высота насыпи – до уровня почвы.
  4. Монтаж отмостки. Конструкция не даст глиняным шариком намокнуть и покрыться илом.

После укладки керамзита его заливают цементным молочком

На последнем этапе делают опалубку на высоте 10-15 см, устанавливают арматуру и заливают бетон.

Для теплоизоляции цоколя предварительно сооружают защитную стену из кирпича, удаляя ее на 20-30 см от верхнего края фундамента. После кладки насыпают керамзит, а поверх него укладывают рулонный влагозащитный материал.

Подпол утепляется посредством засыпки пространства или предварительно сделанной опалубки. На дно полости обязательно укладывается полиэтиленовая гидроизоляция. Глиняные фракции высыпают так, чтобы между ними не было щелей. Наверх сыпучего керамзита ставится черновой пол. Допускается делать заливку бетона по арматуре.

Для сохранения температуры теплоносителя в трубах и сокращения затрат на отопление производится засыпка «подушки» из гранул. Ее делают и смеси битумного раствора с керамзитовым гравием. Утеплитель должен выступать над трубами на 20 см и более. Выпуклую часть укрывают полимерной пленкой, боковые части которой перекрывают керамзит на 10 см.

Расчет керамзита

Расчет толщины утеплительного слоя производится для правильного выбора материала. При математических вычислениях принимается во внимание тип конструкции.

Количество керамзита для стен

Расчет количество материалов для утепления пола

Считать показатель толщины теплозащиты необходимо с учетом:

  • коэффициента теплопроводности – 0,17 Вт/мК;
  • минимальной толщины засыпки – 20 см;
  • теплового сопротивления – по формуле R = толщина стены/КТС (теплопроводность).

Согласно СНиП 22.03.2003 во внимание принимаются климатические условия местности.

Подсчет количества керамзита для пола

Вычисления помогут узнать количество материала для засыпки под стяжку и производятся так:

  1. При стандартной толщине слоя 1 см на квадратный метр помещения нужно 0,01 м3 гранул. В литрах величина равняется 10 л/м2.
  2. Подсчет количества материала по формуле V = S х R, где V – количество стройматериала, S – площадь напольного покрытия, R – затраты на 1 квадрат.

Чем больше слой керамзита, тем эффективнее теплозащита.

Расчет материала для кровли

Пример расчета количества керамзита для кровли

При расчете утеплительного материала принимается во внимание формула V = S х h х К, согласно которой:

  • V – объем глиняных фракций;
  • S – утепляемая площадь;
  • H – толщина теплоизоляции;
  • К – коэффициент усадки. Для плоской кровли он равняется 1.2, для скатной – 1.1.

Производители поставляют сыпучий материал в мешках, где объем указывается в литрах. 1 кубометр равен 1000 л, поэтому итоговый результат нужно умножить на 1000 и разделить на литры в мешке.

Как качественный утеплитель для фундамента, стен, пола и кровли керамзит очень популярен. Причина использования материала – простота укладки, отличные теплоизоляционные свойства и недорогая стоимость. Перед началом работ необходимо просчитать объем гранул и выбрать технологию.

Очевидные и скрытые возможности керамзита

Зачем он нужен? Такой вопрос специалистам может показаться странным. Этот материал не один десяток лет используется в России во многих сферах жизнедеятельности человека. Куда ни глянь, везде можно увидеть аккуратные округлые «камешки».

Что же это за материал и для чего он служит? Для обывателя это, возможно, новая информация, но и узкие специалисты могут по-новому взглянуть на керамзит, увидев его с другой, непривычной для себя стороны, узнав о разных областях применения.

Что это, какой он бывает и какими свойствами обладает

Керамзит – это легкий, пористый за счет образующихся в процессе производства газов материал. Его получают путем обжига глины или глинистого сланца в огромных вращающихся барабанах-печах при очень высоких температурах (более 1000 оС). В процессе материал вспучивается, превращаясь из обычной глины в зерна коричневых или серых оттенков.

Самый популярный вариант – гравий округлой или овальной формы. Самые мелкие частички – в форме песка или отсева (от 0 до 5 мм). Бывает также колотый щебень – гранулы неправильной формы (до 20 мм) и редко применяемая широкая смесевая фракция от 5 до 20 мм.

Удивительные свойства объясняют и область применения этого материала:

  • он устойчив к различным погодным условиям: сильной жаре (огнестойкий материал, который не поддается плавлению) и морозам (50–100 циклов);
  • экологически чистый и безвредный материал, так как изготавливается из глины, при этом не подвержен гниению, слеживанию, деформации и запотеванию;
  • высокая прочность, долговечность, химическая инертность и кислотоустойчивость;
  • естественный привлекательный внешний вид: материал бывает различных оттенков и разного размера (эти свойства объясняют применение в качестве декоративного материала);
  • звуко- и теплоизоляционные характеристики материала вне конкуренции;
  • благодаря небольшому весу материал удобен и практичен при хранении, транспортировке, укладке;
  • доступная стоимость по сравнению с аналогичными материалами.

Как и у всех материалов, недостатки также присутствуют (они незначительны, даже условны, и не влияют на популярность и частоту применения ). Это необходимость использовать достаточно толстый слой материала, чтобы полностью задействовать свойства как утеплителя, а также для обеспечения хорошей звукоизоляции.

Применение в различных областях жизнедеятельности человека

Применение керамзита возможно как в традиционных строительных и ремонтных работах, так и в других сферах.

  1. Применяется в гидропонике – выращивание растений без естественного грунта путем насыщения их питательными растворами и создания оптимальных условий влажности для прикорневого пространства.
  2. Для оформления дренажной системы земельных участков, сада, газонов, дачных участков, в системах очистки воды, как подсыпка в террариумах и аквариумах.
  3. В качестве «подстилающего» элемента бетонной стяжки. При утеплении полов, межэтажных перекрытий, балконов, крыш, подвалов, беседок и мансард. В отсыпке фундамента при строительстве зданий.
  4. В составе легких бетонов. ООО «АКЗ» производит не только качественный керамзит любых фракций в больших объемах, но и керамзитобетонные блоки любого формата.
  5. Используется в декоративных целях, для обустройства экстерьера и интерьера, в оформлении клумб, придорожных зон, при выращивании домашних растений.
  6. Строительство домов из керамзитового блока производится быстро, не требуется сложного планирования фундамента, по стоимости сравнимо с деревянными домами.
  7. Незаменим в дорожном строительстве (тротуары и трассы) – препятствует обледенению поверхности полотна и его проседанию. Идеален для неровной или заболоченной местности. Находит применение при возведении мостов и туннелей, дамб и причалов.

Заказывайте качественный керамзит и керамзитобетонные блоки от ООО «АКЗ» для обустройства дома, участка, любого объекта!

Это легкий материал с гранулированной пористой структурой, представляющий собой продукт ускоренно обожженной глины и глинистых сланцев под высоким температурным режимом. Керамзитовые шарики отличаются плотно спекшейся оболочкой темновато-бурого оттенка, на изломе практически черного. Сегодня постараемся разобраться детально, из чего делают керамзит, рассмотрим его технические показатели.

Состав и характеристики

В составе керамзита содержатся глина и ее сланцы, процесс изготовления проходит методом обжига исходной сырьевой массы в специальных печах

При температуре в 1 000 – 1 300 градусов глина вспучивается и переходит в пиропластическое состояние. С учетом качества исходного материала, создаваемого температурного режима, длительности процесса обжига и иных технологических особенностей изготовления получаются разные технические показатели материала, самыми значимыми из которых считаются размеры зерен, плотность и объемный вес.

Параметры керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качественные показатели строительных материалов с пористой структурой. Часть показателей не регулируется, но они все же остаются важными характеристиками. Основные свойства рассмотрим более подробно:

  • фракции керамзита. Их всего три, и размеры варьируются в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию вынесены фракции, используемые в строительстве. Это гранулы и щебенка, размеры которых составляют от 2.5 до 10 мм, и широкие смесевые фракции от 5 до 20 мм;
  • марки по насыпной плотности. Всего их семь. Этот параметр определяет плотность материала без учета промежуточных участков, образуемых гранулами или осколками;
  • показатель прочности. Гравийный материал насчитывает тринадцать марок, для щебня их несколько меньше – всего одиннадцать. Показатель прочности щебня и гравия одной марки отличается. Между керамзитовыми марками по значениям плотности и прочности прослеживается взаимосвязь – рост плотности влечет за собой увеличение прочности;
  • коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с потребителем и не превышает показатель 1.15. Ее применяют для учета уплотнения керамзита в процессе транспортировки и хранения. Пользуются таким показателем часто при погрузке материала и его реализации;
  • тепловая проводимость. Один из важных показателей, определяющий теплоизоляционные возможности керамзита. Диапазон узкий, что подтверждает высокие теплоизоляционные показатели керамзита, и от роста плотности этот коэффициент увеличивается;
  • влагопоглощение. Этот важный параметр показывает изменения качеств керамзита под воздействием воды. Керамзит считается относительно устойчивым материалом, значение влагопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
  • шумоизоляция. Лучших показателей с помощью керамзита можно достичь, засыпав керамзит под деревянный пол;
  • устойчивость к морозам. Из-за низкого влагопоглощения и особенностей основного сырья (глины) керамзит обладает высокими морозоустойчивыми свойствами.

Особенности технологии изготовления

С помощью специальных исследований исходного сырья определяют его пригодность к производству керамзита. Основными требованиями к начальному материалу считаются:

  • возможность вспучивания от обжига;
  • легкая плавкость;
  • определенное время для вспучивания.

В сырье иногда добавляют специальные компоненты, улучшающие вспучивание. Это могут быть мазут или соляровое масло, перлит, анулит и т. п.

Результатом переработки сырья становятся сырцовые гранулы с определенными размерами и составом. Их сначала высушивают, потом обжигают и охлаждают. На очередном этапе производства материал рассортировывается по показателю плотности, при необходимости – дробится, чтобы получились более мелкие фракции. В завершении всего керамзит сортируется, складируется либо отгружается для отправки.

Весь процесс по своей сущности выглядит следующим образом: после подготовки глина подвергается тепловому удару, придающему ей пористость и способствующему процессу вспучивания. Из-за оплавлений оболочки керамзит получает герметизацию и становится прочным.

Добыча исходного сырья

Производственный процесс начинается с добычи исходного материала карьерным способом и его перевозки в глинозапасники. Разработки ведутся открытым способом, для этого используются одно- и многоковшовые экскаваторы. Отдельные пласты не выделяются, добыча идет по всей высоте.

При добыче камнеподобных пород в виде аргиллита и глинистых сланцев, используют буровзрывные работы. Такие породы могут разрабатываться в любое время года, а мягкие – только в подходящий для этого период.

Чтобы производственный процесс шел непрерывно, возводятся специальные морозостойкие хранилища для складирования глины, вмещающие полугодовой запас сырья. Можно под хранение использовать промежуточные конусы, в которых глина под открытым воздухом находится несколько месяцев.

Производство керамзита

Под воздействием температуры, периодических увлажнений и высыханий, структурное строение сырья частично нарушается, что существенно облегчает процесс его последующей переработки в однородную массу.

Способы получения керамзитовых гранул

Для изготовления керамзита применяют один из четырех способов

Сухой способ

Применяется, если керамзит получают из плотных каменистых глинистых пород и сланцев, используется иная технология изготовления. Исходный материал размельчается на дробильном оборудовании до получения зерен размером 1 – 20 мм. Керамзитовое сырье обжигается в барабанной печи, охлаждается, распределяется по фракциям. В таком варианте производства не предусмотрен этап формовки зерен, и конечный продукт отличается кубическими угловатыми очертаниями.

Мокрый способ

Глина помещается в большие емкости, называющиеся глиноболтушками. После этого заливается вода, чтобы получился шликер с уровнем влажности до пятидесяти процентов. Насосными установками его перекачивают в шламбассейны, откуда он попадает во вращающиеся печи. В печных барабанах происходит разбивка на отдельные гранулы, которые просушиваются газами, выделяемыми печью.

Способ подразумевает большой расход топлива, так как уровень влажности шликера достаточно высок. Но с его помощью сырье очищается от каменистых вкраплений, в него вводятся добавки, чтобы получилась однородная масса. Применяется такой вариант для сырья, отличающегося большим показателем влажности.

Пластический способ

Подготовленную природную глину, влажность которой не превышает тридцати процентов, подвергают двум этапам помола на специальных зубчатых вальцах – грубом и тонком. От такого процесса образуются гранулы, диаметр которых составляет 5 – 10 мм, поступающие в сушильные барабаны. В них полуфабрикат просушивается, подвергается окончательной обкатке, пока не приобретет овальные формы. После этого начинается обжиг, для которого в печах создается температурный режим от 800 до 1 350 градусов. Процесс проходит под постоянным вращением печных барабанов. Спекшиеся керамические гранулы, которые увеличили свой диаметр из-за вспучивания, попадают во вращающиеся холодильные установки. После остывания наступает последний этап – керамзит рассеивается по фракциям.

Порошково-пластический способ

Как производится керамзит таким способом? Исходный материал в сухом состоянии доводится до порошкообразной массы, потом в него добавляется вода. В итоге образуется пластичная масса, пригодная для формирования гранул. Способ считается довольно дорогостоящим, потому что приходится дополнительно измельчать сырье. Второй недостаток – гранулы подвергаются дополнительной сушке.

Так как качество керамзита зависит от качественного состояния сырца, глину следует хорошо переработать и сформировать из нее гранулы одинаковых размеров, параметры которых увеличатся при вспучивании.

Оборудование для производства керамзита

Из чего делают керамзит, мы выяснили. Остается разобраться, как устроена производственная линия по изготовлению этого строительного материала. В нее входят следующие агрегаты и приспособления:

  • устройства для рыхления;
  • дырчатые вальцы;
  • глиносмесители;
  • барабаны для сушки;
  • печи, в которых выполняется обжиг;
  • бункеры;
  • пневматические транспортеры, ленточные и другие конвейеры;
  • лотки;
  • сортировщики для гравия.

Для производств керамзита требуется глиномеситель

На первичной обработке исходного материала применяется специальная дробильная установка. Состоит она из узла измельчения, в который входят:

  • валы лопастного типа, способные совершать вращательные движения по направлению друг к другу;
  • жесткая рама;
  • зубчатый привод;
  • приемочный бункер.

Как только валы начинают свое вращение, сырье измельчается до необходимых размеров. Специальные добавки вводятся через смесительную установку.

Сырье обжигается в печных устройствах с вращающимися барабанами, имеющими цилиндрические корпуса из стального материала. Конструктивно печь состоит из следующих элементов:

  • головки для загрузки сырья и выгрузки материала;
  • опорной станции;
  • приводов;
  • уплотнения концов;
  • кожуха венцовой пары и т. д.

Печь устанавливается на фундаментной площадке. Опорой служит сварная рама и ролики, регулирующие ее положение.

Изготовление керамзита в домашних условиях

Возможно ли изготовление керамзита своими руками? Для этого потребуется качественное оснащение, с помощью которого можно готовить до 250 тысяч кубометров керамзита за один год. Для приготовления керамзита своими руками пользуются мини-заводами, топливом для которых служат мазут, уголь, газ природный.

При помощи таких заводиков получают керамзитовый песок, размеры гранул которого варьируются от 0.16 до 5 мм. Для этого гранулированное либо подвергнутое измельчению сырье обжигается в печи.

Зачастую для домашнего пользования покупают специальные дробильные установки, существенно упрощающие весь производственный процесс. Отметим, что с помощью чертежей, необходимых материалов и наличия желания, можно изготовить дробилку своими руками.

Для изготовления керамзита в домашних условиях часто пользуются дробильными установками

На домашнем мини-заводе производится керамзитовый песок из гравийного некондиционного материала. Для получения глинозольного керамзита используют в виде сырья плавкие породы и золу, полученную при сжигании торфа либо каменного и бурого угля. В результате образуется заполнитель, своими свойствами схожий с простым керамзитом. Зольный керамзитовый материал получается с помощью обжига или безобжиговым методом.

Изготовление керамзита – процесс достаточно энергоемкий. Но высокий уровень производительности и постоянный спрос на этот строительный материал помогают быстро окупить все предварительные затраты.

Характеристика и применение керамзита

Пористая структура керамзита

На сегодняшний день материал керамзит как строительный материал применяется для теплоизоляции зданий как жилых, так и промышленных. Сравнительная недорогая цена, эффективность, функциональность сделали его одним из самых востребованных материалов, применяемых при ремонте квартир и домов. Такая характеристика керамзита обусловлена способом его изготовления путем обжига из легкоплавной экологически чистой глины.

Если сравнивать теплопроводность керамзита с такими материалами, как кирпичом, деревом или минеральной ватой, то он имеет сравнительно более низкую теплопроводность, чем указанные выше материалы. Кроме того, природное вещество из которого изготавливают керамзит не имеет вредных химических примесей, а благодаря своему пористому составу керамзит обладает более легким весом, чем аналогичные материалы, сделанные из глины.

Изготовление керамзита

Вращающаяся печь для производства керамзита гравия

Само название строительного материала керамзит происходит от греческого словосочетания «обожженная пыль», что уже говорит о том, что процесс изготовления керамзита без обжига не обходится. Технологическая карта изготовления материала выглядит следующим образом: сначала глину подвергают резкому тепловому удару для получения пористой структуры, после чего керамзит остывая, герметизируется в своей оплавленной внешней оболочке, приобретая высокую прочность.

Глина, предназначенная для производства керамзита, должна иметь хорошую вспучиваемость при обжиге, легко плавиться и иметь определенный интервал плавления. При необходимости для улучшения вспучивания в глину вводят специальные добавки в виде солярового масла, мазута, перлита, анулита. В результате обжига получаются гранулы определенного размера и конфигурации, которые затем охлаждают и высушивают. Если гранулы получились больших размеров их еще подвергают дроблению.

Охлаждение гранул происходит сначала во вращающем печи- барабане путем обдува воздухом, а затем продолжается в барабанных холодильниках. Охлаждению гранул уделяют особое внимание, так как при быстром охлаждении они могут треснуть, а если охлаждение затянулось гранулы могут размягчиться и потерять свою прочность.

Применение керамзита

Гранулы керамзита имеют три вида: щебень, гравий и песок. Каждый из этих видов предназначен для создания теплоизоляционного слоя в той или иной строительной конструкции.

Применение керамзитового щебня

Керамзитовый щебень

По своим свойствам керамзитовый щебень не обладает высокой прочностью, однако, являясь пористым материалом содержит в своих порах много воздуха. Поэтому основное применение этого вида керамзита – теплоизоляция. Гранулы материала имеют острые края, что позволяет им создавать хорошое сцепление с бетоном и поэтоиу керамзитовый щебень используют как заполнитель легких бетонов для придания им высокой прочности и высокой теплоизоляции.

Керамзитовый гравий, пожалуй, самый востребованный вид гранул, который широко применяется в строительстве в качестве теплоизоляционного материала, замещая порой современные виды утеплителей. Где именно применяется этот вид гранул:

Керамзитовый гравий

  • Очень часто керамзитовый гравий используют для теплоизоляции полов и перекрытий для улучшения звукоизоляции и сохранения тепла.
  • Гравий применяют для создания теплоизоляционной подушки при утеплении крыш.
  • Бетон с добавлением керамзитового гравия, вместо обыкновенной щебенки, имеет сравнительно легкий вес.
  • При использовании материала для создания теплоизоляционного слоя уменьшается глубина закладки практически любого типа фундамента.
  • Широко применяется керамзитовый щебень для теплоизоляции и отведения влаги от насыпей дорог, прокладываемых на заболоченных участках.
  • Не обходится без этого типа керамзита и создание ландшафтного дизайна, где из него создают альпийские горки и террасы.
  • Благодаря своим свойствам сначала впитывать влагу затем отдавать ее керамзитовый гравий широко используется в растениеводстве, где он служит прекрасным дренажем для корней растений.
  • При прокладке водопроводных труб из керамзитового гравия делают своего рода «шубы», которыми оборачивают трубы, защищая их от промерзания.

Применение керамзитового песка

Керамзитовый песок

Керамзитовый песок получают мелким дроблением керамзитовых гранул до размера 0,1-5 мм. Поэтому от остальных видов он отличается только размерами, сохраняя основные качества, присущие всем видам: экологичность, теплостойкость, долговечность и т. д. Применяется в качестве наполнителя бетона, для звуко — и теплоизоляции зданий, в ландшафтном строительстве.

Характеризуя керамзит, нельзя не упомянуть о его высокой пожаробезопасности. Мало того что гранулы керамзита практически не горят, материал при низких температурах сохраняет свою структуру, стойкость к грибкам и плесени, что позволяет, в свою очередь, использовать его в зонах с холодным климатом, где наблюдается глубокое промерзание грунта.

Керамзит. Виды и производство. Плюсы и минусы. Применение

Керамзит – пористый строительный наполнитель, полученный путем обжига глины или глинистого сланца. Благодаря теплоизоляционным качествам и небольшой массе применяется при приготовлении легкого бетона, а также используется в качестве теплоизолятора.

Как производится керамзит

В качестве исходного сырья для производства керамзита применяется глина или глиняный сланец. От его качеств зависит дальнейший технический режим производства. При использовании глины сырье корректируется до уровня влажности 30%. Поскольку оно добывается открытым способом в карьере, то его влажность зависит от текущих погодных условий. В связи с этим глина увлажняется или разбавляется сухим ранее заготовленным материалом, хранимым в закрытом складе.

Материал проходит первичное измельчение и гранулируется, для полного разрушения комков. После этого цилиндрические гранулы повторно измельчаются и снова прессуются, но уже в шары. После этого заготовки подсушиваются путем обдува воздухом. Полученный полуфабрикат поддается обжигу в печи, имеющей форму трубы. Заготовки разогреваются до температуры +1200-1350°С. При этом они постоянно перекатываются, что обеспечивает равномерный прогрев и исключает слипание.

Длительность нагрева зависит от необходимой плотности, которую нужно получить. Обычно тепловая обработка гранул не превышает 30-60 мин. В результате нагрева глина вспучивается, приобретая внутреннюю пористую структуру и плотную керамическую корку. Чем дольше происходит обжиг, тем больше пор образовывается. Увеличение пористости снижает прочностные характеристики готового продукта.

Сфера применения

Благодаря обжигу материал приобретает ряд характеристик, которые обеспечивают ему широкую сферу применения. Он не размокает в воде, не боится нагрева и мороза, поэтому его используют в качестве:

  • Наполнителя для легких бетонов.
  • Насыпного теплоизолятора.
  • Дренажного элемента.
  • Биофильтра.
  • Декоративного материала.

Керамзитобетон не только заливается на стройплощадках, но и применяется для получения строительных блоков для кладки стен. Характеристики блоков, в частности уровень их теплоизоляции, зависят от массовой доли в них цемента. Они могут использоваться для кладки несущих стен малоэтажных зданий, а также для заборов, межкомнатных перегородок. Применение керамзита для наполнения легких бетонов позволяет максимально снизить себестоимость их производства.

Керамзитовый гравий является эффективным насыпным теплоизолятором. Его применяют для заполнения пустот в стенах при каркасной технологии строительства. Материал засыпают между лагами пола перед настилом досок. Также его используют в качестве выравнивающего и утепляющего подстила перед заливкой плотной бетонной стяжки. Это позволяет минимизировать нагрузку на перекрытие при многоэтажном строительстве.

Керамзитовые гранулы популярный дренажный материал для горшечного выращивания декоративных растений. Они стоят недорого, и при этом не меняют химический состав грунта. Гранулы засыпаются на дно горшка перед слоем почвы. Это исключает закисание грунта, обеспечивает воздушную вентиляцию корневой системы.

Керамзитовый гравий широко применяется в качестве наполнителя для промышленных биофильтров. На поверхности гранул заселяются полезные бактерии, поглощающие из сточных вод опасные соединения, такие как нитрит, нитрат, аммиак.

Также он используется в качестве декоративного материала для оформления ландшафтного дизайна. Особой популярностью пользуются окрашенные гранулы. Они применяются для мульчирования почвы под деревьями и кустарниками. Мульча предотвращает проникновение к почве солнечного света, что исключает разрастание сорняков. Также из цветного керамзита выкладывают на клумбах различные изображения. Цветные гранулы под стволом дерева препятствуют не только разрастанию сорняков, но и замедляют испарение влаги. Они препятствуют перегреву корневой системы.

Фасовка материала

Керамзит для строительных нужд, в частности приготовления керамзитобетона, продается насыпью. При продаже навалом его измеряют кубическими метрами, а не тоннами.

В строительных гипермаркетах материал предлагается в мешках объемом 30, 50 и 60 л. В фасованном виде его стоимость выше, поэтому при использовании больших объемов гранулы выгодней закупать насыпью. Материал для обустройства дренажа в цветочных горшках можно встретить в пакетах объемом 0,5, 1, 2, 5 л.

Формы гранул и фракция

В зависимости от производственного оборудования возможно получение керамзита различных форм. Геометрия готового материала влияет на его технические параметры.

Существуют 3 вида керамзита по форме:
  1. Песок.
  2. Гравий.
  3. Щебень.

Керамзитовым песком называют мелкие гранулы фракцией до 5 мм. Они являются наиболее удачным решением для изготовления керамзитобетона, поскольку обеспечивают его высокую прочность. Обычно песок выступает побочным продуктом при производстве гравия или щебня. Он отделается при делении материала по фракции.

Гравием называют гранулы керамзита округлой формы. Это наиболее распространенная разновидность материала, полученная на производстве оборудованном грануляторами. Его фракция может составлять 5-40 мм. Гравий может использоваться как дренаж, теплоизолятор, а также наполнитель для легкого бетона.

Керамзитовый щебень отличается от гравия угловатой произвольной формой. Благодаря этому он более плотно удерживается в массе бетона, хотя этот показатель не слишком отличается от гравия, поэтому им обычно пренебрегают.

Маркировка материала

Керамзит, как и все стройматериалы, отличается между собой по маркам. Ориентируясь по маркировке можно подобрать оптимальный материал для той или иной цели.

В частности осуществляется маркировка керамзита по критериям:
  • Насыпной плотности.
  • Прочности.

Марка насыпной плотности отображает фактическую массу материала в 1 м³. В продаже встречаются марки 250-600. Также керамзит может иметь марки 700 и 800, но материал такой плотности изготовляться на заказ. Насыпная плотность определяется путем заполнения мерного сосуда. Стоит учитывать, что маркировка высчитывается именно по насыпной, а не истинной плотности. Истинная в 1,5-2 разы выше, поскольку высчитывается без воздушных промежутков между гранулами.

Марки керамзита по прочности присваиваются при проверке устойчивости материала к сдавливанию. Всего существует 13 марок прочности. Их применение регулируется нормами ГОСТ 9757-90, принятого еще в СССР и действующего до сих пор практически во всех странах СНГ.

Керамзит имеет очень высокие технические показатели для его применения в качестве теплоизолятора:
  • Теплопроводность от 0,10 до 0,18 Вт/(м·K).
  • Водопоглощение 8-20 %.

Показатель теплопроводности материала зависит от количества и размера присутствующих в нем пор. Чем их меньше, тем лучше передача тепла. Однако с увеличением пор снижаются прочностные показатели. Все же теплоизоляционные качества керамзита нельзя переоценивать. Он действительно эффективный, но только при укладке толстым слоем. Он не даст результат, если его уложить под стяжку пластом в 1-2 см.

Уровень водопоглощения зависит от качества обжига и все тех же пор. У плотного материала он не превышает 8%. Однако в отдельных случаях более высокий уровень водопоглощения может быть полезным. В частности при использовании керамзита в качестве дренажа для растений. Он впитывает воду при ее избытке, а потом возвращает в почву при ее пересыхании.

Преимущества материала
Керамзит помимо теплоизоляционных качеств имеет и другие достоинства:
  • Экологическая безопасность.
  • Низкая стоимость.
  • Небольшая масса.
  • Химическая инертность.
  • Огнеупорность.
  • Морозостойкость.

Материал может эксплуатироваться в любых погодных условиях. При этом для него не является критичной высокая влажность. Он абсолютно инертный, поэтому не вступает в химическую реакцию с кислотами, цементом, водой. Его применение не нарушает состав почвы.

Гранулы керамзита служат в качестве теплоизолятора практически неограниченный срок. Это делает их более предпочтительными, чем пенопласт и минеральная вата. Они не боятся ультрафиолета, грызунов.

Недостатки керамзита
Безусловно, материал имеет больше достоинств, чем недостатков. К его слабым сторонам можно отнести всего 3 свойства:
  1. Склонность к образованию пыли.
  2. Имеет легкий запах.
  3. Долгое высыхание.

При работе с керамзитом образовывается много пыли. Поэтому при его укладке в помещении лучше применять респиратор. Считается, что керамзит не имеет запаха, но это не так. Поскольку он укрыт глиняной пылью, которая легко поднимается в воздух, то вызывает ощущение характерного запаха шлака. Если же смыть с гранул пыль, то его не будет.

Поскольку материал долго отдает поглощенную влагу, то при его использовании в качестве наполнителя для бетона долго держит сырость. По этой причине стяжку в помещении из керамзитобетона лучше делать летом, когда можно обеспечить хорошую вентиляцию.

Керамзитовый щебень: свойства, преимущества, применение

По стандарту керамзит представляет собой гранулы округлой либо овальной формы. Керамзитовый щебень образуют путем дробления гранул более крупного размера, чем предусмотрено стандартом (от 5 до 40 мм). Такой материал обладает определенными преимуществами в сравнении с керамзитовым гравием.

Преимущества и применение щебня

По своим функциональным характеристикам щебень ничем не отличается от керамзитового гравия. Это такой же сверхпрочный материал с низкой теплопроводностью, устойчивый к воздействию агрессивной окружающей среды. Щебень отличается от гравия лишь формой гранул. Они, как правило, угловатые, неоднородные. Однако в отличие от гранул, которые имеют гладкую опаленную поверхность, отличающуюся особой прочностью, керамзитовый щебень обладает лучшей сцепляемостью с бетонами, что превращает его в незаменимый наполнитель при изготовлении легких бетонов и керамзитобетонных блоков. Бетонные конструкции на основе керамзитового щебня обладают высокой прочностью и низкой теплопроводностью. Дробленый керамзит также используют для звукоизоляции.

Такой тип строительного материала не рекомендуют использовать для утепления и стяжки полов, ввиду неравномерности гранул. Ровно уложить, распределить и плотно утрамбовать щебень крайне сложно. В дальнейшей эксплуатации пол на щебне из керамзита может «провалиться».

Керамзитовый щебень также применяется для гидроизоляции трубопроводов, утепления теплотрасс. Щебень также можно использовать для теплоизоляции грунтов и газонов, для поддержания водного и воздушного баланса почв.

Основными преимуществами любого вида керамзита является его экологическая безопасность, низкая стоимость и широкая сфера применения. Как правило, компании-производители продают керамзит с доставкой, что облегчает приобретение и транспортировку строительного материала на объект.

Значение коэффициента теплопроводности керамзита

Материалы, имеющие в структуре изолированные пустоты, хорошо защищают поверхность от холода. Теплопроводность керамзита зависит от размера зерна и плотности. Утеплитель немного весит, изолирует от звуков, но отличается гигроскопичностью. Материал требует дополнительной изоляции от влаги, чтобы качественно защищать здание от потерь тепла.

Описание теплопроводности

Низкий уровень теплопроводности керамзита объясняется его пористой структурой

Способность утеплителя передавать энергию от нагретых слоев к частям с меньшей температурой называется теплопроводностью. Процесс обеспечивается хаотичным передвижением молекулярных частиц, его интенсивность зависит от влажности, уплотненности, размера пор.

Физический процесс проведения тепла ускоряется при большой разнице температур снаружи и внутри строения. Спонтанная передача энергии всегда протекает от более горячей среды в направлении холодного окружения и происходит до появления термодинамического равновесия.

Коэффициент теплопроводности

Чтобы численно выразить способность материала к передаче энергии, существует коэффициент теплопроводности. Показатель говорит о количестве тепла, протекающего через образец материала в заданных условиях. Испытательный эталон всегда имеет одинаковые размеры по длине, ширине и площади и проверяется при стандартной разнице температур (1 К). Коэффициент теплопередачи измеряется в Вт/м·К, что соответствует Международной системе единиц.

Название коэффициента термического сопротивления применяется в строительной области. Теплопроводность керамзита составляет 0,1 – 0,18 Вт/м·К. Качественный материал характеризуется численным показателем 0,12 – 0,17 Вт/м·К, утеплитель с такими свойствами сохраняет до 80% внутреннего тепла.

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Теплопроводность зависит от способа производства материала и величины гранул

Керамзит применяется в строительстве в качестве пористого насыпного утеплителя или в виде наполнителя при производстве облегченных бетонов. Гранулы получаются методом обжига глинистого сланца или глин и имеют овальную, круглую форму, иногда с острыми углами. Строительный материал производится в виде песка.

Насыпная плотность керамзита находится в диапазоне 150 – 800 кг/м3, объемный вес зависит от технологического режима при получении. Способность проводить тепло зависит от величины гранул, пористости материала и его влажности.

Фракция керамзита

При сравнении характеристик получается вывод, что теплопроводность уменьшается с увеличением размера гранул. Средний и крупный гравий лучше использовать для изоляции ненагруженных крыш и перекрытий из дерева. Мелкозернистый керамзит применяется для облегченной стяжки пола.

Фракции керамзита устанавливаются в соответствии с нормами ГОСТ 9757 – 90:

  1. От 5 до 10 миллиметров определяется мелкая группа. Материал применяется для производства стеновых блоков из керамзитобетона. Наполнитель из мелких гранул используется в бетонной стяжке покрытия или перекрытия, т. к. крупные части увеличивают толщину слоя.
  2. От 10 до 20 мм – средняя фракция. Материал в насыпной массе хорошо изолирует от холода полы, чердачные перекрытия, применяется для утепления участков газонов и дренирования земли. Фракция редко используется в стяжках и бетонных полах, добавляется в раствор, если толщина слоя не имеет значения.
  3. От 20 до 40 мм – крупные гранулы. Ими утепляют теплотрассы, подвалы, полы подсобных помещений, делают изоляцию здания от шума.

Прослойки насыпного утеплителя эффективно защищают от холода, если используется одновременно 2-3 фракции. Так заполняются пустоты, увеличивается жесткость, предупреждается конвекция потоков.

Пористость

В процессе производства сырье нагревается и вспучивается, образуя поры

Сырье помещается в барабаны, где оно вращается и одновременно нагревается до высоких температур. В таких условиях материал вспучивается, получаются пористые гранулы, которые защищаются снаружи запекшейся коркой из глины. Большинство пустот замкнутые, перегородки между ними также содержат пустоты.

Размер пор регулируется введением цитрогипса и минеральных примесей в шихту при производстве. Добавка в количестве от 1 до 3% формирует замкнутые пустоты величиной до 1 мм. Увеличение объема присадки до 4–9% ведет к расширению пор до 1,5–2 мм, при этом число замкнутых каверн увеличивается. Количество изолированных пустот повышает теплозащитные свойства и уменьшает впитывание воды.

Влажность

Водопоглощение керамзита колеблется в пределах 8 – 20%. При попадании влаги внутрь материала увлажняются поверхности гранул, которые медленно впитывают жидкость. Постепенно вода попадает внутрь сфер через микроскопические трещины и удерживается внутри. Керамзит накапливает влагу и трудно ее отдает. Увеличивается масса, изменяются характеристики теплопроводности керамзита, снижается прочность.

Сухой керамзит выдерживает до 25 серий заморозки и оттаивания, влажный разрушается от расширения воды при отрицательных температурах. Керамзит защищается гидро- и пароизоляционными пленками от увлажнения.

Виды керамзита в зависимости от размера гранул

Чтобы пол был прочнее, смешивают разные фракции керамзита при укладке

Насыпной утеплитель классифицируется по размеру гранул и их форме.

Выделяются разновидности керамзита:

  • гравий;
  • щебень;
  • песок.

Крупнозернистый материал добавляет высоты помещению, обычно теплоизоляционный эффект достигается при толщине подсыпки от 20 до 30 см. Чтобы уменьшить размер слоя можно комбинировать керамзит с минватой, пенопластом, пенополистиролом.

Материал можно сравнивать по маркам на прочность. Различают 13 разновидностей гравия и 11 проб керамзитового щебня. Предел прочности одной марки отличается, например, щебень П100 разрушается при 1,2–1,6 МПа, а гравий аналогичного сорта деформируется при 2–2,5 МПа.

Крупный гравий используют для смешивания с бетоном для облегчения конструкции

Материал состоит из округлых частиц с коркой из расплавленной глины, которые внутри содержат пустоты. Различаются фракции гравия: 5–10, 10–20 и 20–40 мм. В зависимости от плотности в насыпном виде представлено 10 марок утеплителя от М150 до М800. По спецзаказу выпускается гравий марки М900 и М1000.

Гравелистые бетоны с наполнителем из средних и мелких гранул обладают легкостью, не нагружают конструкции и показывают улучшенные теплоизоляционные свойства. Стеновые блоки из керамзитобетона применяются в малоэтажных строениях, они защищают здание от холодного воздуха, имеют хорошую воздухопроницаемость и относятся к экологически чистым категориям.

Керамзит щебень для утепления фундамента и отмостки

Керамзит этого вида содержит отдельные элементы неправильной угловатой формы с острыми краями и гранями. Крупность фракций определяется аналогично гравию. Из-за формы материал имеет низкую насыпную плотность и применяется для изоляции чердаков, подвалов. Фундаменты и основания изолируются керамзитом от промерзания. В земле устраивается гидроизоляция фольгированным материалом, полиэтиленом, рубероидом, сверху монтируется защита от бытовых и атмосферных паров.

Коэффициент теплопроводности керамзита зависит от крупности щебня, но с увеличением размера повышается толщина требуемого слоя. Поверх подсыпки выполняется цементно-песчаная стяжка (не меньше 4 см) для повышения прочности.

Мелкий керамзитовый песок применяется для внутренних работ

К этой категории относится керамзит, содержащий в составе мелкие частицы до 5 мм. Материал получается при обжиге остатков от производства щебня или гравия или путем размельчения больших кусков. Песок используется для изоляции внутри помещения вместе с крупными видами или применяется в стяжке пола.

Насыпная теплоизоляция действует эффективнее, чем мелкие гранулы в цементно-песчаной смеси. Влага из раствора впитывается гранулами, и они теряют защитные свойства. Сравнительный анализ стеновых блоков из керамзитового песка и гравия показывает, что первые быстрее проводят тепло, но отличаются повышенной прочностью.

Производственные процессы, влияющие на теплопроводность керамзита

Технология получения керамзита предусматривает процессы для увеличения пористости и получения изолированных замкнутых контуров разного размера. Сырьем служит карьерная глина, разрабатываемая в карьерах открытым способом. Перед использованием проводятся лабораторные испытания образцов на вспучивание, чтобы определить пригодность для производства.

Оборудование включает:

  • разрыхлительные станки;
  • грануляторы;
  • барабаны для сушки;
  • вращающиеся тигли для обжига;
  • охлаждающие емкости с подачей воздуха;
  • транспортеры.

В производстве применяется сухое или влажное сырье различного помола. При температуре +1000 – +1300°С масса вспучивается и поверхность частиц приобретает герметичность за счет спекания.

Керамзит: характеристики и применение

Карта энциклопедии

Керамзит — легкий и пористый материал строительный материал с ячеистой структурой. В качестве утеплителя используется в виде подсыпки или добавки в бетон (что существенно уменьшает вес конструкции).

Керамзит изготавливают путем обжига легкоплавкой глины или глинистого сланца. Под воздействием высокой температуры глина вспучивается изнутри, оплавляясь снаружи. Вспененная и обожженная глина приобретает структуру застывшей пены. В такой структуре – плотная оболочка плюс пористая начинка – скрыт секрет эксплуатационных свойств керамзита. Спекшаяся оболочка, покрывающая образовавшуюся гранулу, придает ей высокую прочность, что делает керамзит основным видом пористого заполнителя.

Обжиг глины производится в металлических барабанах-печах, диаметром 2-5 метров и длиной до 70 метров. Барабаны (вращающиеся печи) устанавливаются под небольшим углом, гранулы керамзитового полуфабриката засыпаются в верхнюю часть печи, под воздействием силы тяжести они скатываются к нижней части, где установлена форсунка для сжигания топлива. Время пребывания гранул в печи около 45 минут. Иногда используют двухбарабанные печи, где барабаны отделены друг от друга порогом и вращаются с разными скоростями. Подобные печи позволяют использовать менее качественное сырье, хотя на выходе качество керамзитового щебня или гравия не отличается или выше полученного в однобарабанных печах.

Керамзитовый гравий имеет овальную форму. Керамзитовый щебень отличается лишь тем,что его зерна имеют в основном кубическую форму с острыми гранями и углами. Производится также в виде песка — керамзитовый песок.

В зависимости от режима обработки глины или сланца можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) — от 350 до 600 кг/м³ и выше.

Основные характеристики керамзита: экологичность, высокая прочность, хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства, морозоустойчивость, огнеупорность, химическая инертность и кислоустойчивость, долговечность, невысокая цена, небольшой вес, сыпучесть (можно заполнить все имеющиеся полости), устойчивость к перепадам температур.

Области применения утеплителя: теплоизоляция для инженерных коммуникаций, утепление фундамента, кровли, чердака, пола, стен. Керамзит используется как наполнитель для изготовления легкого бетона — керамзитобетона, в сельском хозяйстве и гидропонике; применяется в домашнем цветоводстве, как материал, позволяющий обеспечить теплоизоляцию грунта и газонов; и в качестве составной части грунта в террариумах, как дренажный и теплоизоляционный материал для земляных насыпей дорог, прокладка которых производится в водонасыщенных грунтах.

За счет пустот этот материал обеспечивает хорошую звуко- и теплоизоляцию. Кроме того, однажды побывав в печи, он уже не боится огня, а также воды и перепадов температур. Керамзит химически инертен, не гниет, в нем не живут грызуны. Это сыпучий материал, а значит, легко заполнит все отведенные для него пустоты, и в то же время он не слеживается. Наконец, нельзя не отметить малый вес керамзита и его абсолютную экологическую безопасность.

В зависимости от величины зерен, керамзит делят на следующие фракции: 0-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм и 20-40 мм. Каждая находит своего потребителя и свою сферу применения. Так, материал с зернами менее 5 мм (его называют керамзитовый песок) используется в качестве заполнителя для легких бетонов, а также при изготовлении сухих строительных смесей. По теплозвукоизоляционным свойствам, влаго и химической стойкости керамзитобетон не только не уступает обычным и легким бетонам, но и превосходит их.

Керамзитовый гравий средней и крупной фракции применяют в различных целях. Им утепляют кровлю, пол, перекрытия, фундамент, а также водопроводные и тепловые сети. Помимо строителей, керамзит активно приобретают и садоводы, используя его как дренаж в комнатном и тепличном растениеводстве. Керамзит способен забирать излишки влаги из почвы, когда она переувлажнена, и отдавать обратно, когда земля высыхает, тем самым контролируя водный баланс растения. Спрос на керамзит диктуется и открытием хозяйств, выращивающих растения методом гидропоники.

Промышленное производство керамзита возникло в шестидесятые годы прошлого века. Именно тогда бурными темпами стало развиваться возведение панельных домов, строительство которых трудно представить без использования керамзита.

И сегодня керамзит, цена которого находится на весьма доступном уровне не только для строительных организаций, но и для частных лиц, пользуется повышенным спросом. Керамзит отлично подходит для современного, экологически чистого домостроения. Спрос на материал настолько велик, что производственные предприятия не всегда успевают справиться с заказами.

Свойства керамзита как заполнителя керамзито-бетона

При описании свойств керамзита как заполнителя керамзито-бетона следует различать свойства, присущие отдельным зернам керамзита, и свойства, присущие смеси его зерен одной или нескольких фракций.

Форма и поверхность зерен керамзита зависят от технологии его изготовления.

Проведенные исследования показали, что для различных керамзитов открытая пористость может значительно колебаться в зависимости от размеров и формы зерен (табл. 1).

Из таблицы видно, что щебень из аглопорита, полученного обжигом глинистого сырья на спекательной решетке, по объему открытых пор резко отличается от керамзита, полученного путем вспучивания во вращающейся печи. При погружении керамзита в цементное тесто часть открытых пор не заполняется тестом. Это обстоятельство следует учитывать при расчетах составов керамзитобетона.

Структура зерен керамзита

Структура зерен керамзита в изломе может быть мелкопористой с диаметром пор до 1 мм и крупнопористой с диаметром пор 1 мм и более. Зерно керамзита в изломе, как правило, должно иметь равномерно расположенные пористые ячейки. Каверны и поры различного размера в изломе говорят о нарушении технологии изготовления керамзита.

Часто на поверхности зерен не подвергнутого дроблению керамзита имеются трещины, что говорит о недостатках технологии изготовления керамзита (например, резкое повышение температуры сушки гранул, быстрое охлаждение продукта после обжига, излишняя влажность гранул при обжиге и т. п.).

Как показали опыты, лучшая мелкопористая структура зерен керамзита в изломе получается при шарообразной форме зерен.

Объемный вес зерен

Объемный вес зерен керамзита в куске колеблется в больших пределах и зависит от общего объема закрытых и открытых пор в зерне. Как указывалось выше, объем пор регулируется выбором соответствующего сырья для приготовления керамзита и установлением соответствующих технологических параметров его изготовления.

Рис. 1. Зависимость прочности пористых заполнителей от их объемного веса в куске.

1 — керамзит; 2 — бескудниковский керамзит; 3 — шлаковая пемза из Магнитогорска; 4 — керамзит СтройЦНИЛа; 5 — лава туфовая; б — шлак каширский; 7—керамзит СтройЦНИЛа; 8 — керамзит; 9 — шлаковая пемза; 10 — парсуковский керамзит; 12 —пемза анийская; 12 — аглопорит; 13 — пемза литоидная; 14 — лава туфовая; 15 — аглопорит с теплоэлектроцентрали № 9

Условные обозначения:

О — керамзит; ■ — другие пористые заполнители

Учитывая многообразие свойств глинистого сырья, объемный вес керамзита в куске может колебаться от 300 до 1500 кг/м3.

Объемный вес керамзита во многом зависит от температуры обжига и влажности сфероидов, а также от вспучиваемости глиниетого сырья. Например, снижение температуры факела горения в печи с 1360 до 1250° увеличило насыпной вес керамзита, изготовленного из смеси ленинградских глин, с 375 до 950 кг/мг3.

При изменении влажности сфероидов до обжига с 20 до 6% объемный вес в куске керамзита из смеси новоиерусалимских глин и суглинка уменьшился с 1000 до 700 кг/м3.

Объемный вес керамзита в куске является важной характеристикой его как заполнителя бетона, от которой зависят многие свойства керамзита, в том числе объемный вес смеси зерен, объемный вес бекона и т. д.

Установлено, что в большинстве случаев имеется связь между прочностью зерен и их объемным весом в куске. Во многих случаях с увеличением объемного веса в куске соответственно повышается прочность как керамзита, так и других пористых заполнителей.

Объемный вес зерен керамзита в куске равен примерно их объемному насыпному весу, умноженному на коэффициент 1,5—2,2.

В связи с тем что в различных районах страны для приготовления керамзита применяют глины с различным коэффициентом вспучивания, объемный вес в куске зерен керамзита различных заводов колеблется в больших пределах. Средние показатели объемного веса в куске зерен керамзита 20—40 мм следующие:

При прочих равных условиях чем зерно керамзита больше, тем меньше объемный вес его в куске.

Предельная прочность керамзитобетона

Исследования показали, что в зависимости от вида и объемного веса зерен керамзита в куске меняется также предельная прочность керамзитобетона. При расходе на 1 мг бетона 0,38. м3 керамзита (в условно плотном теле) и использовании в качестве мелкого заполнителя кварцевого песка предельная прочность при сжатии керамзитобетона (в кубах 10Х 10Х 10 см) составляла от 130 до 500 кг/м3 (табл. 2).

Таблица 2. Предельная прочность керамзитобетона при сжатии в зависимости от объемного веса зерен керамзита в куске (по данным А. И. Ваганова)

Состав шихты и способ изготовления керамзита (или название его) Объемный вес зерен керамзита в куске в m/м3 Объемный вес керамзитобетона в m/м3 Предельная прочность керамзитобетона при сжатии в кГ/см2
Парсуковский керамзит 0,52 1,54 130
Ленинградская глина с 70% пылеватого суглинка 0,66 1,6 220
Ленинградская глина 0,83 1,7 270
То же 0.84 1,68 270
То же, с 30% кембрийской глины 0,86 1,68 280
Ленинградская глина (сухой способ) 1,04 1,74 400
То же 1,14 1,78 340
То же 1,2 1,8 300
То же 1,24 1,82 400
Бескудниковский керамзит 1,35 1,87 270
Кембрийская глина 1,4 1,87 500
Ленинградская глина (сухой способ) 1.4 1,9 400
Воронцовский керамзит 1,55 1,93 380

Прочность отдельных зерен керамзита при сжатии

Прочность отдельных зерен керамзита при сжатии оказывает большое влияние на свойства керамзитобетона. Следует, однако, подчеркнуть, что наиболее полное и Практически ценное представление о механических свойствах керамзита может быть получено только при непосредственном Испытании его в бетоне. В этом случае могут быть получены все Основные характеристики, определяющие свойства бетона, приготовленного на данном керамзите. Что же касается других способов оценки прочности зерен керамзита, то они дают весьма Относительные показатели.

В настоящее время нет установившейся методики определения непосредственной прочности отдельных зерен керамзита. Обычно для этой цели из отдельных крупных зерен выпиливают Маленькие кубики и испытывают их на сжатие. В других случаях отдельные зерна сжимают в специальных клещах и определяют усилие, необходимое для его раздавливания. Некоторые Исследователи испытывают зерна с подливкой их цементным тестом или погружают зерна керамзита в образцы из цементного тиста с целью получения для испытания кубиков или восьмерок.

Прочность зерен керамзита во многом зависит от объемного весa керамзита в куске и от методики испытания.

Следует помнить, что часто при испытании выпиленных из зерен керамзита кубов с размером 50 мм отношение предела прочности при сжатии (в кГ/см2) к объемному весу в куске

(в кг/м3) колеблется от 0,12 до 0,18 м и в среднем составляет 0,15 м.

При испытании кубов с размером ребра 20—30 мм указанное отношение прочности к объемному весу составляет 0,05—0,12 или в среднем 0,075, так как показатель прочности при сжатии малых образцов понижается.

Следует подчеркнуть, что на показание прочности выпиленных кубов большое влияние оказывает размер пор. При одном и том же объеме пор в образце большую прочность показывает куб с мелкопористой структурой.

Проведенные исследования показали, что испытание на сжатие отдельных зерен керамзита, предварительно подлитых цементным раствором для получения образца правильной формы, дает большой разброс. Такой же разброс дает испытание на сжатие неподлитых отдельных зерен. Что же касается метода погружения зерен в раствор с целью получения куба определенного размера, то испытание таких образцов не дает четкого представления о прочности зерна керамзита.

Прочность при осевом растяжении

Прочность при осевом растяжении выпиленных образцов из зерна керамзита составляет —1/4 — 1/10 его прочности на сжатие. В опытах при средней, прочности на сжатие керамзита (в выпиленных кубах 5х5х5 см) 70 75 кГ/см2 прочность при разрыве составляла лишь 7—10 кГ/см2.

В опытах при одной и той же прочности при растяжении 10 кГ/см2 керамзит имел объемный вес 600 кг/м3, туф 1200 кг/м3, а кирпич — 1900 кг/м3.

Следовательно, по сравнению с другими материалами при одном и том же объемном весе керамзит лучше сопротивляется растягивающим усилиям.

При сравнительных испытаниях анийской пемзы и керамзита на сжатие и растяжение.

При одном и том же объемном весе прочность при сжатии кубов 5x5x5 см и прочность при растяжении образцов восьмерок речением 2X2 см была разная (табл. 3), причем керамзит имел лучшие показатели по прочности при сжатии и растяжении.

Табл. 3. Прочность при сжатии и растяжении анийской пемзы и керамзита

Заполнитель Объемный вес в кг/м3 Предел прочности в кГ/см2
в сухом состоянии при во влажном состоянии при
сжатии растяжении сжатии растяжении
Анийская пемза 560 11,6 4,75 6,62
То же 590 18,4 5,55 9 9,05
Керамзит 522 25,4 6 34,8 7,7
То же 590 27 9,5 23,9 8,8

Прочность керамзита из киевских глин на растяжение при испытании в восьмерках из цементного теста не превылет 45 кГ/см2 и в среднем составляет 20 кГ/см2. Объемный вес в куске этого керамзита был равен 900—1200 кг/м3, насыпной объемный вес — 600—700 кг/м3, а предел прочности при сжатии отдельных зерен при их подливке цементным тестом колебался от 100 до 250 кГ/см2.

Рис. 2. Прочность на растяжение при изгибе пористых материалов в зависимости от их прочности при сжатии и от объемного веса (по данным Н. А. Попова).

а — влияние прочности при сжатии заполнителей на прочность на растяжение при изгибе, б — влияние объемного веса заполнителей на прочность на растяжение при изгибе; 1 — пемза; 2 — керамзит; 3 — туф; 4—красный кирпич.

Прочность керамзита на растяжение при изгибе

Прочность керамзита на растяжение при изгибе составляет примерно 1/з—l/4 прочности при сжатии и также зависит от объемного веса материала.

По данным Н. А. Попова, при объемном весе керамзита в куске 500 кг/м3 прочность его на растяжение при изгибе равна 10 кГ/см2, а при 1100 кг/м3 — 31 кГ/см2 (рис. 2).

Модуль упругости керамзита при сжатии

Модуль упругости керамзита при сжатии зависит от его прочности. По данным Н. А. Попова , величина Е0 начального модуля упругости керамзита может быть условно связана с прочностью при сжатии призм R из керамзита формулой Е0= 1000R . По другим опытам показатель при R колеблется в пределах 800—1500.

Рис. 3. Кривые деформации в образцах керамзита размером 7X7X21 см

1 — объемным весом (в куске) 845 кг/м3, прочностью на сжатие 88 кГ/см2 и модулем упругости при сжатии 90 000 кГ/см2 ;

2 — объемным весом 945 кг/м3, прочностью при сжатии 107 кГ/см2 и модулем упругости 100 000 кГ/см2;

3 — объемным весом 1075 кг/м2, прочностью при сжатии 131 кГ/см2 и модулем упругости 140 000 кГ/см2

Кривые, характеризующие нарастание деформаций в образцах керамзита различной прочности и объемного веса, приведены на рис. 3.

Таблица 4. Характеристики анийской пемзы, керамзита й туфовой лавы

При объемном весе керамзита 845, 945 и 1075 кг/см3 модуль упругости при сжатии соответственно был равен 90000, 100 000 и 140 000 кГ/см2.

В табл. 4 приведены сравнительные средние физико-механические характеристики анийской пемзы, туфовой лавы и керамзита, где также указаны модули упругости этих материалов.

Из приведенных данных видно, что керамзит по общей порис-гти и модулю упругости близко подходит к природной пемзе | Имеет преимущество по объему замкнутых пор, водопоглоще-ИИЮ, а также по прочности при сжатии и растяжении.

Пользуясь понятием коффициент легкости» kл материала, равного отношению прочности при сжатии в КГ/см2 к объемному весу материала в кг/л, можно оценить испытанные материалы следующим образом:

  • для пемзы kл = 34,5,
  • для керамзита kл =63,8
  • для туфовой лавы kл = 50,5.

Таким образом, при одном модуле упругости первым по легкости и прочности является керамзит.

Водопоглощение

Водопоглощение недробленых зерен керамзита обычно не превышает 25% по весу, а дробленых — 40%. Низший предел водопоглощения равен 5%.

Для конструктивного керамзитожелезобетона желательно применять керамзит с меньшим водопоглощением. Водопоглощение зерен керамзита показывает также объем открытых пор в них. Керамзит с большим водопоглощением часто бывает менее морозостойким. Кроме того, в процессе приготовления и укладки он отсасывает воду из бетонной смеси, тем самым меняя свойства бетона.

Динамика водопоглощения различных пористых материалов приведена на рис. 4. Из этих данных видно, что керамзит имеет наименьшее водопоглощение и, следовательно, наименьший объем открытых пор.

В первые 5 мин. водопоглощение керамзита с объемным весом в куске 1,15 т/м3 составляло до 2% к объему, кирпича — до 20%, а туфа и природной пемзы — до 27%.

Рис. 4. Динамика водопоглощения различных пористых материалов в образцах размером 2,5×2,5×2,5 см

1— пемза; 2 — туф; 3 — красный кирпич; 4 — керамзит тяжелый; 5 — керамзит среднего веса; 6 — керамзит легкий

В первый период сухой керамзит менее интенсивно поглощает влагу, чем немного увлажненный. Кривые водопоглощения керамзита в зависимости от его объемного веса в куске и размера зерен, согласно американским данным, приведены на рис. 5. Из этих данных видно, что водопоглощение керамзита повышается лишь с увеличением размеров зерен до 1,2 мм, а затем падает.

Рис. 5. Динамика водопоглощения керамзита различных фракций и различного объемного веса в куске

— кривые водопоглощения за: 1—3 мин.; 2—15 мин.; 3—30 мин.; 4—1 час.; 5—3 часа; 6—24 часа; 7—4 сут.; 8—7 сут.; 9—14 сут.; 10—21 сут.; 77—28 сут.;

—— кривые объемного веса различных фракций в сухом состоянии

Это связано с уменьшением пористости зерен, хотя их удельная поверхность увеличивается.

Наши опыты показывают, что водопоглощение пористых заполнителей, в том числе и керамзита, зависит от объема открытых пор, и поэтому часто нет связи между объемным насыпным весом отдельных фракций и их водопоглощением (табл. 5).

Табл.5. Водопоглощение пористых заполнителей.

Анализ результатов исследований показывает, что водопоглощение керамзита также мало зависит от объемного веса зерен в куске. При этом фактическое водопоглощение керамзита в бетоне намного меньше, чем при погружении заполнителя в воду.

Так же известно, что в цементном тесте водопоглощение керамзита может быть в 2—3 раза меньше, чем при погружении зерен керамзита в воду.

Что же касается водопоглощения керамзита при его кипячении, то оно по сравнению с водопоглощением при температуре + (18—20°) увеличивается в 2,5—3 раза.

При дроблении керамзитового гравия объемный вес щебня изменяется лишь незначительно, но вместе с тем резко возрастает водопоглощение в связи с увеличением объема открытых пор (табл. 6).

Таблица 6
Водопоглощение керамзита в различных условиях

При сравнении водопоглощения керамзита различного объемного веса до сих пор пользуются показателями, установленными при взвешивании зерен до и после погружения их в воду. При такой методике весовые показатели водопоглощения более благоприятны для тяжелых зерен керамзита. Вот почему в целях более объективного суждения о качестве керамзита в будущем, очевидно, есть смысл выражать водопоглощение по объеему, пользуясь способом определения объема зерен путем их погружения в цементное тесто. При этих условиях может оказаться, что керамзиты различного зернового состава будут иметь одно и то же объемное водопоглощение.

Низкий объемный вес керамзита, а также наличие в нем замкнутых пор способствуют тому, что керамзит с объемным весом в куске до 1000 кг/м3 часто длительное время плавает в воде до тех пор, пока не насытится водой. Это обстоятельство следует особенно учитывать при приготовлении и укладке керамзитобетонной смеси.

Сравнительные данные о водопоглощении керамзита фракций 10—20 мм различных заводов за 1 сутки приведены в табл. 7.

Табл. 8. Водопоглощение зерен керамзита крупностью 10-20 мм

При дальнейшем хранении керамзита в воде в течение 7 суток его водопоглощение увеличивается примерно на 1—2%. Однако у отдельных разновидностей керамзита водопоглощение может повыситься и в 2 раза.

Набухание нормально обожженного керамзита в воде не превышает 10%. Примерно такие же показатели набухания имеют заполнители из анийской пемзы и артикского туфа.

Водоотдача из увлажненного дробленого керамзита происходит весьма медленно. Вместе с тем, влажный дробленый керамзит отдает воду быстрее, чем природная пемза, туф и красный кирпич. По сравнению с дробленым керамзитовым щебнем влажный керамзитовый гравий высыхает медленнее.

Капиллярный подсос керамзита незначителен из-за имеющихся в зернах закрытых пор и благодаря остеклоиному характеру стенок пор, которые плохо смачиваются дой.

Гигроскопичность керамзита

Гигроскопичность керамзита низка. При 15-дневном нахождении керамзита с объемам весом в куске 1100 кг/м3 в среде с относительной влажстью воздуха 98% влажность его в первые дни была равна лишь 0,1—0,5% и выше не поднималась. Гигоскопичность керамзита в комнатных условиях не превышает

0,3%.

Морозостойкость зерен керамзита

Морозостойкость зерен керамзита довольно высока. Хорошие сорта керамзита выдерживают более 100 циклов непосредственного замораживания и оттаивания в воде.

Рис. 6. Динамика водоотдачи из различных влажных пористых материалов (образцы размером 2,5X2,5X2,5 см)

1— пемза; 2 — туф; 3 — керамзит легкий; 4 — керамзит среднего веса; 5 — керамзит тяжелый; 5 — красный кирпич.
Плохо обожженный керамзит может разрушиться уже после 10 циклов замораживания. Следует, однако, отметить, что часто Ив неморозостойком керамзите можно получить вполне морозо-стойкий керамзитобетон. Поэтому окончательное суждение о морозостойкости керамзита следует делать по результатам испытания его в бетоне.

Стабильность зерен керамзита

Стабильность зерен керамзита проверяется пропариванием их или автоклавной обработкой, а также погружением в воду на 28 суток. При наличии в обожженном керамзите вредных включений, например большого количества свободной извести в виде СаО, зерна при указанных выше испытаниях трескаются и впоследствии вызывают трещины в керамзитобетонных изделиях. При наличии слабообожженных зерен керамзита они после испытания также разрушаются. Стойкие зерна керамзита после пропаривания теряют в весе не более 2%.

Жаростойкость керамзита

Жаростойкость керамзита зависит от исходного сырья и режима его обжига. После нагревания зерен волгоградского керамзита при температуре 800° прочность их на сжатие снизилась всего на 7%. Линейная деформация и коэффициент линейного термического расширения при нагревании волгоградского и бескудниковского керамзитов до температуры 800° приведены на рис. 3.

Как видно из рис. 7, наибольший коэффициент термического расширения испытанных керамзитов наблюдается в интервале 550—650°, при этих температурах он численно равен от 5,5 до 8•10-6. При температуре 800° коэффициент термического расширения керамзита колеблется в пределах от 4,7 до 6,8- 10″6, т. е..
Рис. 7. Линейная деформация и коэффициент линейного расширения керамзита при нагревании до 800° коэффициент термического расширения керамзита колеблется в пределах от 4,7 до 6,8•10-6, т.е он меньше, чем для шамота.

Рис. 7. Линейная деформация и коэффициент линейного расширения керамзита при нагревании до 800°.

а — образцы бескудниковского керамзита; б — образцы волгоградского керамзита;

1—5 метки образцов;

— данные, полученные при первом нагревании,

— данные, полученные при повторном нагревании

Интересно отметить, что кривые деформации керамзитовых образцов при вторичном их обжиге не совпадают с кривыми первого обжига. Это указывает на то, что при первом нагревании в керамзите протекала огневая усадка.

Введение тонкомолотого керамзита в цементное тесто значительно снижает процент потери в весе цементного камня при прокаливании образцов, так как SiO2 керамзита связывает часть свободной извести, которая выделяется при твердении цемента.

Химический состав керамзита

Химический состав керамзита зависит от химического состава исходного глинистого сырья и обычно мало отличается от него. В среднем химический состав керамзита колеблется в следующих пределах:

  • кремиезем — от 50 до 65%,
  • глинозем — от 10 до 25%,
  • окислы железа — от 6 до 10%,
  • карбонаты — от 2 до 10%,
  • сера — до 1 %,
  • щелочи — до 3%.

Минералогический состав

Минералогический состав керамзита зависит от состава исходного сырья и режима его обжига. В основной своей массе керамзит имеет стекловидное строение с включением частиц кварца, слюды, гематита и других минералогических составляющих, входящих в состав исходного сырья.

В керамзите возможно также наличие кристаллических новообразований, возникших при обжиге и охлаждении глины.

Вредные включения в керамзите

Вредные включения в керамзите могут быть в виде известковых включений (дутиков), щелочей и слабообожженных кусков глины.

Содержание серы в виде S03 и несгоревшего топлива в керамзите обычно не превышает 1% (табл. 8), почему этот показатель и не нормируется.

В готовом керамзите могут находиться соли, способные давать выцветы. Так, пробы керамзита Воронцовского завода содержали

  • 1,78—3,08% Na20;
  • 0,04—1,33% К2О
  • 0,03—0,08% Р205.

Однако последующие исследования показали, что содержание в керамзите щелочных и фосфорных окислов в указанных пределах на качество керамзитобетона не повлияло.

Табл. 8. Содержание S03, гигроскопичность и стойкость зерен пористых заполнителей при их прокаливании и пропаривании

Гидравлическая активность

Гидравлическая активность молотого керамзита приближается к активности цемянок. При нормальном твердении активность молотого керамзита несколько выше, чем у котельных шлаков, и намного меньше, чем у трепела.

При автоклавной обработке образцов имеется возможность ввести в цементное тесто до 50% молотого керамзита, содержащего 56,7% Si02, без снижения прочности бетонных образцов при сжатии. В том случае, если образцы 28 суток хранятся в нормальных условиях, максимально допустимый процент добавки тонкомолотого керамзита снижается до 25.

В табл. 9 приводятся данные, показывающие влияние различных добавок на прочность цементного камня при автоклавной обработке образцов ЗХЗХ ХЗ см при 8 ати по режиму: 3 + 6 + 3 часа, а также при нормальном их хранении в течение 28 суток. Кроме того, в таблице указано количество выделившегося Са(ОН)2 при различных условиях твердения образцов.

Цвет керамзита

Цвет керамзита зависит от исходного сырья и условий его обжига. В какой-то мере цвет характеризует степень обжига исходного глинистого материала.

Цвет керамзита является специфичным для данного керамзитового заполнителя и бывает от светло-желтого до буро-коричневого (шоколадного).

При изломе внутреннее ядро керамзитового зерна имеет другую окраску, нежели наружная поверхность, что связано с различной средой их обжига. У хорошо обожженных зерен керамзита окраска ядра светлее окраски наружной поверхности. При плохом обжиге сердцевина зерен имеет черный или серо-пепельный цвет.

Таблица 9. Влияние вида тонкомолотой добавки на количество выделившегося Са(ОН)2 и на прочность цементного камня, подвергнутого запариванию или твердевшего в нормальных условиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *