Свойства керамзитового гравия

Применение керамзита в строительстве

Несмотря на то, что этот материал используется в разных областях, изначально он был создан для нужд строительства. Именно здесь он до сих пор наиболее востребован.

Итак, керамзит подходит для таких работ как:

• Изготовление легкого бетона (керамзитобетона)
• Изготовление керамзитобетонных блоков
• Изготовление теплого кладочного раствора
• Утепление пола
• Стяжка пола
• Утепление стен
• Утепление потолка
• Утепление подвалов и чердаков
• Утепление фундамента
• Утепление крыши
• Разуклонка кровли
• Оборудование дренажа
• Обратная засыпка
• Засыпка (подкладка) под фундамент
• Утепление фасадов зданий

Как можно заметить, керамзит чаще всего используется для утепления помещений. Это связано с его отличными теплоизоляционными свойствами. Ведь материал имеет пористую структуру, а значит – хорошо удерживает тепло.

Также отметим, что часто керамзит применяется для изготовления керамзитобетона. За счет этого снижаются теплопроводность и удельный вес бетонного камня.

Теперь вы знаете, в каких видах работ используется керамзит. Далее мы поговорим о том, как подобрать материал под конкретную задачу.

Альтернатива керамзиту – пенополистирол и вермикулит

Пенополистирол (пенопласт) является эффективным утеплителем, успешно применяющимся при отделке помещений. Его теплопроводность примерно в 3 раза ниже, чем у керамзита. Это создает, на первый взгляд, реальную альтернативу выбора.

В реальности способы применения данных материалов отличаются, что вызвано высокой хрупкостью пенопластовых плит. Утепление пенополистиролом весьма эффективно, однако не может использоваться в местах, подверженных механическому воздействию. Именно поэтому теплоизоляционные свойства пенопласта и керамзита не конкурируют между собой.

Еще одним минусом пенопласта является его пожарная опасность. При возгорании пенополистирол будет не только поддерживать огонь, но и выделять токсичные газы.

Вермикулит относится к вспученным под воздействием высокой температуры минералам и обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Материал является эффективной заменой керамзиту при использовании в виде прослоек или подсыпок. Для производства композиционных блоков керамзит по-прежнему вне конкуренции.

Еще одним препятствием применению вермикулита является его цена, превышающая в 4-5 раз стоимость керамзита. Несмотря на высокие теплоизоляционные свойства вермикулита, его использование обойдется значительно дороже.

Подведем итоги. Керамзит может применяться для реализации широкого ряда строительных задач, включая строительство частных домов и теплоизоляцию квартир. Высокие характеристики и относительно небольшая цена делают керамзит оптимальным для скромного бюджета. Использование заменителей керамзита возможно, однако оправдано лишь в незначительном ряде случаев.

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.

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.

Недостатки – отдельные параметры

На достоинства керамзита (неплохая прочность, низкая теплопроводность) практически не оказывают влияние его отдельные недостатки. В отличие от многочисленных теплоизоляторов, недостатки керамзита весьма условные.

К ним относятся следующие:

1. повышенная склонность к пылеобразованию, которая особо заметна при работах внутри помещения. Решить проблему помогает респиратор, который на стройке должен всегда быть под рукой;
2. длительное высыхание влажного материала – насколько тяжело керамзит поглощает влагу, настолько сложно от неё потом избавиться. Чтобы в помещениях, содержащих керамзит, не было повышенной влажности, следует заранее предусмотреть надежную влаго- и парозащиту.

Незначительные недостатки, в совокупности с высокими эксплуатационными показателями, позволяют оценить практичность керамзита в 4 балла.

Керамзит и его особенности

К числу востребованных утеплителей относится керамзит. Он является насыпным материалом. Такая особенность даёт возможность применять его с разной плотностью. Это создаёт разные показатели теплопроводности материала в зависимости от слоя засыпания. Гранулы в зависимости от размеров делятся на виды:

• щебень;
• гравий;
• песок.

Производится материал из глины или сланца методом обжига с очень высокой температурой. Его производят на специализированных предприятиях. Глиняные конгломераты оплавляются с наружной поверхности. В результате получается гладкий материал со специфической окраской. В процессе обжига происходит выделение газов, после чего материал приобретает пористую структуру.

Глина в том или ином виде входит в состав многих строительных материалов. Она обладает отличными характеристиками, среди которых выделяется прочность. Такая особенность есть и у керамзита. Пористая структура керамзита улучшает его теплопроводные свойства.

Гравий представляет собой овальные или круглые окатыши, гранулы. Они отличаются красно-коричневым цветом. В таком виде чаще всего выпускается керамзит и применяется в строительной сфере.

Щебень — это фрагменты, которые получаются в результате раскалывания крупных конгломератов керамзита. У него угловатая форма с заострёнными краями. Основное применение он находит в составе бетона.

Отсев или песок — это мелкие частички, которые являются побочным продуктом в процессе производства утеплителя.

По размерам гравий и щебень занимают от 5 до 40 мм, а песок и отсев совсем мелкий, их частицы равны менее 5 мм.

Основные свойства

За счёт пористого строения керамзит является лёгким материалом. Его качество определяется несколькими показателями:

• прочностью;
• размером гранул;
• объёмным весом.

Керамзитовый гравий разделяется по маркам и варьируется в диапазоне 150-800. Область применения керамзита всегда зависит от его плотности. Он является экологически чистым сырьём, а также долговечным, поэтому находит широкое применение в строительстве.

Кроме, теплоизоляционных свойств и плотности, опытные строители советуют обращать внимание на его водопоглощение. Такой параметр влияет на долговечность материала и его область применения

Нужно также отметить его морозоустойчивость и огнеупорность. Эти характеристики имеют значение при использовании материала для проведения строительных работ. Он обладает хорошей кислотоустойчивостью и химической инертностью. Поскольку это натуральный материал, его часто применяют для современного и экологически чистого домостроения.

Керамзитовые блоки

Применение новых технологий позволяет использовать в сфере строительства разные способы экономии средств и ускорения возведения зданий. Одним из таких новых способов является производство керамзитобетонных блоков. Они обладают отличными качествами. Для их производства смешивается песок, цемент и гравий, размерами больше 5 мм. На показатели теплопроводности влияют зёрна в смеси.

Коэффициент теплопроводности блоков обозначается буквой «А». На показатели оказывают влияние некоторые факторы:

• количество и качество используемого сырья для смеси;
• количество воздушных ячеек в готовом материале;
• размеры керамзитовых блоков, их ширина, длина и высота;
• марка применяемого бетона в составе блоков.

Сами блоки в зависимости от строительства делятся на несколько видов. Например, для теплоизоляции применяют блоки с плотностью 400-600 кг/м3. Изделия с большим количеством пустот и неплотной текстурой обладают самыми лучшими показателями теплоизоляционных качеств.

Для несущих стен используют конструктивные полнотелые блоки. Они считаются самыми прочными с хорошими показателями теплоизоляции. Зачастую для снижения веса несущих стен применяют блоки конструктивно-теплоизоляционные.

Что можно сделать из керамзита

Материал известен свойствами, полезными в строительном деле. Из него делают блоки, укладывают стены. Керамзит применяют в устройстве полов, крыш, фундамента здания.

Основные изделия из зерен — клумба и садовая дорожка. Изготовление цветника из гравия проходит в пять этапов:

1. Границы участка устанавливаются кольями с бечевкой.
2. Выкапывают яму глубиной в 20 см, удаляют корни. Для эффективности участок поливают и через неделю устраняют проросшие сорняки.
3. Территорию перекапывают, добавляют керамзит.
4. Грунт уплотняется садовым катком, покрывается геотекстилем. Материал прокалывают для возможности отвода воды каждые три квадратные метра. Вырезают участки посадки цветов.
5. Пространство наполняется гравием, застилается геотекстилем и сверху посыпается вторым слоем керамзита.

Клумбу делают разных форм и размеров, украшают разноцветными и коричневыми гранулами.

Материал применяют в качестве опоры под газон. Слой почвы удаляют, создают яму до 45 см глубиной. На утрамбованное дно укладывают геоткань, засыпают щебень слоем в полметра и пять сантиметров гравия. Кладут газонную арматуру, в отверстия добавляют массой из земли, песка, керамзита. Пласт засевается семенами.

Технические характеристики керамзита

По своему виду керамзит представляет собой гранулы пористого материала округлой формы различного размера. Применяется в строительстве сегодня чрезвычайно широко, основное назначение материала – это утепление конструкций при строительстве, а также уменьшение веса строительных материалов при их производстве без потери прочности. Смотрите характеристики насыпной теплоизоляции в таблице далее.

Керамзит теплопроводность по фракциям

Керамзит подразделяется на фракции гравия: 5-10 мм; 10-20 мм; 20-40 мм и песок (0-5 мм). По плотности и прочности гравий подразделяют на марки от М300 до М700. Эти цифры говорят о насыпной плотности, но не указывают на прочность материала или его теплопроводность. Технические характеристики керамзита по прочности и насыпной плотности:

• Фракция 20-40 мм (М300 — М380) — марка прочности гравия П50 — П75
• Фракция 10-20 мм (М400 — М450) — марка прочности гравия П75 — П100
• Фракция 5-10 мм (М500 — М550) — марка прочности гравия П100 — П125
• Фракция 0-5 мм (М600 — М700) — марка прочности гравия П50 — П75

Особенности технологии изготовления

Технология *

Для формировки керамзита необходим материал, обладающий следующими качествами:

• изменение объема при обжиге;
• легкоплавкость;
• прочность.

Для облегчения процесса вспучивания могут быть добавлены дополнительные компоненты, среди которых можно выделить мазут, солярка или перлит.

Формируются гранулы определенного размера с установленными характеристиками. Затем они сушатся и обжигаются для придания прочности и твердости. После обжига все гранулы необходимо тщательно высушить.

В производственном процессе особое внимание к сортировке. Она включает в себя работы по разделению гранул по размерам, а также разбиение крупных фракций на более мелкие

По завершении всех процедур керамзит упаковывают в пакеты или мешки и готовят к отгрузке.

Таким образом, керамзит получается в результате вспучивания глинистой структуры, которая превращается в пористые гранулы с твердой оболочкой.

Керамзит – гранулы, без которых не обойтись

Чем меньше будет такой показатель, тем керамзит пористее, а, следовательно, будет иметь более высокие теплоизоляционные свойства, он куда легче, но за счет этого резко повысится его степень хрупкости, вследствие чего для строительства применяют более плотный керамзит от 410 кг на кубический метр.

Более того, материал будет отличаться по своим размерам, фракции 0 к примеру, от 0.8 до 2 см или т 0.4 до 1 см. Исходя из такого размера, продукцию следует поделить на песок, щебень и даже керамзитовый гравий. Привычным для нас будет именно керамзитовый гравий, и в то же время в Европе огромную популярность завоевал керамзитовый щебень – он угловатый по форме и имеет размеры от 0.5 до 4 см.

Такой продукт получают посредством дробления вспученной массы керамзита. Керамзитовый песок будет представлять собой наполнитель, частицы которого имеет размер от 0.01 до 0.4 см. Песок получают посредством обжигания глинистой мелочи в шахтных или даже вращающихся печках, посредством дробления больших кусков или основной керамзитной массы. Это практически производственные отходы, которые все же тоже используются в деле.

Свойства керамзита

Также продукция абсолютно безопасная для человека, а также окружающей среды. Керамзит является продуктом быстро обжига для легкоплавких глин. С греческого такое слово, как «керамзит» переводится как «обожженная глина», а это в полной мере будет соответствовать действительности. Несмотря на тепловую обработку, а еще он не будет терять свойства, которые присущи непосредственно глине, а еще приобретает дополнительные и становится пористым. На их основе можно сделать керамзитобетонные блоки, механические и теплоизоляционные свойства которых дают возможность применять из для теплоизоляционного строительства стен, пола, перекрытий, фундаментов и подвалов. Такие блоки благодаря наполнителя керамзитного типа приобретают и его свойства. Они прочные, легкие, огнеупорные, устойчивые к кислотам и прочие.

Технические свойства

Показатели	0.8/2 см	0.4/1 см	0/0.4 см
Плотность насыпного типа, кг на кубический метр	От 280 до 370	От 300 до 400	От 500 до 700
Прочность при раздавлении, Н/мм2 (Мпа)	От 1 до 1.8	От 1.2 до 2	От 3 до 4
Устойчивость к морозам 20 циклов, потеря гравийной массы, %	От 0.4 до 2	От 0.2 до 1.2	Не регламентируется
Процент раздавленных частичек, %	От 3 до 10	От 3 до 10	Нет
Тепловая проводимость, Вт/мК	0.0912	0.0912	0.01099
Водопоглощение, мм	250	250	250

Сфера использования керамзита

Итак, вы знаете обо всех свойствах керамзита, а одним из основных применений материла является наполнитель для легкого бетона. Из такого материала возводят монолитные стены, а еще заливают черновые стяжки. Особенно это будет актуально тогда, когда требуется укладывать стяжку внушительного размера, правда, при этом нельзя перегрузить перекрытие. Керамзит дает возможность снижать конструкционный вес и его стоимость. Возведение керамзитобетонной стены даст высокие санитарно-гигиенические характеристики, а еще они долговечные и при этом имеют доступную стоимость.

Более того, керамзит используется и в роли утеплителя, но это должен быть материал высокопористого типа, и, перед тем, как использовать его в роли засыпного утеплителя, потребуется выполнить не очень сложные, но доступные лишь специалистам расчеты. По поводу его возможностей в плане теплового сбережения скажем лишь то, что как засыпной вариант будет проигрывать остальным утеплителям. Расчетная толщина засыпки, сделанной из керамзита с плотностью в 600 кг на кубический метр равна приблизительно 0.4 метра. Это вовсе не эффективно.

В то же время, примененный при изготовлении керамзитобетонных блоков, он значительно увеличит их теплосберегающие характеристики. Керамзит будет активно использован и при устройстве сухой стяжки. Ныне такой метод крайне популярный, потому что позволяет получать прочную основу под линолеум, ламинат, пробку в короткие сроки, буквально за 1 день. За счет его уникальных характеристик, в том числе и невосприимчивости к морозу и влаге, его активно применяют для отсыпания фундамента при строительстве разных сооружений и зданий. Это даст возможность сокращать практически в пару раз глубину залегания фундамента – с 1.5 метров до 0.8 метров, а это приведет не только к экономии строительных материалов, а еще к предотвращению промерзания земли около фундамента постройки. Кстати, последнее будет чревато перекосом дверей, а также оконных рам в здании.

Применение

Керамзит, свойства, применение которого вами должны быть изучены, если вы планируете использовать этот материал в строительстве, может выступать в качестве засыпки и идет на изготовление легкого бетона. Последний называется керамзитобетоном. Керамзит применяется ещё и в сельском хозяйстве, а также в гидропонике.

Как было упомянуто выше, керамзит выполняет роль дренажа, когда речь идёт о домашнем цветоводстве. Он применяется в грунтах и террариумах. Вообще, описываемый материал популярен во всём мире. В настоящее время известно около 270 заводов, которые расположены в 50 странах. Ежегодно они выпускают по 73 млн м3 строительных изделий, в основе которых лежит керамзит. Его стоимость доступна не только для строительных организаций, но и для частных лиц. Поэтому материал пользуется повышенным спросом.

Он обладает уникальными свойствами и наиболее востребован как:

• наполнитель для бетонов;
• дренажный и теплоизоляционный материал;
• декоративный материал;
• экономичный утеплитель.

Керамзит, свойства и область применения которого описаны в статье используется для теплоизоляции полов, стен, подвалов и перекрытий. Он может обеспечить надлежащую теплозащиту газонов и грунта. Его используют для формирования земляных насыпей дорог, укладка которых осуществляется в водонасыщенных грунтах.

Особенности технологии производства

В качестве сырья для изготовления керамзита выступают осадочные глинистые породы. Реже используются глинистые сланцы, аргиллит и другие камнеподобные породы.

Состав сырья сложный. Состоит из глинистых минералов (каолинит, гидрослюда и пр.), полевого шпата, карбонатов, примесей органического и железистого происхождения.

Идеальным сырьем выступает глина, содержащая до 30% кварца. Определение пригодности материалов осуществляется специальными исследованиями.

Начальный материал должен обладать свойствами:

• легкая способность плавиться;
• вспучивание в процессе обжига;
• вздутие через определенный интервал.

В общем виде цепочка технологии производства состоит из подготовки глины, обработки тепловым ударом, придания пористости глине и вспучивания, оплавления оболочки для герметизации и прочности керамзита.

Сырье

Добыча сырья осуществляется карьерным способом. Далее оно перевозится в глинозапасники. Непрерывность производственного процесса возможна благодаря использованию специальных морозостойких хранилищ. Они могут помещать полугодовой запас глины. Возможно применение промежуточных конусов. В них глина содержится под открытым воздухом до нескольких месяцев.Под воздействием температур и погодных условий происходит переход увлажнения к высыханию и обратно. Благодаря этому структура сырья нарушается, что облегчает дальнейшую ее переработку до однородной массы.

Способы изготовления

Керамзитовые гранулы получают одним из четырех методов.

Сухой метод

Применяется, если сырье камнеподобное и глинистое (сухие плотные глинистые породы, глинистые сланцы). Из всех имеющихся методов, наиболее простой. Заключается в дроблении сырья и направлении его во вращающуюся печь. Перед этим мелочь и большие куски убираются. Большие куски сырья можно дополнительно раздробить.

Подходит для однородного, без вредных включений сырья. Характеризуется большим коэффициентом вспучивания.

Мокрый метод

В большие емкости (глиноболтушки) помещается сырье, добавляется вода до достижения шликера влажности не более 50%. Полученный шликер перекачивается насосными установками в шламбассейны, оттуда – во вращающиеся печи.В барабанных печах сырье разбивается на гранулы, просушка которых осуществляется за счет газов, выделяемых печью.При таком методе происходит большой расход топлива, однако сырье очищается от всевозможных вкраплений.

Пластический метод

Наиболее распространенный способ получения керамзита. Переработка рыхлого глинистого сырья осуществляется в вальцах, глиномешалках и прочих аппаратах. Затем в глиняной массе при помощи дырчатых вальцов или шнековых прессов образуются сырцовые гранулы цилиндрической формы. В процессе транспортировки или проведении специальной обработки гранулы приобретают округлые, овальные очертания.

Порошково-пластический метод

Готовое сухое сырье преобразуется в порошкообразную массу. Затем к нему добавляется вода до получения пластичной массы, из которой хорошо формируются гранулы.Отличительной чертой способа является его дорогая стоимость ввиду необходимости дополнительного измельчения сырья и дополнительной сушки.

Готовый керамзит

Технологический процесс

1. Доставка глины на производство, проверка ее свойств технологом.
2. Переработка материала путем измельчения, просеивания, избавления от примесей.
3. Сушка, обжиг и охлаждение сырца.
4. При соединении гранул, их отсортировка и разделение.
5. Фасовка готового керамзита в упаковочную тару и транспортировка на склад.

Из чего и как делают керамзит?

Одним из важных производственных этапов является отбор сырья, из которого в дальнейшем будет сделан керамзит тех или иных фракции и формы. На данной стадии осуществляется сортировка глины и максимальное удаление примесей. Если необходимо, параллельно в состав добавляются вещества, обеспечивающие и стимулирующие вспучивание. К таковым относятся:

• торф;
• уголь;
• масло соляровое;
• мазут и прочие.

Следующий шаг – это формирование сырцовых гранул, которые, кстати, могут быть из разных типов глины. Затем гранулы просушивают и отправляют в печь барабанного типа для обжига при температуре около 1300 градусов. С целью активизации вспучивания шарики необходимо постоянно перемешивать в процессе термообработки. Одна партия обжигается приблизительно полчаса.

Основные свойства керамзита определяются качеством сырцовых гранул (зерен), которые производят одним из нескольких способов.

1. Мокрый. Предусматривает смешивание глинистой породы с водой и специальными примесями, от которых будут зависеть характеристики материала. Готовую смесь подают в барабанную, непрерывно вращающуюся печь.
2. Сухой. Применяется для производства керамзита из однородной, каменистой породы при минимальной концентрации примесей. Ее просто дробят и отправляют в печь. Данный вариант изготовления гранул с учетом ряда факторов считается наиболее простым и самым экономичным.
3. Пластический. Этот способ предусматривает существенные финансовые затраты. В то же время он обеспечивает максимальные эксплуатационные показатели материала. Технология предусматривает увлажнение сырья и ввод добавок, позволяющих получить однородную исходную массу. Одним из явных преимуществ использования пластического метода и ленточного пресса является формирование практически одинаковых по размеру и форме элементов.