Состав и типы керамзита. Из чего делают керамзит.

Глина может широко использоваться в строительстве частных домов благодаря своим свойствам — пористости и легкости, долговечности, хорошим теплоизоляционным свойствам. Керамзит может быть использован

Состав и типы керамзита

Керамзит — это легкий зернистый материал с пористой структурой, получаемый путем ускоренного обжига глины и глинистого сланца при экстремально высоких температурах. Это керамические сферы с плотной, спеченной оболочкой темно-коричневого цвета, которая при дроблении становится почти черной.

Сырьем для их производства служат некоторые виды глины — плавленая глина с содержанием кварца до 30 %, кварцевое стекло — с высоким содержанием оксидов железа (не менее 6 %) и органических веществ. Для повышения вспучиваемости в сырье могут добавлять мазут или дизельное топливо.

Наиболее распространены два варианта производства керамзита.

Пластичный (мокрый) способ

Подготовленную природную глину с влажностью не более 30 % измельчают в два этапа — крупный и мелкий — с помощью специальных зубчатых вальцов. В результате получаются первичные зерна диаметром 5-10 мм, которые поступают в сушильный барабан. Здесь полуфабрикат высушивают и окончательно прокатывают, придавая ему овальную форму. Только после этого начинается обжиг в печи при высоких температурах (800-1350⁰ C) и непрерывном вращении печи. Расплавленные керамические шары, которые после обжига имеют больший диаметр, отправляются на ротационное охлаждение. Последним этапом является фракционное просеивание алюминита.

Сухой способ

Для получения керамзита (аргилита) из твердых материалов, таких как керамогранит и сланец, используется сухая технология. Сырье измельчается до размера 1-20 мм в специальных дробильных установках. Сырье нагревается в барабанных печах, охлаждается и разделяется на фракции. При таком способе производства не происходит образования зерен, поэтому продукт имеет кубический, угловатый контур.

Технические и эксплуатационные свойства

По техническим параметрам и показателям керамзитобетон выделяется в категории заполнителей.

Обладает оптимальным сочетанием прочности и веса. Продукцию М500, М700, М800 используют для изготовления стенового материала, перекрытий, в мостостроении, т. е. там, где особенно важны прочностные характеристики наряду с уменьшением массы конструкций.
Благодаря пористой структуре, обладает хорошей гигроскопичностью, обеспечивает естественную циркуляцию воздуха.
Является универсальным утеплителем, который по теплоизоляционным свойствам сравним с натуральной древесиной, а в отдельных случаях и превосходит ее на 10–15 %. Теплопроводность в пределах 0,07– 0,16 Вт/м позволяет избегать до 70 % потерь тепла.
Пройдя обработку при сверхвысоких температурах, материал полностью огнеустойчив и пожаробезопасен.
Имеет низкий уровень водопоглощения (не более 25 %), выдерживает до 50 циклов сезонного замораживания.
Характеризуется минимальным уровнем усадки – коэффициент не более 0,14 мм/м.
Состоит только из экологически чистых компонентов натурального происхождения.

Классификация

По параметрам и форме зерен можно выделить следующие виды керамзита.

Керамзитовый щебень. Отличительная черта – зерно произвольной, чаще кубической угловатой формы размером от 5 до 40 мм. Получают сухим способом дробления вспученных глинистых масс.
Керамзитовый гравий. Имеет сферическую окатанную форму, делится на три фракции (5–10 мм, 10–20 мм, 20–40 мм).
Керамзитовый песок. Получают путем отсева мелкой фракции – до 5 мм, с самым большим насыпным весом (до 1300 кг/м3).

В зависимости от насыпной плотности керамзит делится на очень легкий (250-300 кг/м3), легкий (до 500 кг/м3), средний (до 700 кг/м3), тяжелый (свыше 700 кг/м3).

Прочность и, соответственно, возможные области применения керамзита зависят от насыпной плотности. Легкие продукты подходят для использования в качестве сыпучего наполнителя, тяжелые — в качестве заполнителей для бетона, кирпичной кладки, панелей, плит.

Особенности технологии производства

Сырьем для керамзита служат в основном осадочные глинистые породы, реже метаморфические породы (аргиллиты, глинистые сланцы и другие каменистые породы).

Состав этих пород сложен и включает глинистые минералы (гидроминералы, каолинит и т.д.), а также полевые шпаты, кварц, карбонаты, органические и железистые примеси.

Из чего состоит этот строительный материал? Наиболее подходящими для керамзита являются глины с содержанием кварца не более 30%.

Изготовление керамзита в домашних условиях

Можно ли сделать керамзит самостоятельно? Можно ли сделать керамзит самостоятельно? Можно ли сделать керамзит самостоятельно? Для производства керамзита своими руками используются мини-заводы, топливом для которых служит мазут, уголь или природный газ.

С помощью этих установок получают керамзитовый песок, размер зерен которого колеблется от 0,16 до 5 мм. Для этого гранулированное или измельченное сырье обжигают в печи.

Для домашнего использования часто приобретают специальные дробильные установки, которые значительно упрощают весь производственный процесс. При наличии чертежей, необходимых материалов и желания построить дробилку можно обойтись и своими силами.

Для производства керамзита в домашних условиях часто используются следующие дробилки

Местный мини-завод производит керамзитовый песок из неиспользуемого гравия. Расплавленные горные породы и зола от сжигания торфа, каменного или бурого угля используются в качестве сырья для производства керамзита. В результате получается заполнитель со свойствами, аналогичными простому керамзиту. Керамзит производится методом обжига или без обжига.

Производство керамзита — довольно энергоемкий процесс. Однако высокая производительность и постоянный спрос на этот строительный материал помогают быстро окупить первоначальные затраты.

Добыча исходного сырья

Процесс добычи керамзита начинается с добычи глины в карьерах и ее транспортировки к месторождению. Добыча ведется в открытом карьере с помощью экскаваторов с одной или несколькими лопатами. Сырье извлекается по всей высоте без выделения отдельных слоев.

При добыче скальных пород, таких как глинистый сланец или глинистый сланц, требуется бурение и взрывные работы. Такие породы можно добывать круглый год, в то время как мягкие породы добываются только в определенное время.

Для обеспечения непрерывного производства керамзита строятся специальные морозоустойчивые бункеры, в которых материал может храниться около полугода. Промежуточные конусы также используются для хранения керамзита на открытом воздухе в течение нескольких месяцев.

Под воздействием температуры, периодического увлажнения и высушивания естественная структура материала частично нарушается. Это значительно облегчает дальнейшую переработку сырья в однородную массу.

Свойства керамзита

Несмотря на термическую обработку, керамзит не теряет свойств, присущих самой глине, а приобретает дополнительные свойства. Давайте теперь рассмотрим основные свойства материала:

Насыпная плотность керамзита почти вдвое меньше истинной плотности. Истинная плотность — физическая величина, равная массе единицы объема вещества материала в абсолютно плотном состоянии, то есть без пор и пустот.
Керамзит обладает высокой прочностью. Он долговечен, огнестоек и не подвержен гниению .
Керамзит не теряет своих свойств и не разрушается при замораживании. Высококачественный керамзит может выдерживать 25-35 циклов замораживания и оттаивания.
Теплопроводность керамзита зависит от плотности. Чем выше плотность, тем прочнее материал, и тем хуже его теплоизоляционные качества как утеплителя.
Почти не впитывает воду. Водопоглощение. Этот показатель измеряют в миллиметрах. Он определяет то количество влаги, которое способен поглотить керамзит. Материал является довольно стойким к влаге. Коэффициент влагопоглощения варьирует – от 8,0 до 20,0%. Общая влажность отпускаемой партии керамзита не должна быть больше 5,0% от всей массы гранул.
Также можно выделить то, что керамзит обладает хорошей звукоизоляцией, не содержит вредных примесей и абсолютно безопасен для человека и окружающей среды.

Технические характеристики керамзита:

Показатели / фракция	8-20 мм	4-10 мм	до 4 мм
Насыпная плотность, кг/м³	280-370	300-400	500-700
Прочность при раздавливании, Н/мм² (МПа)	1,0-1,8	1,2-2,0	3,0-4,0
Морозостойкость 20 циклов, потеря массы гравия, %	0,4-2,0	0,2-1,2	не регламентируется
Процент раздавленных частиц, %	3-10	3-10	нет
Теплопроводность, Вт/м·К	0,0912	0,0912	0,1099
Водопоглощение, % от объема	10-15	15-20	не более 25

Область применения керамзита

Таблица применения керамзита в строительстве:

N	Показатели	Фракции керамзита, мм
N	Показатели	8/20	4/10	0/4
1	Теплоизоляция кровли скатного типа	+
2	Теплоизоляция и создание уклона плоских крыш, газонов на террасах	+
3	Производство сверхлегкого бетона и легких керамзитобетонных блоков	+	+	+
4	Теплоизоляция и звукоизоляция полов и перекрытий	+	+
5	Теплоизоляция и уменьшение глубины закладки фундаментов	+	+
6	Теплоизоляция грунта	+	+
7	Теплоизоляция и дренаж в земляных насыпях дорог, прокладываемых в водонасыщенных грунтах	+	+
8	Гидропоника, создание оптимального микроклимата для корневой системы растений	+	+
9	В качестве сухой засыпки под ГВЛ полы с целью улучшения тепло- и звукоизоляционной способности пола	+
10	Производство теплого раствора	+
11	Производство фасадной и тротуарной плитки	+

Одно из самых важных применений керамзита — в качестве наполнителя для легких бетонов. Поскольку керамзитобетон позволяет снизить вес конструкции, использование такого бетона особенно актуально, когда нужно нанести густой раствор и при этом не перегрузить грунт. А стены из керамзитобетона особенно гигиеничны, долговечны и не требуют больших финансовых затрат.

Керамзит также часто используется в полусухих стяжках. Данная технология позволяет получить прочное основание под ламинат, линолеум, пробку в очень короткие сроки. В данном контексте следует отметить, что керамзит может использоваться как в качестве выравнивающей засыпки, на которую впоследствии укладывается цементный раствор с песком, так и в качестве одного из компонентов раствора (как уже говорилось выше

Что такое толь в строительстве. Что такое толь в строительстве.

Для напольных покрытий по грунту используется керамзит с размером зерна 8-20 мм. Здесь он одновременно берет на себя выравнивающую и изоляционную функцию. Несмотря на водопоглощающую способность керамзита в диапазоне 10-20 %, при достаточной толщине слоя (более 20 см) дополнительной гидроизоляции не требуется. Если толщина засыпки менее 20 см, для гидроизоляции можно использовать полиэтиленовую пленку. Ее следует наложить на стены внахлест толщиной не менее толщины слоя засыпки и тщательно загерметизировать все стыки широкой клейкой лентой.

После того как керамзит засыпан в почву, важно тщательно уплотнить его слоями по 10-15 см. Зафиксируйте керамзитобетон с помощью досок, уложенных сверху. Постукивая по этим доскам, массу керамзитового гравия уплотняют. Для этой цели можно также использовать виброплиты.

Для облегчения дальнейшей работы уплотненный керамзитовый гравий необходимо связать цементным раствором (жидкая смесь цемента, песка и воды). Скрепление верхних слоев керамзита предотвращает их смещение при укладке песчано-цементного раствора. Если вы не хотите заливать керамзит и ждать некоторое время, уложите поверх него тонкую армирующую сетку. Это позволит быстро укрепить верхний слой и в определенной степени консолидировать сам раствор.

Керамзит технические характеристики

Классификация материала определяется показателем насыпной плотности и измеряется в килограммах на кубический метр, который колеблется от 250 кг до 1000 кг. Этот показатель также называется объемным весом и представляет собой отношение объема к массе материала. Марки алюминия начинаются с М 250 и заканчиваются М 1000. При вращении печи зерна становятся почти круглыми и имеют диаметр от 0,2 до 0,4 см. Чтобы определиться с качеством, достаточно знать, какой размер вам нужен:

фракции 5-10 мм соответствуют марке 450-400 кг/м3;
фракции 10-20 мм соответствуют марке 400-350 кг/м3;
фракции 20-40 мм соответствуют марке 350-250 кг/м3.

ГОСТ устанавливает значение от 250 до М 600. Технические условия обычно допускают производство материалов со значением М 800 и М 1000. Чтобы избежать путаницы, следует придерживаться простого правила: ниже значение — выше качество.

Керамзит — один из десяти органических теплоизоляционных материалов, пользующихся постоянным спросом на строительном рынке. Коэффициент теплопроводности сильно зависит от фракций и колеблется в пределах 0,06-0,17 Вт/м. Коэффициент характеризуется линейной зависимостью: Уменьшение размера материала — Увеличение теплоизоляционных свойств.

Сравнительная таблица теплопроводности материалов

Если приведенные цифры не дают четкого и понятного представления о теплопроводности, то следующий рисунок даст более ясную картину:

Следует добавить, что керамзит также характеризуется прочностью. Следует добавить, что керамзит характеризуется еще одним свойством — прочностью. Его стоимость колеблется от П15 до П400. Более высокое значение указывает на лучшее качество. Более высокая плотность придает материалу соответственно более высокую прочность. Производители различают керамзит по следующим качествам:

Керамзитовый гравий

Форма наиболее востребованная в строительной сфере.
Шаровидные, местами продолговатые, неправильной овальной формы зёрна, после вспучивания глины приобретают красно-коричневый цвет.
Зерна разделяют по размеру фракций на три группы: 5–10, 10–20 и 20–40 мм;
Часто входит в состав наполнителей различных марок бетона, так как имеет высокую прочность.
Коэффициент теплопроводности самый низкий из всех видов материала. Гравий 10-20 мм марки по насыпной плотности М350 значение коэффициента не более 0,14 Вт/м.

Плюсы – минусы керамзита

Керамзит — пористое вещество с малым весом, легче только минеральной ваты и других вспененных полимеров, но прочное. Его вес делает возможным утепление крыши, так как крыша не испытывает значительной нагрузки. В то же время он облегчает утепление пола цементным раствором, так как во время работы можно ходить по материалу, не опасаясь за его целостность. Основные преимущества керамзита заключаются в следующем:

высокий уровень шумо- и тепло изоляции. Пористая структура противостоит распространению звуковых волн, а в качестве утеплителя, гранулы работают как термос;
малый объемный вес;
экологичность;
высокая стойкость к механическим воздействиям, никакие грызуны ему не страшны;
керамзит полностью безопасен для человека, в нем не заводятся никакие личинки;
пожароустойчивый материал, который не воспламеняется;
стойкость к отрицательным температурам, морозостойкость не менее 25 циклов;
обладает долговечностью, не склонен к гниению, не образуется плесень или грибки;
нейтрален к воздействию химических веществ;
несложный монтаж, под силу одному человеку без строительных навыков;
низкая стоимость;
не разлагается со временем;
широкое распространение в выращивании домашних растений. Керамзит препятствует испарению влаги, обеспечивая контроль водного баланса;
популярный субстрат в среде садоводов.

При всех достоинствах, стоит отметить, что керамзит имеет некоторые недостатки:

легко впитывает воду, но плохо высыхает. Так как оплавившаяся, коричневая корка представляет собой керамическое покрытие, которое мешает высыханию. Возможно это неплохо для гидропоники, но неприемлемо для материала – утеплителя;
в роли утеплителя, рекомендуется засыпать керамзит, без дальнейшей цементной стяжки;
хорошая теплоизоляция требует много материала, необходимо чтобы слой засыпки составлял не менее 500 мм.

Как разрезать плитку с помощью болгарки в домашних условиях. Как резать плитку болгаркой?

Область применения керамзита

Благодаря своей низкой стоимости и привлекательным свойствам керамзит является очень популярным наполнителем для строительства и теплоизоляции. Материал не требует специальных навыков для обработки, прост, дешев и доступен, поэтому сфера его применения чрезвычайно широка и разнообразна:

производство облицовочного и высоко-пустотного керамического кирпича;
производство керамзитобетонных блоков,
утепление полов, стен, чердачных перекрытий, как следствие снижение теплопотерь на 70%;
применение в качестве пористого заполнителя в изготавливании легкого бетона.
повсеместно в строительном комплексе: жилые здания, промышленные сооружения, дачные постройки и многое другое, где востребован этот недорогой материал.
в качестве дизайнерских решений на придомовом участке – различные тротуарные плитки, насыпные конструкции;
в сельском хозяйстве стабилизируется показатель водного баланса после включения в грунт зерен керамзита;
в очистных сооружениях, участвует в грубой очистке при помощи фильтров;

Дома, построенные из керамзитового кирпича в советское время, до сих пор, вот уже более полувека, надежно удерживают тысячи семей по всей России и за рубежом. Помимо того, что они обладают хорошей прочностью и хорошо сохраняют тепло, и наш климат располагает к работе с этим морозостойким и некапризным строительным материалом.

Многие помнят эти сооружения как «народную стройку». Вообще, следует отметить, что бетон или брусчатка, изготовленные с добавлением керамзита, обладают высокой прочностью и остаются легкими, несмотря на свои размеры.

Керамзит в строительстве

Свойства керамзитобетона делают его незаменимым материалом для теплоизоляции наружных и внутренних стен и полов. Рассмотрим некоторые варианты использования керамзита в строительстве.

Стяжка полов

Использование керамзита в стяжках позволяет значительно снизить нагрузку на несущие конструкции. Работы выполняются за два дня, в результате чего получается идеально ровный пол с высокими звукопоглощающими свойствами.

Порядок проведения работ следующий:

пол и низ стен (5-10 см) зачищаются и покрываются полиэтиленом;
на пленку насыпается слой керамзита. Чем больше размеры гранул – тем ниже плотность слоя и меньше давление на несущие конструкции;
керамзит заливается тонким слоем жидкого цемента;
после полного высыхания (48 часов) приступают к стяжке пола.

Теплоизоляционные работы

Теплоизоляция керамзитом выполняется аналогичным образом. Если вы изолируете деревянный пол, вам не нужно цементировать слой керамзита: Вы просто покрываете пол досками. Еще одно преимущество этого метода: в слое керамзита не заводятся грызуны и насекомые.

Утепление фундамента

Утепление фундамента можно проводить как внутри, так и снаружи здания. При утеплении снаружи здания керамзитовый гравий используется для заполнения пустого пространства под фундаментом со стороны двора. При утеплении внутри здания работы выполняются под плитой перекрытия.

Отметим, что главный враг керамзита — влага, поэтому любое утепление должно защищать керамзитовый слой хорошей гидроизоляцией.

Утепление стен

Утепление керамзитом обычно выполняется при трехслойной кладке. Для этого необходимы керамзитобетонные блоки, которые изготавливаются из смеси керамзита, песка, цемента и воды. Такая техника изоляции приводит к следующему результату:

несущий слой выкладывают из керамзитобетонных блоков;
для укладки основного слоя делают раствор цементного молока и керамзита (капсимет);
защитный слой состоит из облицовочных материалов, предохраняющих основной слой от влаги.

Использование керамзита в других сферах деятельности

Строительство — далеко не единственная область применения керамзитобетонных блоков. Этот материал часто используется для покрытия садовых дорожек в огородах. Керамзит часто используется при строительстве садов, где керамзитовая брусчатка часто используется при строительстве садов. Типичную схему укладки можно увидеть на рисунке:

Глиняные брусчатки остаются сухими даже после сильных дождей. Они не накапливают грязь, легко чистятся и при необходимости могут быть легко перемещены на новое место.

Глиняная галька часто используется в качестве почвенного покрытия, и в этом качестве она также применяется в садоводстве и для выращивания комнатных растений.

Глина также известна в ландшафтном дизайне. Зерна светлого цвета придают красивый вид парковой зелени. Глиняным щебнем заполняют щели в альпийских оврагах, выравнивают поверхность клумб, заполняют почву для меньшего потребления воды. А если кому-то коричневый цвет кажется довольно скучным, не стоит сердиться: сегодня в магазинах керамзит продается разных цветов, и выбрать нужный оттенок не составит труда.