Плотность керамзита – какая она бывает и от чего зависит
Плотность керамзита – какая она бывает и от чего зависит
На данный момент керамзит представляет собой наиболее популярный экологичный утеплитель. Данный строительный материал отличается своей небольшой массой и ячеистой структурой. Плотность керамзита, как правило, имеет относительно невысокие значения. Но примечательно то, что одной из главнейших его характеристик является именно насыпная плотность керамзита. Ведь данная особенность материала позволяет в дальнейшем правильно выбирать фракции. А для полной качественной характеристики керамзита как раз необходимо учитывать размер фракций, объем и удельный вес данного материала.
Получение керамзита
Получение керамзита происходит в процессе обжига специализированной глины. Первоначально данное сырье проходит всю необходимую обработку, а затем оно подвергается резкому термическому воздействию. Примерно за 20-40 минут температура с 1050 градусов повышается до 1300 градусов.
Благодаря этому сырье вспучивается и приобретает новую структуру – ячеистую или, другими словами, пористую. При этом поверхность самих гранул расплавляется, вследствие чего появляется практически идеальная герметичная оболочка. Именно поэтому гранулы обладают столь высокой прочностью и становятся намного менее восприимчивыми к механическим воздействиям.
Фракции керамзита
Несмотря на тот факт, что плотность рассматриваемого материала достаточно маленькая, механическая прочность здесь имеет достаточно высокие значения. За счет особого строения гранул, керамзит способен противостоять высоким нагрузкам и защищает многочисленные виды объектов от разрушения. А размеры самих гранул позволяют нам выделить данные виды этого сырья:
Керамзитовый гравий;
Керамзитовый песок;
Керамзитовый щебень.
Керамзитовый песок, характеризуется таким размером фракции, как 0-5 мм. Гравий, как правило, имеет следующие фракции: от 5 до 10, от 10 до 20 мм, от 20 до 40 мм.
Что касается последнего пункта, то керамзитовый щебень имеет фракцию 5-40 мм. Его получают путем дробления гравия на мелкие частицы. Самая популярная фракция керамзитового щебня – от 0 до 10 мм. Распространенное название такого щебня – керамзит дробленый.
Существует несколько особых режимов обработки глины. Именно благодаря этим режимам и возможно достигнуть необходимой плотности керамзитового гравия:
Насыпная плотность и марки
Как уже было сказано выше, одна из важнейших характеристик керамзита – плотность (кг/м3). Причем именно насыпная плотность. Качество керамзита, как одного из наиболее распространенных теплоизоляторов определяет также объем зерен, пористость и насыпной объемный вес. Плотность керамзитового гравия варьируется в зависимости от определенной марки. Но в целом она принимает показатели от 250 до 800 кг/м3.
Так, если насыпная плотность керамзитового гравия имеет показатель меньше 250 кг/м3, его марка – М250. Керамзит с насыпной плотностью, равной 250-300 кг/м3 имеет марку М300. А керамзит с плотностью 300-350 кг/м3 – М350. Далее по аналогии. Но стоит учитывать, что после марки М450, марка насыпной плотности увеличивается по 100. Так, например, M500, M600 и M700.
Предельные значения марок, связанных с насыпной плотностью устанавливает и ГОСТ 9757-90. Самая минимальная марка керамзитового гравия и щебня – М250. Максимальная же марка – М600. Хотя при договоренности с заказчиком, допустимы и более высокие значения. Керамзитовый песок имеет немного другие показатели – от М500 до М1000. Стоит учитывать, что минимальные характеристики являются справочными, а вот максимальные обязательны для соблюдения. Таким образом, становится понятно, что чем легче керамзит, тем лучше его качественные показатели (естественно, при сравнении материала одной и той же фракции).
Когда производятся различные расчеты, важно иметь в виду два вида плотности керамзита: удельная и истинная.
Удельная плотность керамзита, в первую очередь, является переменной величиной. Она зависит от конкретного вида рассматриваемого материала. Таким образом, данная характеристика может принимать нижеприведенные значения:
Керамзитовый гравий – от 450 до 700 кг/м3,
Керамзитобетонная сухая смесь – 800 кг/м3,
Керамзитовый щебень – от 600 до 1000 кг/м3.
Истинная плотность керамзита, величина постоянная, представляет собой массу единицы объема данного материала в плотном состоянии (Pu). Этот показатель необходим для того чтобы определять удельный вес. Так, для его расчета требуется разделить вес сухого материала на объем самого вещества, но при этом поры не учитываются. Нагляднее вывести следующую формулу: Pu=m/Va, где Va – объем, m – масса.
От чего зависит и на что влияет плотность керамзитобетонных блоков?
Строительные блоки используются для строений различного типа. Плотность керамзитобетона зависит от пористости изделия и количества наполнителя по отношению к бетонной составляющей. Керамзит отличается малой плотностью, а значит, чем больше его в процентном отношении в смеси, тем ниже показатель. Чтобы определить пропорции для возведения зданий, учитывают предназначение конструктивных элементов.
Состав строительного материала
Керамзитобетон — это вид легкого ячеистого стройматериала в форме гранул, в составе которого главный компонент керамзит — глина, которую поддали термической обработке. Помимо керамзитового гравия, смесь состоит из портландцемента, песка и воды. Различные пропорции цемента, монолитного и отвержденного материала и водной составляющей позволяют получать материал с разными прочностными характеристиками. Керамзитобетон производится по выдержанной технологии согласно ГОСТ 25820–83.
Плотность D керамзитобетона обуславливается наполнителем стройматериала. Она определяется в кг/м3. Ее основные показатели от 350 кг/м3 и до 1800 кг/м3.
Плотность и виды керамзитобетонных блоков
От качества и количества компонентов определяется марка изделия (обозначается буквой). Затем идут цифры, показывающие саму плотность. Этот показатель всегда зависит от наполнителя, состава смеси и рыхлости. Существует 3 вида стройматериала:
конструкционный для больших эксплуатационных нагрузок;
теплоизоляционный (прямое назначение — теплоизоляция);
смежный тип, соединяющий характеристики обеих предыдущих видов.
Плотность керамзитобетонных блоков конструкционного типа варьируется от 1200 до 1800 кг/м3. Основной показатель, которым характеризуется этот строительный материал — прочность на сжатие 100—500 на см2. Теплопроводность материала зависит от концентрации портландцемента. Его плотностные показатели меняются от 300 до 600 кг/м3. В основном для производства масштабных конструктивных элементов здания используют керамзитобетон общего типа — конструкционно-теплоизоляционный. Он способен выдерживать около 100 циклов повторного регулярного замораживания и оттаивания, а показатели такого вида по плотностным характеристикам равны 700—1200 кг/м3. Плотность керамзитобетонов приведена в приложении СП 23—101—2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
В сравнении с обычными видами блоков, морозостойкость керамзитобетонных блоков значительно повышена — 400—600 циклов заморозки. Типовой бетон обладает гораздо менее впечатляющими показателями. Для теплоизоляции в состав блоков добавляют максимальное количество керамзита, за счет которого и достигаются его свойства удерживать тепло в здании в холодное время года и, наоборот, сохранять прохладу жарким летом.
Вес строительного материала на основе керамзита
Конструкционный керамзитобетон изготавливают из глины, которая поддается нагреву (показатели температуры более 1000 ºC). Поэтому из материала довольно быстро выводится влага, что отображается на его весе. Для вычисления массы блоков учитывается форма, размер, а еще масса материала, который использовали при изготовлении. Таким образом, вес керамзитобетона в 1 м3 с размером 200×200×400 мм варьируется от 6—29 килограмм. Удельная масса бетона до 1500 кг/м3, так как масса стройматериала непостоянна и зависит от множества факторов, в отличие от других твердых наполнителей.
Объемный вес
Этот показатель подразделен на подгруппы, кг/м3:
Тяжелый. Достигает 1200—1400.
Легкий. Объемный вес от 800 до 1000.
Облегченный. С самыми легкими заполнителями, масса до 1800.
В таблице представлены марки керамзитобетона для разных сфер использования:
Керамзитобетон характеризуется сравнительно низким весом, при этом является достаточно прочным.
Этот материал характеризуется универсальностью, однако, его разделяют по маркам состава, который различается по долевой пропорции элементов. Керамзитобетон М100 применяют для стяжки кровли за счет высоких показателей акустической и термической изоляции, малого веса. При небольшом весе (куб продукции весит около 400 кг) этот материал вынослив к длительным нагрузкам, а плотность его с годами только увеличивается. Второй вид — широко применяемый в современных строительных работах керамзитобетон М 150. Эта марка не боится воздействия воды, агрессивных сред, и относится к быстросхватывающимся бетонам и не нуждается в строительных вибраторах при заливке.
Преимущества использования блоков с керамзитом:
Легкий вес материала означает минимальную нагрузку на фундаментные блоки и конструктивные элементы дома.
Отличается повышенной устойчивостью к огню.
Малый, по сравнению с товарным бетоном, вес.
Экологичность.
Отличная теплоизоляция и низкий показатель водопоглощения.
Создает условия нормальной влажности в бетонных слоях и в помещении.
Раствора для создания стен необходимо минимум в 2 раза меньше, а скорость выполнения работ увеличивается до 5 раз.
Высокие технические характеристики керамзитобетона не позволяют его использование для некоторых случаев, таких как возведение несущих оснований ниже границ поверхности, даже в тех случаях, если проектируют не массивные и невысокие здания и сооружения с малой нагрузкой. Материал обладает высокими показателями пожарной безопасности и выдерживает до 1000 °C без разрушений и трещин по поверхности.
Вторник, 26 февраля 2019 18:34
Александр Котов
Рубрика: Строительные материалы
Прочитано:48 раз
На данный момент керамзит представляет собой наиболее популярный экологичный утеплитель. Данный строительный материал отличается своей небольшой массой и ячеистой структурой. Плотность керамзита, как правило, имеет относительно невысокие значения. Но примечательно то, что одной из главнейших его характеристик является именно насыпная плотность керамзита. Ведь данная особенность материала позволяет в дальнейшем правильно выбирать фракции. А для полной качественной характеристики керамзита как раз необходимо учитывать размер фракций, объем и удельный вес данного материала.
Получение керамзита происходит в процессе обжига специализированной глины. Первоначально данное сырье проходит всю необходимую обработку, а затем оно подвергается резкому термическому воздействию. Примерно за 20-40 минут температура с 1050 градусов повышается до 1300 градусов.
Благодаря этому сырье вспучивается и приобретает новую структуру – ячеистую или, другими словами, пористую. При этом поверхность самих гранул расплавляется, вследствие чего появляется практически идеальная герметичная оболочка. Именно поэтому гранулы обладают столь высокой прочностью и становятся намного менее восприимчивыми к механическим воздействиям.
Несмотря на тот факт, что плотность рассматриваемого материала достаточно маленькая, механическая прочность здесь имеет достаточно высокие значения. За счет особого строения гранул, керамзит способен противостоять высоким нагрузкам и защищает многочисленные виды объектов от разрушения. А размеры самих гранул позволяют нам выделить данные виды этого сырья:
Керамзитовый гравий
Керамзитовый песок
Керамзитовый щебень.
Керамзитовый песок, характеризуется таким размером фракции, как 0-5 мм. Гравий, как правило, имеет следующие фракции: от 5 до 10, от 10 до 20 мм, от 20 до 40 мм.
Что касается последнего пункта, то керамзитовый щебень имеет фракцию 5-40 мм. Его получают путем дробления гравия на мелкие частицы. Самая популярная фракция керамзитового щебня – от 0 до 10 мм. Распространенное название такого щебня – керамзит дробленый.
Существует несколько особых режимов обработки глины. Именно благодаря этим режимам и возможно достигнуть необходимой плотности керамзитового гравия:
Как уже было сказано выше, одна из важнейших характеристик керамзита – плотность (кг/м3). Причем именно насыпная плотность. Качество керамзита, как одного из наиболее распространенных теплоизоляторов определяет также объем зерен, пористость и насыпной объемный вес. Плотность керамзитового гравия варьируется в зависимости от определенной марки. Но в целом она принимает показатели от 250 до 800 кг/м3.
Так, если насыпная плотность керамзитового гравия имеет показатель меньше 250 кг/м3, его марка – М250. Керамзит с насыпной плотностью, равной 250-300 кг/м3 имеет марку М300. А керамзит с плотностью 300-350 кг/м3 – М350. Далее по аналогии. Но стоит учитывать, что после марки М450, марка насыпной плотности увеличивается по 100. Так, например, M500, M600 и M700.
Предельные значения марок, связанных с насыпной плотностью устанавливает и ГОСТ 9757-90. Самая минимальная марка керамзитового гравия и щебня – М250. Максимальная же марка – М600. Хотя при договоренности с заказчиком, допустимы и более высокие значения. Керамзитовый песок имеет немного другие показатели – от М500 до М1000. Стоит учитывать, что минимальные характеристики являются справочными, а вот максимальные обязательны для соблюдения. Таким образом, становится понятно, что чем легче керамзит, тем лучше его качественные показатели (естественно, при сравнении материала одной и той же фракции).
Когда производятся различные расчеты, важно иметь в виду два вида плотности керамзита: удельная и истинная.
Удельная плотность керамзита, в первую очередь, является переменной величиной. Она зависит от конкретного вида рассматриваемого материала. Таким образом, данная характеристика может принимать нижеприведенные значения:
Керамзитовый гравий – от 450 до 700 кг/м3,
Керамзитобетонная сухая смесь – 800 кг/м3,
Керамзитовый щебень – от 600 до 1000 кг/м3.
Истинная плотность керамзита, величина постоянная, представляет собой массу единицы объема данного материала в плотном состоянии (Pu). Этот показатель необходим для того чтобы определять удельный вес. Так, для его расчета требуется разделить вес сухого материала на объем самого вещества, но при этом поры не учитываются. Нагляднее вывести следующую формулу: Pu=m/Va, где Va – объем, m — масса.
Плотность керамзита – характеристики и марки материалов
С каждым годом на рынке появляются все новые строительные и облицовочные материалы. Совершенствование производственных технологий позволяет создавать материалы, отличающиеся небольшим весом, хорошими параметрами прочности и теплоизоляционными характеристиками. Керамзит отвечает даже самым высоким требованиям строительным и облицовочным изделиям, потому его все активнее используют в разных сферах. О технических характеристиках данного материала пойдет речь ниже.
Делают керамзит из глины за счет обжига заготовок в высокотемпературных печах. Внешний слой конгломератов из глины под воздействием высокой температуры расплавляется, что и обеспечивает керамзиту его специфический цвет и гладкую поверхность. Во время обжига из глины выделяется газ, благодаря которому готовые изделия приобретают пористую структуру.
Глина выступает основой большого количества различных строительных материалов. Это и цемент, и кирпич, и многие другие. Такое активное использование глины объясняется ее великолепными природными характеристиками прочности, которые передаются изготавливаемым из нее материалам. Свойства, обеспечивающие высокую популярность керамзита на современном рынке, он приобретает именно во время обработки глины. Пористая структура обеспечивает малый вес изделий и их хорошие теплоизоляционные качества.
Керамзит изготавливается в виде гравия, щебня или отсева
В зависимости от того, как и из чего производят керамзит, определяется его форма, внешний вид и другие важные параметры. Всего выделяют три вида подобных изделий:
1. Гравий. Керамзитовый гравий представляет собой овальные окатыши или гранулы красно-коричневого цвета. В строительной сфере его используют повсеместно.
2. Щебень. Крупные фрагменты расколотых конгломератов обожженной глины, имеющие острые края и угловатую форму. Такой щебень обычно добавляют в состав бетонных растворов.
3. Отсев. Самые маленькие частицы обожженной глины, которые обычно представляют собой побочный продукт производства (обжига и дробления). Используют в строительстве в качестве пористого наполнителя.
Первые два вида изделий имеют размеры от 40 до 10 мм. Частицы меньше 5 мм уже относятся к отсеву. Мельчайшим элементам керамзитового песка нередко находят применение вне строительной сферы. К примеру, сегодня принято использовать такой материал при изготовлении фильтров очистки воды.
Использование в системах очистки еще раз подтверждает экологичность керамзита. Материал совершенно не токсичен, что до бесконечности расширяет способы его применения в быту.
Изделия из обожженной глины имеют множество важных характеристик, которые не постоянны и зависят как от типа изделия, так и от его основного назначения. Среди главных параметров материала обязательно выделяется насыпная плотность керамзита. На рынке представлено семь разных марок материала по плотности: от самой легкой плотностью 250 кг/м3 до самой тяжелой – плотностью до 850 кг/м3. В открытой продаже можно найти марки изделий от 250 до 600 кг/м3, марки 700 и 800 изготавливаются производителями по прямому заказу от покупателя.
Истинная плотность материалов может в 1,5 и даже в 2 раза превышать насыпную. Керамзитовая плотность – это параметр, который описывает вес кубического метра гранул, без учета промежутков между ними и пустот в отдельных конгломератах. То есть, если насыпная плотность составляет 350 кг/м3, истинная плотность может достигать 700 килограммов на кубический метр.
При выборе материалов необходимо учитывать не только объемный вес марки, но и прочность. На рынке представлено 13 видов гравия по прочности и 11 видов щебня. Прочность таких изделий одной марки может различаться. К примеру, щебень марки П100 имеет прочность до 1,6 МПа, тогда как гравий этой же марки может иметь прочность до 2,5 МПа. Прочность и плотность керамзита взаимосвязаны: чем выше плотность, тем будет выше и прочность.
Еще одной важной характеристикой материала является уровень теплопроводности. Диапазон уровня теплопроводности для различных изделий из обожженной глины достаточно узок. Это объясняется способностью керамзита надежно удерживать тепло. Для разных марок данная величина варьируется в пределах 0,10-0,18 Вт/(м*С). Чем выше плотность материала и его вес, тем выше теплопроводность.
Керамзит отличается устойчивостью к воздействию влаги, его уровень водопоглощения составляет от 8 до 20% для разных марок. Низкое водопоглощение обеспечивает для изделий из глины высокие характеристики стойкости к низким температурам.
Главный недостаток материала – высокое пылеобразование
При выборе строительных материалов собственников обычно интересует сколько весит куб керамзита, сколько он стоит и каковы его преимущества, а о недостатках забывают, хотя они тоже есть. Первый из них заключается в том, что керамзитовые щебень и гравий склонны к высокому пылеобразованию, потому для работы в домашних условиях обязательно применяют средства индивидуальной защиты, в том числе респиратор. Второй недостаток заключается в продолжительном времени, которое требуется материалу для полного высыхания при промокании.
Чаще всего материалы используют для того, чтобы сделать легкий бетон. Такой раствор позволяет возводить легкие монолитные стены, заливать черновые стяжки и выполнять другие важные работы. Легкий раствор просто незаменим, если требуется уложить большую стяжку в старом многоквартирном доме, в котором перекрытия находятся не в самом лучшем состоянии и не смогут выдержать существенного увеличения нагрузки. Малый удельный вес керамзита дает возможность создавать легкие строительные конструкции, не вкладывая в них большого количества денег. Созданные таким образом стены отличаются великолепными гигиеническими и санитарными характеристиками, обладают долговечностью и доступностью.
Керамзит часто применяют для утепления домов
Те, кому интересно, что такое керамзит и где его применять в домашних условиях, обычно находят рекомендации по использованию такого материала для утепления частных домов. Однако самостоятельно выполнить подобные работы не представляется возможным. Только опытные специалисты смогут провести расчеты для определения необходимой плотности изделий для утепления, выбрать наиболее подходящую марку и правильно произвести монтаж утеплительного слоя. Кстати, с практической точки зрения использовать керамзит для утепления не всегда рационально, так как материал может требовать засыпания теплоизоляционного слоя толщиной в 30-40 см.
Совсем иначе можно выполнить утепление и облицовку жилого объекта, если использовать не насыпной материал, а изготовленные из него керамзитобетонные блоки. Они отличаются высокой плотностью и позволяют эффективно и привлекательно облицовывать современные вентилируемые фасады.
Великолепные свойства керамзита обусловили его широчайшее использование при устройстве фундаментов жилых и нежилых объектов. Благодаря стойкости к влаге и морозу, с его помощью можно существенно снизить необходимую глубину залегания фундамента практически в 2 раза. К примеру, если без использования специального щебня расчетная глубина фундамента составляет 1,5 метра, с помощью обожженной глины ее можно сократить до 80 см.
Керамзитовые гранулы достаточно необычны и привлекательны, что позволяет использовать их не только в строительстве, но также в оформлении приусадебных территорий. К примеру они позволяют создавать достаточно эстетичные дорожки на земельном участке, которые не размокнут и не потеряют своих визуальных характеристик с течением времени.
Для чего нужно знать плотность керамзита?
Можно с уверенностью утверждать, что такой материал как керамзит относится к тем типам утеплителя, которым пока что трудно найти замену. В первую очередь это связано с его безвредностью для людей, присутствующих в здании.
Физические параметры керамзита – удельный вес и плотность – характеризуются сравнительно маленькими значениями. Внутренняя структура по форме напоминает мельчайшие ячейки. Когда же речь заходит о главном назначении керамзита, говорят о насыпной плотности как об основной характеристике материала.
керамзит является уникальных утеплителем
Владение данной информацией позволяет специалисту подобрать фракцию применительно к конкретной ситуации. Но, для проведения более объективных расчетов требуется знать численные значения всех троих параметров: удельный вес, объем и размер фракции.
Технология изготовления керамзита
В качестве сырья для изготовления керамзита используют специализированную глину. В целом процесс сводится к обжигу сырья. Прежде чем превратиться в конечный продукт, глина должна пройти все технологические стадии обработки. На последнем этапе в течение короткого промежутка времени, который обычно занимает от 20-ти до 40-ка минут, температура возрастает от начального значения 1050 на 250 градусов Цельсия.
Наблюдается интересный эффект – вспучивание нагреваемой массы, внутри образуются поры (или пустоты), т. е. ячейки, заполненные воздухом. Получаются прочные гранулы, поверхность которых плавится под воздействием высокой температуры, образуя герметичную оболочку. Гранулы способны выдерживать умеренные механические нагрузки.
Какие существуют фракции керамзита?
Интересно то, что при относительной небольшой плотности керамзит обладает хорошей прочностью. Высокие показатели последнего параметра гранулам обеспечивает их специфическое строение. Материал сохраняет целостность, находясь под огромным весом, но также благодаря этому остаются защищенными разные объекты, контактирующие с гранулами. По причине существующей разности размеров гранул есть основания условно разделить керамзит на три вида или фракции: щебень, гравий и песок.
Из перечисленных видов самой мельчайшей фракцией считается песок – размер песчинок находится в пределах от нуля до пяти миллиметров. В зависимости от того, какой средний размер гранул (в миллиметрах), гравий принято условно делить на три подвида:
от 5-ти до 10-ти;
от 10-ти до 20-ти;
от 20-ти до 40-ка.
Из раздробленного гравия образуется керамзитовый щебень. Наиболее востребованной является фракция, которая называется керамзитом дробленым. Ее частицы имеют размеры не более десяти миллиметров. Требуемая плотность гравия достигается путем применения пластичного, мокрого, сухого и порошково-пластичного режимов в процессе изготовления.
О насыпной плотности и марках керамзита
Плотность или насыпная плотность керамзита, как и всех остальных материалов, измеряется в тех же единицах – килограммы в кубическом метре (кг/куб. м). Когда речь идет о керамзите, то имеются в виду его теплоизоляционные свойства. Основные параметры – ячеистость, общий объем ячеек внутри гранул, объемный (насыпной) вес – влияют на качество керамзита. Невозможно однозначно утверждать, будто бы насыпная плотность имеет такое-то численное значение – оно колеблется в пределах между 250 и 800 кг/куб. м.
Это объясняется тем, что для каждой марки есть свое значение. Чтобы их различать, ввели стандарт – впереди пишется литера «М» и, соответственно, число. Например, если плотность чуть меньше 250 кг/куб. м, то маркировка – «М250». Для плотности находящейся в пределах от 250 до 300 кг/куб. м – «М300». До 450 кг/куб. м гравий маркируется с интервалом 50, но дальше разница в обозначениях между двумя соседними марками уже удваивается и равна 100, т. е. М500, М600 и т. д.
Такое обозначение марок по указанному принципу, которое зависит от плотности керамзита, имеет конкретное именование ГОСТ 9757-90. Конечно, согласно установленным правилам марки щебня и гравия из керамзита имеют условные нижнюю и верхнюю границы, соответственно, М250 и М600. Но при необходимости эти нормы можно откорректировать по просьбе заказчика, использовать значение, превышающее М600.
В случае с керамзитовым песком действуют следующие нормы: М500 – М1000. Если значения характеристик, близких к нижнему порогу, относятся к справочным, то наибольшие – желательно соблюдать. Напрашивается следующий вывод: если выбрать какую-то фракцию, то качественные показатели окажутся более предпочтительными у того керамзита, вес гранул которого минимальный.
Какие еще бывают виды плотности керамзита?
Знание истинной и удельной плотности насыпного утеплителя является необходимым условием для выполнения расчетов. Для каждого материала действует свое значение удельной плотности. Например, в случае с керамзитовым гравием она может меняться от 450-ти до 700-ти кг/куб. м, а в случае с керамзитобетонной сухой смесью – около 800 кг/куб. м. Удельная плотность керамзитового щебня находится в пределах 600-1000 кг/куб. м.
Истинную плотность определяют с помощью простой формулы: результат деления массы вещества, находящегося в сухом состоянии, на его объем (за вычетом объема ячеек внутри гранул). Из этого следует, что истинная плотность насыпного утеплителя, каковым является керамзит, относится к категории постоянных величин.
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
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.
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:
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.
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.
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
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
Насыпной утеплитель классифицируется по размеру гранул и их форме.
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.
Гравий
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.
Щебень
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.
Песок
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.
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.
