Абсолютно уверены, что загадочное слово “керамзит” знает любой человек старше 10 лет. Многие полагают, что это вроде какой-то строительный материал, или толи дренаж, толи прикормка для растений, или еще что-то… Но немногие ответят на простой вопрос: что же такое керамзит?
Затруднение вызовет, и просьба описать свойства этого материала. Спектр применения настолько широк, что перечисление займет массу времени. Большой загадкой остается, где добывают керамзит или может его производят? А если производят, то из чего?
Все чаще, делая обзоры на теплоизолирующие материалы, буквально заполонившие наши строительные рынки, ключевыми словами для описания становятся: новинка, современный, инновационный и так далее. И действительно, количество, разнообразие, а главное высокое качество многочисленных материалов в последнее время все больше удивляет и радует.
Сегодня мы поговорим о хорошо знакомом с детства материале. Сделаем, так сказать ликвидацию пробелов в знаниях. Действительно, керамзит в первую очередь строительный материал, который находит свое применение часто за пределами стройки. С керамзитовыми шариками, порой сталкиваются люди, которые совсем далеки от строительных площадок.
Керамзит свойства применение
За примером ходить далеко не надо, многие видели горшки на подоконниках с комнатными растениями, на дне которых были уложены небольшие коричневые шарики. Так вот эти горошинки и есть тот загадочный материал, о котором мы повествуем. А на дне горшка керамзит выполнял всего, навсего роль отличного дренажа для любимых цветов.
Керамзит — лёгкий, с большой степенью пор, материал нашедший широкое применение в строительстве. Производится посредством обжига глины. Часто для этих же целей используют глинистый сланец. Получаемый в результате керамзитовый гравий приобретает овальную, неоднородную форму. Существует также понятие: керамзитовый щебень – отличием материала становится лишь его геометрия, “шарики” больше похожи на кубики с острыми гранями и не ровными углами.
Не редко, материал можно встретить в виде керамзитового песка, в таком случае, шарики совсем маленькие, получают их путем дробления, они менее пористые и более твердые. Песчаные гранулы часто становятся составляющим материалом в цементных растворах, применяемых в строительстве. Различают керамзит по трем фракциям: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм.
Производится керамзит в мешках из глиняных пород включающих в состав порядка 30% кварца и железистые примеси около 10%, а также органические включения. Именно поэтому материал по сути является природным и естественным, но приготовлен он искусственным методом. В зависимости от того, какому обжигу подвергалась глина или сланец, керамзит получают с диапазоном объёмной массы — от 350 до 600 кг/м³ и выше если речь заходит о керамзитовом песке.
Как делают керамзит?
Родителем керамзита, и мы уже это заметили, является специальная глинистая порода. Суть процесса основывается на хорошо известном свойстве глины – вспучиваться в процессе нагревания. Особые пирогенные печи, похожие на барабаны, которые вращаются по кругу под некоторым углом задействованы в приготовлении керамзита. Гранулы сырца обжигаются до получения определенной структуры. Глиняные шарики под наклоном устремляются к горящему факелу.
Получив тепловой удар порядка 1200 градусов, глиняный состав вскипает и вспучивается. Снаружи материал оплавляется и приобретает коричневый цвет. Затем происходит один из важнейших этапов: охлаждение. Процесс состоит из нескольких этапов. Наверняка строители знают, что существует такой термин, как «коэффициент вспучивания грунтов», именно этот принцип и заложен в процесс волшебства превращения глиняной массы в керамзит. Сам обжиг имеет продолжительность около 45 минут.
Керамзит технические характеристики
Классификация материала определяется по значению насыпной плотности и измеряемой в килограммах на один кубический метр, лежащей в диапазоне от 250 кг до 1000 кг. Этот показатель еще называется объемный веси характеризуется как отношение объема к массе материала. Марки керамзита соответственно начинаются со значения М 250 и заканчиваются наименованием М 1000.
Так как печь вращается, гранулы приобретают почти круглую форму с размером диаметра от 0,2- 0,4 см. Чтобы легче было определиться с маркой, достаточно знать необходимый размер:
- 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 регламентирует марку от 250 до М 600. Технические условия повсеместно допускают выпуск материалов со значением М 800 и М 1000. Чтобы окончательно не запутаться, следует помнить простое правило: ниже марка – выше качество.
Керамзит входит в десятку органических теплоизоляционных материалов постоянно востребованных на строительном рынке. Коэффициент теплопроводности сильно зависит от фракций и лежит в диапазоне 0,06-0,17 Вт/м. Характеризует коэффициент линейная зависимость: уменьшаем размер материала – повышаем теплоизоляционные качества.
Сравнительная таблица теплопроводности материалов
Если цифры не дают наглядного и понятного понимания теплопроводности, то надеемся рисунок ниже дает более ясную картину:
Добавим, что керамзит еще характеризуется показателем прочности. Значение варьируется от П15 до П400. Если цифра в значении большая, то это указывает на лучшее качество. Повышенная плотность, придает материалу соответственно более высокую прочность. Строители различают керамзит по следующим маркам:
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.
Керамзитовый щебень
- По сути это дробленая керамзитовая масса. Большие, переразмеренные зерна и гранулы отправляют в дробилку, получаемый материал характеризуется острыми, неровными краями
- Применение не выходит за рамки наполнителя в бетонные смеси. Фракция щебня – 5–40 мм.
Керамзитовый песок
- В строительстве чаще всех используется как утеплитель, с мелкой фракцией до 5 миллиметров
Плюсы – минусы керамзита
Керамзит, пористое вещество с небольшим весом, легче него разве, что минеральная вата и другие вспененные полимеры, при этом прочный. Его вес предполагает утепление потолков, так как нет значительной нагрузки на перекрытие. В то же время утепление полов с последующей цементной стяжкой, делает процесс более легким, так как во время работ, можно ходить по материалу, не опасаясь за его целостность. Основные достоинства керамзита кроются 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.
Область применения керамзита
Ввиду незначительной стоимости и привлекательным свойствам, керамзит очень востребованный строительный и теплоизолирующий наполнитель. Материал не требует специфичных навыков в работе, легкий, недорогой, доступный, именно поэтому сфера его применения необычайно широкая и разнообразная:
- 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 выстроенные из керамзитовых блоков еще во времена Советского союза, до сих пор благополучно вмещают в себя тысячи семей по всей России и за ее пределами на протяжении более полувека. Кроме того, что они обладают хорошей прочностью и хорошо сохраняют тепло, так еще и наш климат располагает к эксплуатации этого морозоустойчивого и не капризного строительного материала.
Многие помнят эти сооружения как “народная стройка”. Вообще стоит заметить, что бетон или блоки изготовленные с добавлением керамзита, обладают характеристиками с высокими показателями прочности и остаются легкими несмотря на большие габариты.