Керамзит. Свойства, плюсы и минусы керамзита в строительстве.
Керамзит — это сыпучий строительный материал, разной фракции, изготавливаемый из натуральной глины и сланца, характеризующийся высокой пористостью и легкостью. Название материала на слуху практически у каждого, однако, совсем не каждый имеет представление о достоинствах этого простого и в то же время очень эффективного строительного материала, который может дать фору многим современным утеплителям и строительным добавкам. Ниже поговорим о назначении керамзита, о пользе данного материала для будущего домовладельца, насколько материал может выручить обычного частного застройщика, о всех достоинствах и недостатках керамзита в строительстве.
Производство керамзита его состав
Состав керамзита
Основным материалом, из которого изготавливается строительный керамзит – это осадочные глинистые породы. Состав глинистых пород достаточно разнообразен и включает в себя не только обычную глину, а разнообразные примеси: кварца до 30%, органических соединений, полевого шпата, карбонатов и незначительное количество соединений разного рода металлов. Состав керамзита зависит от особенностей той или иной местности, где осуществлялась добыча сырья для производства.
Кроме изначально содержащихся в сырье компонентов, для достижения эффекта вспучивания в состав, на стадии производства могут добавляться искусственные примеси и органические соединения (соляра и масло).
Производство керамзита
Зависит от состава природного сырья и осуществляется тремя основными способами:
Используется для изготовления керамзита из максимально однородной глинистой каменистой породы, с минимальным количеством имеющихся примесей. Добытую однородную породу дробят и отправляют на обжиг. Считается самым простым и дешевым способом производства керамзита.
При данном способе глинистую породу смешивают с водой и дополнительными примесями, которые необходимы для получения определенных свойств керамзита. Данную смесь подают во вращающуюся печь, где она комкуется естественным способом и высушивается под воздействием печных газов.
Такой способ эффективен при использовании влажной глинистой породы и необходимости дополнительных включений в материал.
печь для производства керамзита
Наиболее затратный способ, с помощью которого создается материал с улучшенными техническими характеристиками. В данном случае, также применяется увлажнение сырья и добавка дополнительный примесей, для достижения однородной массы. Но в отличие от сухого производства, из полученной смеси, на ленточном прессе формируется гранулы примерно одинаковой формы, которые подаются в печь для обжига и просушки. Таким образом, получается твердый керамзит однообразной формы, со всеми свойствами кирпича. Однако, в отличие от кирпича, имеющий большую теплоэффективность, за счет пористости и значительно меньший вес. Подробнее про свойства кирпича.
Применение керамзита в строительстве
Керамзит — это универсальный материал. Его широко применяют не только в строительстве зданий, но и при строительстве инфраструктуры: дорог и автомагистралей, в сельском хозяйстве, садоводстве.
Рассмотрим пользу керамзита для строительства:
керамзитом можно утеплять стены, пол и крышу
производство керамзитных блоков
Свойства и плюсы керамзита в строительстве
водостойкость сохраняется только при качественном материале
слой керамзита должен быть не менее 10-15 см
в керамзите не заводятся мыши в отличие от других видов утеплителя
Минусы керамзита в строительстве
съедает много площади
керамзит пыльный материал
Виды керамзита
Керамзит различают по объему гранул и их поверхности. Их различают три основных:
Самый мелкозернистый керамзит. Диаметр гранул не более 5 мм. Изготавливается путем дробления твердой глиняной породы и из остатков глиняного сырья. Используется как дополнительная добавка для кладочных растворов и растворов для стяжки полов. Подробней про стяжку пола.
виды керамзита по размеру и поверхности
Самый крупный по своей фракции керамзит, может быть самого разного диаметра, который превышает 40 мм, с негладкой и отличающейся поверхностью и формой. Изготавливается сухим способом, путем дробления твердых глиняных масс. Применяют в качестве бетонных наполнителей и как отсыпь для дорог.
керамзит между кладкой в стене
Керамзит – ветеран среди строительных утеплителей, имея определенные достоинства и недостатки, в наше время пользуется немалым спросом на строительном рынке. Его ценовая разница в сравнении с современными утеплительными материалами, долговечность и экологичность, теплоизоляционные свойства, еще долго будут составлять конкуренцию новым комбинированным материалам.
Обойтись во время строительства без керамзита практически невозможно. Этот недорогой, уникальный по совокупности свойств материал находит применение на разных стадиях возведения дома.
Эксплуатировать материал можно без стеснения, примененный правильно и в нужном месте, он не подведет.
Содержание статьи:
Керамзит — вспученные гранулы, без которых не обойтись
Керамзит представляет собой гранулы преимущественно округлой или овальной формы и внешне напоминает гравий – именно поэтому его называют «керамзитовый гравий». Керамзит продается в мешках и насыпью.
Технология обработки гранул напрямую влияет на такую его характеристику, как плотность, которая может варьироваться от 250 до 700 кг/м3. Чем меньше этот показатель, тем керамзит пористее, а следовательно, имеет более высокие теплоизоляционные свойства, он более легкий, но за счет этого резко повышается и его хрупкость, вследствие чего для строительных нужд используют более плотный керамзит от 400 кг/м3
Кроме того, материал различается своими размерами, фракцией: например, 8-20 мм или 4-10 мм. Исходя из этих размеров, продукцию делят на песок, щебень и керамзитовый гравий. Привычным для нас является именно керамзитовый гравий, в то время как в Европе большую популярность имеет керамзитовый щебень – угловатый по форме и имеющий размеры от 5 до 40 мм.
Подобный продукт получают путем дробления вспученной массы керамзита. Керамзитовый песок представляет собой наполнитель, частицы которого имеют размеры от 0,1 до 4мм. Песок получают путем обжига глинистой мелочи в шахтных или вращающихся печах, при помощи дробления крупных кусков или общей массы керамзита. Это практически отходы производства, которые тем не менее тоже идут в дело.
Свойства керамзита
Абсолютно безопасен для человека и окружающей среды.
Керамзит – это продукт быстрого обжига легкоплавких глин. С греческого слово «керамзит» переводится как «обожженная глина», что абсолютно соответствует действительности. Несмотря на тепловую обработку, он не только не теряет свойств, присущих самой глине, но и приобретает дополнительные, становясь пористым.
На их основе делают кермзитобетонные блоки, теплоизоляционные и механические свойства которых позволяют использовать их для теплоизоляционного строительства полов, стен, перекрытий, фундаментов и подвалов. Эти блоки благодаря керамзитному наполнителю приобретают и его свойства. Они легкие, прочные, огнеупорные, кислотоустойчивые и т.д.
Технические характеристики
Как можно использовать керамзит?
Одно из основных применений керамзита – наполнитель для легких бетонов. Из этого материала возводятся монолитные стены, заливаются черновые стяжки. Особенно это актуально тогда, когда необходимо уложить стяжку внушительных размеров, но при этом нельзя перегружать перекрытие.
Керамзит позволяет снизить вес конструкции и его цену. Возведенные стены из керамизтобетона обладают высокими санитарно-гигиеническими характеристиками, они долговечны и при этом доступны по цене.
Кроме того, керамзит применяется и в качестве утеплителя, но это должен быть высокопористый материал, и, прежде чем использовать его в качестве засыпного утеплителя, следует произвести не очень сложные, но доступные только специалистам расчеты.
По поводу его возможностей в области теплосбережения скажем только, что как засыпной вариант он проигрывает другим утеплителям. Расчетная толщина засыпки из керамзита плотностю 600 кг/м3 равна примерно 40 см. Это не совсем эффективно.
В то же время, использованный при изготовлении керамзитобетонных блоков, он значительно увеличивает их теплосберегающие характеристики.
Керамзит активно применяют и при устройстве сухой стяжки. Ныне этот способ очень популярен, так как позволяет получить прочную основу под ламинат, линолеум, пробку в кратчайшие сроки, буквально задень.
Также благодаря его уникальным свойствам, в том числе невосприимчивости к влаге и морозу, его активно используют для отсыпки фундамента при строительстве различных зданий и сооружений. Это позволяет сократить почти в 2 раза глубину залегания фундамента – с 1,5 м до 0,8 м, что ведет не только к экономии строительных материалов, но и к предотвращению промерзания грунта около фундамента постройки.
Последнее чревато перекосом дверей и оконных рам здания.
Применение керамзитового гравия
Теплоизоляция и дренаж в земляных насыпях дорог, прокладываемых в водонасыщенных грунтах
Гидропоника, создание оптимального микроклимата для корневой системы растений
В качестве сухой засыпки по ГВЛ полы с целью улучшение тепло- и звукоизоляционной способности пола
Керамзит окажется полезен и тем, кто прокладывает тепловые сети возле своего дома. Во-первых, вы будете уверены в том, что ваши трубы греют именно вас, а не холодную землю. Во-вторых, в случае аварии вам не придется долго и утомительно копать грунт в поисках места течи. В-третьих, после успешного ремонта вам ничего не мешает использовать материал вторично, при этом он не потеряет своих свойств.
Керамзит можно использовать не только в строительстве. С его помощью благоустраивают дорожки на дачном участке и даже увеличивают урожайность плодовых деревьев, создавая для их корней своеобразную дренажную систему. Это же относится и к комнатным цветам и растениям. Для этих целей используется керамзит более мелкий по размеру.
Использование при заливке фундамента керамзита как наполнителя бетона не рекомендуется. В этом случае лучше применять любой дробленый камень, хоть щебень, хоть гранит. Керамзит плох в этом качестве тем, что имеет ровные округлые грани, а это не препятствует возникновению работы на срез (сдвиг-излом) массива бетона. А фундамент должен именно исключить трещины (сдвиги) ленты в поперечном сечении.
Керамзит, аглопорит или перлит: в чем разница?
Сырье для получения керамзита – глина, аглопорита – глиносодержащие породы, перлита – вулканическое стекло, вермикулита – водосодержащая слюда.
Керамзитовый гравий изготавливают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель. Его объемная насыпная масса колеблется от 250 до 700 кг/м3. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу, придает ей высокую прочность.
Керамзитовый песок (зерна до 5 мм) получают при производстве керамзитового гравия (правда, в небольших количествах) а также по методу кипящего слоя обжигом сырья во взвешенном состоянии. Кроме того, его можно получать дроблением некондиционного продукта – зерен гравия размером более 40 мм и сваров.
Вспученный перлит изготавливают путем обжига вулканических стеклообразных пород (перлитов, обсдианов), которые содержат небольшое количество воды. При температуре 950-1200 градусов. Вода выделяется и перлит увеличивается в объеме в 10-20 раз.
Вспученный перлит применяют в качестве наполнителя для получения легких бетонов и формованных теплоизоляционных изделий. Кроме того, он хорош как акустическая звукоизоляция, как составляющая в штукатурках (слой перлитосодержащей штукатурки в 3 см равен по теплоизоляционным свойствам 15-сантиметровой кирпичной кладке).
Используют вспученный перлит и в производстве декоративно-акустических панелей, и как гранулят для укоренения черенков растений, субстрат, в кондиционировании почвы. И это далеко не полный список.
Вспученный вермикулит – пористый сыпучий материал, полученный путем обжига водосодержащих слюд. Этот заполнитель используют для изготовления теплоизоляционных легких бетонов.
Аглопорит получают при обжиге глиносодержащего сырья с добавкой 8-10 % топлива на решетках агломерационных машин. Каменный уголь выгорает, а частицы сырья спекаются. Производство аглопорита выгодно, когда для его изготовления применяют местные виды сырья: легкоплавкие глинистые и лессовые породы, а также отходы промышленности – золы, топливные шлаки и углесодержащие шахтные породы. Аглопорит выпускают в виде пористого песка и щебня.
Использовать какой-то строительный материал надо, учитывая те задачи, которые стоят перед строительством. Допустим, вам нужно утеплить пол помещения, где повышенная влажность. В этом случае лучшим вариантом будет использование перлита – его гигроскопичность выше. Керамзит гораздо прочнее и тверже, и это его качество может пригодиться в решении особых задач. Взгляните на насыпную плотность материалов: перлит гораздо легче и мельче, и это может существенно облегчить конструкцию.
Если более пористый и легкий керамзит используется преимущественно для стеновых панелей, то для аглопорита главной областью применения являются конструкционные легкие бетоны. Аглопоритобетон идет на изготовление предварительно напряженных железобетонных конструкций перекрытий и покрытий, большепролетных балок и ферм, мостовых пролетных строений и т.д.
Из чего делают керамзит и для чего его можно использовать
Может показаться, что о гранулах из керамики известно почти все. Любой домашний мастер с легкостью расскажет, что такое керамзит. Однако и у такого популярного материала есть свои секреты и особенности. О них мы сегодня и поговорим.
Что собой представляет керамзит
Это легкие шарики из керамики с особой пористой структурой. Сырьем для их производства становятся глинистые сланцы и различные сорта глин, которые ускоренно обжигают в специальных печах. В результате получаются зерна со спекшейся, очень плотной оболочкой. Внутри них сохраняются наполненные воздухом поры — их наличие обуславливает свойства изделий.
Форма зависит от способа изготовления и может быть разной. Выпускаются элементы в градации от почти правильного шара до деталей, похожих на куб. На характеристики изделия форма никак не влияет. Разнятся и размеры. В некоторых случаях используется смесь из разных фракций, что позволяет при необходимости уложить элементы максимально плотно.
Разновидности керамического материала
Основным признаком, по которому осуществляется классификация, является величина зерен. Исходя из этого, различают три группы:
Керамзитовый песок
Размер гранул не превышает 5 мм. Изготавливается методом измельчения крупных фрагментов керамической массы или обжигом остатков глиняного сырья. Мелкая фракция хороша в качестве наполнителя при изготовлении цементных растворов, сверхлегких бетонов и т.д.
Керамзитовый гравий
Представляет собой зерна только округлой формы размером от 5 до 40 мм. Производятся путем вспучивания заготовок из глины в печах. Обладают максимально высокими изоляционными характеристиками. Используется в качестве утеплителей различного назначения и при производстве бетонных блоков.
Керамзитовый щебень
Это самые крупные элементы, размером от 5 до 40 мм. Причем разница в размерах может быть значительной. Форма встречается любая, но чаще всего это угловатые детали. Изготавливается путем измельчения кусков керамической массы. Чаще всего используется в качестве наполнителя в процессе изготовления легких бетонов.
Как делают керамзит
Производство начинается с отбора сырья. Глина сортируется, максимально удаляются примеси, при необходимости добавляются вещества, улучшающие вспучивание. Это могут быть соляровое масло, анулит, мазут и др. После этого формируются сырцовые гранулы, которые могут состоять из разных сортов глины. Они должны пройти процесс сушки. После высушивания загружаются в барабанную печь, где происходит обжиг.
Для ускорения процесса вспучивания глины сырцовые шарики постоянно перемешиваются. В зоне обжига поддерживается температура порядка 1300С. На обработку одной партии уходит около получаса. Готовые изделия остужают и калибруют, разделяя на фракции. При необходимости дополнительно дробят. После чего упаковывают.
Характеристики материала напрямую зависят от качества сырцовых зерен. Производят их 4 различными методами:
Каждый из них дает хороший результат только при условии, что в процессе используют определенные сорта глины. Такое производство возможно и в домашних условиях: для этого приобретается мини-установка. Правда, качество кустарных изделий ниже, что ограничивает их область применения.
Особенности гранулированного материала
Обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, что дает возможность использовать его в разных областях строительства. Специалисты точно знают, для чего нужен керамзит на полу, под крышей и в других частях конструкции. Его основные преимущества:
Из недостатков стоит отметить небольшую гигроскопичность керамзита. Намокнув, он очень долго сохнет, что нужно учесть при проведении строительных работ. По этой причине желательно выполнять паро- и гидроизоляцию при укладке керамического утеплителя.
Для чего используется керамзит в строительстве
Область применения материала очень широка. Она включает в себя несколько направлений:
Наполнитель для легких и сверхлегких бетонов
Они незаменимы для заливки черновых стяжек и возведения монолитных стен. Особенно в тех случаях, когда излишняя нагрузка на конструкции недопустима или нежелательна. Использование керамического наполнителя позволяет значительно снизить вес систем и при этом не влияет на степень ее прочности.
Утеплитель
Оптимально использовать высокопористые разновидности. Они отличаются максимальными изолирующими характеристиками. Их засыпают на перекрытия, под пол, в стены и т.п. Чтобы получить хороший результат, необходимо провести расчеты, чтобы точно определить высоту утепляющего слоя.
Керамзит: какими полезными свойствами он обладает и где можно его использовать?
Керамзит — парадоксальный материал. Все его видели, едва ли не каждый держал в руках, но мало кто знает, как его делают и где его используют
Чтобы понять природу и свойства керамзита, стоит рассмотреть технологию изготовления, тем более что это довольно интересный процесс. Сырье — глину или глинистый сланец — вымешивают и дважды перемалывают, придавая вязкой массе форму округлых гранул. Затем отправляют в огромную шаровую печь, которая постоянно вращается, не давая глине снова слипнуться в ком.
Под воздействием высокой (1200-1350ºС) температуры комки глины буквально вскипают. И чем медленнее вращается печь, тем более пористыми и легкими получаются гранулы керамзита. То есть производитель может регулировать процесс обжига, в той или иной степени меняя свойства материала.
После термической обработки, которая продолжается в среднем 45 минут, гранулят остужают и калибруют, разделяя по фракциям. При необходимости дробят.
Но какого бы размера и плотности не был керамзит, в любом случае это довольно эффективный утеплитель. Коэффициент его теплопроводности варьируется в пределах 0,08-0,17 Вт/м*К. Это менее впечатляющие показатели, чем у минеральной ваты (0,045-0,07 Вт/м*К) или пенополистирола (0,031-0,42 Вт/м*К). И все же пористые глиняные гранулы способны надежно защитить дом от промерзания, что проверено многими десятилетиями использования.
Как правило, дома утепляют керамзитом в процессе строительства, засыпая гранулы в полости стен и межэтажных перекрытий
Есть у керамзита и другие полезные свойства. Одно из важнейших — малый объемный вес. Это позволяет насыпать его слоями 10 см и более, не оказывая при этом дополнительную нагрузку на фундамент.
Также керамзит обладает шумопоглощающими свойствам, а значит, с его помощью можно решить две проблемы разом — утеплить дом и изолировать комнаты от раздражающих звуков извне.
Материал стоек к отрицательным температурам и способен выдержать не менее 25 циклов замораживания/оттаивания. Ему не страшны ни агрессивные химреагенты, ни гниль, ни плесень, ни насекомые-вредители. Грызунам керамзит тоже «не по зубам». Конечно же, обожженная глина не подвержена огню. Ну а главным достоинством керамического гранулята является низкая цена: в среднем от 60 руб./мешок 60 л в зависимости от фракции.
Раньше дачнику трудно было достать керамзит, так как он продавался только целыми грузовиками и приходилось кооперироваться с соседями. Но сегодня сыпучий материал поставляется в мешках разных объемов.
К сожалению, недостатки у керамзита тоже есть, и они довольно существенны. В первую очередь это хрупкость. Пористый керамический камушек раскалывается даже от незначительных усилий. И конечно же, керамическое крошево не может служить эффективным теплоизолятором. Крайне важно сохранить гранулы в целостности, поэтому керамзит нельзя использовать в конструкциях с повышенной нагрузкой.
Также стоит отметить, что керамзит быстро намокает, но медленно высыхает. Поэтому при утеплении его необходимо надежно гидроизолировать при помощи гидроизоляционных пленок.
Для эффективного утепления стен и перекрытий необходим слой керамзита толщиной не менее 10 см
Области применения
Разобравшись с основными свойствами материала, поговорим об областях его применения. Теплоизоляцией стен и перекрытий она не ограничивается. Так, керамзит активно используется в качестве наполнителя для легких бетонных блоков. В результате получается керамзитобетон, который пользуется у застройщиков заслуженной популярностью.
Керамзит хорошо показывает себя в качестве отсыпки при обустройстве фундамента, предотвращая его промерзание и уменьшая глубину закладки.
Он может служить основой для системы выравнивания пола при создании полусухих и сухих стяжек.
Огородники используют керамзит на грядках в качестве дренажной подушки. Для эффективного отвода почвенной влаги достаточно слоя в 2-3 см
Еще одно перспективное направление — гидропоника. Пористый керамзит успешно заменяет почву для растений, впитывая питательный субстрат и постепенно отдавая его корням.
