Керамзит

Керамзитовый гравий

Керамзитовый гравий (керамзит) представляет собой легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, реже в виде щебня, получаемый при обжиге легкоплавких глинистых пород, способных всучиваться при быстром нагревании их до температуры 1050 – 1300°С в течение 25–45 мин. Качество керамзитового гравия характеризуется размером его зерен, объемным весом и прочностью. В зависимости от размера зерен керамзитовый гравий делят на следующие фракции: 5 – 10, 10 – 20 и 20 – 40 мм, зерна менее 5 мм относят к керамзитовому песку. Материал обычно имеет насыпную плотность выше 500 кг/м3 и водопоглощение от 10 до 25%.

В свое время керамзит послужил основой для развития индустриального домостроения, в результате чего были решены задачи: значительного повышения объемов строительства, снижения трудозатрат и сокращения сроков возведения объектов. Была снята острота жилищной проблемы, проведено расселение из коммунальных квартир. За короткое время с 1958 до 1968 года мощность предприятий по производству керамзита увеличилась в 34 раза и достигла 5,294 млн. м3; наибольший объем выпуска относится к 1990г. – 38 млн. м3 на 352 заводах. При этом общий объем произведенных в этом году (абсолютный максимум) пористых заполнителей составил 49 млн. м3, то есть 77%. Основы технологии керамзита изложены в монографии Онацкого С.П. (Онацкий С.П. Производство керамзита. – М., Стройиздат, 1987. – 322 с.)

Высокие энергозатраты производства керамзита (93кг у.т. на 1 м3 заполнителя), ограниченность качественного сырья и большая плотность материала и, соответственно,- невысокие теплоизоляционные свойства привели к резкому сокращению производства керамзита в России в 90-е годы.

Тем не менее, и в настоящее время из существующих в настоящее время на рынке насыпных теплоизоляционных материалов основную долю по прежнему составляет керамзитовый гравий, который по своим теплотехническим характеристикам и относительно высокой плотности малопригоден в качестве эффективной теплоизоляции. Действительно, наиболее широко выпускаемый керамзит имеет насыпную плотность 600 кг/м3 и соответствующую теплопроводность выше 0,2 Вт/(м•К).

По экспертной оценке специалистов НИИКерамзит в 2000 г. в России было произведено около 10 млн. м3 простых засыпных заполнителей, включая керамзит. В настоящее время многие предприятия или прекратили свое существование, или простаивают, или работают с пониженной производительностью. Кроме того, наблюдается тенденция к вытеснению керамзита и замене его другими видами утеплителей при производстве наружных ограждающих конструкций в связи с низкими теплоизоляционными свойствами материала и его невысокой морозостойкостью.

Специалисты сокращение керамзитового производства связывают с повсеместным резким сокращением панельного домостроения – основного потребителя керамзитового гравия и песка. Многие даже относительно «благополучные» предприятия, в зимнее время из-за отсутствия спроса или простаивают, или, работая на пониженной производительности, выгружают свою продукцию на землю, ухудшая и без того невысокое качество керамзита. Сегодня керамзитовый гравий, в основном, расходуется на изготовление всевозможных засыпок: чердачных и межэтажных, при изготовлении пола и стен в дачных домиках. Имеются случаи применения керамзита в качестве засыпки колодцев при колодезной кладке стен из кирпича.

Другими причинами такого положения называют резко изменившиеся отношения в обществе между производством и потреблением, повышением требований к теплофизическим характеристикам ограждающих зданий и сооружений, которым однослойные керамзитобетонные панели не отвечают.

Поэтому в последние годы интенсивно создаются производства более эффективных насыпных материалов, имеющих лучшие, по сравнению с керамзитом, теплоизоляционные свойства и соответственно – значительно меньшую насыпную плотность: ниже 200 кг/м3. Преимущественно это вспученные перлит и вермикулит. Эти материалы изготавливаются из природных материалов – горных пород, содержащих в своем составе химически связанную воду. При резком нагреве материала происходит испарение воды, сопровождающееся разрывом и вспучиванием горной силикатной породы.

Размер керамзитобетонного блока по стандарту

Дело в том, что отдельного стандарта по керамзитобетонным блокам нет. Этот вид материала описывается группой нормативов, которые нормируют легкие бетоны и изделия из них. Так размеры стеновых блоков из легкого бетона устанавливаются ГОСТом 6133-99.

Стандартный размер керамзитобетонного блока по ГОСТу 6133

Предельные отклонения также указываются. По длине они составляют ±3 мм, по высоте ±4 мм, толщина стенок между перегородками может быть толще на 3 мм (тоньше быть не может).

Популярный размер керамзитобетонного блока для стен и перегородок

Чаще всего для кладки стен применяют керамзитобетонные блоки размером 390*190*188 мм. Получается очень удобно, так как для средней полосы России считается оптимальной толщина стенки 400 мм. То есть, кладку ведут «в один блок». Для перегородок требуется обычно меньшая толщина — 90 мм. Длина и высота при этом остаются такой же. То есть, размер керамзитобетонного блока для перегородок 390*90*188 мм. Это не значит, что перегородки нельзя делать из более длинных или более коротких перегородочных плит. Можно, но более короткие — больше швов, больше расход раствора, а более длинные тяжелее, сложнее в работе.

Блок перегородочный керамзитобетонный: размеры по ГОСТу

Если вы хотите иметь лучшие параметры по звукоизоляции между помещениями, перегородки можно сложить и из стеновых блоков. Либо стандартной ширины — 190 мм, либо тех что потоньше — 138 мм. Но затраты при этом больше.

Нестандартные габариты

В стандарте есть приписка о том, что по согласованию с заказчиком размер керамзитобетонного блока может быть любым. Так что можно встретить изделия любого формата.

Размер керамзитобетонного блока такого формата точно к стандартным не отнесешь

Кроме того, существуют еще и технические условия (ТУ), которые разрабатывают и регистрируют сами предприятия. Если вы собираетесь закупать большую партию и в маркировке стоит не ГОСТ 6133-99, а ТУ, лучше с этим документом ознакомиться, чтобы не было сюрпризов.

Керамзит в качестве утеплителя

Классифицируя подобный утеплитель по способу получения и размеру гранул, выделяют несколько его разновидностей:

• гравий;
• щебень;
• песок.

Первый представляет собой округлые зерна размером 2-4 см, имеющие пористую структуру, покрытые прочной оболочкой. Именно наличие закрытых ячеек, содержащих в себе воздух, обуславливает возможность применения керамзитового гравия в качестве утеплителя. Получается он путем вспучивания лёгких сортов глины. Данная фракция характеризуется наилучшими теплоизоляционными свойствами.

Керамзитовый щебень – продукт дробления вспученной мягкой глины на фракции размером 1-2 см. В результате образуются элементы, имеющие неправильную, часто угловатую форму. Если в состав утеплителя будут входить зерна только такого вида, то теплопроводность керамзита будет несколько выше.

Побочным продуктом, образующимся при получении двух основных фракций, является керамзитовый песок, который представляет собой зёрна размером 0,5-1 см. Он обладает худшими теплоизоляционными свойствами по сравнению с гравием и щебнем. Данная разновидность используется, преимущественно, в качестве пористого наполнителя, входящего в состав бетонной стяжки.

Влияние насыпной плотности и толщины слоя на общую теплопроводность

При условии достижения равных теплоизоляционных свойств, слой керамзитового гравия будет иметь меньшую толщину в сравнении со щебнем. Нагрузка на перекрытие в первом случае ниже – это связано с разницей показателей насыпной плотности. Данный параметр характеризует отношение суммарной массы гранул (в данном случае керамзита) к их общему объему без учета промежутков между ними и неизбежно возникающих сколов.

На практике в качестве утеплителя используют смесь трех фракций: гравия, щебня, песка. Подобным образом достигается наибольшая жесткость и наименьшая толщина слоя, а также предотвращается конвекционное движение прогретого воздуха по образовавшимся пустотам между гранулами. Поэтому, рассчитывая высоту слоя керамзита, правильнее будет руководствоваться величиной истинной плотности, которая в 1,5-2 раза превышает насыпную. Рекомендуемая толщина его при укладке на грунт – 25-30 см. При утеплении бетонного перекрытия она не должна быть менее 10 см.

Сравнение с минватой и пенопластом

Пенопласт обладает хорошими утеплительными свойствами, которые выражаются конкретным значением — 0,047 Вт/(м*К). Он широко применяется для отделки многоквартирных или частных домов, офисных зданий. Но, не смотря на большую, на первый взгляд, эффективность плиты пенопласта (относительно слоя керамзита) – это далеко не всегда так.

Там, где требуется обустройство поверхностей, подвергающихся частым механическим воздействиям, существенным нагрузкам, лучше использовать смесь гравия и щебня. Однако при теплоизоляции стен, пола чердачных помещений пенопласт будет эффективнее. К тому же он обладает незначительным весом, характеризуется меньшей толщиной по сравнению с другими утеплителями. Все это позволяет применять его там, где излишние нагрузки на перекрытие недопустимы.

При утеплении пенопластом не требуется устройство дополнительной гидроизоляции. Однако ему, как и большинству полимерных материалов, присуща горючесть.

Минеральная вата также широко применяется для защиты жилья от холодов. Но и в этом случае не стоит сравнивать теплопроводность минваты и керамзита, даже несмотря на то, что значение ее в первом случае намного ниже (0,048-0,07 Вт/(м*К)). Используют такие утеплители в разных случаях. Так, для обшивки стен, потолков в частных домах с внутренней стороны помещения ни гравий, ни щебень, ни, тем более, керамзитовый песок абсолютно не пригодны. Минвата же здесь будет практически незаменима.

https://youtube.com/watch?v=Vn_6FL3ZJlw

Однако она является довольно объемным утеплительным материалом. Любые попытки ее спрессовать приведут к уменьшению объема содержащегося в минвате воздуха, а значит, к снижению эффективности

К тому же использовать минеральную вату следует крайне осторожно. Данный вид утеплителя негативно воздействует на организм человека

Подобная характеристика говорит о том, что все работы по укладке следует производить только с применением средств индивидуальной защиты.

Как производятся расчеты

Коэффициент теплопроводности керамзитобетонных блоков участвует в проведении расчетов по специальной формуле δ= Rreg* λ, где:

• δ – нормативная толщина стены;
• Rreg – сопротивление тепловой передачи;
• λ — показатель проводимости тепловой энергии.

Подставляя в формулу фактические данные, можно легко определить нормативную толщину стены, например, если сопротивление Rreg = 3 (кв.см.*оС/Вт), то при минимальном показателе равном 0,10 (Вт/м*оС), стена будет иметь толщину 0,3 м (3*0,10), при самом высоком коэффициенте толщина стены составит 1,65 м (3*0,55). Но как можно быстро определить теплопроводность керамзитобетонных блоков? Таблица с готовыми данными позволяет без проведения предварительных расчетов узнавать, какой должна быть толщина стены.

Как найти вес керамзитобетонных изделий?

Значение точного веса блока или смесей для заливки стяжек и монолитных конструкций является ключевым при проведении расчетов оснований и количества стройматериалов. Особого внимания требуют бетоны с легкими и пористыми наполнителями – керамзитом или перлитом, из-за широкого диапазона плотности (350-1800 кг/м3) масса 1 стенового камня на их основе при равных размерах варьируется от 6 до 29 кг, что сказывается на простоте монтажа и связанных рабочих характеристиках: теплопроводности, выдерживаемой прочности на сжатие, морозостойкости и водопоглощении.

Понятие удельного и объемного веса, способы определения

Отношение занимаемого объема твердого вещества к его массе часто путают с истинной плотностью, при проведении расчетов важно понимать разницу между этими терминами и учитывать зависимость от внешних факторов – влажности или степени вовлеченного воздуха. При измерении в идеальных условиях, а именно – при сухом состоянии керамзитобетона полученный параметр соответствует его удельному весу, используемому при разделении материала на отдельные марки

На величину этого показателя оказывает прямое влияние доля компонентов в составе и вид гранул обожженной глины. Исходя из его значения марки условно разделяют на теплоизоляционные (350-600 кг/м3), конструкционно-теплоизоляционные (700-1400) и конструкционные (1200-1800), каждая из которых имеет свою оптимальную сферу применения. Но эта характеристика не учитывает наличие или отсутствие пустот и изменение массы блока при намокании, поэтому при проведении расчетов нагрузки используется объемный вес, а не удельный.

Найти второй показатель проще – изделие тщательно измеряется и взвешивается при нормальных условиях влажности, отношение объема к массе и будет искомым параметром. У керамзитоблоков без внутренних пустот и щелей отклонение от марочной плотности незначительное (в сухом состоянии оно стремится к 0). У пористых разновидностей разница в массе при равных размерах ожидаемо достигает 20-40%.

Для сравнения: 1 элемент со стандартными габаритами 390×190×199 при равной плотности основы весит 16,9 кг при отсутствии каких-либо пустот, 14,7 – наличии двух крупных щелей, 12,2 – семи. Изменение этой величины при намокании зависит от коэффициента водопоглощения бетона и достигает 20%, в целом при хорошей стойкости к влаге материалы не предназначены для постоянной эксплуатации в условиях повышенной влажности.

Максимальную массу 1 м3 бетона в сухом состоянии (она же – ожидаемый удельный вес) находят по формуле: G=Vк·gк+ Vм·gм+1,15Ц, где:

• Ц равняется расходу вяжущего в кг на 1 м3 керамзитобетона. В данном случае это относится к портландцементу с маркой прочности не ниже М400;
• gк и gм – объемный (насыпной) вес крупного и мелкого инертного наполнителя в кг/м3, соответственно;
• Vк и Vм – их расход в м3.

Факторы влияния веса на другие показатели

Этот параметр нужен в первую очередь при расчете фундаментов: зная массу и число блоков из керамзитобетона, несложно найти общую весовую нагрузку, оказываемую строительными конструкциями. Он косвенно подтверждает другие характеристики – марочную прочность, морозостойкость и заявленную теплопроводность и определяет целесообразность применения в зависимости от назначения заливаемых или возводимых конструкций.

Для заложения теплых прослоек и теплоизоляции каркасных домов используются изделия с массой 1 м3 в пределах 500 кг, для бетонирования нагружаемых стяжек – 800-100, возведения капитальных стен – 700-1400.

Производители и цены

Сегодня керамзит представлен в широком ассортименте

Главное при выборе обратить внимание на проверенных производителей

К их числу можно отнести:

• Керамзит- цена 125 рублей за мешок
• «Клинстройдеталь» – цена 250 рублей за мешок;
• ПСК комбинат – цена 100 рублей за мешок;
• «КСК Ржевский» – цена 180 рублей за мешок;
• «Мелиз» – цена 150 рублей за мешок;
• «Эксперимент» – цена 240 рублей за мешок;
• «Керамзитовый завод Алексинский» – цена 190 рублей за мешок;
• «Белкерамзит» – цена 170 рублей за мешок.

На видео – свойства керамзита для пола:

Керамзит – это популярный материал, который используют в качестве теплоизоляции. Он имеет отличные показатели теплопроводности, звукоизоляции и морозостойкости. Его активно применяют при утеплении деревянных полов, при изготовлении фильтров для скважин или производства бетона. Покупать материал необходимо только у проверенных производителей, чтобы не переживать за счет качество керамзита.

Утепление стен с использованием керамзита

Оптимальным вариантом утепления стен с применением данного материала считается конструкция трехслойного типа.

Несущая конструкция, выполненная из керамзитобетона, выполняет функцию первого слоя толщиной около 40 см. Блоки прочны, безопасны, имеют высокие теплоизоляционные характеристики.

При выполнении второго слоя используют смесь керамзита и цементного молочка в соотношении 1:10 — капсимет. Склеивание гранул цемента между собой происходит после засыпки смеси под влиянием естественной влажности. Толщина слоя в 10 см достаточна для обеспечения высокого уровня теплоизоляции. Масса достаточно жесткой конструкции распределяется по поверхности фундамента домостроения.

Третий слой, из дерева или кирпича, защищает утепляющий материал от влияния внешних условий среды.

Другой простой способ утепления стен — засыпка керамзита в пространство между стеной и обшивкой, например, вагонкой. Сухой материал заливают специально приготовленным раствором цемента жидкой консистенции.

Достаточно часто материал используют в возведении дополнительных стенок. Суть метода в том, что мелкий гравий засыпают в пространство между стеной и металлическим каркасом, огражденным гипсокартонном.

Состав керамзита

Мы уже отмечали, что для его изготовления используется глина, однако не каждый её вид подойдет на эту роль. Подойдут только те, в которых в процессе обжига выделяется газ, он-то и придает керамзиту его пористость и легкость. В противном случае вес куба керамзита составлял бы гораздо больше. Поэтому для изготовления керамзитовых фракций — керамзитового песка, керамзитового гравия, керамзитового щебня — используются специальные породы глины, где содержится порядка 30% кварца. И конечно, многое зависит от того, каким режимом обрабатывается глина. Поэтому производство керамзита это процесс, требующий неукоснительного соблюдения технологии.

Степень трамбовки на площадке и при перевозке

Отклонение в объеме загружаемого и доставляемого на конечную точку щебня – известный факт, чем сильнее вибрация при транспортировке и дальше расстояние, тем выше его степень уплотнения. Для проверки соответствия количества привезенного материала чаще всего используется обычная рулетка. После обмерки кузова полученный объем делят на коэффициент и сверяют с указанным в сопроводительной документации значением. Вне зависимости от размера фракций данный показатель не может быть меньше 1,1, при высоких требованиях к точности доставки его оговаривают и прописывают в договоре отдельно.

При игнорировании этого момента претензии к поставщику необоснованные, согласно ГОСТ 8267-93 параметр не относится к обязательным характеристикам. По умолчанию для щебня принимается равным 1,1, проверку доставленного объема проводят на пункте приема, после выгрузки материал занимает чуть больше места, но со временем он дает усадку.

Требуемая степень уплотнения при подготовке оснований зданий и дорог указывается в проектной документации и зависит от ожидаемых весовых нагрузок. На практике может достигать 1,52, отклонение должно быть минимальным (не более 10%). Трамбовку проводят послойно с ограничением по толщине в 15-20 см и применением разных фракций.

Дорожное покрытие или фундаментные подушки засыпаются на подготовленные площадки, а именно – с выравненным и утрамбованным грунтом, без значительных отклонений уровня. Первый слой формуется из крупного гравийного или гранитного щебня, использование доломитовых пород должно быть разрешено проектом. После предварительного уплотнения куски расклинцовывают более мелкими фракциями, при необходимости – вплоть до засыпки песка или песчано-гравийных смесей. Качество выполнения работ проверяется отдельно на каждом слое.

Соответствие полученного результата трамбовки проектному оценивается с помощью специального оборудования – плотномера. Замер проводится при условии содержания не более 15% зерен с размером до 10 мм. Инструмент погружают на 150 мм строго вертикально с соблюдением необходимого нажима, уровень вычисляют по отклонению стрелки на приборе. Для исключения ошибки замеры делают в 3-5 точках в разных местах.

Насыпная плотность щебня разных фракций

Помимо коэффициента трамбовки для определения точного количества требуемого материала нужно знать размеры засыпаемой конструкции и удельный вес заполнителя. Последний представляет собой отношение массы щебенки или гравия к занимаемому ими объему и зависит в первую очередь от прочности исходной породы и размера.

Тип	Насыпная плотность (кг/м3) при размере фракций:
0-5	5-10	5-20	20-40	40-70
Гранитный	1500	1430	1400	1380	1350
Гравий		1410	1390	1370	1340
Доломитовый			1320	1280	1120

Удельный вес обязательно указывается в сертификате продукции, при отсутствии точных данных его можно найти самостоятельно опытным путем. Для этого потребуется цилиндрическая емкость и весы, материал засыпают без трамбовки и взвешивают до и после заполнения. Количество находят путем умножения объема конструкции или основания на полученное значение и на степень уплотнения, указанную в проектной документации.

Показатели плотности также актуальны при подборе пропорций при приготовлении бетонных смесей. Для фундаментных конструкций рекомендуется использовать гранитный щебень с размером фракций в пределах 20-40 мм и удельным весом не менее 1400 кг/м3

Уплотнение в данном случае не проводится, но обращается внимание на лещадность – для изготовления ЖБИ требуется кубовидный заполнитель с низким содержанием зерен неправильной формы. Насыпная плотность используется при перерасчете объемных пропорций в массовые и наоборот

Керамзит – свойства, характеристики

• длительный срок эксплуатации;
• пожаробезопасный;
• атмосфероустойчивый;
• прочный;
• не выделяет запаха;
• морозоустойчив;
• экологически чист;
• низкая теплопроводность;
• высокая насыпная плотность;
• легкий вес;
• водоустойчив.

Как делают керамзит

Его производное сырье — определенный сорт легкоплавкой глины, экологически безопасной, без примесей и добавок.

Керамзит изготавливают методом обжига глины в печах при высоком давлении и повышенных температурах. Поэтому, на вопрос — что такое керамзит, можно ответить, что это обработанная глина.

В процессе производства, глина закипает, делается пузырьками — гранулами. Внешняя оболочка начинает плавиться, при этом, создается гладкая, ровная поверхность. Если его разрезать аккуратно пополам, мы увидим, что, внутри каждая гранула имеет пористую структуру. На выходе получают гранулы различного диаметра, которые затем сортируют и складируют по размеру. Именно от размера будет зависеть цена и сфера применения.

Свойства керамзита

1. Высокая теплоизоляция. Керамзит задерживает в помещении тепло и не позволяет попадать туда холоду с улицы. А все благодаря его пористости, которую он приобретает в результате обработки, проведенной в определенном режиме. Однако, кроме так необходимых для обеспечения теплоизоляции пор, в керамзите образуется стекло, большой процент содержания которого приводит к снижению теплоизоляционных свойств данного материала. Чтобы составить наглядное представление о степени теплопроводности керамзита, нужно отметить, что десятисантиметровый слой этого материала соответствует доске, толщиной в 25 сантиметров, или кладки из кирпича 80-120 сантиметров.
2. На керамзит не действуют какие-либо химические вещества, устойчив к пагубному воздействию кислот. Также ему не смогут навредить различные опасные микроорганизмы, такие как грибок, плесень и другие.
3. Керамзит, в отличие от других материалов, очень долговечен. Это связано с тем, что при его изготовлении в качестве основного компонента используют глину.
4. Обладает звукоизоляционными свойствами, которые полностью зависят от того, насколько порист этот материал. Иными словами, чем ниже его марка, тем хуже в помещение будет проникать шум. Такое свойство керамзита ценят владельцы квартир. В том случае, если высота потолка разрешает, под бетонную стяжку насыпают слой керамзита, формируя, таким образом, звукоизоляцию между этажами.
5. Благодаря высокой прочности, данный материал можно применять для наполнения бетона и изготовке керамзитовых блоков. Керамзитобетон стал популярным материалом, используемым для постройки не только жилых домов, а и промышленных объектов, потому что является универсальным, так как объединяет в себе свойства хорошего строительного материала и утеплителя. К тому же керамзитобетон практически не впитывает воду, следовательно, весьма долговечен и не разрушается под воздействием низких температур.
6. Обладает таким свойством, как морозоустойчивость.
7. Поскольку основой керамзита является глина, то данный материал считается абсолютно экологически чистым.
8. Влагостоек и к тому же практически не поглощает воду, что позволяет применять его как дренаж.
9. Обладает высокой огнестойкостью и не подвержен самовозгоранию.

Расчет веса

Чтобы определить вес блоков керамзитобетона, можно воспользоваться специальными таблицами или онлайн-калькуляторами. Они упрощают процесс выполнения расчетов и лишают строителей многих проблем.

Вес в 1 м3

Теплоизоляционная разновидность керамзитобетона характеризуется минимальной плотностью, поэтому ее относят к наиболее легкому классу. Объемный вес кубометра блока составляет 300-900 кг, а показатели проводимости тепла 0,2 ккал/м *ч*град.

Конструкционный тип может весить около 1,8 т.

Объемный вес

Данное понятие характеризует массу блоков при соответствующем объеме. Стандартным значением считается 1 м³. С учетом плотности, блок может обладать разным весом, из-за чего 1 куб. м теплоизоляционных материалов более легкий, чем аналогичный объем конструкционных керамзитобетонов.

Первые обладают минимальным объемным весом, который варьируется в пределах 500-900 кг/м3. За счет такой особенности конструкция не оказывает большого воздействия на несущие стены или перегородки, но не может похвастаться высокой надежностью.