Керамзит - легкий и пористый материал строительный материал с ячеистой структурой. В качестве утеплителя используется в виде подсыпки или добавки в бетон (что существенно уменьшает вес конструкции).
Керамзит изготавливают путем обжига легкоплавкой глины или глинистого сланца. Под воздействием высокой температуры глина вспучивается изнутри, оплавляясь снаружи. Вспененная и обожженная глина приобретает структуру застывшей пены. В такой структуре - плотная оболочка плюс пористая начинка - скрыт секрет эксплуатационных свойств керамзита. Спекшаяся оболочка, покрывающая образовавшуюся гранулу, придает ей высокую прочность, что делает керамзит основным видом пористого заполнителя.
Обжиг глины производится в металлических барабанах-печах, диаметром 2-5 метров и длиной до 70 метров. Барабаны (вращающиеся печи) устанавливаются под небольшим углом, гранулы керамзитового полуфабриката засыпаются в верхнюю часть печи, под воздействием силы тяжести они скатываются к нижней части, где установлена форсунка для сжигания топлива. Время пребывания гранул в печи около 45 минут. Иногда используют двухбарабанные печи, где барабаны отделены друг от друга порогом и вращаются с разными скоростями. Подобные печи позволяют использовать менее качественное сырье, хотя на выходе качество керамзитового щебня или гравия не отличается или выше полученного в однобарабанных печах.
Керамзитовый гравий имеет овальную форму. Керамзитовый щебень отличается лишь тем,что его зерна имеют в основном кубическую форму с острыми гранями и углами. Производится также в виде песка — керамзитовый песок.
В зависимости от режима обработки глины или сланца можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) — от 350 до 600 кг/м³ и выше.
Основные характеристики керамзита: экологичность, высокая прочность, хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства, морозоустойчивость, огнеупорность, химическая инертность и кислоустойчивость, долговечность, невысокая цена, небольшой вес, сыпучесть (можно заполнить все имеющиеся полости), устойчивость к перепадам температур.
Области применения утеплителя: теплоизоляция для инженерных коммуникаций, утепление фундамента, кровли, чердака, пола, стен. Керамзит используется как наполнитель для изготовления легкого бетона — керамзитобетона, в сельском хозяйстве и гидропонике; применяется в домашнем цветоводстве, как материал, позволяющий обеспечить теплоизоляцию грунта и газонов; и в качестве составной части грунта в террариумах, как дренажный и теплоизоляционный материал для земляных насыпей дорог, прокладка которых производится в водонасыщенных грунтах.
За счет пустот этот материал обеспечивает хорошую звуко- и теплоизоляцию. Кроме того, однажды побывав в печи, он уже не боится огня, а также воды и перепадов температур. Керамзит химически инертен, не гниет, в нем не живут грызуны. Это сыпучий материал, а значит, легко заполнит все отведенные для него пустоты, и в то же время он не слеживается. Наконец, нельзя не отметить малый вес керамзита и его абсолютную экологическую безопасность.
Теплопроводность: 0,09 - 0,018 Вт/мK
Плотность: 30-600 кг/куб.м
Класс горючести: НГ (негорючий материал)
Форма выпуска: в зависимости от размера гранул - гравий, щебень, песок.
В зависимости от величины зерен, керамзит делят на следующие фракции: 0-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм и 20-40 мм. Каждая находит своего потребителя и свою сферу применения. Так, материал с зернами менее 5 мм (его называют керамзитовый песок) используется в качестве заполнителя для легких бетонов, а также при изготовлении сухих строительных смесей. По теплозвукоизоляционным свойствам, влаго и химической стойкости керамзитобетон не только не уступает обычным и легким бетонам, но и превосходит их.
Керамзитовый гравий средней и крупной фракции применяют в различных целях. Им утепляют кровлю, пол, перекрытия, фундамент, а также водопроводные и тепловые сети. Помимо строителей, керамзит активно приобретают и садоводы, используя его как дренаж в комнатном и тепличном растениеводстве. Керамзит способен забирать излишки влаги из почвы, когда она переувлажнена, и отдавать обратно, когда земля высыхает, тем самым контролируя водный баланс растения. Спрос на керамзит диктуется и открытием хозяйств, выращивающих растения методом гидропоники.
Промышленное производство керамзита возникло в шестидесятые годы прошлого века. Именно тогда бурными темпами стало развиваться возведение панельных домов, строительство которых трудно представить без использования керамзита.
И сегодня керамзит, цена которого находится на весьма доступном уровне не только для строительных организаций, но и для частных лиц, пользуется повышенным спросом. Керамзит отлично подходит для современного, экологически чистого домостроения. Спрос на материал настолько велик, что производственные предприятия не всегда успевают справиться с заказами.
Керамзит - это экологически чистый материал, используемый для теплоизоляции. Он представляет собой пористые гранулы, которые получают в процессе Процесс создания материала предполагает проведение нескольких этапов.
На первом из них глина вспучивается, что достигается благодаря резкому тепловому удару. В итоге удается получить пористые гранулы. Внешняя поверхность изделий оплавляется, поэтому они получаются устойчивыми и прочными, а также обретают способность противостоять разного рода воздействиям. Нельзя назвать случайностью то, что описываемый материал обрел такую популярность сегодня, ведь среди его преимуществ - высокая способность удерживать тепло.
Описание
Фракции керамзита могут быть разными, этот параметр зависит от технологии. От процесса изготовления зависит еще и то, будет ли соответствовать материал заявленным качественным характеристикам. Среди основных особенностей следует выделить:
- морозоустойчивость;
- высокий уровень прочности;
- влагостойкость;
- долговечность;
- оптимальное соотношение стоимости и качества.
Керамзит приобретают еще и по той причине, что он обладает превосходными звуко- и теплоизоляционными качествами, отличается химической инертностью, не боится огня и не подвергается гниению. Изучая данный материал, важно знать не только о том, какие фракции керамзита существуют, но еще и о недостатках, к которым следует отнести склонность гранул к впитыванию жидкости, вследствие чего они постепенно высыхают. Гранулы отличаются хрупкостью, об этом мастер не должен забывать в процессе засыпки материала. Помимо прочего, керамзит лучше всего применять в качестве сухой засыпки.
Основные свойства
Как известно, жилые постройки из обожженного кирпича уютнее и теплее по сравнению с теми, что возведены из бетона. Глина, которая подвергается тепловой обработке, выступает в качестве довольно плохого проводника тепла и холода. Строительный керамзит имеет схожие характеристики, это обусловлено пористой структурой. Однако многие потребители интересуются, какова теплопроводность материала. Этот параметр в среднем составляет 0,12 Вт/мК. Однако необходимо учитывать еще и фракционность. Гранулы имеют и другие свойства, что делает их столь популярными.
Нельзя не отметить прочность. Когда проводятся тесты на сжатие, они позволяют понять, что керамзит разрушается на 13% от общего объема. Это обуславливает возможность создания уплотнительного слоя из данного материала. Если речь идет о вспученном материале, то его можно подразделить на несколько разновидностей, каждая из которых будет обладать определенной плотностью.
Если речь идет о марке М450, фракция которая изменяется от 10 до 20 мм, то плотность в этом случае составит 440 кг/м 3 . Если же перед вами марка М500, то ее плотность составляет 465 кг/м 3 . Фракции керамзита - это не единственный параметр, с которым следует ознакомиться. Важно знать еще и об удельном весе, в качестве идеального выступает значение в пределах 0,95 г/см 3 . Тогда как будет зависеть сразу от ряда факторов, сюда следует включить величину зерна. Таким образом, при фракции керамзита в 30 мм один кубический метр материала будет весить 340 кг.
Применение керамзита
На первый взгляд может показаться, что область использования керамзита не столь обширна, однако это не так. Гранулы способны хорошо удерживать тепло, поэтому дом с таким утеплением будет уютным. Свойства материала позволяют применять его для теплоизоляции перекрытий, полов и при утеплении мансард. Используется керамзит еще и в качестве подстилающего слоя. Гранулы можно использовать в роли основы при создании бетонной стяжки.
Применяется материал еще и при отсыпке фундамента. Благодаря применению керамзита, есть возможность сократить глубину закладки основания дома в 2 раза, это позволяет экономить материал и исключает промерзание земли около фундамента. Керамзит применяется еще и при строительстве бань, укладке труб, а также при благоустройстве садовых дорожек. Используют его еще и для создания дренажной системы, что позволяет добиться более высокой урожайности.
Фракция
Вышеописанный материал изготавливается по государственным стандартам, которые регламентируют фракции. Этот параметр может изменяться в пределах от 5 до 10; от 10 до 20 и от 20 до 40 мм. Ознакомившись с документацией, вы сможете понять, что керамзитный наполнитель подразделяется на 10 сортов, которые отличаются по плотности, этот параметр может изменяться в пределах от 250 до 800.
Основные виды: керамзитный гравий
Керамзит, фракция, цена которого будет интересна потребителю, представлен к продаже в виде керамзитного гравия. Его стоимость за кубический метр составляет 1350 руб. Данный материал имеет вид окатышей с пористой поверхностью, которые оплавляются под воздействием высокой температуры.
Данные изделия обладают овальной формой, а поверхность окрашена в темно-бурый цвет. На изломе виден черный цвет. Данный керамзит мелкой фракции обладает размерами в пределах от 5 мм. Максимальный показатель достигает 40 мм. Среди основных особенностей следует выделить влагонепроницаемость, а также отсутствие веществ, противопоказанных цементу, и огнестойкость.
Керамзитный щебень
Данный материал получается методом дробления кусков вспененной массы керамзита. Если проводить сравнение с гравием, то данный материал обладает угловатой формой. При производстве используются природные свойства глины, а переход в конечное состояние происходит под воздействием высокой температуры.
Керамзитный песок
Производство керамзитного песка ведется одним из нескольких способов. Первый предполагает использование второй - использование вертикальной печи, тогда как третий предполагает использование механической технологии. Для получения 0,5 м 3 песка следует израсходовать кубический метр готового керамзита. Плотность такого песка может изменяться в пределах от 500 до 700 кг/м 3 .
Выбор фракции для укладки пола
Керамзит для пола, фракция которого обычно изменяется в пределах от 5 до 10 мм, идет в основу раствора, к которому добавляется песок, щебень и вода. Керамзитный щебень, фракция которого варьируется в пределах от 10 до 14 мм, наиболее часто применяется для приготовления бетона. Если вы задались вопросом о том, какая фракция керамзита для пола должна быть использована, то следует обратить внимание еще и на керамзитный гравий, который применяется для укладки легких и прочных полов и может обладать размером от 5 до 40 мм. Однако при замесе необходимо использовать фракцию в пределах от 5 до 10, или от 10 до 20, или от 20 до 40 мм. Когда же есть необходимость обустроить тонкую стяжку, то следует использовать керамзитный песок, фракция которого не превышает 5 мм. Фракции керамзита для стяжки выбираются еще в зависимости от того, в каком помещении вы планируете осуществлять работы, а также какая технология при этом будет использоваться.
Заключение
Сегодня в разных регионах России керамзитобетон выступает в качестве основы при проведении массовой застройки. Самым эффективным можно считать его применение для изготовления блоков марок от М300 до М500. Если говорить о пределе прочности, то у данных изделий этот показатель варьируется в диапазоне от 5 до 7,5 МПа.
Для получения ровного и качественного напольного покрытия необходимо качественно подготовить основание для него. Для этого проводятся работы для утепления, выравнивания, а также прокладывается проводка, если так задумано в проекте. Очень часто для выравнивания основания используют керамзит. Он обладает хорошими эксплуатационными свойствами, к тому же безопасен для человека и окружающей среды. Но при этом важно проследить, какой фракции керамзит для стяжки пола применяется, нужно использовать только предназначенный для этого типа работ.
Характеристики
Керамзит представляет собой естественный материал с порами. Он получается в результате обжига глины при температуре 1000 – 1200 градусов. Главной характеристикой вещества считается насыпная плотность, от значений которой зависят теплоизоляционные и звукоизоляционные качества.
При нагревании глины образуются гранулы разных размеров, благодаря этому керамзит имеет несколько фракций:
- Щебень (гранулы имеют параметры 5-40 мм, получают путем дробления крупного керамзита, очень часто используется для приготовления бетона).
- Гравий (подразделяется на три типа размеров гранул, 5-10, 10-20, 20-40, идеально подходит для устройства полов).
- Песок (размер частиц меньше 5 мм, используется для тонкой стяжки).
Чтобы определиться, какая фракция нужна для стяжки пола с керамзитом , необходимо в первую очередь оценить состояние основания. Чаще всего применяют небольшие размеры частиц, чтобы не было большой нагрузки на пол.
Преимущества керамзита
Прежде, чем применять керамзит для выравнивания пола, необходимо посмотреть на его положительные стороны:
- Обеспечивает небольшую нагрузку на пол;
- Благодаря материалу обеспечивается дополнительная теплоизоляция по грунту;
- Выравнивает немаленькие перепады высоты на поверхности;
- Относительно недорогой материал.
Очень часто возникает вопрос, какой керамзит использовать для стяжки пола.
Специалисты советуют применять для квартиры маленькие частицы, а для общественных помещений допускается устанавливать фракции до 40 мм.
Какие бывают виды стяжки
Прежде, чем определиться, какой керамзит нужен для стяжки пола, важно разобраться с ее видами. Выделяют 3 способа:
- Мокрый
Устройство проводится в 2 слоя. Первый слой готовится из цемента, песка и керамзита, после заливки выравнивают ее при помощи специальных маяков. Для этого уровнем определяют верхнюю границу слоя, ставят маяки. Натягивают ленту по периметру, скрепляют ее арматурой. Поле этого по маякам выравнивают смесь, дают застыть в течение 2 дней. После этого наносят второй слой, применяя самовыравнивающиеся смеси. Какой размер керамзита нужен для стяжки пола данного типа? Применяется фракция 5-20 мм. - Полусухой
Сначала засыпается керамзит, который выравнивается по маякам. После этого устанавливается арматура и лента по периметру, насыпанный керамзит уплотняется. Заключительным этапом является заливка вторым слоем, который готовят из цемента и песка. - Сухой
Считается самым простым способом. Сначала основание закрывается гидроизоляционным материалом, на который высыпается керамзит. На него устанавливают листы ГВЛ в 2 слоя, скрепляют их саморезами. Все стыки шпаклюют, после чего поверхность обрабатывается грунтовкой. Очень важно знать, какой керамзит для сухой стяжки пола нужен, чтобы избежать негативного результата. Этот способ укладки стяжки требует применения фракции до 10 мм.
Как сделать расчет
Какой слой керамзита нужен для стяжки пола? Чтобы ответить на вопрос, необходимо провести расчет.
Для того, чтобы узнать размер слоя, необходимо площадь помещения разделить общее количество материала. Для мокрой стяжки используется слой не меньше 7-8 см. Для сухого способа применяется слой не меньше 10 см. Если сухая стяжка укладывается на теплом этаже, то достаточно 3 см.
Какой керамзит лучше для стяжки пола? Специалисты советуют для квартиры использовать частицы до 10 мм, в отдельных случаях допускается применение фракции до 20 мм, делается для того, чтобы пол не проседал.
Утепление и звукоизоляция конструкций – одна из составляющих строительства любого здания – от коттеджа до многоэтажных комплексов. Несмотря на большой выбор современных высокотехнологичных утеплителей, керамзит по-прежнему сохраняет первенство по массовости применения в конструкции пола.
Это объясняется экологической чистотой материала, изготовляемого путем обжига легкоплавких пород глины.
Чтобы определить какой керамзит лучше для пола, необходимо знать разделение его на фракции и свойства каждой:
- песок – 0,1–5 мм;
- мелкий гравий – 5–10 мм;
- средний гравий – 10–20 мм;
- щебень – 20–40 мм.
Неизменными для всех фракций остаются влагостойкость, инертность к агрессивным химическим компонентам, высокая степень пожарной безопасности. Материал препятствует распространению грибка и не подвержен гниению.
При выборе продукции заводской фасовки необходимо обращать внимание на внешний вид упаковки. Это позволит выбрать качественный керамзит. Чистые снаружи мешки говорят о том, что внутри целые, не колотые гранулы. Грязная упаковка коричневого или оранжевого цвета свидетельствует о большом количестве пыли и осколков внутри.Разные фракции
Для утепления конструкции пола керамзит может использоваться двумя способами. В первом варианте он замешивается в раствор для заливки стяжки. Это существенно повышает прочностные и теплоизоляционные свойства образуемой поверхности. Во втором случае засыпка керамзитом входит в состав пирога конструкции пола по грунту или по перекрытию. В зависимости от способа применения, определяют какая фракция керамзита лучше для пола.
Использование в составе стяжки.
Применение в качестве наполнителя в растворе песка из керамзита вместо обычного, позволяет выровнять неровности основания и одновременно утеплить конструкцию. Для этих целей используется фракция 0,1–5 мм. Для заливки толщиной более 100 мм применяется керамзитобетон. В нем фракция материала будет 5–10 мм. Небольшая объемная масса таких смесей уменьшает вес конструкции. Залить высотой 15-20 см традиционный тяжелый бетон не представляется возможным даже для конструкций пола по грунту. А для перекрытий многоэтажных домов такая масса будет грозить обрушениями.
Немаловажным фактором в пользу применения этого утеплителя является низкая цена материала. Прежде чем заменить керамзит для пола на другой утеплитель, следует произвести сравнительный стоимостный анализ. Цена утепления пола керамзитом ниже стоимости других утеплителей.
Засыпка в конструкции пола
Для полов по грунту, на кирпичных столбиках, по лагам на железобетонных перекрытиях и монолитных – засыпка применяется как самый распространенный вариант утеплителя. Для этих целей оптимальным вариантом будет применение гравия фракцией 10–20 мм. Рассчитать расход керамзита для пола можно, умножив площадь помещения на толщину засыпки. Для скрепления гранул в засыпке используют цементное молоко.
Цементная стяжка по засыпке из керамзита
Керамзитовый щебень фракции 20–40 мм используется в полах только в случае прохождения в них водопровода или теплотрасс. Рыхлость засыпки обеспечивает легкий доступ к трубам в аварийных ситуациях.
Характеристики керамзита по ГОСТ.
В ГОСТ 9757-90 предусматриваются следующие фракции керамзитового гравия по крупности зерен: 5-10, 10- 20 и 20-40 мм. и керамзитовый песок фр.0-5. В каждой фракции допускается до 5% более мелких и до 5% более крупных зерен по сравнению с номинальными размерами. Из-за невысокой эффективности грохочения материала в барабанных грохотах трудно добиться разделения керамзита на фракции в пределах установленных допусков.
По насыпной плотности керамзитовый гравий подразделяется на 10 марок: от 250 до 800, причем к марке 250 относится керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 250 кг/м3, к марке 300 - до 300 кг/м3 и т. д. Насыпную плотность определяют по фракциям в мерных сосудах.
Чем крупнее фракция керамзитового гравия, тем, как правило, меньше насыпная плотность, поскольку крупные фракции содержат наиболее вспученные гранулы.
Для каждой марки по насыпной плотности стандарт устанавливает требования к прочности керамзитового гравия при сдавливании в цилиндре и соответствующие им марки по прочности (табл.). Маркировка по прочности позволяет сразу наметить область рационального применения того или иного керамзита в бетонах соответствующих марок. Более точные данные получают при испытании заполнителя в бетоне.
| МАРКА ПО НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ | ВЫСШАЯ КАТЕГОРИЯ КАЧЕСТВА | ПЕРВАЯ КАТЕГОРИЯ КАЧЕСТВА |
||
|---|---|---|---|---|
| Марка по прочности | Предел прочности при сдавливании в цилиндре, МПа, не менее | Марка по прочности | Предел прочности при сдавливании в цилиндре, МПа, не менее |
|
| 250 | П35 | 0,8 | П25 | 0,6 |
| 300 | П50 | 1 | П35 | 0,8 |
| 350 | П75 | 1,5 | П50 | 1 |
| 400 | П75 | 1,8 | П50 | 1,2 |
| 450 | П100 | 2,1 | П75 | 1,5 |
| 500 | П125 | 2,5 | П75 | 1,8 |
| 550 | П150 | 3,3 | П100 | 2,1 |
| 600 | П150 | 3,5 | П125 | 2,5 |
| 700 | П200 | 4,5 | П150 | 3,3 |
| 800 | П250 | 5,5 | П200 | 4,5 |
Характеристики керамзита - прочность пористого заполнителя
Прочность пористого заполнителя - важный показатель его качества. Стандартизована лишь одна методика определения прочности пористых заполнителей вне бетона - сдавливанием зерен в цилиндре стальным пуансоном на заданную глубину. Фиксируемая при этом величина напряжения принимается за условную прочность заполнителя. Эта методика имеет принципиальные недостатки, главный из которых - зависимость показателя прочности от формы зерен и пустотности смеси. Это настолько искажает действительную прочность заполнителя, что лишает возможности сравнивать между собой различные пористые заполнители и даже заполнители одного вида, но разных заводов. Методика определения прочности керамзитового гравия основана на испытании одноосным сжатием на прессе отдельных гранул керамзита. Предварительно гранулу стачивают с двух сторон для получения параллельных опорных плоскостей. При этом она приобретает вид бочонка высотой 0,6-0,7 диаметра.
Чем больше количество испытанных гранул, тем точнее характеристика средней прочности. Чтобы получить более или менее надежную характеристику средней прочности керамзита, достаточно десятка гранул.
Испытание керамзитового гравия в цилиндре дает лишь условную относительную характеристику его прочности, причем сильно заниженную. Установлено, что действительная прочность керамзита, определенная при испытании в бетоне, в 4-5 раз превышает стандартную характеристику. К такому же выводу на основе опытных данных пришли В. Г. Довжик, В. А. Дорф, М. 3. Вайнштейн и другие исследователи.
Стандартная методика предусматривает свободную засыпку керамзитового гравия в цилиндр и затем сдавливание его с уменьшением первоначального объема на 20%. Под действием нагрузки прежде всего происходит уплотнение гравия за счет некоторого смещения зерен и их более компактной укладки. Основываясь на опытных данных, можно полагать, что за счет более плотной укладки керамзитового гравия достигается уменьшение объема свободной засыпки в среднем на 7%. Следовательно, остальные 13% уменьшения объема приходятся на смятие зерен (рис.1).Если первоначальная высота зерна D, то после смятия она уменьшается на 13%.
Рис. 1. Схема сдавливания зерен керамзита при испытании
Рис.2. Схема укладки зерен керамзита
, обладающий высокой прочностью, как правило, характеризуется относительно меньшими, замкнутыми и равномерно распределенными порами.
В нем достаточно стекла для связывания частичек в плотный и прочный материал, образующий стенки пор. При распиливании гранул сохраняются кромки, хорошо видна корочка. Поверхность распила так как материал мал
Водопоглощение заполнителя выражается в процентах от веса сухого материала. Этот показатель для некоторых видов пористых заполнителей нормируется (например, в ГОСТ 9757-90). Однако более наглядное представление о структурных особенностях заполнителей дает показатель объемного водопоглощения.
Поверхностные оплавленные корочки на зернах керамзита в начальный период (даже при меньшей объемной массе в зерне и большей пористости) имеют почти в два раза ниже объемное водопоглощение, чем зерна щебня.
Поэтому необходима технология гравиеподобных заполнителей с поверхностной оплавленной корочкой из перлитового сырья, шлаковых расплавов и других попутных продуктов промышленности (золы ТЭС, отходы углеобогащения).
Поверхностная корочка керамзита в первое время способна задержать проникновение воды вглубь зерна (это время соизмеримо со временем от изготовления легкобетонной смеси до ее укладки). Заполнители, лишенные корочки, поглощают воду сразу, и в дальнейшем количество ее мало изменяется..
Между водопоглощением и прочностью зерен в ряде случаев существует тесная корреляционная связь. Чем больше водопоглощение, тем ниже прочность пористых заполнителей. В этом проявляется дефектность структуры материала. Например, для керамзитового гравия коэффициент корреляции составляет 0,46. Эта связь выявляется более отчетливо, чем связь прочности и объемной массы керамзита (коэффициент корреляции 0,29).
Для снижения водопоглощения предпринимаются попытки предварительной гидрофобизации пористых заполнителей. Пока они не привели к существенным положительным результатам из-за невозможности получить нерасслаивающуюся бетонную смесь при одновременном сохранении эффекта гидрофобизации.
Характеристики керамзита - деформативные свойства.
Особенности деформативных свойств предопределяются пористой структурой заполнителей. Это, прежде всего, относится к модулю упругости, который существенно ниже, чем у плотных заполнителей. Собственные деформации (усадка, набухание) искусственных пористых заполнителей, как правило, невелики. Они на один порядок ниже деформаций цементного камня. При исследованиях деформаций керамзита все образцы при насыщении водой дают набухание, а при высушивании - усадку, но величина деформаций разная. После первого цикла половина образцов показывает остаточное расширение, после второго - три четверти, что свидетельствует об изменении структуры керамзита. Средняя величина усадки после первого цикла 0,14 мм/м, после второго - 0,15 мм/м. Учитывая, что гравий в бетоне насыщается и высушивается в меньшей степени, реальные деформации керамзита в бетоне составляют лишь часть этих величин. Пористые заполнители оказывают сдерживающее влияние на деформации усадки (и ползучести) цементного камня в бетоне, в результате чего легкий бетон имеет меньшую деформативность, чем цементный камень.
Другие важные свойства пористых заполнителей, влияющие на качество легкого бетона- морозостойкость и стойкость против распада (силикатного и железистого), а также содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений. Эти показатели регламентированы стандартами.
Морозостойкость (F, циклы) - ГОСТ нормирует, чтобы этот показатель был не менее 15 (F15), причем потеря массы керамзитового гравия в %, не должна превышать 8%.- как правило заводы-изготовители выдерживают эту норму.
Искусственные пористые заполнители, как правило, морозостойки в пределах требований стандартов. Недостаточная морозостойкость некоторых видов заполнителей вне бетона не всегда свидетельствует о том, что легкий бетон на их основе также неморозостоек, особенно если речь идет о требуемом количестве циклов 25-35. Заполнители легких бетонов, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, не всегда удовлетворяют требованиям по морозостойкости и потому должны тщательно исследоваться.
Характеристики керамзита - теплопроводность.
На теплопроводность пористых заполнителей, как и других пористых тел, влияют количество и качество (размеры) воздушных пор, а также влажность. Заметное влияние оказывает фазовый состав материала. Аномалия в коэффициенте теплопроводности связана с наличием стекловидной фазы. Чем больше стекла, тем коэффициент теплопроводности для заполнителя одной и той же плотности ниже. С целью стимулирования выпуска заполнителей с лучшими теплоизоляционными свойствами для бетонов ограждающих конструкций предлагают нормировать содержание шлакового стекла (например, для высококачественной шлаковой пемзы 60-80%) .
В зависимости от технологии изготовления и свойств сырья, показатель теплопроводности может быть разным, у разных производителей, но в среднем он составляет 0,07 - 0,16 Вт/м oС, где соответственно меньшее значение соответствует марке по плотности М250. (Здесь следует отметить что марка М250 является редкой и изготавливается часто под заказ. Обычная плотность материала это М350 - М600 соответственно тогда К 0,1-0,14).
Искусственные пористые пески - это в основном продукты дробления пористых кусковых материалов (шлаковая пемза, аглопорит) и гранул (керамзит). Специально изготовленные вспученные пески (перлитовый, керамзитовый) пока не занимают доминирующего положения.
Большое преимущество дробленых песков - возможность их производства в комплексе с производством щебня. Однако это обстоятельство обусловливает и существенные недостатки в качестве песка. Являясь попутным продуктом при дроблении материала на щебень, песок в ряде случаев не соответствует требуемому гранулометрическому составу для производства легкого бетона. Очень часто песок излишне крупный, не содержит в достаточном количестве наиболее ценной для обеспечения связности и подвижности бетонной смеси фракции размером менее 0,6 мм.
Насыпная объемная масса пористых песков еще в меньшей степени, чем крупных заполнителей, характеризует их истинную «легкость». Малая объемная масса песка часто достигается за счет не внутризерновой, а междузерновой пористости вследствие специфики зернового состава (преобладание зерен одинакового размера).
При введении в бетонную смесь такой песок не облегчает бетон, а лишь повышает его водопотребность.
Очевидно, для улучшения качества пористого песка необходим специальный технологический передел дробления материала на песок заданной гранулометрии, а не попутное получение песка при дроблении на щебень.
Производство дробленого керамзитового песка, особенно при преобладании в нем крупных фракций , нельзя признать рациональным. Крупные фракции (размером 1,2-5 мм) дробленого песка мало улучшают удобоукладываемость смеси, но вызывают повышение ее объемной массы из-за наличия открытых пор и повышенной пустотности. Вспученный (в печах «кипящего слоя») керамзитовый песок производится пока в небольшом количестве. По физико-техническим показателям он лучше дробленого песка. Прежде всего меньше его водопоглощение.
Характеристика вспученных и дробленых песков по фракциям:
50% составляет фракция 1,2-5 мм. Поэтому в легком бетоне приходится снижать расход керамзитового гравия, что нерационально (заменять гравий песком).
С уменьшением объемной массы пористых заполнителей (насыпной и в зерне) их пористость и водопоглощение увеличиваются. Однако водопоглощение, отнесенное к пористости зерен, уменьшается, что указывает на увеличение «закрытой» пористости у более легких материалов.
Радиационное качество, Аэфф., (Бк/кг) - у керамзита этот показатель находиться на уровне 200-240, что не превышает 370 Бк/кг, соответственно нет ограничений на области его применения.
