В последнее время керамзитовый гравий и материалы на его основе притягивают к себе все больший интерес. Многие о нем слышали, но не все знают, что это за материал. А о том, что представляет собой производство керамзита, и почему этот материал начинает активно замещать традиционные материалы в сфере строительства, ремонта и ландшафтного дизайна, знают лишь единицы.
В отличие от других материалов, которым, как правило, присуще только одно из перечисленных ниже свойств, керамзитовый гравий сочетает в себе их все:
Область применения любого материала основывается на его особых свойствах. Рассмотрим, что представляет собой керамзитовый гравий, в чем заключается производство керамзита, и какие его свойства обеспечивают ему столь высокий рейтинг среди остальных строительных материалов.
Производство керамзита - это процесс термической обработки легкоплавких глинистых пород, которые, кстати, в избытке имеются на территории России. Время температурного воздействия минимально - производство керамзита занимает 25-45 минут технологической обработки высокой температурой (1050 - 1300 o С). Таким образом, производство керамзита не требует больших затрат времени и денег.
Полученные зерна керамзита могут быть разнообразного диаметра. Зерна сортируют на фракции:
Керамзитовый гравий может похвастаться следующим особенностями, очень полезными в строительстве и не только:
Производство керамзита и его использование в областях строительства, ремонта, благоустройства и даже в садоводстве, набирает обороты благодаря экологической чистоте и особым свойствам этого материала.
Налаженное производство керамзита решает проблемы и в коммунальном хозяйстве. Благодаря своим теплоизоляционным свойствам, керамзитовый гравий прекрасно подходит для организации утепления водопроводных и тепловых сетей. Водопроводные сети, при замерзании в них воды в зимнее время, часто страдают от разрыва труб. Аварии такого рода приносят массу хлопот и коммунальщикам, и жителям пострадавшего дома. Избежать этой напасти легко - нужно всего лишь устроить насыпной гидроизоляционный слой из керамзитового щебня.
Преимущества керамзита как, своего рода, «шубы» для водопроводных труб состоят в следующем:
В области благоустройства территории керамзитовый гравий незаменим как подушка для укладки тротуара, которая, к тому же, великолепно осушает грунт. В строительстве же применение керамзитового гравия намного шире:
При добавлении в почву керамзитовый гравий приводит к увеличению урожайности плодово-ягодных культур. Известны два способа такого не совсем традиционного применения керамзита - оба они надежны, просты и не дороги:
При любом способе применения керамзита, неизменно гарантирован положительный эффект - благоприятное воздействие на рост и развитие растений. Внесение керамзита в почву при посадке садовых культур, улучшает влаго- и воздухообмен в почве, помогает растениям легче переносить периоды засухи, и предотвращает образование плесени и мха на поверхности. Таким достаточно простым способом можно добиться значительного увеличения урожайности плодово-ягодных культур.
Хорош керамзитовый гравий и при выращивании комнатных и оранжерейных растений методом гидропоники. Растение, растущее в специальном гидропонном горшке, состоящем из наружного декоративного сосуда и внутреннего, снабженного отверстиями и наполненного керамзитом, получает все необходимые минеральные вещества и кислород. Потребность в почве, в которой часто заводятся вредители корней растений, отпадает.
Керамзит – материал, производимый из легкоплавкой осадочной глины путем обжига при больших температурах. Благодаря особенностям структуры, очень полезен в строительстве: им заполняют деревянные и бетонные конструкции. Срок службы – не менее 25 лет.
Внешне керамзитовый гравий напоминает стекловидные гранулы с гладкой оболочкой. На определение его характеристик влияют следующие факторы:
Исходный материал помещается в печь, предварительно нагретую до 1050°C. За определенный промежуток времени (20–40 мин) температура повышается до 1300°C. Под действием термической обработки поверхность сырья оплавляется, формируя герметичную гладкую оболочку. В процессе обжига (вспучивания) выделяются газы, которые делают внутреннюю структуру гранул пористой. Готовый продукт охлаждают и сортируют по фракциям.
Гранулы, в зависимости от размера, конфигурации и процесса производства подразделяют на следующие виды (фракции).
1. Керамзитовый гравий. Форма, незаменимая в строительной сфере, выпускается чаще остальных. Овальные, почти круглые гранулы имеют красно-коричневый цвет. Размеры зерен делят на несколько групп: 5–10, 10–20 и 20–40 миллиметров.
2. Керамзитовый щебень. Получают путем дробления больших кусков керамзита, его частицы отличаются острыми краями и угловатой формой. Использование в строительстве ограничивается добавлением в бетон. Фракция щебня – 5–40 мм.
3. Керамзитовый песок (отсев). Получают несколькими способами. Чаще всего на валковых дробилках, при измельчении крупных кусков гравия. Чтобы получить 0,5 кубометра песка, нужно израсходовать 1 кубометр керамзита. Может быть побочным продуктом, возникающим при вспенивании и раскалывании щебня. Размер частиц песка – 0–5 мм. Используется этот вид в качестве пористого наполнителя.
Технические показатели
Одной из важнейших характеристик является насыпная плотность, то есть плотность материала, в которой не учитываются промежутки между частицами (кг/куб). Находится она опытным путем с помощью мерных сосудов.
Показатели варьируются от 250 до 800 кг/м3 и определяют марку. Если плотность – 250 кг/м3 или меньше, марка гравия или щебня – М250. Обычно максимальное значение – М600, но по индивидуальной договоренности с заказчиком могут выпустить материал с более высокой плотностью. Песок маркируется немного другими показателями – от 500 до 1000 кг на куб. Причем обязательны для выполнения только максимальные характеристики, минимальные обычно являются справочными.
Исходя из прочности (ее определяют, сдавливая частицы в цилиндре) существует 13 марок гравия и 11 – щебня. Обозначаются они одинаково для обеих фракций, но отличаются плотностью. Плотность и прочность марок взаимосвязаны, повышение одного параметра приводит к обязательному увеличению другого. Чем выше показатель прочности гравия, тем больше будет его стоимость, которую можно узнать .
Коэффициент теплопроводности керамзита определяют количество и размер воздушных пор. Диапазон значений небольшой – от 0,10 до 0,18 Вт/м – что говорит о высоких теплоизоляционных качествах сырья.
Водопоглощение указывает, как ведет себя керамзит, если на него воздействует вода. Коэффициент 8–20% характеризует высокую устойчивость материала к влаге. Небольшое водопоглощение и глина, как исходное сырье, делают гравий морозоустойчивым. Причем стандартами нормируются только показатели камней, содержащих в своем составе керамзит.
Области использования
Благодаря экологической чистоте и особым качествам керамзит часто применяют:
1. в строительстве, как наполнитель бетона;
2. при утеплении крыш, из гравия делают теплоизоляционную подушку;
3. в ландшафтном дизайне при создании террас или альпийских горок;
4. как слой теплоизоляции, при закладке фундамента и возведении пола;
5. при строительстве дорог на влажных и заболоченных участках;
6. как фильтр в небольших очистных сооружениях;
7. в качестве дренажа при посадке комнатных растений.
Стоимость
Покупать керамзит выгоднее на заводе, занимающемся его производством. Так можно избежать накруток посредников и получить оригинальное качество по более низкой цене.
Фракция керамзита, мм | Цена, руб/м3 |
0 – 5 | 2000 |
0 – 10 | 1850 |
5 – 10 | 1650 |
10 – 20 | 1350 |
20 – 40 | 1300 |
В таблице указана средняя цена за м3 по Москве.
Широкое распространение этот материал получил благодаря сравнительно небольшой стоимости, разнообразию фракций и хорошо поставленным технологиям производства, которые позволяют получить частицы нужного размера и пористости.
Пористая структура керамзита
На сегодняшний день материал керамзит как строительный материал применяется для теплоизоляции зданий как жилых, так и промышленных. Сравнительная недорогая цена, эффективность, функциональность сделали его одним из самых востребованных материалов, применяемых при ремонте квартир и домов. Такая характеристика керамзита обусловлена способом его изготовления путем обжига из легкоплавной экологически чистой глины.
Если сравнивать теплопроводность керамзита с такими материалами, как , деревом или минеральной ватой, то он имеет сравнительно более низкую теплопроводность, чем указанные выше материалы. Кроме того, природное вещество из которого изготавливают керамзит не имеет вредных химических примесей, а благодаря своему пористому составу керамзит обладает более легким весом, чем аналогичные материалы, сделанные из глины.
Вращающаяся печь для производства керамзита гравия
Само название строительного материала керамзит происходит от греческого словосочетания «обожженная пыль», что уже говорит о том, что процесс изготовления керамзита без обжига не обходится. Технологическая карта изготовления материала выглядит следующим образом: сначала глину подвергают резкому тепловому удару для получения пористой структуры, после чего керамзит остывая, герметизируется в своей оплавленной внешней оболочке, приобретая высокую прочность.
Глина, предназначенная для производства керамзита, должна иметь хорошую вспучиваемость при обжиге, легко плавиться и иметь определенный интервал плавления. При необходимости для улучшения вспучивания в глину вводят специальные добавки в виде солярового масла, мазута, перлита, анулита. В результате обжига получаются гранулы определенного размера и конфигурации, которые затем охлаждают и высушивают. Если гранулы получились больших размеров их еще подвергают дроблению.
Охлаждение гранул происходит сначала во вращающем печи- барабане путем обдува воздухом, а затем продолжается в барабанных холодильниках. Охлаждению гранул уделяют особое внимание, так как при быстром охлаждении они могут треснуть, а если охлаждение затянулось гранулы могут размягчиться и потерять свою прочность.
Гранулы керамзита имеют три вида: щебень, гравий и песок. Каждый из этих видов предназначен для создания теплоизоляционного слоя в той или иной строительной конструкции.
Керамзитовый щебень
По своим свойствам керамзитовый щебень не обладает высокой прочностью, однако, являясь пористым материалом содержит в своих порах много воздуха. Поэтому основное применение этого вида керамзита – теплоизоляция. Гранулы материала имеют острые края, что позволяет им создавать хорошое сцепление с бетоном и поэтоиу керамзитовый щебень используют как заполнитель легких бетонов для придания им высокой прочности и высокой теплоизоляции.
Керамзитовый гравий, пожалуй, самый востребованный вид гранул, который широко применяется в строительстве в качестве теплоизоляционного материала, замещая порой современные виды утеплителей. Где именно применяется этот вид гранул:
Керамзитовый гравий
- Очень часто керамзитовый гравий используют для теплоизоляции полов и перекрытий для улучшения звукоизоляции и сохранения тепла.
- Гравий применяют для создания теплоизоляционной подушки при .
- Бетон с добавлением керамзитового гравия, вместо обыкновенной щебенки, имеет сравнительно легкий вес.
- При использовании материала для создания теплоизоляционного слоя уменьшается глубина закладки практически любого типа фундамента.
- Широко применяется керамзитовый щебень для теплоизоляции и отведения влаги от насыпей дорог, прокладываемых на заболоченных участках.
- Не обходится без этого типа керамзита и создание ландшафтного дизайна, где из него создают альпийские горки и террасы.
- Благодаря своим свойствам сначала впитывать влагу затем отдавать ее керамзитовый гравий широко используется в растениеводстве, где он служит прекрасным дренажем для корней растений.
- При прокладке водопроводных труб из керамзитового гравия делают своего рода «шубы», которыми оборачивают трубы, защищая их от промерзания.
Керамзитовый песок
Керамзитовый песок получают мелким дроблением керамзитовых гранул до размера 0,1-5 мм. Поэтому от остальных видов он отличается только размерами, сохраняя основные качества, присущие всем видам: экологичность, теплостойкость, долговечность и т. д. Применяется в качестве наполнителя бетона, для звуко - и теплоизоляции зданий, в ландшафтном строительстве.
Характеризуя керамзит, нельзя не упомянуть о его высокой пожаробезопасности. Мало того что гранулы керамзита практически не горят, материал при низких температурах сохраняет свою структуру, стойкость к грибкам и плесени, что позволяет, в свою очередь, использовать его в зонах с холодным климатом, где наблюдается глубокое промерзание грунта.
Керамзитовый гравий – это строительный материал, получаемый из глины, путем обжига и представляющий из себя фрагменты округлой формы с порами внутри и оплавленной поверхностью.
Документом, регламентирующим требования к керамзитовому гравию: технические параметры, правила приемки, методы испытаний, транспортировку и хранение – является Межгосударственный стандарт ГОСТ 32496-2013 “Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия”.
Производство керамзитового гравия осуществляется в специальных печах-барабанах, где сырье, в качестве которого выступают монтмориллонитовая и гидрослюдистая глины, доводится до определенного структурного состояния, после чего, охлаждается.
Процесс производства разделен на несколько этапов:
Схематически, процесс производства, выглядит следующим образом:
Требования, к сырью, из которого изготавливается керамзитовый гравий, определяются тремя параметрами, это:
Подготовка сырья может выполняться по нескольким технологиям. Это сухая подготовка – когда глиняная порода дробится до необходимых размеров зерен, с последующим делением на фракции. Пластическая подготовка – формирование зерен осуществляется путем замешивания исходного сырья в специальной машине (глиномешалке) и вылепливания гранул, с последующим подсушиванием. Порошково – пластическая подготовка – процесс выполняется аналогично подготовке по пластическому методу, с той лишь разницей, что в данном случае, изначально исходное сырье преобразуется в порошок. Мокрая (шликерная) подготовка – глина смешивается с водой в специальных устройствах (глиноболтушках), где получается глиняный раствор, называемых шликер, который подается в печи. Печи, при данной технологии, оборудуются специальными завесами из цепей, которые в процессе работы нагреваются. Шликер подается на цепи, где и разбивается на части, которые в дальнейшем обжигаются.
Обжиг происходит в специальных печах, различной конструкции:
Охлаждение происходит в несколько этапов при постепенном снижении температуры:1-й этап – по окончании вспучивания глины – до температуры +800-900°С, 2-й этап – в течение 20 минут, до достижения температуры +600 – 700°С и 3-й этап – завершающее остывание.
В соответствии с ГОСТ 32496-2013, гравий выпускается трех фракций, это:
Основными техническими параметрами керамзитового гравия являются:
Измеряется в кг на м3, выпускается 11 марок – от марки М150 до М800, наиболее востребованы – М450, М500, М600.
Истинная плотность (объемный вес) – больше насыпной плотности в 1,5-2 раза.
Прочность материала измеряется в МПа (Н/мм2), выпускается 13 марок прочности – от П15 до П400.
Между марками керамзита по плотности и прочности существует связь – увеличение плотности приводит к увеличению прочности.
Керамзит имеет достаточно высокие морозоустойчивые свойства.Характеризуется потерей массы материала, измеряется в %.
Измеряется в Вт/м*К. Характеризует способность материала удерживать тепло. При увеличении плотности, коэффициент теплопроводности увеличивается.
Измеряется в мм. Определяет количество влаги, которое может впитать керамзит. Керамзит относится к относительно устойчивым к материалам к воздействию влаги.
Удельная эффективная активность радионуклидов не должна превышать 370 Бк/кг.
В соответствии с ГОСТ 32496-2013, марка керамзитового гравия должна составлять по:
Марка гравия | Прочность, МПа | ||||||||
До 0,5 | 0,5 – 0,7 | 0,7 – 1,0 | 1,0 – 1,5 | 1,5 – 2,0 | 2,0 – 2,5 | 2,5 – 3,3 | 3,3 – 4,5 | 4,5 – 5,5 | |
По прочности | П15 | П25 | П35 | П50 | П75 | П100 | П125 | П150 | П200 |
Марка гравия | |||||||||||
По насыпной плотности | М150 | М200 | М250 | М300 | М350 | М400 | М450 | М500 | М600 | М700 | М800 |
По прочности | П15 | П25 | П25 | П35 | П50 | П50 | П75 | П100 | П125 | П150 | П200 |
Морозостойкость материала также нормирует ГОСТ – потеря массы керамзитового гравия не должна превышать 8%.
Теплопроводность зависит от технологии подготовки и состава сырья, конструкции печи обжига и условий охлаждения. В зависимости от плотности полученного материала и технологии изготовления, удельная теплопроводность находится в пределах от 0,07 до 0,18 Вт/м*К.
Способность керамзита к поглощению влаги (влагопоглощение), также важный параметр, характеризующий этот строительный материал. Коэффициент влагопоглощения, для разных марок составляет – от 8,0 до 20,0 %. Способность к поглощению влаги, в отношении к массе материала, в течение 1 часа, должно составлять не более, для марок:
Общая влажность, отгружаемой партии материала, не должна превышать 5,0% общей массы гравия.
После того, как керамзит изготовлен, готовый материал отправляется на реализацию, в виде россыпи или в определенной расфасовке, при этом количество поврежденных (расколотых) зерен, не должно превышать 15% от общей массы изготовленного материала.
Кроме этого, при производстве керамзитового гравия, контролируется форма зерен, которая определяется коэффициентом формы. Коэффициента формы должен быть не более 1,5, а количество зерен, превышающих данный показатель, также должно быть не более 15% от общего количества в партии материала.
При реализации россыпью и с использованием тары, в реализующей организации, должны быть сертификаты соответствия, результаты испытаний и товарные накладные на материал. При реализации в таре (в фасованном виде), продукция маркируется на упаковке. В маркировке указывается: наименование заполнителя, данные предприятия изготовителя, дата изготовления, значение теплопроводности, количество заполнителя, результаты испытаний и обозначение стандарта.
Для фасовки используются бумажные, полипропиленовые и тканевые мешки, которые должны соответствовать требованиям ГОСТ, для данного вида тары. Маркировка наносится на каждый мешок, в соответствии с требованиями по маркировке товара, указанными выше.
Контроль за качеством материала осуществляет производитель, при этом, контроль ведется с момента поступления сырья, до окончания процесса производства (входной, операционный и приемо-сдаточный контроль), данные о котором, фиксируются в специальных журналах и оформляются протоколами.
При проведении приемо-сдаточных испытаний, определяются:
При длительном хранении готового материала, проводят периодические испытания, которые проводятся:
При запуске производства и каждый раз при изменении сырья, выполняются испытания по проверке на радинуклиды и теплопроводность керамзита.
Подготовленный к реализации керамзит, отгружается, при этом количество материала, измеряется по объему или его массе, с учетом коэффициента уплотнения (К=1,15).
Достоинства использования:
Недостатками являются:
Благодаря своим положительным свойствам, керамзитовый гравий широко используется при выполнении различных видов строительных работ, как, то:
Керамзит также используется при создании ландшафтного дизайна участка (создания альпийских горок и террас), при необходимости теплоизоляция грунта (при выращивании растений) и в растениеводство – для создания дренажа корневой системы растений.
При выборе керамического гравия, необходимо следовать критериям выбора, которыми являются:
Керамзитовый гравий, благодаря своим положительным свойствам, получил широкое применяется в различных отраслях промышленности и хозяйства, как в нашей стране, так и за рубежом.
Выбирая керамзит для различных строительных работ, желательно заблаговременно ознакомиться с его основными характеристиками. Физико-механические свойства и применение этого экологичного материала во многом определяются размером гранул. Где использовать керамзит разных фракций и чем он отличается – именно об этом пойдет разговор дальше.
Пористые гранулы из глины, вспученные под влиянием высоких температур, приобретают целый комплекс полезных качеств, оставаясь при этом максимально натуральными. Для керамзита любой фракции свойственны высокий уровень тепло- и звукоизоляции, прочность, стойкость к морозу и огню, небольшой объемный вес. В то же время, материал имеет свои особенности, зависящие от «калибра» частиц. Подробное описание метода изготовления керамзита вы найдете .
Гранулы изготавливают размером от 0,05 до 4 см, делят их на 4 категории – керамзитовый песок 0-5 мм и гравий трех видов:
В таблице 1 приведены основные технические характеристики названных разновидностей.
Сравнивая между собой фракции керамзита, стоит отметить, что теплосберегающая способность несколько больше у среднего и крупного гравия. С учетом малой насыпной плотности их лучше использовать для утепления ненагруженных участков. И, наоборот, более прочным является мелкофракционный материал – чаще всего выбирается такой керамзит для стяжки пола. Все виды характеризуются высоким уровнем влагопоглощения (от 8 до 20 %), поэтому нуждаются в надежной гидроизоляции.
В связи с разбросом значений физико-технических параметров, использование сыпучего материала из обожженной глины имеет свои нюансы.
1. Песок из керамзита (0-5 мм).
Существует два вида технологии получения мелкозернистого керамзита. Первый способ – обжиг мелких частиц глины в специальных печах с активной аэрацией. Это неэффективная методика, поскольку мелкие гранулы слипаются с крупными. Более качественный мелкокалиберный керамзит получают путем дробления керамзитового гравия на специальных валковых дробилках. Цена керамзита дробленого типа гораздо выше, чем гранулированного.
Керамзит мелкой фракции применяют для теплоизоляции пола и стеновой кладки.
Дробленый песок находит применение и в производстве керамзитобетона. Мелкие частицы хорошо перемешиваются с цементом и пескобетоном, поэтому блоки получаются более прочными и твердыми, чем из керамзитового гравия (но менее теплыми).
2. Мелкий гравий (5-10 мм).
Применение материала этой фракции ведется по нескольким направлениям.
2.1. Керамзит для выравнивания полов – сухая стяжка. Она обеспечивает утепление и идеально выравнивает плоскость для последующего монтажа ГВЛ (гипсоволокнистых листов). Если стяжка будет толщиной 10 см, то для засыпки следует купить гравий мелкой фракции из расчета 35-40 кг на 1 м2. Сначала пол застилают полиэтиленовой пленкой, наносят уровень стяжки, по секторам засыпают керамзитовый утеплитель, выравнивают его правилом, укладывают листы ГСП, щели задувают монтажной пеной.
2.2. Утепление фасадов. Гравий фракции 5-10 мм используют для создания теплоизоляционных прослоек в процессе возведения стен. При этом возможны следующие варианты:
Во всех случаях утеплитель трамбуют и проливают цементным молочком. Для защиты пористых гранул от сырости оборудуют вентиляционный зазор. Мелкий гравий широко применяется в производстве керамзитобетонных блоков, характеризующихся пониженной теплопроводностью.
3. Средний гравий (10-20 мм).
Как и более мелкий аналог, пригоден для засыпки пространства между наружными и внутренними стенами. Еще одна сфера применения – утепление плоской кровли или скатной крыши с небольшим уклоном. Сначала стропила с обрешеткой выстилают пароизоляцией, затем укладывают сыпучий стройматериал слоем 20-30 см. Чтобы равномерно распределить гранулы по длине ската, между стропилами закрепляют поперечные ограничители. Керамзит насыпают порциями, накрывают рулонной гидроизоляцией, стыки которой герметизируют битумной мастикой. Поэтапно монтируют кровельный материал.
При проведении работ обязательно должна быть сухая погода. Конструкция кровли требует дополнительного упрочнения, чтобы выдержать вес утеплителя. Плоскую кровлю усиливают железобетонной плитой. Для скатной крыши увеличивают сечение деревянных элементов, ставят дополнительные упоры, подкосы, бруски.
4. Крупный гравий (20-40 мм).
Материал этой фракции отличается низкой насыпной плотностью, в связи с чем нашел применение в роли утеплителя чердачных перекрытий, подвальных помещений, а также фундаментов.
Средняя стоимость керамзита
Цена сыпучего утеплителя зависит от размера гранул и марки прочности, а также от того, в каком виде он поставляется – расфасованный в мешок или рассыпной. Керамзит россыпью любой фракции стоит дешевле, чем такой же керамзит в мешках. Купить материал в Москве можно в розничной торговле и от производителя (напрямую или через официальных дилеров). Отсутствие посредника, а также покупка оптом позволяет существенно снизить расходы на строительство. Средняя стоимость кубометра утеплителя приведена в таблице 2.
Вид поставки | Цена, руб/м3 | |||
Фракция | 0-5 | 5-10 | 10-20 | 20-40 |
В мешках | 2200 | 2050 | 1400 | 1400 |
Россыпью | 1900 | 1750 | 1100 | 1100 |
Часто покупатели интересуются, . Это зависит от фракции материала и емкости тары: она бывает 50-, 40- и 25-литровой. Сравнить стоимость фасованного утеплителя поможет таблица 3.
Фракция | Мешок, объем, л (м3) | Число мешков в 1 м3 | Цена за мешок, рубли |
0-5 | 40 (0,04) | 25 | 88 |
5-10 | 40 (0,04) | 25 | 82 |
10-20 | 25 (0,025) | 40 | 35 |
10-20 | 50 (0,05) | 20 | 70 |
20-40 | 25 (0,025) | 40 | 35 |
20-40 | 50 (0,05) | 20 | 70 |