Общефизическими называют такие свойства, которые характеризуют материал в целом, вне зависимости от внешнего механического, химического или любого другого воздействия на него. Для керамзита и керамдора эта группа выделяется наравне с водно-физической, механической, химической и эксплуатационной. Кроме того, государственные стандарты также нормируют для керамзита его зерновой состав.
Требования к общефизическим свойствам керамзита и керамдора (дорзита, дорожного керамзита), а также методы их определения закреплены в нескольких государственных стандартах и рекомендациях.
Это:
- ГОСТ 32496-2013 «Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия»
- ГОСТ 9758-2012 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний»
- Методические рекомендации по применению керамдора в дорожном строительстве
Перейдя по ссылкам выше, вы можете ознакомиться подробнее с этими документами. А мы переходим к описанию отдельных характеристик.
Итак, к общефизическим свойствам керамзита и керамдора относят следующие параметры:
- Пористость
- Плотность (истинная и насыпная)
- Теплопроводность
- Адгезия
- Радиоактивность
На них в первую очередь влияет качество сырья, из которого был произведен керамзит, а также соблюдение всех норм и правил при его производстве. А вот непосредственно во время эксплуатации эти параметры и их показатели изменить уже нельзя.
Дальше мы опишем первые два пункта из этого списка.
Пористость керамзита
Эта характеристика показывает, сколько пор содержится в общем объеме материала. Измеряется показатель в процентах.
Керамзит – материал высокопористый. Это его состояние достигается при производстве, во время обжига глины. Температура при этом должна подниматься очень быстро, чтобы газы не успели выйти из вспучивающейся глины. В итоге они остаются внутри, под плотной спекшейся оболочкой.
В разрезе это выглядит примерно вот так:
Если вы хотите узнать больше об этом процессе, рекомендуем прочитать нашу статью Производство керамзита – из чего делают керамзит.
Пористость бывает:
- Открытая (кажущаяся)
- Закрытая
- Общая (она же истинная, физическая)
Открытая пористость, как может быть понятно из названия, характеризует открытые поры на поверхности керамзита. Они часто сообщаются между собой, легко заполняются жидкостью или газом. Определяется открытая пористость как отношение объема открытых пор к общему объему материала.
Закрытая пористость характеризует внутренние поры. Они замкнутые, друг с другом не сообщаются.
Общая пористость определяется как отношение суммарного объема всех пор керамзита к его объему. При этом учитываются и открытые поры, и закрытые.
У керамзита пористость высокая – на некоторых заводах она может достигать 65-75%. Кажущаяся плотность материала может достигать 65%, а закрытая – 50%. Но все, конечно, индивидуально. А открытая пористость вообще напрямую зависит от количества в общей массе керамзита расколотых зерен.
Вот как данный параметр влияет на другие характеристики керамзита:
- Уменьшает его вес
- Уменьшает плотность
- Увеличивает теплоизоляционные свойства
- Уменьшает прочность
- Увеличивает водопоглощение
- Уменьшает морозостойкость
Пористость керамзита определяют во время испытаний в лаборатории. Для этого используется сложная формула. Показатель пористости зерен керамзита вычисляют путем расчета по значениям истинной и средней плотности зерен заполнителя. Об этих характеристиках мы и расскажем далее.
Плотность керамзита
Под плотностью понимают отношение массы керамзита к его объему. Обозначается параметр буквой «ρ».
Она может быть двух видов:
- Истинная
- Насыпная
Давайте посмотрим, чем они отличаются друг от друга.
Истинная плотность керамзита
Истинной называют такую плотность, которая характеризует отношение массы керамзита к его истинному объему без учета пор и пустот. Измеряется показатель в г/см3.
На практике узнать истинную плотность керамзита достаточно сложно. Ведь мы уже знаем, что керамзит – это материал с высокой пористостью. Так как же у него можно вычислить истинную плотность?
Ответ прост – только в лаборатории.
Методика тут следующая:
- Исследуемый образец керамзита перемалывают в мелкий тонкодисперсный порошок. Он должен спокойно проходить через сито с размером ячеек 0,08 мм. Также материал следует просушить до постоянной массы и охладить до комнатной температуры.
- Далее образец массой 15 г высыпают в чистый высушенный и предварительно взвешенный прибор – пикнометр. Потом его снова взвешивают вместе с порошком.
- Затем в пикнометр наливают дистиллированную воду, чтобы он был заполнен не более чем на 1/2 своего объема.
- Потом прибор ставят в слегка наклонном положении на песчаную или водяную баню и кипятят содержимое в течение 15-20 минут для удаления из него пузырьков воздуха.
- Далее пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры и доливают воду до специальной отметки. После этого его взвешивают.
- Затем пикнометр освобождают от всего содержимого, промывают, наполняют до специальной метки дистиллированной водой комнатной температуры, обтирают мягкой тканью и снова взвешивают.
- Вычисляется истинная плотность керамзита по следующей формуле:
Как вы понимаете, такое исследование – достаточно трудоемкое. И не всегда показатель истинной плотности действительно важен на практике. Куда большее значение для керамзита имеет насыпная плотность. Как раз о ней – в следующем разделе.
Насыпная плотность керамзита
Под насыпной плотностью керамзита понимают отношение его веса к объему в свободной засыпке, то есть без дополнительного уплотнения. Отсюда и единицы измерения – кг/м3 (г/см3, т/м3). При этом показатель учитывает не только сам материал, но и поры внутри него, и промежутки между отдельными зернами. В этом – главное отличие этого параметра от истинного, описанного выше.
В зависимости от того, какую насыпную плотность имеет керамзит, ему присваиваются марки. Они обозначаются буквой «М».
Всего их 15:
- М150
- М200
- М250
- М300
- М350
- М400
- М450
- М500
- М600
- М700
- М800
- М900
- М1000
Данные о соответствии марок и показателя насыпной плотности даны в следующей таблице.
Соответствие марок и показателя насыпной плотности керамзита
ГОСТ 32496-2013 также нормирует минимальную и максимальную марки по плотности для разных видов керамзита. Эти данные мы разместили в следующей таблице.
Минимальная и максимальная марки по насыпной плотности для разных видов керамзита
Таким образом, насыпную плотность 100-200 кг/м3 могут иметь только гравий или щебень, а 800-1000 кг/м3 – только керамзитовый песок.
На этот параметр влияют:
- Пористость
Так, благодаря своей высокой пористости керамзит всегда будет легче песка, щебня, отсева и прочих материалов. Влажный материал всегда будет тяжелее сухого, а мелкий керамзитовый песок – тяжелее керамзитовых гравия и щебня.
Показатель насыпной плотности важен по нескольким причинам:
- Для того, чтобы переводить вес в объем и обратно
- Для того, чтобы правильно рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала
Подробно об этой характеристике вы можете прочитать в нашем разделе Насыпная плотность сыпучих материалов.
Для керамдора плотность вообще является одним из основных критериев качества.
Для него она характеризуется двумя показателями:
- Объемным весом
- Водопоглощением
О последнем параметре вы можете прочитать в нашей статье Водно-физические свойства керамзита, в разделе Водопоглощение керамзита.
В зависимости от объемного веса и водопоглощения, керамдор разделяется на три марки. Информацию об их показателях мы разместили в следующей таблице.
Марки керамдора в зависимости от его объемного веса и водопоглощения
Вот что еще важно отметить:
Марки по насыпной плотности керамзита соотносятся с такой характеристикой материала как прочность. О ней мы подробно рассказывали в нашей статье Механические свойства керамзита, в разделе Прочность керамзита. Далее же мы рассмотрим их зависимость друг от друга. Информацию об этом вы найдете в следующей таблице.
Соотношение марок керамзита по насыпной плотности и прочности
Таким образом, зная прочность керамзита, можно узнать его насыпную плотность, и наоборот. Это удобно, если вам по какой-то причине известен только один показатель.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
О других характеристиках керамзита и керамдора вы можете прочитать в наших статьях по теме:
Также читайте нашу обзорную статью Характеристики и свойства керамзита.