Керамзит – это пористый материал искусственного происхождения, получаемый путем ускоренного обжига легкоплавких глин. В готовом виде керамзит представляет собой небольшие гранулы округлой формы с плотным верхним слоем. При этом сами гранулы бывают разных оттенков – от серого и желтоватого до красного и бурого.
Виды керамзита
Выделение разновидностей происходит на основании двух параметров:
- Тип зерен
- Фракция
Остановимся на каждом из них подробнее.
По типу зерен
В зависимости от формы и структуры гранул выделяют несколько видов:
- Керамзитовый гравий
Это наиболее распространенный материал, который используют чаще всего. Его зерна имеет округлую форму, мягко шлифованную поверхность и пористую структуру. Характеризуется высокими холодо- и огнестойкими свойствами. Величина зерен составляет от 5 до 40 мм. - Керамзитовый щебень
Размер его гранул также колеблется в диапазоне 5-40 мм. Но, в отличие от керамзитового гравия, зерна данного типа материала имеют произвольную форму с большим числом острых граней и неровностей. - Керамзитовый песок
Материал получают как при обжиге глины, так и при измельчении уже готового керамзита. Размер зерен не может превышать 10 мм.
По фракции
Классификация керамзита по фракции применяется для всех типов зерен керамзита, измеряется в миллиметрах и выглядит следующим образом:
- 0-5 мм
- 0-10 мм
- 5-10 мм
- 5-20 мм
- 10-20 мм
- 20-40 мм
Как видите, типы зерен и их фракции не совпадают. Например, керамзитовый гравий и щебень могут быть всех трех фракций, а песок – только двух.
Теперь давайте поговорим о свойствах этого материала.
Свойства керамзита
Как и любой другой строительный материал, керамзит характеризуется по ряду параметров, позволяющих использовать его в тех или иных работах.
Наиболее значимыми свойствами материала являются:
- Насыпная плотность
- Прочность
- Соотношение марки по прочности и марки по насыпной плотности
- Морозостойкость
- Содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений
- Устойчивость против силикатного распада
- Потеря массы при кипячении
- Потеря массы при прокаливании
- Содержание слабообожженных зерен
- Теплопроводность
- Радиоактивность
- Огнеупорность
- Химическая инертность
- Коэффициент уплотнения
- Водопоглощение
Далее мы предлагаем рассмотреть каждый параметр отдельно.
Насыпная плотность
Насыпная плотность (другое название — объемный насыпной вес) – показатель соотношения массы материала к объему, который он заполняет, включая расстояние между зернами. Если объяснить проще, он демонстрирует, сколько будет весить 1м3 керамзита. Соответственно, насыпная плотность керамзита измеряется в кг/м3. Чем гранулы материала крупнее – тем плотнее он укладывается.
По насыпной плотности керамзит делится на типы и марки:
Очень легкий:
- М250 (до 250 кг/м3)
- М300 (от 250 до 300 кг/м3)
Легкий (до 500 кг/м3):
- М350 (от 300 до 350 кг/м3)
- М400 (от 350 до 400 кг/м3)
- М450 (от 400 до 450 кг/м3)
- М500 (от 450 до 500 кг/м3)
Средний (до 700 кг/м3):
- М600 (от 500 до 600 кг/м3)
- М700 (от 600 до 700 кг/м3)
Тяжелый (более 700 кг/м3):
- М800 (от 700 до 800 кг/м3)
Следует добавить, что данная классификация определяет сферы применения материала. Легкий керамзит используют для отсыпки, более тяжелый – для производства бетона, стеновых панелей и плит. Марки М700 и М800 не применяются широко и недоступны в свободной продаже. Керамзит такой плотности завод готовит только по индивидуальному запросу клиента.
Прочность
Прочность керамзита – это критерий сопротивляемости материала внешним (механическим) воздействиям. Прочность помогает определить подходящие условия использования и допустимую нагрузку.
Также следует отметить, что прочность керамзита тесно связана с плотностью материала. Чем выше плотность, тем выше прочность (и наоборот).
Показатель прочности определяется в лабораторных условиях, путем воздействия пресса на отдельные гранулы выборки.
Чтобы определить максимально точные показатели, исследования проводятся в два этапа:
- стачивание выбранных гранул до единого диаметра 6-7 мм
- серия из 10 испытаний на различных выборках
Единицей измерения выступает паскаль (как правило, обозначения указываются в мегапаскалях, МПа).
Маркам керамзита по прочности приписывают наименование от П15 до П400. Чем выше число в обозначении марки, тем выше прочность материала. При этом, показатель предела прочности для керамзитового гравия всегда выше, чем для щебня. Например, марке керамзита П50 соответствует предел прочности керамзитового гравия от 1 Мпа для гравия и от 0,6 Мпа для щебня, марке П100 – 2 Мпа и 1,2 Мпа соответственно, и так далее.
Исключение составляет лишь песчаная разновидность керамзита – она не проходит испытаний на прочность.
Соотношение марки по прочности и марки по насыпной плотности
Мы уже упомянули о тесной взаимосвязи насыпной плотности и прочности керамзита. Теперь важно рассмотреть, как именно зависят марки материала по насыпной плотности и прочности друг от друга.
Важно, чтобы определенной марке по прочности соответствовала конкретная марка керамзита по насыпной плотности. Это нужно учитывать для того, чтобы исключить риск выпуска продукции низкого качества – материала, обладающего высокой плотностью, но при этом легко крошащегося при малой нагрузке.
Связь между марками материала закреплена стандартом ГОСТ 9757-90 и выражена следующим образом:
- М250 — П25
- М300 — П35
- М350 — П50
- М400 — П50
- М450 — П75
- М500 — П100
- М600 — П125
- М700 — П150
- М800 — П200
Где М — марка по насыпной плотности, П — минимально допустимая марка керамзитового гравия или щебня по прочности.
Морозостойкость
Показатель, который означает способность материала сохранять структуру без разрушений при многократной заморозке и оттаивании. Выражается в количестве циклов заморозки-оттаивания.
Керамзит любого типа характеризуется высокой морозостойкостью по умолчанию. Причина в том, что материал плохо поглощает влагу. Причиной этого служит глина как основа компонентного состава. В процессе обжига она формирует плотную, практически водонепроницаемую оболочку. Впрочем, последняя со временем теряет начальную прочность структуры.
В ГОСТ 9757-90 отмечено, что морозостойкость керамзита не может быть меньше 15 циклов. Качественный материал выдерживает 25-35 циклов заморозки и оттаивания, а предельное значение для керамзитового щебня и гравия может составлять до 50 циклов. При этом потеря массы материала не может превышать показатель 8%.
Содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений
В состав керамзита всех типов входит определенный объем сернистых и сернокислых соединений, растворимых в воде. Это означает, что высокая концентрация таких соединений при попадании и накапливании в материал влаги может привести к разрушительным реакциям, сопровождающимся ослаблением структуры. Содержание указанных выше компонентов в керамзите не может превышать 1% от общей массы.
Устойчивость против силикатного распада
Силикатный распад – разрушение керамзита на меньшие части, либо даже превращение материала в шлаковую муку. Важно, чтобы керамзит не был подвержен данной проблеме. Потеря массы в процессе определения стойкости против силикатного распада колеблется в пределах 5-8% для разных видов минерального сырья.
Потеря массы при кипячении
Керамзит необходимо кипятить перед использованием в садоводческих и сельскохозяйственных задачах для удаления вредных для почвы солей и минералов. Технологически допускается потеря массы при кипячении. При этом, предельный показатель потери для керамзитового гравия и щебня составляет 5%. Если потеря массы выше, материал быстро разрушится в процессе использования.
Потеря массы при прокаливании
Утрата массы материала в ходе прокаливания также допустима, при этом показатель не может превышать показатель 3-8% для разных типов сырья. Прокаливание актуально для тех же задач, что и кипячение материала. По аналогии с предыдущими двумя характеристиками, потеря массы при прокаливании ведет к ухудшению прочностных характеристик керамзита.
Содержание слабообожженных зерен
Слабообожженные зерна определяют несовершенство технологии производства керамзита. Эти зерна снижают качество материала, и очень важно стремиться снизить их число. Наличие частиц такого рода в общей массе неизбежно, но оно не должно превышать 3-5%.
Теплопроводность
Теплопроводность – способность материала пропускать тепло сквозь структуру. Применяемый в строительстве керамзит играет важную роль в теплоизоляции помещений, поэтому данная характеристика является одной из ключевых.
Керамзит характеризуется очень низким показателем теплопроводности (0,1-0,18 Вт/м*К). Возьмем для примера широко востребованный в строительстве керамзитовый гравий с величиной зерен 10-20 мм, который подходит для утепления большинства конструкций. Применение материала позволит сократить потери тепла зданием на 60-75%.
Также важную роль в данном вопросе играет технология производства керамзита, а именно ее стеклообразующая производственная фаза. В керамзит добавляется стекло, и здесь важно, чтобы процент данного компонента не был слишком высоким. Чем стекла больше, тем ниже способность керамзита к теплоизоляции зданий.
Другой критерий, влияющий на показатель теплопроводности керамзита – величина зерен. Чем крупнее зерна, тем больше расстояние между ними и, тем самым, требуется больше материала для обеспечения нужных показателей теплопроводности. Не следует забывать и о критериях влажности и пористости керамзита.
Радиоактивность
Понятие радиоактивности керамзита означает удельную эффективную активность естественных радионуклидов в составе материала. Чем показатель выше, тем керамзит опаснее для здоровья человека и окружающей среды. Радиоактивность материалов измеряется в Беккерелях на килограмм (Бк/кг).
Норма удельной эффективной активности (в том числе и для керамзита), допустимая в гражданском строительстве, не может превышать показатель 1500 Бк/кг (III класс радиоактивности). Но это предельно допустимое значение, при котором использование материала возможно лишь вне населенных пунктов. А вообще самым безопасным считается I класс – до 370 Бк/кг.
Существует две основных причины, почему данный показатель может превышать норму в керамзите:
- Использование недоброкачественного сырья
Производитель добывает глину для производства керамзита из месторождения, которое не прошло проверку на загрязнение радионуклидами. - Наличие опасных добавок
Иногда случается так, что на завод поступает экологически чистое сырье, но в ходе производства в него вводятся вредные компоненты. К ним относятся шлаки и золы неизвестного происхождения, которые влияют на радиационный фон керамзита в худшую сторону.
Продажа строительных материалов без документа с результатами радиационной экспертизы запрещена. Важно уточнять наличие разрешительного экспертного заключения по данному вопросу при покупке товара.
Огнеупорность
Огнеупорность определяет устойчивость материала к процессу горения. Керамзит, в основе которого лежит глина, относится к негорючим материалам. Огнеупорность измеряется в градусах Цельсия, и для данной категории строительных изделий показатель означает полную устойчивость структуры к температурам до 1580 градусов Цельсия.
Помимо этого, есть еще один важный плюс керамзита – материал не выделяет вредные испарения под воздействием высоких температур.
Химическая инертность
Керамзит – химически инертный материал. Это означает, что он не поддается воздействию агрессивных химических сред и соединений. Также он невосприимчив к воздействию органических факторов – росту грибков, плесени и микроорганизмов другого типа. Это главная причина, почему материал регулярно используют в садоводстве и ландшафтном дизайне.
Коэффициент уплотнения
Коэффициент уплотнения керамзита (Купл) – показатель, который согласовывается между производителем (поставщиком) и потребителем. Он означает, во сколько раз уплотнился объем материала в ходе транспортировки. Чтобы рассчитать Купл, нужно разделить начальный объем керамзита на конечный объем. Данный коэффициент не может превышать значение 1,15.
Водопоглощение
Показатель водопоглощения означает способность материала впитывать воду. Выражается в процентах от веса сухого керамзита, и этот показатель колеблется в пределах 8-20%. Это относительно устойчивый материал, так как твердая корка керамзитовых зерен практически не пропускает воду. Со временем поверхностный слой стирается, и показатель водопоглощения начинает расти, стимулируя процессы разрушения структуры материала.
Керамзит имеет ряд важных качеств в контексте сфер его применения. Он обладает высокой степенью звуко- и теплоизоляции, имеет малый вес при большой прочности, устойчив к огню, влаге, холоду, химическим соединениям и процессам гниения и роста грибковых колоний, характеризуется долговечностью и экологичностью.
Благодаря этому, керамзиту отдают предпочтение при покупке конструкционных, изоляционных и декоративных материалов в сравнении с качественными, но более дорогими аналогами.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#керамзит #стройматериалы #строительные материалы #свойства керамзита #виды керамзита #полезные советы #строительные советы #сыпучие материалы #керамзитовый щебень #керамзитовый гравий