Технические характеристики и удельная плотность керамзита

Керамзит – сыпучий утеплительный материал. Представляет собой легкие пористые шарики или обожжённой легкоплавкой глины, поэтом отличается исключительной экологической чистотой и безопасностью для человека и окружающей среды.

Производство

Чтобы утеплитель был эффективным, плотность керамзита должна быть небольшой. Этого удается достигнуть при вспенивании глины. Происходит это по технологической цепочке на заводе:

1. В специальных установках легкоплавкую глину подвергают мощному тепловому удару. Так обеспечивается высокая пористость сырья.

2. Далее сырцовые пористые гранулы оплавляют с внешней стороны – так достигают высокой прочности и герметичности, необходимой для сопротивления шариков влаге и агрессивным воздействиям окружающей среды.

Технические характеристики керамзита напрямую зависят от точности производственных процессов: отступление от норм изготовления может повлечь недостаточную пористость и герметичность, хрупкость утеплителя.

Свойства

Как любой строительный материал, керамзит обладает определенным набором характеристик, которые учитывают при проектировании строящихся объектов. К ним относятся:

• Насыпная и удельная плотность.
• Водонепроницаемость и влажность.
• Марка прочности.
• Теплопроводность.
• Морозостойкость.

Плотность керамзита – первоочередной параметр, от которого зависят все остальные значения. Под понятием подразумевают отношение массы к объёму продукции.

Истинная и удельная плотность

Вес гранул расскажет о материале многое, в первую очередь о теплоизоляции и эффективности материала.

Плотность керамзита, как и любого сыпучего материала, может быть истиной и удельной (насыпной). Эти параметры взаимосвязаны и зависят от способа производства материала – сухого, мокрого, пластического и порошково-пластического. У каждого метода своя технология вспенивания сырцов, что и является определяющим фактором определения величины веса.

Удельная плотность керамзита – одна из самых важных характеристик материала. Она показывает соотношение массы выбранного количества материала к его объёму. Поскольку керамзит – сыпучий утеплитель с пористой структурой, форма шариков непостоянная, между ними присутствуют воздушные зазоры. Поэтому для одного и того же объема материала удельная (насыпная) плотность будет разной.

Истинная плотность керамзита (другое распространенное название – объемная) определяется в лабораторных или заводских условиях и показывает вес массы уплотнённого материала без воздушных зазоров.

Фракции и вес

Утеплитель разделяют на группы по размеру гранул.Фракция и плотность керамзита связаны обратной пропорцией – чем мельче шарики, тем выше значение соотношения массы к объёму:

Существует другая классификация, которую даёт ГОСТ 9757-90. Согласно документу, керамзит разделяют на марки по плотности материала. Её обозначают буквой М, после которой следует числовое значение максимальной плотности для категории: М250 весит 250 кг/м³, далее по порядку до М600: М300, М350, М400, М450, М500.

Соотношение характеристик

Насыпная плотность керамзита неразрывно связана с другими важными показателями – с влажностью и теплопроводностью. Эту характеристику всегда принимают в расчет при выборе материала для утепления полов, перекрытий и стен.

Зная нормальное значение насыпной плотности и фракции керамзита, можем определить его влажность. Если она выше допустимой, то пористые гранулы нужно сушить прежде, чем укладывать в конструкцию. ГОСТ 9757-90 «Гравий, щебень и песок искусственные пористые» регламентирует не более 2% лишней влаги. Соответственно, при взвешивании керамзита принимают в расчет массу воды в нем, затем её вычитают.

Соотношение плотности с теплопроводностью условно, но все же имеет место. Как известно из курса физики школьной программы, чем ниже значение соотношения массы к объёму, тем хуже материал проводит тепло. Это правило распространяется и на сыпучий керамзит. Чем он плотнее, тем хуже удерживает тепло. При применении такого материала необходимо тщательно рассчитать требуемую величину слоя, чтобы конструкция не замерзала и не проводила холодный воздух.

Прочие технические характеристики

Удельная плотность не оказывает влияния на остальные эксплуатационные качества, но стоит о них рассказать.

Прочность керамзитных гранул достигается на этапе производства при втором этапе – оплавлении. Её размер определяют лабораторными испытаниями путем сдавливания гранул в цилиндре. Стоит отметить, что метод имеет существенный недостаток: результат измерения прочности зависит от формы зерна и распределения пор внутри него. Чтобы получить относительно достоверную информацию, испытанию подвергаю до 10 шариков из одной производственной партии материала. Прочность керамзита колеблется в перделах 0,3…6,0 МН/м², что является хорошим показателем, поэтому материал в качестве заполнителя добавляют в бетон.

Теплопроводность сыпучего изоляционного материала в среднем составляет 0,08...0,12 Вт/м*К, что в 8-10 раз выше, чем у плитных традиционных утеплителей. Тем не менее применение материала возможно при определении и укладке достаточной толщины изоляционного слоя.

Морозостойкость керамзита должна быть не ниже 15 полных циклов. Для наружных конструкций (стен, перекрытия первого этажа) целесообразно выбирать до 50 циклов.

Водопоглощение у правильно изготовленного утеплителя почти нулевое из-за герметичности корпуса гранулы вследствие повторного обжига. Если вода будет впитываться в гранулы, материал перестанет выполнять свои функции и начнет разрушаться. Поэтому ГОСТ 9757-90 устанавливает предельно допустимый порог 10-25% по массе в зависимости от толщины слоя.

Для соблюдения всех технических показателей проводят их контроль на этапе производства. После транспортировки утеплитель необходимо хранить в условиях невысокой влажности без дополнительных разрушающих воздействий окружающей среды. Следует отдать предпочтение закрытым вкладам и ангарам.

Керамзит не боится плесени, грызунов и прочих биологических вредителей, потому его применение в закрытых конструкциях полностью безопасно.