Керамзит прочность на сжатие

Цены на энергоносители растут быстро, что влечет за собой повышение спроса на теплоизоляторы. К эффективным и не требующим особых навыков при монтаже утеплителям относится керамзит. Обладающий пористой структурой, он нередко используется в качестве наполнителя для бетона. Лучшим сырьем для изготовления керамзита считаются глины, в которых содержится 30 % кварца. При вспучивании базовой породы, благодаря специальному режиму обжига, на выходе получается качественный материал в виде зерен. Их свойства зависят от фракции.

В готовом состоянии керамзит имеет вид щебня либо гравия, либо песка.

Поэтому классификация часто проводится с учетом размеров фракций и их формы, которая бывает:

• округлой, свойственной для гравия. Его подразделяют на марки по крупности фракции: 10–20 мм (подходят для обустройства коммуникаций), 30–40 мм (применение связано с засыпкой большим слоем), 5–10 мм (наиболее востребованы для приготовления бетонного раствора);
• угловатой, что отличает щебень. Размеры зерен колеблются в тех же пределах, что и у гравия. Может пригодиться для утепления стен бани;
• от шаровидной до неопределенной. Присуще маленьким частицам (до 5 мм) в виде песка. Его получают в результате дробления больших либо выделяют при обжиге небольших кусочков глины.

Некоторые свойства керамзита выгодно отличают его от других подобных материалов.

Широкое использование обусловлено следующими характеристиками:

• Биологической безопасностью, так как сырье для его производства представляет собой экологически чистый натуральный продукт.
• Огнестойкостью. Не горит и не поддерживает горение.
• Значительным показателем тепло- и звукоизоляции, достигающейся благодаря пористой структуре, которая образуется в результате выделяющихся газов во время обжига. Звукоизоляция напрямую зависит от уровня пористости.
• Долговечностью.
• Относительной влагостойкостью.
• Высокой морозостойкостью: варьируется от 15 единиц до 50.
• Устойчивостью к воздействию внешних агрессивных факторов.

В качестве преимуществ также выступают высокий уровень теплоизоляции и небольшая стоимость. Для сравнения: эффективность дерева почти в три раза ниже, а использование кирпичной кладки обойдется дороже.

Теплопроводность керамзита находится в зависимости от размера зерен. Чем мельче фракция, тем меньше остается пустот между частицами. Из этого следует, что насыпная плотность увеличивается – значит, ухудшаются теплоизоляционные свойства.

Гранулам свойственна склонность к впитыванию воды. Поэтому предпочтительнее все-таки их применение в виде сухой засыпки, также они довольно хрупкие.

При теплоизоляции необходима защита от проникновения влаги. Требуется использование хорошей гидроизоляции. Целесообразно применение разных фракций.

Место в строительной сфере

Области применения довольно обширны. Для зданий старой постройки актуально применить его в составе основания. Сверху обычно делают растворную стяжку толщиной более 3 см. Благодаря небольшому весу керамзита, общая масса всей конструкции значительно снизится.

Широкое применение сыпучей продукции разных фракций обусловлено ее универсальностью. Керамзит является незаменимым компонентом при изготовлении легкого бетона.

Кроме того, керамзит — эффективный утеплитель пола. Он является хорошим теплоизолятором и для инженерных коммуникаций, фундамента, перегородок, кровли. Дополнительные плюсы от проведенных работ: значительно улучшается звукоизоляция (за счет отличных шумопоглощающих свойств материала).

Объемный вес составляет от 300 кг/м3 и нередко достигает 1 000 кг/м3. При сжатии керамзитового щебня предел прочности варьируется от 25–200 кг/см2.

Если измерять в одних и тех же единицах вес керамзита разных фракций, он будет отличаться. Ведь масса зависит от величины гранулы, а соответственно, от насыпной плотности, которая определяется его маркой по ГОСТ 9757-90. К примеру, взяв фракции с насыпной плотностью М300, можно быть уверенным, что кубометр объема в массе своей составит от 250 кг/м3 до 300 кг/м3.

Мелкие партии товара лучше приобретать в мешках. Стоит запомнить, что за основу берется объем, а не вес, который будет отличаться в зависимости от насыпной плотности продукта и объема тары.

Марка, размер фракции	Фасовка в мешках, м3	Цена, рубли
М650, 0–5 мм	0,035–0,04	96–98
М600, 5–10 мм	0,035–0,06	80–115
М500, 10–20 мм	0,035–0,06	72–110
М450, 20–40 мм	0,035–0,06	71–109

Сегодня существует возможность приобрести керамзит в мешках либо россыпью. Обычно постоянным клиентам предоставляются цены по договоренности.

Совершенствование строительных технологий постоянно движется в направлении повышения прочности материалов и снижения их веса. Важным аспектом, как в условиях холодного, так и жаркого климата, остается понижение теплопроводности. Одним из строительных материалов, в которых аккумулированы неплохие прочностные и теплоизоляционные свойства, является керамзит.

Общие свойства материала, его структура и виды

Керамзит производится из глины путем высокотемпературного обжига, проводимого на специализированных предприятиях. Наружная поверхность глиняных конгломератов оплавляется, что обеспечивает её гладкость и специфичную окраску. Образование пористой структуры происходит за счет газов, выделяющихся во время обжига.

Глина, в различном виде, находится в составе большинства важных строительных материалов – кирпича, цемента и ряда других. Её природные свойства характеризуются высокими параметрами прочности, которых не лишен керамзит. Несмотря на пористую структуру, улучшающую теплоизоляционные свойства, его сопротивление сжатию является достаточным для применения в составе бетонов, керамзитоблоков и обычной подсыпки.

В зависимости от формы, внешнего вида и технологического процесса производства, керамзит подразделяется на такие виды:

1. керамзитовый гравий – классические овальные, почти круглые окатыши или гранулы, имеющие красно-коричневый цвет поверхности – основная форма выпускаемого керамзита. Такой гравий применяется повсеместно в строительной сфере;
2. керамзитовый щебень – представляет собой фрагменты крупных конгломератов керамзита, полученные раскалыванием последних. Форма щебня угловатая и отличается острыми краями. Основное применение ограничено добавлением в состав бетонов;
3. керамзитовый отсев или песок – мелкие частицы, являющиеся побочным продуктом при обжиге или дроблении керамзита и применяющиеся как пористый наполнитель.

Гравий и щебень имеют размеры от 5 до 40 мм, а керамзитовый песок представляет собой частицы менее 5 мм. Мелкие дробленые фракции керамзита применяются в системах очистки (фильтрации) воды, а также как подсыпка в террариумах и аквариумах. Подобное использование является одним из свидетельств низких токсических качеств, позволяя поставить керамзиту «5» за экологичность.

Внешний вид материала весьма непрезентабелен, однако это не имеет никакого значения. Керамзит почти не применяется в открытом виде, а входит в состав бетона или изолированных деревянных и бетонных перекрытий. Стоимость керамзита наиболее низкая среди доступных теплоизоляционных и конструкционных материалов, за что заслуженно получает оценку «5».

На картинке — фото, общее описание керамзита и его особенностей

Технические характеристики

Параметры материала установлены ГОСТ 9757-90, регламентирующим качество строительных пористых материалов. Некоторые показатели не регулируются, однако все равно остаются важной характеристикой. Рассмотрим детальнее основные свойства керамзита.

• Фракционный состав. Всего установлены три фракции материала, имеющие диапазон размеров 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм. Отдельной категорией проходят фракции, редко применяющиеся в строительных работах. К ним относятся гранулы и щебень керамзита размерами от 2,5 до 10 мм, а также широкая смесевая фракция от 5 до 20 мм.Теплоизолирующие керамзитные прослойки, используемые в виде насыпной массы, представляют смесь всех фракций – от 5 до 40 мм. Это связано с необходимостью заполнения пустот в теплоизолирующем слое, что увеличивает жесткость конструкции и ликвидирует конвекционные токи воздуха.
• Марки керамзита по насыпной плотности (объемному насыпному весу). Всего установлено семь значений: до 250 кг/м3 – марка 250, от 250 до 300 кг/м3 – марка 300, аналогично – марки 350, 400, 450, 500, 600. Марки 700 и 800 не выпускаются для широкой продажи и производятся только при согласовании с потребителем. Истинная плотность (истинный объемный вес) больше насыпной плотности в 1,5-2 раза. Данный параметр характеризует плотность материала без учета промежутков между гранулами или осколками материала;
• Марки керамзита по прочности. Для гравия существует 13 марок, различающихся прочностью при сдавливании в цилиндре. Для щебня нормируются 11 марок, имеющих такие же обозначения, как и марки гравия. Прочность щебня и гравия одной марки различается. Так, для марки П100 прочность гравия при сдавливании составляет от 2,0 до 2,5 МПа, тогда как щебня – от 1,2 до 1,6 МПа. Между марками керамзита по плотности и прочности существует связь – увеличение плотности приводит к увеличению прочности. Взаимосвязь между марками также регулируется стандартом ГОСТ 9757-90, что исключает изготовление низкокачественного керамзита высокой плотности, разрушающегося при небольшой нагрузке.
• Коэффициент уплотнения – согласованная с потребителем величина, которая не превышает значение 1,15 и применяется для учета уплотнения керамзитной массы в результате транспортировки или слёживания. Использование коэффициента связано с частой отгрузкой материала по насыпному объему, удобной при реализации крупных партий.
• Теплопроводность – является наиболее важным параметром, характеризующим теплоизоляционные свойства. Для керамзита коэффициент теплопроводности составляет от 0,10 до 0,18 Вт/(м?°C). Диапазон значений достаточно узкий, что свидетельствует о высоких теплоизоляционных свойствах материала. С увеличением плотности коэффициент теплопроводности увеличивается. Это связано с уменьшением количества и объема пор, содержащих главный теплоизолятор – воздух.
• Водопоглощение – важный параметр, показывающий поведение материала при воздействии воды. Керамзит относится к относительно устойчивым к материалам и характеризуется значением водопоглощения 8-20 %.
• Звукоизоляция – как и большинство теплоизоляционных компонентов, керамзит обладает повышенной звукоизоляцией. Наилучшие результаты достигаются при звукоизоляции деревянного пола, в которой керамзит выступает в виде прослойки между наружной частью пола и межэтажной плитой.
• Морозоустойчивость – благодаря низкому водопоглощению и глине, которая является основой материала, керамзит имеет достаточно высокие морозоустойчивые свойства. Численные значения не нормируются стандартами, поскольку керамзит морозоустойчив «по умолчанию». Нормируются лишь показатели строительных камней, в составе которых содержится керамзит – керамзитоблоки.

Как рассчитать сколько кубов керамзита в мешке расскажет следующее видео:

Керамзит закономерно считается эффективным, экономичным и доступным материалом, который в строительстве и ландшафтном дизайне находит широкое применение. Его прекрасные теплоизоляционные свойства ценятся высоко, что позволяет активно использовать его в качестве утеплителя. Не обходит его стороной и частное строительство, где многими людьми он считается просто незаменимым материалом.

Что такое керамзит?

Керамзит представляет собой облегченный материал с пористой структурой сыпучего типа. Его основу составляет натуральное вещество – обоженная глина.

В зависимости от назначения материалу придаются различные свойства за счет изменения размеров гранул и их плотности. Структурные элементы (гранулы) имеют неправильную или округлую форму и малый удельный вес, обусловленный воздушными порами.

Особенности производства

В качестве основного сырья для изготовления керамзита используется глина с повышенным содержанием окислов железа. Выбираются легкоплавкие глины с необходимым коэффициентом вспучивания. Для улучшения свойств конечного продукта могут вводиться различные органические добавки (торф, опилки, сульфатно-спиртовая барда).

Принцип технологии производства керамзита основан на особом режиме сушки, обжига и охлаждения сырья. Обжиг осуществляется в специальных печах в виде вращающихся барабанов, установленных с определенным наклоном.

Процесс обеспечивается горячим воздухом, разогреваемым форсунками. После завершения обжига производится дробление материала на необходимые фракции. В целом, цикл обработки сырья занимает порядка 40-50 минут.

Свойства керамзита

Большинство параметров керамзита нормируется ГОСТом, что обеспечивает необходимое качество производимого материала.

Выделяются следующие основные технические характеристики:

1. Фракционный состав. По размеру структурных элементов керамзита нормируются 3 базовые фракции материала – 0,5-1, 1-2 и 2-4 см. При необходимости минимальный размер снижается до 2,5 мм. На практике часто используются фракционные смеси с диапазоном 0,5-2 см, а для утепления – 0,5-4 см, что обеспечивает более плотное заполнение пустот при формировании керамзитовых прослоек.
2. Насыпная плотность, т.е. удельный вес керамзита в насыпном виде. Всего предусматривается 10 марок с плотностью от 250 до 800 кг/м³ (марки 250, 300,350 и т.д.). Керамзиты 700-800 выпускаются только по заказу. Данный параметр определяет наличие воздушной составляющей в материале, а потому существенно влияет на другие характеристики. Насыпная плотность не совпадает с плотностей гранул, т.к. включает воздушные прослойки между гранулами. Истинная плотность керамзита превышает насыпную плотность в 1,6-1,8 раз.
3. Прочность при сдавливании. Она определяется при приложении нагрузки в специальных цилиндрах и измеряется в МПа. Всего существует 13 марок керамзита по этому показателю, причем каждая марка имеет свой диапазон прочности. Так марка 100 в песочном исполнении подразумевает прочность в пределах 2-2,5 МПа. Данная характеристика взаимосвязана с плотностью материала и фракционным составом.
4. Коэффициент уплотнения. Этот параметр помогает учесть изменение насыпной плотности в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации. Он не должен превышать 1,16.
5. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности считается самым важным параметром при использовании керамзита в качестве утеплителя. Он может колебаться в пределах 0,11-0,19 Вт/(м²хград) в зависимости от плотности материала.
6. Водопоглощение. Керамзит можно отнести к достаточно стойким материалам по противостоянию к воздействию воды. Водопоглощение нормируется в пределах 9-20%.
7. Шумоизоляционные способности. Керамзит обладает повышенной звукоизоляцией.
8. Морозостойкость. Этот параметр керамзита не нормируется, т.к. материал выдерживает все реальные минусовые температуры, которые могут быть на открытом воздухе и в почве.
9. Огнеупорность. Керамзит негорюч и не распространяет горение.
10. Дополнительные преимущества керамзита – экологическая чистота, не подверженность гниению, стойкость к агрессивным веществам (щелочи, кислоты), низкая стоимость. Ему не страшны грызуны и другие вредители.

Подразделение по размерам

С учетом фракционного состава керамзит подразделяется на следующие категории:

• Керамзитовый песок (отсев). Структурные элементы в нем не превышают размера 5 мм. Как правило, используется в качестве наполнителя.
• Керамзитовый гравий. Этот вид материала считается основным. Он может содержать гранулы от 10 до 40 мм, но округлой формы. Данный керамзит имеет типичный красно-коричневый оттенок.
• Керамзитовый щебень. Размеры его элементов аналогичны крупному гравию, но форма их неправильная, с углами и острыми краями. Основное назначение – изготовление керамзитобетона и добавление в раствор при самостоятельном приготовлении бетона.

Для чего нужен керамзит?

Керамзит разных марок находит очень широкое применение в строительстве. Можно отметить такие направления:

1. Напольная стяжка. Применение керамзита обеспечивает теплоизоляцию пола, что особенно важно в частном строительстве. Хорошо совмещается с разными системами теплого пола.
2. Утепление стен и потолка. Одновременно обеспечивается звукоизоляция.
3. Теплоизоляция трубопроводов, проложенных под землей.
4. Возведение фундамента строений. Керамзит может использоваться, как наполнитель при подготовке бетона вместо щебня, повышая теплоизоляционные характеристики. Характерно применение в качестве утеплителя при формировании прослойки между бетоном и грунтом.
5. Изготовление бетонных блоков, керамзитобетона.
6. Дорожное строительство. Может использоваться при формировании подушки под дорожное покрытие. Керамзит способен поглощать избыточную влагу.
7. Подушка под фундамент и изготовление дренажных систем.
8. Ландшафтный дизайн. Своеобразный цветовой оттенок и форма гранул используются для придания привлекательного вида дорожкам, клумбам, газонам, площадкам.
9. Дренаж для корневых систем растений.
10. Сельское хозяйство, гидропоника, домашнее цветоводство. Керамзит, добавленный в почву, благотворно влияет на развитие растений и повышает урожайность.

Утепление коммуникаций

Широкое использование керамзита для утепления подземных инженерных коммуникаций обусловлено его положительными свойствами. Он является насыпным, аморфным материалом, а потому обеспечивает свободный доступ к месту повреждения для проведения ремонтных работ. При прокладке коммуникаций в траншеях керамзит оказывается значительно эффективней минеральной ваты.

С помощью керамзитового щебня, вначале засыпается подушка на дно траншеи. Затем осуществляют засыпку трубопровода, которую рекомендуется выполнять смесью керамзитового гравия с пенопластовой крошкой. Такая теплоизоляция надежно защищает водопровод или канализацию от промерзания.

При этом она вбирает в себя лишнюю влагу и выполняет дренажную функцию. Воздействие влаги практически не отражается на теплоизоляционных характеристиках.

Особенности утепления пола

Наиболее часто утепление пола керамзитом обеспечивается путем формирования теплоизоляционного, насыпного слоя под бетонной стяжкой. Толщина его зависит от нагрузок, которые ожидаются при эксплуатации помещения.

Керамзитовая теплоизоляция пола изготавливается в следующем порядке:

1. Гидроизоляция. Ее можно сделать из рубероида или толстой полиэтиленовой пленки. Полосы материала накладываются с перекрытием/нахлестом не менее 15-20 см. По краям котлована гидроизоляция поднимается вертикально по стенкам до начала стены дома (на 5-7 см выше поверхности стяжки). Стык между полосами и кромка по периметру проклеивается скотчем.
2. Подготовка керамзита. Для пола лучше всего использовать керамзитовый гравий, но подойдет и щебень. Для обеспечения хорошего уплотнения насыпного слоя рекомендуется использовать смесь из разных фракций – от 5 до 20 мм.
3. Выставление маяков. Эти нехитрые приспособления в форме небольших отрезков металлических труб, профилей или стержней помогают засыпать керамзит нужной толщины и сформировать ровную поверхность (горизонтальную или с уклоном). Начальные элементы устанавливаются, отступив от стены на 8-10 см. Далее, выдерживается шаг порядка 60-80 см.
4. Фиксация маяков. Маячки надежно закрепляются в строго вертикальном положении цементом или гипсом. С помощью строительного уровня выравниваются вершины столбиков так, чтобы они формировали идеально ровную поверхность.
5. Засыпка керамзита. Материал насыпается равномерно по всей площади, слоями. По мере засыпки производится уплотнение массы и разуклонка.
6. Заливка жидким цементом. Предварительное скрепление стяжки осуществляется «цементным молоком», т.е. цементным раствором жидкой консистенции.
7. Армирование стяжки. Для обеспечения механической прочности покрытия и перераспределения нагрузок поверх керамзита укладывается армирующая, металлическая сетка.
8. Заливка пола. Цементно-песчаный раствор для стяжки должен иметь такую консистенцию, чтобы мог проникать между гранулами керамзита. Работы начинаются от стены, расположенной напротив входа в помещение. Поверхность заливки контролируется вершинами маяков.

Помимо рассмотренного варианта утепления пола, керамзит можно наложить и другими способами:

• Стяжка керамзитобетоном. В таком варианте бетон для стяжки готовится с использованием в качестве наполнителя керамзитового щебня вместо обычного щебня.
• Сухая стяжка. Она осуществляется аналогично бетонной стяжке, но вместо заливки используются плиты ГВЛ.

Полезные видео

Керамзит как превосходный утеплитель – основные характеристики: