Керамзит как строительный материал¶

Керамзит — лёгкий пористый строительный материал искусственного происхождения, получаемый путём обжига глинистого сырья, способного вспучиваться при высокотемпературной обработке. Относится к классу искусственных пористых заполнителей для бетонов и теплоизоляционных засыпок. Основные характеристики — малая объёмная масса, низкая теплопроводность, высокая пористость и морозостойкость.

¶История

Технология получения вспученного глинистого материала была разработана в первой половине XX века. В СССР промышленное производство керамзита началось в 1930-х годах, а массовое применение в строительстве — с 1950–1960-х, в период индустриального домостроения. Материал позволял снижать вес конструкций и улучшать теплотехнические свойства ограждающих стен при доступном сырье — глине и суглинках, распространённых практически повсеместно.

В России керамзит выпускается на специализированных заводах, часто в составе комбинатов строительных материалов. Сырьевой базой служат месторождения глин и глинистых сланцев.

¶Сырьё и производство

Исходное сырьё — легкоплавкие глины, суглинки, глинистые сланцы, иногда с добавками (трепел, диатомит, отходы топливной промышленности). Ключевое свойство сырья — способность вспучиваться при обжиге с образованием пористой структуры.

Основные этапы производства:

• добыча и подготовка глины (дробление, усреднение);
• формовка гранул (пластический, сухой или порошково-пластический способ);
• обжиг во вращающихся печах при температуре около 1050–1250 °C;
• охлаждение и разделение на фракции.

При нагреве влага и газы внутри гранулы вспенивают размягчённую глинистую массу, после чего материал застывает, сохраняя ячеистую структуру. Внешняя оболочка гранулы спекшаяся и более плотная, внутренняя часть — крупнопористая.

¶Виды и фракции

Керамзит классифицируют по размеру зёрен и назначению.

По насыпной плотности выделяют марки от 250 до 800 кг/м³ и выше. Чем ниже плотность, тем выше теплоизоляционные свойства, но ниже прочность.

¶Свойства

• Пористость — до 70–80 % объёма гранулы.
• Насыпная плотность — обычно 250–800 кг/м³.
• Теплопроводность — порядка 0,1–0,2 Вт/(м·К), зависит от плотности и влажности.
• Прочность — определяется маркой по прочности при сдавливании в цилиндре.
• Морозостойкость — высокая, материал выдерживает многократное замораживание и оттаивание.
• Водопоглощение — заметное, но влага удерживается в порах и при высыхании удаляется.
• Огнестойкость — негорючий минеральный материал.
• Биологическая стойкость — не подвержен гниению, не поражается грибком.

Керамзит химически инертен, не выделяет вредных веществ, что позволяет применять его в жилых зданиях.

¶Применение

В строительстве. Керамзит используют как заполнитель для лёгких бетонов — керамзитобетона, из которого изготавливают стеновые блоки, панели, перекрытия. Такие конструкции снижают нагрузку на фундамент и улучшают теплоизоляцию.

Теплоизоляция. Засыпка керамзитом применяется для утепления чердаков, перекрытий, полов по лагам, а также в качестве подсыпки под стяжку.

Дренаж и садоводство. Благодаря пористости материал используют в дренажных системах, при выращивании растений как разрыхлитель почвы и компонент субстратов.

Дорожное строительство. Керамзит применяют в насыпях и как теплоизолирующий слой для предотвращения морозного пучения грунтов.

¶Керамзитобетон

Керамзитобетон — разновидность лёгкого бетона, где крупным заполнителем служит керамзитовый гравий, а мелким — керамзитовый песок или обычный песок. Материал сочетает относительно небольшую плотность (обычно 700–1800 кг/м³) с достаточной прочностью. Из него производят блоки, стеновые панели, элементы перекрытий. Керамзитобетонные блоки распространены в малоэтажном строительстве благодаря доступности и теплоизоляционным качествам.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам относят малый вес, низкую теплопроводность, негорючесть, долговечность, экологичность и относительно невысокую стоимость. К ограничениям — водопоглощение (требует защиты от влаги в конструкциях), разброс прочностных характеристик в зависимости от сырья и технологии, а также необходимость дополнительной отделки при использовании в качестве засыпки.

¶Нормативное регулирование

В России требования к керамзитовому гравию, щебню и песку устанавливаются государственными стандартами, определяющими зерновой состав, насыпную плотность, прочность и морозостойкость. Соответствие этим показателям проверяется при приёмке продукции на заводах-изготовителях.

Источники: ГОСТ на керамзитовый гравий, щебень и песок; техническая литература по строительным материалам; отраслевые справочники по производству пористых заполнителей.