Насыпная плотность керамзита 10 20. Керамзит технические характеристики. Некоторые особенности насыпной плотности керамзита

Подробности Создано 27.04.2012 23:51 Обновлено 21.05.2012 04:25 Автор: Admin

Керамзитовые гравий, щебень и песок - искусственные пористые материалы ячеистого строения с преимущественным содержанием закрытых пор, полученных путем вспучивания глинистых пород при ускоренном обжиге.

Керамзитовый щебень получают дроблением крупных кусков вспученной массы. Керамзитовый песок получают вспучиванием мелкодробленого глинистого материала, отсевом мелких фракций, полученных дроблением более крупных кусков вспученной массы.

Наиболее рациональным видом керамзита являются керамзитовые гравий и песок, полученные вспучиванием глинистой массы и имеющие форму, приближающуюся к сферической. Характерной особенностью керамзитового гравия является его относительно высокая прочность при малом объемном весе. Это позволяет получать на основе керамзита легкий бетон и изделия из него с высоким коэффициентом конструктивного качества

К. К. К лег. б = (R сж /y об) = (450/1800) = 0,25

против 0,18 при той же прочности для обычного бетона. Керамзит в России изготовляется в основном в виде керамзитового гравия в соответствии с ГОСТ 9759-65. В зависимости от размера зерен гравий подразделяется на следующие фракции: мелкий - 5-10, средний - 10-20 и крупный - 20-40 мм. Керамзитовый песок также подразделяется на фракции: до 1,2 мм - мелкий, 1,2-5 мм - крупный.

Зерновой состав каждой фракции гравия или смеси нескольких фракций должен иметь гранул меньших, чем низший предел, не более 10% или больших, чем верхний предел данной фракции, не более 8%. Зерен больших в 2 раза, чем наибольший размер данной фракции, совсем не должно быть.

Насыпной вес 1 м 3 керамзита по фракциям (мм) принимается для расчетов в следующих количествах (кг):

Фракции керамзита - обьемный вес

Несортированый керамзит

В зависимости от объемного насыпного веса (кг/м 3) керамзит можно подразделить на особо легкий (до 300), легкий (300-500), среднего веса (500-700) и тяжелый (более 700).

Коэффициент теплопроводности (ккал/м·ч·град) для керамзита этих категорий соответственно равен: 0,03-0,07, 0,07-0,12, 0,12-0,15 и 0,15-0,3. За расчетный максимальный объемный насыпной вес керамзита в смеси, предназначенного для конструктивного керамзитобетона, принимается вес 1000 кг/м 3 .

Прочность такого керамзитового гравия при испытании в В зависимости от насыпного объемного веса данной фракции керамзит подразделяется на марки, и для каждой марки установлен минимальный предел прочности (см. таблицу ниже) средняя марка керамзита 500, а средняя прочность при сжатии в стандартном цилиндре 26,3 кГ/см 2 .

В зависимости от объемного насыпного веса (кг/м 3) керамзит можно подразделить на особо легкий (до 300), легкий (300-500), среднего веса (500-700) и тяжелый (более 700). Коэффициент теплопроводности (ккал/м·ч·град) для керамзита этих категорий соответственно равен: 0,03-0,07, 0,07-0,12, 0,12-0,15 и 0,15-0,3.

За расчетный максимальный объемный насыпной вес керамзита в смеси, предназначенного для конструктивного керамзитобетона, принимается вес 1000 кг/м 3 . Прочность такого керамзитового гравия при испытании в стандартном цилиндре может находиться в пределах от 50 до 100 кГ/см 2 .

Марки керамзитового песка также зависят от объемного насыпного веса. Объемный вес керамзита в куске может колебаться в пределах от 150 до 1300 кг/м 3 .

Керамзитовый заполнитель должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания с потерей в весе при этом не более 8%; иметь шаровую форму - средний коэффициент формы зерна не более 1,2-1,5, а количество зерен с коэффициентом формы 2,5 не должно превышать 20%; иметь в изломе мелкопористую ячеистую структуру; не должен содержать включений ил- вести, а сернокислых и сернистых соединений в пересчете па SO 3 в керамзитовом гравии - не более 1%; иметь влажность не более 2%. Содержание в гравии расколотых зерен не должно превышать 15% по весу.

Потеря в весе гравия при кипячении не должна превышать 5%. Водопоглощение гравия (по весу) в течение 1 ч (по ГОСТ 9758-61) должно быть не более: 25% для гравия марок до 400, 20% для марок от 450 до 600, 15% для марок 700 и 800. Размер пор в зерне керамзита в основном (98%) менее 1 мм, а общая пористость зерна доходит до 70%. Поры преимущественно замкнутые и равномерно распределены по сечению зерна.

Керамзитовый заполнитель наряду с тем, что имеет достаточную прочность и атмосферостойкость, обладает хорошим сцеплением с вяжущим и не содержит вредных примесей для вяжущего и арматуры, приготовляется чаще из местного сырья. Эти достоинства керамзита предопределили быстрое внедрение его в строительство и развитие производства в ряде стран Европы и Америки.

В США, например, где впервые в 1918 г началось производство керамзита, к 1959 г. его вырабатывалось в количестве 4 млн. м 3 в год, а в Советском Союзе темпы роста производства керамзита были еще выше. В 1970 г. на 110 предприятиях страны различной мощности его было выработано около 16-17 млн. м 3 . Предполаглось, что к 1975 г. потребность в керамзите возрастет до 37 млн. м 3 . К 1975 г. предусматривался ввод в действие предприятий по производству керамзитового гравия в объеме 22 млн. м 3 .

Капитальные вложения на создание мощностей по производству керамзитового гравия окупаются около трёх лет. В советский период в России удельный вес керамзита и общем объеме вырабатываемых искусственных пористых заполнителей составлял 85,3%.

Керамзит применяется в качестве заполнителя для изготовления несущих строительных конструкций из бетона и железобетона (63,5%), на теплоизоляционные засыпки (25,8%) и на прочие цели (10,7%).

Керамзит по объемам продаж уже догоняет кирпич и цемент, при этом его производство постоянно растет. Только кажется, что применяется он редко. А все потому, что где его увидишь в открытую, если материал либо в составе легких бетонов, либо в утеплении перекрытий? Достоинства: экологичен, легко переносит любые природные условия, огнестоек и не гниет, то есть качества для стройки нужные.

Неправильно было бы оценивать эту величину только по школьной формуле, где массу следовало бы разделить на объем. Ведь этот материал ― насыпной, а геометрия гранул самая разная, как и количество пор, следовательно, показатели будут сильно отличаться. Поэтому для расчётов и для удобства применяется несколько параметров.

Насыпная плотность ― одна из важнейших характеристик при использовании керамзита. Определяется эта величина засыпкой продукта в единицу объема с последующим взвешиванием. То есть, если в 1 м3 поместилось 500 кг шариков, то насыпная плотность будет равна 500 кг/м3, а марка ― М500.

Истинная плотность керамзита характеризует массу сухого вещества в единице объема, если из него удалить пустоты между шариками и поры внутри, это то, что рассчитывалось по школьной формуле, как удельный вес. Но есть еще и удельная плотность керамзита, которая определяется только без пустот между гранулами. Разница между ними в том, что первая ― величина постоянная, вторая ― переменная, зависящая от размеров частиц.

И еще: если 1 м3 имел массу, к примеру, 310 кг, то марка всё равно будет М350, то есть в сторону увеличения. Методы округления в этой ситуации в расчет не принимаются. Понятно, что чем меньше пор и пустот будет в стройматериале, тем он тяжелее. Это возможно в том случае, если частицы небольшие. То есть получается обратно пропорциональная зависимость: чем меньше геометрические размеры элементов сыпучих и пористых материалов, тем выше показатели плотности керамзита. Наоборот, керамзит с маленькой плотностью имеет большие гранулы.

Фракции утеплителя

Зерна материала изначально имеют разную величину. После просеивания через сита зерна разделяются на керамзитовый песок (песком считаются частицы менее 5 мм) и керамзитовый гравий трех размеров:

• малый ― 5-10 мм;
• средний ― 10-20;
• крупный ― 20-40.

Песок получают либо обжигом глинистой мелочи, либо из остатков дробления крупных частиц гравия на щебень. Размер щебня 5-40 мм, но форма уже не окатанная, как у гравия, а угловатая.

Таким образом, материал поступает на строительный рынок в трех фракциях: как песок, гравий и щебень. От размера гранул в большой степени зависят плотность и прочность получаемых легких бетонов. Правильный подбор гранул снижает расход цемента, так как малые заполняют пустоты между крупными. Но нельзя, чтобы отношение самой большой гранулы к наиболее малой превышало 1,5. В этом случае прочность бетона уменьшается на четверть.

Применение в строительстве

Керамзитовый песок. Для производства бетонных облегченных блоков. Сила его сцепления с раствором за счет шероховатой поверхности велика, а высокая плотность увеличивает прочностные характеристики блоков. Также он может подойдет вместо обычного песка для стяжек на пол даже под линолеум. Стяжка будет достаточно плотной, прочной и ровной. И для утепления пола используют керамзит мелкий, песчаный. Трубопроводы водяного и теплового снабжения обустраивают (пересыпают) также мелким керамзитом. Есть такое свойство, как сыпучесть, способность заполнить пустые пространства между трубами.

Гравий из керамзита. Обладает плотностью меньшей, чем у песка, но ввиду разнокалиберности параметров применение более обширно. Часто используют такой керамзит для пола, то есть его заливки, особенно с гранулами 5-10 мм. Подходит также такой размер частиц керамзита для стяжки пола под любые напольные покрытия. Если нужна стяжка на пол большей толщины, то понадобится гравий большей величины. Если частицы 10-20 мм ― это хороший керамзит для засыпки перекрытий, утепления межпотолочного пространства. Вот примерная таблица для гравия разных фракций:

Керамзитовый щебень. Он является вторичным продуктом керамзитового гравия. Поэтому, если позволяют размеры и угловатая форма, можно использовать его точно так же, как и гравий: в потолочных перекрытиях, кровлях, подвалах, полах чердаков. Но чаще всего его применяют для утепления фундаментов, так как это единственный среди щебней с пористой структурой. Гравий с гранулами 20-40 мм имеет наименьшую плотность, поэтому теплоизолирующие свойства высоки. Но из-за больших размеров частиц такой материал применяют для термоизоляции пола, находящегося прямо на грунте, или крыш.

Стоимость

На стоимость стройматериала влияют трудовые, сырьевые, энергетические затраты. Но в формировании цены также важен спрос. А спрос зависит от эксплуатационных свойств и качеств этого материала. Посмотрим, из чего складываются расценки на керамзит. Сырье для производства стоит сравнительно недорого. Но трудо- и энергозатраты довольно велики.

Чем крупнее будут гранулы, тем меньше плотность. Теплоизоляционные качества возрастают, но, парадокс, цена уменьшается. А причина в том, что истинный объемный вес мелкого песка больше, нежели гравия.

Как лучше купить: навалом или в мешках? Зависит от конкретного случая. Фасованные в мешки гранулы приобретаются при малых потребностях, для больших строек экономичней купить навалом. Иначе приходится платить еще и за мешки: много мешков ― много выброшенных денег. Расфасовывают гранулы как в обычные мешки объемом 0,04-0,05 м3, так и в мешки МКБ емкостью 1 м3.

Также расценки еще зависят от объемов покупки. Первое правило опта: большая партия ― меньшая цена. Естественно, продукция разных заводов по стоимости может отличаться. Близость сырья, источников энергии и мест потребления удешевит товар.

Средние цены на керамзитовую продукцию:

Таким образом, плотность – важная характеристика керамзита. Она влияет на тепло- и шумоизоляцию, прочность бетонов, нагрузку на фундамент, стоимость материала.

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, 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.

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 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 Её обозначают буквой М, после которой следует числовое значение максимальной плотности для категории: М250 весит 250 кг/м 3 , далее по порядку до М600: М300, М350, М400, М450, М500.

Соотношение характеристик

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 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/м 2 , 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.

Насыпная плотность керамзита определяется особенностями его производства, а также размером фракции. Наблюдается закономерность: чем меньше размер фракции – тем больше насыпная плотность. Наиболее тяжелым получается керамзитовый песок, наиболее легким – керамзитовый гравий с гранулами больших размеров.

Некоторые особенности насыпной плотности керамзита

Насыпная плотность керамзита – параметр, который можно регулировать настройками процесса производства этого строительного материала. В зависимости от способа обработки глины, плотность может быть большей или меньшей.

Насыпная плотность варьируется в диапазоне от 200 до 1000 кг/м3. Согласно стандартам, керамзит по этому показателю делится на марки. Так, марка М250 включает в себя керамзит насыпной плотностью до 250 кг/м3, М300 – 250-300 кг/м3, М1000 – 900-1000 кг/м3.

Наиболее тяжелым по насыпной плотности является керамзитовый песок. Кубический метр этого вида керамзита весит от 500 до 1000 кг. Насыпной вес керамзитового гравия зависит от фракции:

• фракция от 5 до 10 мм – 400-450 кг/м3;
• фракция от 10 до 20 мм – 350-400 кг/м3;
• фракция от 20 до 40 мм – 200-350 кг/м3.

Один куб керамзитового щебня, размер гранул которого находится в пределах от 5 до 40 мм, может весить от 200 до 500 кг.

Если речь идет о сравнении керамзита той же фракции, то чем меньше насыпная плотность, тем выше качество материала. Легкий керамзит лучше тяжелого в первую очередь по степени теплопроводности.

Заключение

Практическое значение знания насыпной плотности керамзита – это оперативное определение его фракции. Зная насыпную плотность, можно легко узнать преобладающую в данной партии фракцию материала.