Що таке керамзит і для чого його використовують в опаленні

При виборі матеріалів, що утеплюють, необхідно розібратися, для чого використовується керамзит, як з ним працювати. Універсальні фракції гравію застосовуються в будівництві для декоративного оформлення прибудинкової території або саду. Легкий матеріал на глиняній основі відрізняється хорошими показниками звукоізоляції та теплозбереження, тому підходить для засипки під фундамент або каркасну стіну.

Технологія виробництва

Керамзит одержують із порід глинистих сланців, обпалених при температурі від 1200 до 1300 градусів. Технологія плавлення дозволяє зробити шорсткі коричневі гранули з порами, які зовні схожі на гравій. Застосовуються сухий, мокрий, пластичний та порошково-пластичний способи. Одна партія продукції повністю виготовляється за 40 хвилин, після чого остуджується та калібрується за розмірами. При необхідності матеріал подрібнюється.

Керамзитові зерна в залежності від розмірів поділяються на такі типи:

• Гравій має фракції 5-10, 10-20 і 20-40 мм. Форма виробу сферична, трохи спучена.
• Щебінь – розмір фракцій аналогічний гравієвим. Різниці полягає в незграбній формі, що нагадує камінь.
• Пісок – дрібнофракційні зерна розміром від 5 мм.

Найчастіше виробляють круглий чи овальний керамзит.

Технічні характеристики та властивості матеріалу

У ГОСТ 9757-90 прописані характеристики матеріалу, що залежать від густини. Цей показник буває від 200 до 800 кг/м3. За густиною також визначається марка. Інші показники визначаються розміром фракцій та представлені в таблиці.

Технічні параметри пояснюють властивості керамзиту:

• стійкість до температурних перепадів, загоряння (клас НГ) та замерзання;
• екологічна чистота – теплоізоляція не гниє, не злежується та не деформується;
• високі показники міцності, хімічної інертності та стійкості до кислотного середовища;
• можливість застосування як декоративного матеріалу та утеплювача;
• хороші показники звуко- та теплоізоляції;
• невелика вага – забезпечує зручність транспортування.

Матеріал знижує втрати житла на 50-75%.

Переваги та недоліки керамзиту

Відмінні експлуатаційні характеристики забезпечують можливість використовувати керамзит у ландшафтному дизайні, для будівництва та інших робіт. До переваг глиняного зерна ставляться:

• універсальність – можна застосовувати для укладання на підлозі, даху чи інших елементах будови;
• низький показник теплопровідності – за рахунок внутрішніх пір гранули добре зберігають тепло;
• тривалість експлуатації – кераміка за дотримання правил експлуатації зберігає свої властивості протягом 40-60 років;
• хімічна інертність - глиняні кульки не руйнуються при дії лугів та кислот;
• пожежостійкість – матеріал не плавиться, не горить;
• гідний показник шумоізоляції – за рахунок заповнення пір повітрям створюється ефективна перешкода для звукових хвиль;
• стійкість до низьких температур – кульки з цілісною структурою оболонки не схильні до руйнування при морозах;
• біологічна стійкість – у утеплювачі не живуть гризуни, не з'являються пліснява та грибок;
• екологічна чистота – глиняний продукт не містить алергенів, не виокремлює токсини при нагріванні;
• простота монтажу – завдяки сипучості фракції укладаються на ділянку будь-якої конфігурації.

Будівельники зазначають кілька мінусів керамзитного зерна. Властивість морозостійкості втрачається гранулами з пошкодженою оболонкою, а укладання ускладнюється виконанням гідроізоляційних робіт.

Порівняння керамзиту та пінополістиролу

Щоб утеплити підлогу, можна придбати керамзит або пінопласт за дешевою ціною. Бюджетні матеріали схожі за простотою монтажу, але мають кілька відмінностей:

• Волога виводиться із пористих кульок, а пінопласт у сирому середовищі загниває або чорніє.
• При пожежах глиняні фракції не горять, пінопластовий листок – виділяє отруйні токсини.
• Пориста структура дозволяє поліуретановому пінопласту «дихати», як і керамзиту, а й прискорює його запалення.
• Пінопласт на відміну від керамзитних матеріалів, не утеплюється стяжка - його складніше укладати.

Екструдований пінополістирол також є конкурентом керамзиту, оскільки будівельники відзначають, що міцна синтетична основа краща за тендітну глину. Загалом будматеріали схожі - не виділяють токсичних хімічних сполук, підходять для кімнат з вологим середовищем, відрізняються біологічною стійкістю, опираються реакціям горіння. Відмінності між ними полягають у наступному:

• можливість фарбування екструдованого профілю ґрунтовками;
• сфера застосування – пінополістиролом утеплюється покрівля, підлога та зовнішні стіни, керамзитними кульками – підлога, перекриття та дах;
• схильність до утворення плісняви ​​- мала паропроникність виключає аерацію зовнішніх стін з пінополістирольним теплозахистом;
• скорочення корисної площі – щоб утеплювати будівництво керамзитом, доведеться пожертвувати 50 см за її периметром.

Пінопласт та полістирол необхідно розкроювати, а керамзитні гранули просто висипаються, що скорочує терміни робіт.

Різновиди керамічного зерна

Матеріал класифікують за розмірами зерен. З цього він ділиться на 3 категорії.

Пісок

Гранули завбільшки не більше 5 мм, виготовлені за допомогою дроблення великих шматків запеченої глини або випалювання залишків початкової сировини. Дрібнофракційний керамзит може застосовуватись як наповнювач для надлегкого бетону або цементної суміші.

Гравій

Округлі зерна розміром 5-40 мм, виготовлені за допомогою спучування глиняної заготовки доменної печі. Завдяки хорошим показникам теплоізоляції можливе використання як утеплювач або виготовлення блоків бетону.

Щебінь

Елементи з кутами, великі від 5 до 40 мм. Виробництво здійснюється за допомогою подрібнення керамічних пластів. Матеріал – наповнювач, необхідний легкого бетону.

Особливості використання керамзитних гранул в опаленні

Використовувати керамзит можна як будматеріал, що утеплює, для підлоги з дерева або бетону, мансарди, даху, стелі, стін, міжповерхових конструкцій. Гранулами можна захистити від тепловтрат не лише будинок, а й банні споруди чи фундамент. Його допускається застосовувати у сипучому вигляді або у формі блоків.

Виготовлення блоків

Процес передбачає приготування керамзитобетонної суміші з глиняних кульок, цементу, піску та добавок-пластифікаторів. Рецептуру варто розраховувати на 1 кубометр розчину. У результаті знадобиться:

• 230 кг цементу М400;
• 600 кг кварцового піску з фракціями 2-2,5 мм;
• 190 кг води;
• 600-760 кг керамзитного гравію з фракціями 5-10 мм.

На виході виходить бетон М150, що підходить для стінових споруд. При необхідності суміш додаються 10% водний розчин бітумної мастики.

Виготовлення блоків своїми руками

Для ручного виробництва блоків знадобляться віброверстат або бетонозмішувач, форми та лопати. Форму можна зробити з дощок, фанери або заліза, розкроївши їх на блоки 19х18, 8х39 см або напівблоки 9х18, 8х39 см. Технологічний процес проводиться поетапно в кімнаті, що добре провітрюється:

1. Виготовлення розчину. У бетонозмішувач засипають цемент і заливають воду. Порційно додають інші компоненти.
2. Заливання суміш у форми. Здійснюється порційно, по 2 лопати. Кожен шар розподіляють та ущільнюють.
3. Попереднє сушіння. Ємності з бетонним тестом накривають металевими кришками та залишають на 24 години.
4. Виноградів. Форми з керамзитобетоном укладаються на дерев'яні піддони на вулиці із зазором 2-3 см. Повний набір марочної міцності відбувається за 28 днів.

Для запобігання впливу вологи на блоки краще спорудити навіс.

Виробництво розчину кладки

Укладання керамзитобетонних блоків здійснюється на цементно-піщану суміш, для якої знадобиться така кількість компонентів:

• 1 частина цементу марки М400;
• 3 частини піску (річковий + кар'єрний);
• 0,7 частини води.

Для покращення експлуатаційних характеристик суміші та усунення ризиків розшарування застосовуються пластифікатори.У заміс можна додати 30-50 г мила чи засоби для миття посуду.

Суха технологія приготування. Плюс розчину – скорочення часу на замішування в бетонозмішувачі. Усі компоненти перемішуються міксером до однорідного стану. Мінус способу полягає у перевитраті: на 1 кубометр кладки потрібно 40 кг складу.

Мокра технологія виготовлення. Бетонне тісто не заготовляється заздалегідь, оскільки процес затвердіння настає через 1,5-2 години. Виготовлення здійснюється в бетонозмішувачі, куди заливають воду, а потім поступово досипають сухі компоненти. Практично перед закінченням перемішування додають рідину, що залишилася, і пластифікатори.

Порядок утеплення підлог, стін, покрівлі та фундаменту

Будівельний керамзит відрізняється міцністю, екологічністю, здатністю ефективно зберігати комфортний мікроклімат. Тому його використовують для теплоізоляції всіх елементів будівлі.

Утеплення стін керамзитом здійснюється при тришаровій конструкції з несучого елемента, засипки з утрамбуванням та просоченням цементним молочком та декоративного облицювання. Перед роботами враховує тип матеріалу:

• Газобетон. Теплоізоляційні заходи виконуються після будівництва будинку. Викладають допоміжну стіну, яка разом з основною утворює «криницю». У нього висипаються гранули, трамбуються і просочуються. Для видалення вологи зсередини роблять вентиляційні канали.
• Каркасна конструкція. Утеплювальні роботи ускладнюються технологією трамбування, під час якого ушкоджуються несучі елементи. Каркасний тип будівель без ущільнення гранул згодом може дати усадку.
• Зруб. Дерев'яний матеріал не витримує навантаження, створене керамічними зернами.

Цементне молочко робиться на основі 3 частин води та 1 частини портландцементу.

Утеплення скатної покрівлі гранульним керамзитом рідко зустрічається практично. Для реалізації технології знадобиться:

1. Зробити піддон для матеріалу, набивши на низ крокви дошки.
2. Встелити плівкову пароізоляцію з нахлестом. Вона послужить водночас гідроізоляційним шаром.
3. Поступово висипати на плівку керамічні гранули.
4. Укрити теплоізоляцію мембраною з пароізоляційними властивостями.
5. Облаштувати контробрешітку з метою виконання вентиляції.
6. Прикріпити дошки, що притримують покрівлю, зверху контробрешітку.

На останньому етапі укладається покрівельне покриття.

Утеплення підлоги керамзитом сухим способом

Утеплення підлоги керамзитом допустимо на дачі або заміському котеджі. Укладання сипучого матеріалу проводиться насухо, мокрим способом або засипкою під цементну стяжку. Для ефективності теплоізоляції слід розрахувати, що на підлогу певної квадратури потрібно керамзиту. Надійний захист від проникнення холоду досягається при 40 см гранул на дерев'яний настил та 30 см – на керамзитобетонний. На кожен міжповерховий простір приватної споруди знадобиться 20 см (для дерева) та 15 см (для бетону).

Порядок утеплення готового фундаменту сипучим керамзитом залежить від розташування шару.

Зовнішні роботи починаються з попереднього відкопування основи та пророблення траншеї 80 см завширшки. Далі роботи включають:

1. Облаштування гідроізоляції обмазувальним способом, бітумною мастикою або рулонним руберойдом.
2. Організацію дренажного каналу, віддаленого від фундаменту з відривом більше його глибини. На поверхню ґрунту укладають геотекстиль, насипають щебінь та кладуть труби з отворами 1-2 см у діаметрі.
3. Засипання керамзитних фракцій. На дренаж вистилають поліетиленову плівку, на яку насипають сухий матеріал із гранулами середнього розміру. Висота насипу – до рівня ґрунту.
4. Монтаж вимощення. Конструкція не дасть глиняною кулькою намокнути та покритися мулом.

На останньому етапі роблять опалубку на висоті 10-15 см, встановлюють арматуру та заливають бетон.

Для теплоізоляції цоколя попередньо споруджують захисну стіну із цегли, видаляючи її на 20-30 см від верхнього краю фундаменту. Після кладки насипають керамзит, а поверх нього укладають вологозахисний рулонний матеріал.

Підлога утеплюється за допомогою засипки простору або попередньо зробленої опалубки. На дно порожнини обов'язково укладається поліетиленова гідроізоляція. Глиняні фракції висипають те щоб між ними був щілин. Нагору сипучого керамзиту ставиться чорновий підлогу. Допускається робити заливку бетону по арматурі.

Для збереження температури теплоносія у трубах та скорочення витрат на опалення проводиться засипка «подушки» з гранул. Її роблять і суміші бітумного розчину з керамзитовим гравієм. Утеплювач має виступати над трубами на 20 см і більше. Випуклу частину вкривають полімерною плівкою, бічні частини якої перекривають керамзит на 10 см.

Розрахунок керамзиту

Розрахунок товщини утеплювального шару провадиться для правильного вибору матеріалу. При математичних обчисленнях береться до уваги тип конструкції.

Кількість керамзиту для стін

Вважати показник товщини теплозахисту необхідно з урахуванням:

• коефіцієнта теплопровідності – 0,17 Вт/мК;
• мінімальної товщини засипки – 20 см;
• теплового опору – за формулою R = товщина стіни/КТЗ (теплопровідність).

Відповідно до СНиП 22.03.2003 до уваги беруться кліматичні умови місцевості.

Підрахунок кількості керамзиту для підлоги

Обчислення допоможуть дізнатися кількість матеріалу для засипки під стяжку та виробляються так:

1. За стандартної товщини шару 1 см на квадратний метр приміщення потрібно 0,01 м3 гранул. У літрах величина дорівнює 10 л/м2.
2. Підрахунок кількості матеріалу за формулою V = S х R, де V – кількість будматеріалу, S – площа покриття для підлоги, R – витрати на 1 квадрат.

Чим більший шар керамзиту, тим ефективніший теплозахист.

Розрахунок матеріалу для покрівлі

При розрахунку утеплювального матеріалу береться до уваги формула V = S х h х К, згідно з якою:

• V – обсяг глиняних фракцій;
• S – площа, що утеплюється;
• H – товщина теплоізоляції;
• К – коефіцієнт усадки. Для плоскої покрівлі він дорівнює 1.2, для скатної – 1.1.

Виробники постачають сипкий матеріал у мішках, де обсяг вказується у літрах. 1 кубометр дорівнює 1000 л, тому підсумковий результат потрібно помножити на 1000 і розділити на літри у мішку.

Як якісний утеплювач для фундаменту, стін, підлоги та покрівлі керамзит дуже популярний. Причина використання матеріалу – простота укладання, відмінні теплоізоляційні властивості та недорога вартість. Перед початком робіт необхідно прорахувати обсяг гранул та вибрати технологію.

Керамзит – що за матеріал, його види та застосування

Керамзит – це легкий та теплий будівельний матеріал, який одержують із обпаленої глини. Слово "керамзит" походить від грецької "керамо", що означає "глина". Для виготовлення керамзиту глину або сланці швидко випалюють при високій температурі.У процесі випалу матеріал розширюється і утворює легкі та міцні гранули з гладкою поверхнею та численними порами, заповненими повітрям.

"Керамзит" - від грецького "керамо", що означає "глина"

Для його виробництва використовують глини з високим вмістом монтморилоніту та гідрослюди, які піддаються швидкому випалюванню в барабанних печах при високих температурах. В результаті випалу глина спучується і набуває пористої структури, яка визначає її властивості.

Однією з важливих властивостей керамзиту є його щільність, яка залежить від технології випалу та може коливатися від 250 до 700 кг/м³. Чим нижче щільність, тим більша пористість, легкість та теплоізоляція керамзиту. Однак зниження щільності також веде до зменшення міцності та збільшення крихкості керамзиту. Тому для будівельних цілей вибирають керамзит із щільністю не менше 400 кг/м³.

Крім густини, керамзит поділяють за розміром частинок, або фракції:

• Керамзитовий гравій - Це круглі або овальні гранули, які бувають дрібні (5,0-10,0 мм), середні (10,0-20,0 мм) або великі (20,0-40,0 мм);
• Керамзитовий щебінь - це незграбні частинки, які мають розмір від 5 до 40 мм. Щебінь одержують із подрібненої спученої глини;
• Керамзитовий пісок - Це наповнювач, що складається з частинок від 0,1 до 4 мм. Пісок роблять із обпаленої глинистої дрібниці в шахтних або обертових печах або з подрібненого керамзиту.

Корисні властивості керамзиту

1. Низька насипна щільність, що забезпечує легкість та економічність матеріалу. Насипна щільність керамзиту становить близько половини істинної щільності, яка характеризує масу одиниці об'єму речовини без урахування пор та порожнеч.Керамзит відрізняється низькою щільністю, тому він не створює надмірного тиску на будівельні елементи, що робить його зручним для утеплення стель. Марка керамзиту залежить від маси кубічного метра пухкого матеріалу. Наприклад, марка 280 означає, що один метр кубічний керамзиту важить 280 кг.
2. Висока міцність, вогнестійкість та довговічність. Керамзит не схильний до гниття, корозії та руйнування при заморожуванні. Якісний керамзит здатний витримати до 35 циклів заморожування та розморожування без втрати своїх характеристик.
3. Низька теплопровідність, яка обумовлена ​​наявністю повітряних пустот у гранулах. Керамзит є ефективним утеплювачем, який дозволяє зберігати комфортну температуру в приміщенні будь-якої пори року.
4. Невелике водопоглинання, яке залежить від розміру та форми гранул. Керамзит не вбирає більше 25% води від своєї маси, що запобігає його промерзанню та набуханню. Вологість керамзиту при відвантаженні не повинна перевищувати 5%.
5. Хороша звукоізоляція, яка досягається за рахунок розсіювання звукових хвиль у структурі пористої матеріалу.
6. Екологічна безпека та нейтральність. Керамзит не містить шкідливих домішок та не виділяє токсичних речовин. Він створює електростатичного поля і накопичує радіоактивність. Він не горить і не димить під час пожежі.
7. Керамзит легко використовувати, він не потребує спеціальних навичок та знань. Крім того, він має доступну вартість та естетичний зовнішній вигляд.
8. Керамзит не приваблює гризунів та комах, на відміну від мінеральної вати чи пінопласту (через кілька років, коли з них вивітрюється хімічний запах, вони стають місцем проживання мишей та щурів).

Висновки:

Керамзит - це універсальний матеріал, який можна використовувати для різних цілей: утеплення, заливання бетону, створення дренажних шарів, оформлення ландшафту тощо. Він легко монтується, не потребує спеціальних навичок та інструментів. Він також має приємний зовнішній вигляд та різноманітну колірну гаму.

Технічні характеристики

Характеристики керамзиту та його застосування у різних сферах регламентуються такими документами:

• ГОСТ 32496-2013 – міждержавний стандарт «Заповнювачі пористі для легких бетонів», який замінив застарілий радянський ГОСТ 9757-90 – «матеріали для теплоізоляційних засипок». Інших нормативних актів, які регламентують якість керамзиту, немає.
• ГОСТ 9758-2012 – стандарт містить методи оцінки керамзиту, що використовується для створення легких бетонів, теплоізоляційних матеріалів, насипів та інших цілей. Методи, описані у цьому документі, застосовують для проведення лабораторних та пілотних випробувань, для передбачення характеристик властивостей керамзиту тощо.

Застосування керамзиту у будівництві

Таблиця використання керамзиту (за фракціями) у будівництві

Керамзит використовується як наповнювач для легких бетонів, які мають меншу вагу і не створюють надлишкового навантаження на перекриття. Це важливо, коли потрібно зробити стяжку великої товщини. Крім того, керамзитобетонні стіни мають гарні санітарні та гігієнічні властивості, міцність та економічність.

Керамзит також застосовується при влаштуванні напівсухої стяжки, яка забезпечує надійну основу під різні покриття для підлоги. Керамзит може служити як підсипка для вирівнювання поверхні, яку потім наноситься цементно-піщана стяжка, або як один із складових стяжки. Для підлоги по ґрунту вибирають керамзит фракції 10-20 мм, який виконує роль утеплювача та вирівнювача. Залежно від товщини шару керамзиту (понад 20 см) може знадобитися додаткова гідроізоляція у вигляді поліетиленової плівки. Після засипання керамзиту для підлоги по ґрунту необхідно його щільно утрамбувати шарами по 10-15 см, використовуючи дошки або віброплити.

Щоб уникнути проблем надалі, рекомендується зафіксувати ущільнений керамзит заливкою цементної води (тонкою сумішшю цементу, піску та води). Затвердіння верхніх шарів керамзиту не дасть йому зміщуватись при монтажі цементно-піщаної стяжки. Якщо ви не бажаєте заливати керамзит ущільнений цементною водою і чекати деякий час, розподіліть зверху арматурну сітку з дрібним осередком. Таким чином ви швидко закріпите верхній шар і частково підсилите саму стяжку.

Керамзит в основі "теплої" підлоги

Керамзит має свої особливості при використанні як теплоізоляційний матеріал. Важливо, щоб він мав високу пористість. Однак у порівнянні з іншими утеплювачами, керамзит не дуже підходить для засипки. Для досягнення потрібного ефекту потрібний шар керамзиту щільністю 600 кг/м³ завтовшки близько 40 см, що не надто раціонально. Разом з тим керамзитобетонні блоки, що містять керамзит, мають підвищені теплозахисні властивості.

Керамзит стійкий до впливу вологи та морозу, тому його часто застосовують для відсипання основи будівлі. Це дає змогу зменшити глибину фундаменту майже вдвічі – з 1,5 м до 0,8 м, що сприяє не тільки економії будматеріалів, а й захисту ґрунту від промерзання поблизу фундаменту. Крім того, керамзит корисний для теплоізоляції теплотрас, прокладених поряд із будинком.

Керамзит для рослин

Керамзит знаходить застосування у будівельній сфері. З його допомогою можна оформити садові стежки та забезпечити дренаж для плодових дерев, кімнатних рослин та іншої зелені.

Читайте також: