Керамзит характеристики таблица: Керамзит технические характеристики

Содержание

Плотность керамзита разных фракций, характеристики, цена за м3

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.

Оглавление:

  1. Плотность разных марок
  2. Фракции керамзита
  3. Сфера использования
  4. Цена за м3

Характеристика плотности

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.

МаркаНасыпная плотность, кг/м3
М250250 и меньше
М300250-300
М350300-350
М400350-400
М450400-450
М500450-500
М600500- 600
М700600-700
М800700-800
М900800-900
М1000900-1000

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:

КонструкцияФракция керамзита, мм
Крыши и кровли10-20
Межэтажные перекрытия4-10
Полы, уложенные на грунт10-20
Геотехнические10-20

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:

Фракция керамзитаЦена, рубли за м3

Песок

россыпью1 300 – 1 600
фасованный МКБ1 500 – 1 800

Гравий россыпью

5-10 мм1 500
10-20 мм1 000
20-40 мм1 000

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

Керамзит 10 20 технические характеристики. Технические характеристики керамзита. Истинная и удельная плотность

Одним из самых важных признаков классификации керамзита является размер, вернее, величина его зёрен. На рынке стройматериалов присутствует керамзит с размером гранул от 2 до 40 мм.

Существует несколько разновидностей керамзита:

  • керамзитовый гравий,
  • керамзитовый щебень,
  • керамзитовый песок.

Керамзитовый песок

Имеет частицы величиной до 5 мм. Получают песок в процессе обжига остатков легкоплавкой глины или размельчения более крупных кусков керамзитовой массы. Этот вид керамзита применяют при теплоизоляции межкомнатных перегородок и пола (вместе с более крупными фракциями). Керамзитовый песок является хорошим наполнителем для цементного раствора и используется при производстве сверхлёгкого бетона.

Керамзитовый гравий

Керамзитовый гравий представляет собой округлые зерна с пористой структурой размером от 5 до 40 мм. Они образуются в пирогенных печах в процессе вспучивания сверхплавкой глины. Керамзитовый гравий является морозо- и водостойким, а также огнеупорным. Различают 3 фракции такого керамзита в зависимости от размера:

  • керамзит 5–10 мм,
  • керамзит 10–20 мм,
  • керамзит 20–40 мм.

Чем фракция выше, тем лучше теплоизолирующие свойства материала.


Керамзит фракции 0-5 Керамзит фракции 5-10

Фракция керамзита 5–10 мм используется для изготовления керамзитобетонных блоков , а точнее, узких блоков для различных перегородок. Перегородочные блоки состоят из тонких элементов, что делает невозможным использование фракций керамзита 10–20 и керамзита 20–40 мм из-за их размера. Керамзит фракции 5–10 также используется для заливки утепляющих стяжек полов. Использование фракций керамзита 10–20 и 20–40 мм в этом случае потребует увеличения толщины стяжки.



Керамзит фракции 10-20 Керамзит фракции 20-40

Фракция керамзита 10–20 мм является средней и используется для утепления перекрытий и полов в зданиях. Такие гранулы довольно редко применяется для заливки стяжек и производства бетонных блоков.

Фракция керамзита 20–40 мм относится к группе крупных частиц. Она используется для утепления подвалов, крыш, гаражных полов. Также этот тип керамзитового гравия применяется при утеплении теплотрасс.

Керамзитовый щебень

Этот вид керамзита представляет собой заполнитель произвольной формы, чаще всего угловатой. Размер зерен также варьируется от 5 до 40 мм. Керамзитовый щебень получают путем размельчения крупных кусков керамзитовой массы. Применяют щебень при изготовлении лёгких бетонов, совместно с другими видами керамзита.

*Цена на керамзит указана за м3 (куб./метр), с учетом доставки до МКАД

Керамзит фракции 10-20 используют при отделочных работах, в строительстве кровли, а так же служит в качестве наполнителя в керамзитобетонной смеси и при производстве керамзитобетонных блоков. Данная фракция не самая крупная и легкая из всех представленных, но обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и может использоваться практически во всех сферах где необходим керамзит это связано с универсальным размером гранул.

Цена на керамзит фракции 10-20

Фракция

Стоимость продукции за м3

Цена тарированного керамзита за шт.

За 1 мешок (0,05 м3)

За 1 мешок (0,04 м3)

Технические характеристики керамзита

ООО "Кушвинский керамзитовый завод"

Керамзит выпускается согласно ГОСТ 32496-2013 «Заполнители пористые для легких бетонов».

Наименование показателей

Фракция 20-40мм

Фракция 10-20мм

Фракция 5-10мм

Фракция 0-5мм

1.Насыпная плотность. кг/куб.м

2. Прочность, Мпа

4.Зерновой состав, %

Соответствует ГОСТ

Д от 85 до 100

Д от 85 до 100

Д от 85 до 100

Факт данные

Сито 10мм -7- 8%

Сито 5мм-90-92%

Поддон -1-2%

Д от 85 до 100

5. Коэффициент теплопроводности в засыпке, Вт/м0 С

6. Морозостойкость- марка

Имеется санитарно-эпидемиологическое заключение на содержание естественных радионуклидов: соответствуют требованиям класса 1 (А эфф не более 370 Бк/кг).

Керамзит технические характеристики фракции 20-40 и 10-20 имеет различные. Рассмотрим в этой статье его свойства и разновидности, применение в строительстве и при производстве стройматериалов. Несмотря на появление новых материалов для теплоизоляции, данный утеплитель все также пользуется спросом. Невозможно представить современное строительство без использования керамзита.

Керамзит — природный и экологичный теплоизоляционный материал с фракцией от 10 до 40 мм. Материал получают путем обжига особых сортов глины в высокотемпературных печах. Данная глина вспучивается при резком нагревании, в итоге получается прочный насыпной теплоизоляционный материал с небольшим весом, но с низким коэффициентом теплопроводности – это свойство касается всех фракций от 10 до 40 мм.

Керамзит обладает некоторыми преимуществами в сравнении с минеральной ватой . Большинство минеральных утеплителей со временем разлагаются и слеживаются. Пенополистирол выделяет вредные вещества, при этом является пожароопасным материалом. Керамзит же экологически безопасен, не разлагается, стоек к влаге и открытому пламени, имеет хорошую тепло- и звукоизоляцию.

Этот пористый материал один из самых эффективных для теплоизоляции, который пользуется большим спросом при производстве стройматериалов (керамзитобетон, легкий бетон и т.д.) и при утеплении жилых домов ( , полов на первом этаже дома и т.д.). Основными свойствами являются: фракция зерен, насыпная плотность и прочность. Применение материала смотрите на фото далее.

Разновидности керамзита

Керамзитовый песок имеет размер фракций от 0,14 до 5 мм. Применяется в качестве заполнителя для бетонов и растворов, для теплоизоляции полов и межэтажных перекрытий с малой толщиной засыпки (до 50 мм).

Керамзитовый гравий имеет размер фракций от 5 до 40 мм. Применяется в качестве заполнителя при производстве легких бетонов, при теплоизоляции горизонтальных поверхностей на кровле и на полах.

Керамзитовый щебень имеет размер фракций от 5 до 40 мм. Материал получают дополнительным дроблением больших кусков керамзита, из-за этого щебень имеет неправильную и угловатую форму.

Технические характеристики керамзита

По своему виду керамзит представляет собой гранулы пористого материала округлой формы различного размера. Применяется в строительстве сегодня чрезвычайно широко, основное назначение материала – это утепление конструкций при строительстве, а также уменьшение веса строительных материалов при их производстве без потери прочности. Смотрите характеристики насыпной теплоизоляции в таблице далее.

Керамзит теплопроводность по фракциям

Керамзит подразделяется на фракции гравия: 5-10 мм; 10-20 мм; 20-40 мм и песок (0-5 мм). По плотности и прочности гравий подразделяют на марки от М300 до М700. Эти цифры говорят о насыпной плотности, но не указывают на прочность материала или его теплопроводность. Технические характеристики керамзита по прочности и насыпной плотности:

  • Фракция 20-40 мм (М300 — М380) — марка прочности гравия П50 — П75
  • Фракция 10-20 мм (М400 — М450) — марка прочности гравия П75 — П100
  • Фракция 5-10 мм (М500 — М550) — марка прочности гравия П100 — П125
  • Фракция 0-5 мм (М600 — М700) — марка прочности гравия П50 — П75

Керамзит характеристики теплопроводности

Применение в строительстве керамзита

  1. Теплоизоляция полов, перекрытий, чердаков, подвалов;
  2. Теплоизоляция ленточных фундаментов и отмосток домов;
  3. Теплоизоляция плоских крыш, создание уклона на кровле;
  4. Производство и легкого бетона;
  5. Теплоизоляция грунта – газонов и дренажа на участке;
  6. , в случае ремонта керамзит используют повторно;
  7. Гидропоника, керамзит создает оптимальный микроклимат для корней растений.

При укладке керамзита, его следует защитить от намокания и впитывания влаги гидроизоляционной пленкой (полиэтилен, рубероид и т.п.).

Как видите, сфера применения данного утеплителя в строительстве и в домашнем хозяйстве многообразна, что объяснимо отличными показателями теплопроводности, экологической безопасности и прочности утеплителя. Кроме того, материал сыпуч и принимает любую форму, им можно заполнять любые среды. При правильном использовании, позволяет снизить потери тепла в помещении на 50-75 %.

Керамзит – материал широкого спектра размеров. Диаметр его гранул может иметь 5 мм и достигать 40 мм. Но наиболее востребована - фракция керамзита 10-20 мм. Этот материал широко применяется в строительстве, ремонте, водо-канализационном хозяйстве и даже в садоводстве и выращивании цветов.

Такая фракция керамзита – лучший наполнитель для керамзитобетонных блоков среднего и большого размера.

Производство и характеристики керамзита фракции 10-20 мм

Керамзит, как известно, производится путем обжига легких глин в специальных печах. В результате процесса получаются гранулы размером 20-40 мм. Потом их дробят на более мелкие фракции, в том числе и на фракцию 10-20 мм.

Керамзит фракции 10-20 мм представляет собой пористые гранулы неправильной формы. Преобладает цвет обожженного красного кирпича и темно-серый цвет на сколах и трещинах. Насыпная плотность материала колеблется в пределах 200-700 кг/м3, средняя – 400 кг/м3. Керамзит этой фракции прочен, легок, обладает отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Все эти характеристики, а также относительно невысокая стоимость определяют широкое применение этого материала.

Применение керамзита фракции 10-20 мм

Сфера применения керамзита фракции 10-20 мм:

  • производство керамзитобетона и керамзитобетонных блоков;
  • обустройство сухой и мокрой стяжки;
  • теплоизоляция и звукоизоляция помещений различного назначения;
  • защита водопроводов и канализации от промерзания;
  • покрытие для пешеходных дорожек.

Также керамзит франции 10-20 мм популярен у садоводов, так как хорошо утепляет корни растений и способствует созданию хорошей дренажной системы.

Заключение

Керамзит фракции 10-20 мм – универсален, он необходим практически во всех областях, в которых применяется керамзит вообще.

Это строительный материал, внешним видом напоминающий щебенку или гравий, изготавливаемый методом получасового обжига глины либо глиняного сланца под воздействием температурного режима от 1 000 до 1 300 градусов. В итоге получается легкое и пористое сырье, отличающееся овальными формами. Это керамзит, фракции, особенности и характеристики которого будут рассмотрены ниже.

Параметры для керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качество стройматериалов с пористой структурой. Более детально разберем основные свойства:

  • состав фракционный. Определены три фракции, варьирующиеся в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию выделены фракции, редко использующиеся при строительстве. Относятся к ним щебенка и гранулы керамзита с фракциями от 2.5 до 10 мм, широкая смесевая фракция в 5 – 20 мм. Теплоизоляционные прослойки, применяемые в качестве насыпного материала, представлены смесью всех образцов керамзита, фракции которых составляют 5 – 40 мм. Объясняется это необходимостью заполнения пустотных участков, чтобы увеличить показатель жесткости конструкции и ликвидировать конвекцию воздушных потоков;
  • марка по плотности. Установлено семь значений, данные которых приведены в таблице:

М 700 и М 800 для широкого потребления не производятся, необходимо для этого предварительное согласование с заказчиком. Показатель истиной плотности превышает значение насыпной в полтора – два раза. Этот параметр характеризует плотность керамзита, не учитывая при этом промежуточные участки между отдельными гранулами или осколками;
  • прочность материала. Керамзитовый гравий насчитывает тринадцать марок с разными показателями прочности после сдавливания в цилиндре. Для щебенки нормируют одиннадцать значений с той же абревиатурой, как и у гравийных марок. При этом щебень и гравий одной марки по прочности имеют различия. Необходимо отметить, что с ростом плотности материала увеличивается его прочность. Существует также взаимная связь между марками, регулируемая стандартами, что полностью исключает приготовление керамзита низкого качества с показателем высокой плотности, но от небольших нагрузок сразу разрушающимся;
  • коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с заказчиком и не превышает значения 1.15. Используют ее для учета уплотнения массы материала, полученного от перевозки или хранения, что часто происходит с керамзитом мелкой фракции. Необходимость применения такого коэффициента вызвана частыми отгрузками материалов насыпным методом, что очень удобно для реализации больших объемов;
  • тепловая проводимость. Немаловажный параметр, характеризующий уровень теплоизоляции материала. У керамзита такой коэффициент равен 0.10 – 0.18. Диапазон довольно узкий, что еще раз подтверждает высокие теплоизоляционные качества сырья. Данный коэффициент растет при увеличении плотности, что объясняется сокращением численности и размеров пористых участков, в которых содержится воздух;
  • влагопоглощение. Еще один важный показатель, определяющий поведение керамзита при воздействии влажной среды. Материал считается устойчивым сырьем, значение водопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
  • шумоизоляция. Как и многие остальные теплоизоляционные материалы, керамзит отличается повышенной звукоизоляцией. Лучших результатов достигают, укладывая слой по деревянному полу, используя керамзит в качестве прослойки, разделяющей наружную поверхность пола и питы перекрытий;
  • устойчивость к низким температурным режимам. Так как основу керамзита составляет глина, и уровень водопоглощения материала низкий, сырье отличается высоким показателем морозоустойчивости. В численном выражении стандарты не нормированы, потому что керамзит противостоит низким температурам «по умолчанию».

Виды фракций

По формам, внешним показателям и технологии изготовления фракции керамзита разделяют на несколько видов.

Мелкий

Мелкие частицы, представляющие собой побочные продукты, полученные во время обжига или дробления материала, применяются вв качестве пористых наполнителей.

Песок фракции 0 – 5 мм стал отличной альтернативой для замены простого кварцевого песка в растворах, что увеличивает коэффициент их тепловой проводимости. Это означает, что раствор, используемый в кладочных работах, на основе керамзитового материала в несколько раз теплее привычного всем пескоцементного состава.

Средний

Керамзитовый гравий относится к числу наиболее востребованных строительных материалов. Представлен он округлых форм зернами, размеры которых достигают 10 – 20 мм. Образуется гравий в пирогенных печах из-за вспучивания сверхплавкого глиняного сырья. Материал считается влаго- и морозоустойчивым, не воспламеняется при пожаре.

Крупный

Такой керамзитовый материал представлен заполнителем произвольной формы, в большинстве случаев – угловатой. Размер камешков достигает 4 см в диаметре. Керамзитовую щебенку получают в результате размельчения больших кусков керамзитовой массы.


Область применения фракций керамзита

Песок, среднее значение которого не превышает 5 мм в диаметре, главным образом используется для внутренней отделки. Эта фракция керамзита отлично подходит для заливки цементных стяжек пола. Раствор, приготовленный с таким материалом, позволяет не только выровнять поверхность, но и утеплить ее. Кроме того, материал применяется в изготовлении различных изделий из бетона, широко используется в растениеводческой сфере в качестве дренажного элемента. Кроме того, из такого наполнителя устраивают гидропонные системы.

Более крупная фракция керамзита (5 – 10 мм) используется для обустройства «теплого» пола по немецкой технологии. Его применяют в качестве засыпного материала под гипсоволокнистые листы. Кроме того, материал представляет собой отличный утеплитель для фасадов. В этом случае применяется действительно уникальная технология: керамзит перемешивается с небольшим количеством цементного материала, приготовленная масса заливается в пространство между несущими стенами и слоем облицовки. Такой способ утепления называется «капсимет». Следует заметить, что если вы сомневаетесь, какой фракции керамзит лучше всего подходит для заливки изделий и конструкций из бетона, можете смело использовать именно этот вид материала.


Гравийный материал отличается небольшой насыпной площадью, поэтому его советуют применять при засыпке чердаков, подвальных помещений, фундаментных оснований, когда необходимо устроить довольно большой слой тепловой изоляции. Является такой керамзит оптимальным вариантом для устройства дренажной системы под посадку деревьев и кустарника.

Керамзит из этой же группы средней и более крупной фракций (10 – 20 мм) используют в качестве утеплительного материала для кровельных конструкций, полов из древесных материалов, стен, если они возводятся колодцевой кладкой. Материал является незаменимым при обустройстве уличных водопроводных и канализационных систем, иных коммуникационных линий. Применяя керамзит для утепления теплотрасс, вы можете быть абсолютно уверены, что потери тепла будут минимальными. В аварийной ситуации не придется тратить много времени на выемку грунта, чтобы найти место течи.

Успешно выполнив ремонтные работы, вы всегда сможете использовать керамзит вторично, так как свойства свои он абсолютно не утратит даже от намокания.

Как отмечают строители, объемы реализации керамзитового материала не многим уступают в продажах более расхожих стройматериалов. Устройство из него теплоизоляционного слоя считается основным, но отнюдь не последним полезным применением потому, что к указанному качеству можно смело добавлять надежную шумоизоляцию. Пользуются популярностью и «подстилающие» качества материала, так что фракции керамзита вполне подойдут в качестве основы для бетонной стяжки. В заключение можно добавить, что на сегодняшний день керамзитовый материал отличается низкой стоимостью, приемлемой для любого потребителя.

характеристики, цена за м3 и мешок

Выбирая керамзит для различных строительных работ, желательно заблаговременно ознакомиться с его основными характеристиками. Физико-механические свойства и применение этого экологичного материала во многом определяются размером гранул. Где использовать керамзит разных фракций и чем он отличается – именно об этом пойдет разговор дальше.

Оглавление:

  1. Технические параметры керамзита
  2. Область применения
  3. Расценки

Пористые гранулы из глины, вспученные под влиянием высоких температур, приобретают целый комплекс полезных качеств, оставаясь при этом максимально натуральными. Для керамзита любой фракции свойственны высокий уровень тепло- и звукоизоляции, прочность, стойкость к морозу и огню, небольшой объемный вес. В то же время, материал имеет свои особенности, зависящие от «калибра» частиц. Подробное описание метода изготовления керамзита вы найдете здесь.

Описание и характеристики

Гранулы изготавливают размером от 0,05 до 4 см, делят их на 4 категории – керамзитовый песок 0-5 мм и гравий трех видов:

  • мелкий – 5-10 мм;
  • средний – 10-20 мм;
  • крупный – 20-40 мм.

В таблице 1 приведены основные технические характеристики названных разновидностей.

Параметры Фракции
0-5 мм 5-10 мм 10-20 мм 20-40 мм
Средняя насыпная плотность, кг/м3 600-700 500-550 400-450 300-380
Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К 0,16 0,14 0,12 0,11
Марка прочности П150-П200 П100-П125 П75-П100 П50-П75

Сравнивая между собой фракции керамзита, стоит отметить, что теплосберегающая способность несколько больше у среднего и крупного гравия. С учетом малой насыпной плотности их лучше использовать для утепления ненагруженных участков. И, наоборот, более прочным является мелкофракционный материал – чаще всего выбирается такой керамзит для стяжки пола. Все виды характеризуются высоким уровнем влагопоглощения (от 8 до 20 %), поэтому нуждаются в надежной гидроизоляции.

Применение керамзита

В связи с разбросом значений физико-технических параметров, использование сыпучего материала из обожженной глины имеет свои нюансы.

1. Песок из керамзита (0-5 мм).

Существует два вида технологии получения мелкозернистого керамзита. Первый способ – обжиг мелких частиц глины в специальных печах с активной аэрацией. Это неэффективная методика, поскольку мелкие гранулы слипаются с крупными. Более качественный мелкокалиберный керамзит получают путем дробления керамзитового гравия на специальных валковых дробилках. Цена керамзита дробленого типа гораздо выше, чем гранулированного.

Керамзит мелкой фракции применяют для теплоизоляции пола и стеновой кладки.

  • Мокрая стяжка. Чтобы с ее помощью достигалось реальное утепление, не следует вводить мелкие гранулы в раствор. В результате их поры забиваются цементом, теплоизоляция ухудшается. Лучше делать послойную засыпку пола керамзитом (по 4 см), распределяя между ними цементно-песчаную смесь. Эта методика позволяет монтировать стяжки максимальной толщиной 200 мм.
  • Теплый раствор. С точки зрения термосопротивления самым уязвимым местом в кладке являются швы. У обычного пескоцементного состава коэффициент теплопроводности – 1,15 Вт/моС (больше, чем у силикатного кирпича). Этот показатель можно снизить в несколько раз, если использовать мелкофракционный керамзитовый песок (0-3 мм). Перекрывая «мостики холода», тем самым осуществляют утепление стены.

Дробленый песок находит применение и в производстве керамзитобетона. Мелкие частицы хорошо перемешиваются с цементом и пескобетоном, поэтому блоки получаются более прочными и твердыми, чем из керамзитового гравия (но менее теплыми).

2. Мелкий гравий (5-10 мм).

Применение материала этой фракции ведется по нескольким направлениям.

2.1. Керамзит для выравнивания полов – сухая стяжка. Она обеспечивает утепление и идеально выравнивает плоскость для последующего монтажа ГВЛ (гипсоволокнистых листов). Если стяжка будет толщиной 10 см, то для засыпки следует купить гравий мелкой фракции из расчета 35-40 кг на 1 м2. Сначала пол застилают полиэтиленовой пленкой, наносят уровень стяжки, по секторам засыпают керамзитовый утеплитель, выравнивают его правилом, укладывают листы ГСП, щели задувают монтажной пеной.

2.2. Утепление фасадов. Гравий фракции 5-10 мм используют для создания теплоизоляционных прослоек в процессе возведения стен. При этом возможны следующие варианты:

  • засыпка полостей при облегченной колодцевой кладке;
  • заполнение пространства между внутренней кирпичной стеной и наружной конструкцией из силикатного либо облицовочного кирпича, а также бетонных блоков под штукатурку;
  • теплоизоляция каркасного или блочного дома – засыпка гравия мелкой фракции между стеной и фасадным материалом (с этой целью оставляют промежуток в пределах 10 см).

Во всех случаях утеплитель трамбуют и проливают цементным молочком. Для защиты пористых гранул от сырости оборудуют вентиляционный зазор. Мелкий гравий широко применяется в производстве керамзитобетонных блоков, характеризующихся пониженной теплопроводностью.

3. Средний гравий (10-20 мм).

Как и более мелкий аналог, пригоден для засыпки пространства между наружными и внутренними стенами. Еще одна сфера применения – утепление плоской кровли или скатной крыши с небольшим уклоном. Сначала стропила с обрешеткой выстилают пароизоляцией, затем укладывают сыпучий стройматериал слоем 20-30 см. Чтобы равномерно распределить гранулы по длине ската, между стропилами закрепляют поперечные ограничители. Керамзит насыпают порциями, накрывают рулонной гидроизоляцией, стыки которой герметизируют битумной мастикой. Поэтапно монтируют кровельный материал.

При проведении работ обязательно должна быть сухая погода. Конструкция кровли требует дополнительного упрочнения, чтобы выдержать вес утеплителя. Плоскую кровлю усиливают железобетонной плитой. Для скатной крыши увеличивают сечение деревянных элементов, ставят дополнительные упоры, подкосы, бруски.

4. Крупный гравий (20-40 мм).

Материал этой фракции отличается низкой насыпной плотностью, в связи с чем нашел применение в роли утеплителя чердачных перекрытий, подвальных помещений, а также фундаментов.

  • Теплоизоляция чердака. Благодаря малому весу керамзита крупных фракций, сокращается нагрузка на перекрытия, поэтому толщину утепляющего слоя на чердаке можно довести до 16 см. Сначала балки защищают пароизоляцией (Изоспаном, алюминиевой фольгой, полиэтиленовой пленкой). Далее укладывают слой размятой глины, сверху насыпают гравий крупной фракции. Для увеличения прочности поверхности на керамзит наносится мокрая стяжка (если позволяют перекрытия).
  • Утепление пола в подвале. На земляном основании обустраивают песчаную подушку, утрамбовывают ее. Настилают полиэтиленовую пленку с заходом на стены, засыпают слой керамзита толщиной 10 см. Сверху его армируют стальной сеткой и укладывают цементную стяжку. В том случае, если пол уже покрыт бетоном, на него монтируют продольные и поперечные лаги. Образовавшиеся ячейки засыпают гравием, после чего обшивают каркас деревянным настилом.
  • Теплоизоляция готового фундамента керамзитом. Способ этот довольно старый, но до сих пор пользуется популярностью. Технология включает рытье траншеи по периметру фундамента на глубину промерзания грунта, шириной не менее 50 см. Из подручных материалов (шифера, б/у досок или брусков) сооружают опалубку. Ее внутреннюю поверхность для гидроизоляции выстилают рубероидом. После этого заполняют пространство гравием фракции 20-40 мм, накрывают его рубероидом. Сверху насыпают песок и делают бетонную отмостку.

Средняя стоимость керамзита

Цена сыпучего утеплителя зависит от размера гранул и марки прочности, а также от того, в каком виде он поставляется – расфасованный в мешок или рассыпной. Керамзит россыпью любой фракции стоит дешевле, чем такой же керамзит в мешках. Купить материал в Москве можно в розничной торговле и от производителя (напрямую или через официальных дилеров). Отсутствие посредника, а также покупка оптом позволяет существенно снизить расходы на строительство. Средняя стоимость кубометра утеплителя приведена в таблице 2.

Вид поставки Цена, руб/м3
Фракция 0-5 5-10 10-20 20-40
В мешках 2200 2050 1400 1400
Россыпью 1900 1750 1100 1100

Часто покупатели интересуются, сколько стоит мешок керамзита. Это зависит от фракции материала и емкости тары: она бывает 50-, 40- и 25-литровой. Сравнить стоимость фасованного утеплителя поможет таблица 3.

Фракция Мешок, объем, л (м3) Число мешков в 1 м3 Цена за мешок, рубли
0-5 40 (0,04) 25 88
5-10 40 (0,04) 25 82
10-20 25 (0,025) 40 35
10-20 50 (0,05) 20 70
20-40 25 (0,025) 40 35
20-40 50 (0,05) 20 70

насыпная и истинная, от чего зависит, фракции, цены

Керамзит – это сыпучий строительный материал с пористой структурой. Выпускается в виде песка – 0,1-5 мм, гравия и щебня фракциями 5-10, 10-20 и 20-40. Производится из сортов глины, способных вспучиваться при крайне высоких температурах за короткое время. В результате сильного нагрева происходит выделение газов. Именно благодаря ним в керамзите появляются поры, которые и обеспечивают ему хорошие теплоизоляционные характеристики.

Применяется он для утепления и изготовления бетонных конструкций (стяжки, керамзитобетон). Используется для пола, фундаментов, перекрытий, крыш и много другого. Так как он делается из природного сырья, то является экологически безопасным для человека и окружающей среды. Также благодаря производству керамзита из глины, он устойчив к огню и не поддерживает горение. Гравий имеет округлую форму, а щебень – угловатую.

Положительные характеристики:

  • Морозоустойчивость. Керамзитовый щебень способен выдерживать до 50 циклов замораживания и оттаивания. Его можно применять в суровых климатических условиях.
  • Небольшой вес. Гранулы керамзита, особенно низких марок, содержат множество пор. Поэтому он имеет небольшой вес. В итоге при утеплении кровель и полов не создается большой нагрузки на фундамент здания.
  • Звукоизоляция. Керамзит хорошо поглощает шумы. Благодаря чему стены и перегородки, построенные из него, не требуют дополнительной звукоизоляции.
  • Керамзит имеет низкий коэффициент теплопроводности – 0,1-0,18 Вт/м·К.
  • На керамзитовом щебне не может расти плесень и грибки, также он не боится кислот и других химических средств.
  • Имеет длительной срок эксплуатации.

Что такое плотность и ее виды

По плотности керамзита определяется его качество и сфера применения. Также она показывает, какое количество материала вмещается в емкость объемом 1 м3. Изменяется этот показатель в зависимости от размера фракций керамзита. Чем крупнее гранулы, тем плотнее укладывается. На плотность влияет способ производства. Существует несколько технологий изготовления:

  • Сухой.
  • Мокрый.
  • Пластический.
  • Порошково-пластический.

Для каждого метода разработаны разные способы вспучивания сырья. В результате изготавливается материал различной плотности. Выбор способа зависит от качества сырья. Сухой – наиболее простой и применяется в том случае, если глина однородна и не содержит примесей. Камни глины дробятся, просеиваются и отправляются в печь. Ее влажность не должна быть больше 9%.

Чаще всего применяется пластический. В этом случае используется увлажненная глина, которую формируют в гранулы. После чего она отправляется в печь. Качество зависит от формы и от того, насколько гранулы уплотнены. Влажность глины для формовки должна быть от 18 до 28%. Порошково-пластический метод происходит так же, как и предыдущий способ производства. Но сначала глину дробят до состояния порошка, после чего увлажняют и придают форму гранул.

Насыпная плотность – это и есть марка керамзита. Обозначается буквой М и числом, например, М500 означает, что 1 м3 весит 451-500 кг. Керамзит изготавливается марок от М250 до М800, всего 10 видов. Может быть и М900-М1000, но производится такой материал обычно только на заказ. К маркам М500-М1000 относится керамзитовый песок. Он имеет наибольшую насыпную плотность за счет очень мелких частиц. Гравий или щебень выпускается от М250 до М450. Их насыпная или удельная плотность меньше.

Каждая марка имеет свою определенную сферу применения. Низкие марки керамзита по насыпной плотности имеют лучшие теплоизоляционные характеристики. Именно их подбирают для утепления кровли и пола. Низкомарочный керамзит фракцией 20-40 предназначен для теплоизоляции оснований, подвалов, кровель. Также он популярен в ландшафтном дизайне. Керамзит с маленькой плотностью фракцией 10-20 подойдет для утепления кровель, полов, стен, коммуникационных систем, фасадов. Также может быть использован в качестве наполнителя для легких бетонов. Сыпучий стройматериал размером 0,1-4 и 5-10 предназначен для изготовления кладочных растворов, цементных стяжек и в гидропонике. Часто выбирают его и для декоративных целей.

Плотность керамзита измеряется не только насыпным методом, но и истинным объемным весом. По этой характеристике определяется вес гравия или щебня без воздушных зазоров между гранулами. Поэтому показатели насыпной и истинной плотности всегда будут отличаться. Причем в первом случае результат может быть разным. Истинная плотность керамзита – величина всегда постоянная. Измерить ее точно выйдет только в лабораторных условиях.

Удельный вес керамзитового щебня в зависимости от размера фракций:

  • 0,1-5 (песок) – 0,55-0,6 г/м3;
  • 5-10 – 0,4-0,45 г/м3;
  • 10-20 – 0,35-0,4 г/м3;
  • 20-40 – 0,25-0,35 г/м3.

Стоимость и рекомендации

Цена на керамзит для утепления стяжки пола или крыши зависит от удельной плотности и производителя. Чем плотнее, тем дороже гравий или щебень. Также на стоимость влияет объем закупаемого материала. Если купить большую партию, то цена будет заметно ниже. Брать гравий или щебень выгоднее навалом. В мешках фасуется по 25 и 50 кг.

Таблица со средними ценами, по которым можно купить керамзит для стяжки пола или других целей разных фракций:

В мешках по 50 л Цена за 1 мешок, рубли
10-20 110
20-40 105
5-10 140
Навалом Цена за 1 м3, рубли
5-10 2000
10-20 1850

Наиболее популярным является керамзитовый гравий фракцией 10-20, так как его можно использовать для утепления практически любых конструкций. При соблюдении технологии теплоизоляции керамзит способен сократить теплопотери здания на 60-75 %.

Выбирая керамзитовый щебень для утепления пола на грунте, следует учитывать, что он способен впитывать в себя влагу. Поэтому обязательно потребуется монтаж гидроизоляции, так как намокший керамзит высыхает крайне долго. Из-за избыточной влаги он будет легко пропускать тепло.

По той же причине не рекомендуется использовать с низкой удельной плотностью керамзит для заливки в бетонные стяжки, так как в поры проникнет вода из цементного раствора. В этом случае наличие керамзита как утеплителя не сыграет никакой роли. Для обустройства стяжки пола толщиной до 3 см применяются фракции 5-10 и 10-20. Если будет больше 4 см, то можно выбирать щебень с насыпной плотностью 250-350 кг/м3.

Покупая керамзит в мешках, следует обращать внимание на его состояние. Он должен быть чистым. Если мешок в пыли, то это признак низкокачественного материала, где немалая его часть разрушена. Допускается наличие в каждой фракции гранул других размеров, но не больше 5 % более крупных и 5 % – мелких.

Керамзит и его фракции. Керамзит – производство, полезные характеристики, фракции и особенности их применения Керамзит 10 20 технические характеристики

Одним из самых важных признаков классификации керамзита является размер, вернее, величина его зёрен. На рынке стройматериалов присутствует керамзит с размером гранул от 2 до 40 мм.

Существует несколько разновидностей керамзита:

  • керамзитовый гравий,
  • керамзитовый щебень,
  • керамзитовый песок.

Керамзитовый песок

Имеет частицы величиной до 5 мм. Получают песок в процессе обжига остатков легкоплавкой глины или размельчения более крупных кусков керамзитовой массы. Этот вид керамзита применяют при теплоизоляции межкомнатных перегородок и пола (вместе с более крупными фракциями). Керамзитовый песок является хорошим наполнителем для цементного раствора и используется при производстве сверхлёгкого бетона.

Керамзитовый гравий

Керамзитовый гравий представляет собой округлые зерна с пористой структурой размером от 5 до 40 мм. Они образуются в пирогенных печах в процессе вспучивания сверхплавкой глины. Керамзитовый гравий является морозо- и водостойким, а также огнеупорным. Различают 3 фракции такого керамзита в зависимости от размера:

  • керамзит 5–10 мм,
  • керамзит 10–20 мм,
  • керамзит 20–40 мм.

Чем фракция выше, тем лучше теплоизолирующие свойства материала.


Керамзит фракции 0-5 Керамзит фракции 5-10

Фракция керамзита 5–10 мм используется для изготовления керамзитобетонных блоков , а точнее, узких блоков для различных перегородок. Перегородочные блоки состоят из тонких элементов, что делает невозможным использование фракций керамзита 10–20 и керамзита 20–40 мм из-за их размера. Керамзит фракции 5–10 также используется для заливки утепляющих стяжек полов. Использование фракций керамзита 10–20 и 20–40 мм в этом случае потребует увеличения толщины стяжки.



Керамзит фракции 10-20 Керамзит фракции 20-40

Фракция керамзита 10–20 мм является средней и используется для утепления перекрытий и полов в зданиях. Такие гранулы довольно редко применяется для заливки стяжек и производства бетонных блоков.

Фракция керамзита 20–40 мм относится к группе крупных частиц. Она используется для утепления подвалов, крыш, гаражных полов. Также этот тип керамзитового гравия применяется при утеплении теплотрасс.

Керамзитовый щебень

Этот вид керамзита представляет собой заполнитель произвольной формы, чаще всего угловатой. Размер зерен также варьируется от 5 до 40 мм. Керамзитовый щебень получают путем размельчения крупных кусков керамзитовой массы. Применяют щебень при изготовлении лёгких бетонов, совместно с другими видами керамзита.

*Цена на керамзит указана за м3 (куб./метр), с учетом доставки до МКАД

Керамзит технические характеристики фракции 20-40 и 10-20 имеет различные. Рассмотрим в этой статье его свойства и разновидности, применение в строительстве и при производстве стройматериалов. Несмотря на появление новых материалов для теплоизоляции, данный утеплитель все также пользуется спросом. Невозможно представить современное строительство без использования керамзита.

Керамзит — природный и экологичный теплоизоляционный материал с фракцией от 10 до 40 мм. Материал получают путем обжига особых сортов глины в высокотемпературных печах. Данная глина вспучивается при резком нагревании, в итоге получается прочный насыпной теплоизоляционный материал с небольшим весом, но с низким коэффициентом теплопроводности – это свойство касается всех фракций от 10 до 40 мм.

Керамзит обладает некоторыми преимуществами в сравнении с минеральной ватой . Большинство минеральных утеплителей со временем разлагаются и слеживаются. Пенополистирол выделяет вредные вещества, при этом является пожароопасным материалом. Керамзит же экологически безопасен, не разлагается, стоек к влаге и открытому пламени, имеет хорошую тепло- и звукоизоляцию.

Этот пористый материал один из самых эффективных для теплоизоляции, который пользуется большим спросом при производстве стройматериалов (керамзитобетон, легкий бетон и т.д.) и при утеплении жилых домов ( , полов на первом этаже дома и т.д.). Основными свойствами являются: фракция зерен, насыпная плотность и прочность. Применение материала смотрите на фото далее.

Разновидности керамзита

Керамзитовый песок имеет размер фракций от 0,14 до 5 мм. Применяется в качестве заполнителя для бетонов и растворов, для теплоизоляции полов и межэтажных перекрытий с малой толщиной засыпки (до 50 мм).

Керамзитовый гравий имеет размер фракций от 5 до 40 мм. Применяется в качестве заполнителя при производстве легких бетонов, при теплоизоляции горизонтальных поверхностей на кровле и на полах.

Керамзитовый щебень имеет размер фракций от 5 до 40 мм. Материал получают дополнительным дроблением больших кусков керамзита, из-за этого щебень имеет неправильную и угловатую форму.

Технические характеристики керамзита

По своему виду керамзит представляет собой гранулы пористого материала округлой формы различного размера. Применяется в строительстве сегодня чрезвычайно широко, основное назначение материала – это утепление конструкций при строительстве, а также уменьшение веса строительных материалов при их производстве без потери прочности. Смотрите характеристики насыпной теплоизоляции в таблице далее.

Керамзит теплопроводность по фракциям

Керамзит подразделяется на фракции гравия: 5-10 мм; 10-20 мм; 20-40 мм и песок (0-5 мм). По плотности и прочности гравий подразделяют на марки от М300 до М700. Эти цифры говорят о насыпной плотности, но не указывают на прочность материала или его теплопроводность. Технические характеристики керамзита по прочности и насыпной плотности:

  • Фракция 20-40 мм (М300 — М380) — марка прочности гравия П50 — П75
  • Фракция 10-20 мм (М400 — М450) — марка прочности гравия П75 — П100
  • Фракция 5-10 мм (М500 — М550) — марка прочности гравия П100 — П125
  • Фракция 0-5 мм (М600 — М700) — марка прочности гравия П50 — П75

Керамзит характеристики теплопроводности

Применение в строительстве керамзита

  1. Теплоизоляция полов, перекрытий, чердаков, подвалов;
  2. Теплоизоляция ленточных фундаментов и отмосток домов;
  3. Теплоизоляция плоских крыш, создание уклона на кровле;
  4. Производство и легкого бетона;
  5. Теплоизоляция грунта – газонов и дренажа на участке;
  6. , в случае ремонта керамзит используют повторно;
  7. Гидропоника, керамзит создает оптимальный микроклимат для корней растений.

При укладке керамзита, его следует защитить от намокания и впитывания влаги гидроизоляционной пленкой (полиэтилен, рубероид и т.п.).

Как видите, сфера применения данного утеплителя в строительстве и в домашнем хозяйстве многообразна, что объяснимо отличными показателями теплопроводности, экологической безопасности и прочности утеплителя. Кроме того, материал сыпуч и принимает любую форму, им можно заполнять любые среды. При правильном использовании, позволяет снизить потери тепла в помещении на 50-75 %.

Керамзит — это строительный материал, получаемый при ускоренном разогреве глиняного сырья, которое может проводить процесс порообразования при температуре в печи 1050 – 1300 С, за 25 — 45 минут с момента начала разогрева.

  1. Гравий – имеющий овальную форму.
  2. Щебень – имеет многогранную форму с углами и гранями.
  3. Песок.

ГОСТ 9759-76, основополагающий документ по керамзиту. Он регламентирует фракции керамзита: 5-10, 10- 20 и 20-40 мм, здесь же указаны ограничения на присутствие в керамзите других фракций в базовой.

В таблице приведены данные по пределам прочности и марки керамзитного наполнителя.
ГОСТ разделяет производимый керамзитный наполнитель на 10 сортов, в соответствии с плотностью, от 250 до 800. Таким образом, марка 250 обозначается керамзитовый наполнитель, с плотностью до 250 кг/м3.

Для определения плотности керамзита используют мерные емкости. Усредненное значение водопоглощения керамзитного гравия составляет от 8 до 20%. Существующие технологии получения керамзита разработаны в полном соответствии с этим ГОСТ.

Показатель его морозостойкости составляет не менее 25 циклов перепада температуры от минимальной до максимальной. Другими словами, срок службы наполнителя составляет не менее 25 лет.

Характеристики теплопроводности керамзита не всегда могут соответствовать требованиям по устойчивости к низким температурам, поэтому перед применением требуется их тщательное обследование.

Теплопроводность керамзита определяется количеством и размером воздушных пор, их влажностью. На понижение этого свойства керамзита может влиять образование так называемой стекловидной фазы возникающей в окатышах.

Основные свойства керамзита, его разновидности

Керамзитный гравий

Это окатыши с пористой внутренностью и поверхностью, оплавленную воздействием высокой температуры. Львиную долю производимого керамзитного наполнителя в Российской Федерации составляет гравий.

Как уже отмечалось выше, гравий имеет овальную форму. Его поверхность окрашена в темно-бурый цвет, на изломе, как правило, почти черный.

Керамзитный наполнитель производится в виде окатышей размерами от 5 до 40 мм. Помимо огнестойкости, влагонепроницаемости, он отличается и тем, что не содержит в себе веществ, противопоказанных цементу. Для изготовления керамзитного наполнителя используются специализированное оборудование с вращающейся печью.

Керамзитный щебень

Керамзитный щебень получают путем дробления больших кусков вспененной массы керамзита. В отличие от гравия, он имеет произвольную, угловатую форму.

Производство керамзитного наполнителя использует природные свойства глины, а именно выделение газов и наличием пирокластического состояния. Переход в такое состояние у глины происходит под воздействием максимальной температуры. В этом состоянии формируется расплав (жидкая фаза агрегатного состояния вещества) и происходит ее вспучивание (закипание). Одновременно с этим, керамзит получает еще одно свойство – газонепроницаемость.

Керамзитный песок

Производство керамзитного песка осуществляется несколькими способами: с применением классической вращающейся печи, механическим способом, с применением вертикальной печи в кипящем слое.

Для изготовления керамзитного песка не всегда целесообразно применение классических печей. Это вызвано тем, что при таких малых размерах зерен, он просто не успевает вспениться, поэтому песок получают на валковых дробилках, измельчая крупные куски. На производство 0,5 м3 песка расходуется 1 м3 готового керамзита. Второй эффективный способ получения песка – обжиг в «кипящем слое».

Суть данного технологического процесса заключается в следующем: заранее подготовленная глиняная крошка диаметрами от 3 до 5 мм помещается в печь с вертикальной камерой. В такую печь подается воздух под давлением и распыляется газовое топливо.

Комбинация воздуха и топлива при заданных режимах позволяет перейти твердой крошке в разжиженное состояние. Подача распыленного топлива прямо в слой глиняного сырья осуществляет его ровный нагрев и вызывает закипание (вспучивание).

Плотность керамзитного песка составляет порядка 500 – 700 кг/м3. Технические требования к керамзитному песку примерно одинаковые, в сравнении с обычным речным. Содержание гранул большого размера должно быть значительно больше.

Сырье для производства керамзита

Основание для изготовления керамзита — сорта глины, которые относятся к осадочным породам. Это сланцы, аргиллиты. Порода такого типа отличается сложным минеральным составом. В них входят кварцы, шпаты и прочие неорганические и органические соединения.

Базовым сырьем для изготовления керамзитного наполнителя является монтмориллонитовая или гидрослюдистая глина. Допуск сырья для производства керамзитного наполнителя осуществляется только после тщательного исследования ее состава, в частности, на содержание кварца.

Применение

Во многих регионах нашей страны керамзитобетон стал основой при проведении массовой застройки. Наиболее эффективным является его применение для изготовления блоков марок 300, 400, 500. Предел прочности этих блоков лежит в диапазоне 5 до 7,5 МПа.

Свойства керамзитобетона обеспечивают одновременное выполнение несущей и теплоизоляционной функции. В многослойных конструкциях возможно применение, как конструкционного керамзитобетона, так и изготавливаемого теплоизоляционного бетона с плотностью 600 кг/м3.

Проведенные исследования показали, что применение комбинированных (конструкционных и теплоизоляционных бетонов) обеспечивает снижение материалоемкости и обеспечивает качество и надежность таких панелей.

Керамзитный наполнитель с марками 700, 800 используют для изготовления легких конструкционных бетонов, в частности, для нужд мостостроения, где одна из главных задачь — понижение веса конструкций.

Простота добычи сырья, относительная простота производства, низкая стоимость керамзита — все это сделало его популярным строительным материалом.

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.

Недостатки – отдельные параметры

На достоинства керамзита (неплохая прочность, низкая теплопроводность) практически не оказывают влияние его отдельные недостатки. В отличие от многочисленных теплоизоляторов, недостатки керамзита весьма условные.

К ним относятся следующие:

  1. повышенная склонность к пылеобразованию, которая особо заметна при работах внутри помещения. Решить проблему помогает респиратор, который на стройке должен всегда быть под рукой;
  2. длительное высыхание влажного материала – насколько тяжело керамзит поглощает влагу, настолько сложно от неё потом избавиться. Чтобы в помещениях, содержащих керамзит, не было повышенной влажности, следует заранее предусмотреть надежную влаго- и парозащиту.

Незначительные недостатки, в совокупности с высокими эксплуатационными показателями, позволяют оценить практичность керамзита в 4 балла.

Главные свойства и характеристики керамзитового гравия, а также его плюсы и минусы в большей степени зависят от и правильности этапов его выполнения.

Альтернатива керамзиту – пенополистирол и вермикулит

Пенополистирол (пенопласт) является эффективным утеплителем, успешно применяющимся при отделке помещений. Его теплопроводность примерно в 3 раза ниже, чем у керамзита. Это создает, на первый взгляд, реальную альтернативу выбора.

В реальности способы применения данных материалов отличаются, что вызвано высокой хрупкостью пенопластовых плит. Утепление пенополистиролом весьма эффективно, однако не может использоваться в местах, подверженных механическому воздействию. Именно поэтому теплоизоляционные свойства пенопласта и керамзита не конкурируют между собой.

Еще одним минусом пенопласта является его пожарная опасность. При возгорании пенополистирол будет не только поддерживать огонь, но и выделять токсичные газы.

Вермикулит относится к вспученным под воздействием высокой температуры минералам и обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Материал является эффективной заменой керамзиту при использовании в виде прослоек или подсыпок. Для производства композиционных блоков керамзит по-прежнему вне конкуренции.

Еще одним препятствием применению вермикулита является его цена, превышающая в 4-5 раз стоимость керамзита. Несмотря на высокие теплоизоляционные свойства вермикулита, его использование обойдется значительно дороже.

Подведем итоги. Керамзит может применяться для реализации широкого ряда строительных задач, включая строительство частных домов и теплоизоляцию квартир. Высокие характеристики и относительно небольшая цена делают керамзит оптимальным для скромного бюджета. Использование заменителей керамзита возможно, однако оправдано лишь в незначительном ряде случаев.

Керамзитовый гравий обладает высокими теплосберегающими и звукоизоляционными показателями, что позволяет его повсеместно и утепления различных конструкций.

Это строительный материал, внешним видом напоминающий щебенку или гравий, изготавливаемый методом получасового обжига глины либо глиняного сланца под воздействием температурного режима от 1 000 до 1 300 градусов. В итоге получается легкое и пористое сырье, отличающееся овальными формами. Это керамзит, фракции, особенности и характеристики которого будут рассмотрены ниже.

Параметры для керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качество стройматериалов с пористой структурой. Более детально разберем основные свойства:

  • состав фракционный. Определены три фракции, варьирующиеся в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию выделены фракции, редко использующиеся при строительстве. Относятся к ним щебенка и гранулы керамзита с фракциями от 2.5 до 10 мм, широкая смесевая фракция в 5 – 20 мм. Теплоизоляционные прослойки, применяемые в качестве насыпного материала, представлены смесью всех образцов керамзита, фракции которых составляют 5 – 40 мм. Объясняется это необходимостью заполнения пустотных участков, чтобы увеличить показатель жесткости конструкции и ликвидировать конвекцию воздушных потоков;
  • марка по плотности. Установлено семь значений, данные которых приведены в таблице:

М 700 и М 800 для широкого потребления не производятся, необходимо для этого предварительное согласование с заказчиком. Показатель истиной плотности превышает значение насыпной в полтора – два раза. Этот параметр характеризует плотность керамзита, не учитывая при этом промежуточные участки между отдельными гранулами или осколками;
  • прочность материала. Керамзитовый гравий насчитывает тринадцать марок с разными показателями прочности после сдавливания в цилиндре. Для щебенки нормируют одиннадцать значений с той же абревиатурой, как и у гравийных марок. При этом щебень и гравий одной марки по прочности имеют различия. Необходимо отметить, что с ростом плотности материала увеличивается его прочность. Существует также взаимная связь между марками, регулируемая стандартами, что полностью исключает приготовление керамзита низкого качества с показателем высокой плотности, но от небольших нагрузок сразу разрушающимся;
  • коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с заказчиком и не превышает значения 1.15. Используют ее для учета уплотнения массы материала, полученного от перевозки или хранения, что часто происходит с керамзитом мелкой фракции. Необходимость применения такого коэффициента вызвана частыми отгрузками материалов насыпным методом, что очень удобно для реализации больших объемов;
  • тепловая проводимость. Немаловажный параметр, характеризующий уровень теплоизоляции материала. У керамзита такой коэффициент равен 0.10 – 0.18. Диапазон довольно узкий, что еще раз подтверждает высокие теплоизоляционные качества сырья. Данный коэффициент растет при увеличении плотности, что объясняется сокращением численности и размеров пористых участков, в которых содержится воздух;
  • влагопоглощение. Еще один важный показатель, определяющий поведение керамзита при воздействии влажной среды. Материал считается устойчивым сырьем, значение водопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
  • шумоизоляция. Как и многие остальные теплоизоляционные материалы, керамзит отличается повышенной звукоизоляцией. Лучших результатов достигают, укладывая слой по деревянному полу, используя керамзит в качестве прослойки, разделяющей наружную поверхность пола и питы перекрытий;
  • устойчивость к низким температурным режимам. Так как основу керамзита составляет глина, и уровень водопоглощения материала низкий, сырье отличается высоким показателем морозоустойчивости. В численном выражении стандарты не нормированы, потому что керамзит противостоит низким температурам «по умолчанию».

Виды фракций

По формам, внешним показателям и технологии изготовления фракции керамзита разделяют на несколько видов.

Мелкий

Мелкие частицы, представляющие собой побочные продукты, полученные во время обжига или дробления материала, применяются вв качестве пористых наполнителей.

Песок фракции 0 – 5 мм стал отличной альтернативой для замены простого кварцевого песка в растворах, что увеличивает коэффициент их тепловой проводимости. Это означает, что раствор, используемый в кладочных работах, на основе керамзитового материала в несколько раз теплее привычного всем пескоцементного состава.

Средний

Керамзитовый гравий относится к числу наиболее востребованных строительных материалов. Представлен он округлых форм зернами, размеры которых достигают 10 – 20 мм. Образуется гравий в пирогенных печах из-за вспучивания сверхплавкого глиняного сырья. Материал считается влаго- и морозоустойчивым, не воспламеняется при пожаре.

Крупный

Такой керамзитовый материал представлен заполнителем произвольной формы, в большинстве случаев – угловатой. Размер камешков достигает 4 см в диаметре. Керамзитовую щебенку получают в результате размельчения больших кусков керамзитовой массы.


Область применения фракций керамзита

Песок, среднее значение которого не превышает 5 мм в диаметре, главным образом используется для внутренней отделки. Эта фракция керамзита отлично подходит для заливки цементных стяжек пола. Раствор, приготовленный с таким материалом, позволяет не только выровнять поверхность, но и утеплить ее. Кроме того, материал применяется в изготовлении различных изделий из бетона, широко используется в растениеводческой сфере в качестве дренажного элемента. Кроме того, из такого наполнителя устраивают гидропонные системы.

Более крупная фракция керамзита (5 – 10 мм) используется для обустройства «теплого» пола по немецкой технологии. Его применяют в качестве засыпного материала под гипсоволокнистые листы. Кроме того, материал представляет собой отличный утеплитель для фасадов. В этом случае применяется действительно уникальная технология: керамзит перемешивается с небольшим количеством цементного материала, приготовленная масса заливается в пространство между несущими стенами и слоем облицовки. Такой способ утепления называется «капсимет». Следует заметить, что если вы сомневаетесь, какой фракции керамзит лучше всего подходит для заливки изделий и конструкций из бетона, можете смело использовать именно этот вид материала.


Гравийный материал отличается небольшой насыпной площадью, поэтому его советуют применять при засыпке чердаков, подвальных помещений, фундаментных оснований, когда необходимо устроить довольно большой слой тепловой изоляции. Является такой керамзит оптимальным вариантом для устройства дренажной системы под посадку деревьев и кустарника.

Керамзит из этой же группы средней и более крупной фракций (10 – 20 мм) используют в качестве утеплительного материала для кровельных конструкций, полов из древесных материалов, стен, если они возводятся колодцевой кладкой. Материал является незаменимым при обустройстве уличных водопроводных и канализационных систем, иных коммуникационных линий. Применяя керамзит для утепления теплотрасс, вы можете быть абсолютно уверены, что потери тепла будут минимальными. В аварийной ситуации не придется тратить много времени на выемку грунта, чтобы найти место течи.

Успешно выполнив ремонтные работы, вы всегда сможете использовать керамзит вторично, так как свойства свои он абсолютно не утратит даже от намокания.

Как отмечают строители, объемы реализации керамзитового материала не многим уступают в продажах более расхожих стройматериалов. Устройство из него теплоизоляционного слоя считается основным, но отнюдь не последним полезным применением потому, что к указанному качеству можно смело добавлять надежную шумоизоляцию. Пользуются популярностью и «подстилающие» качества материала, так что фракции керамзита вполне подойдут в качестве основы для бетонной стяжки. В заключение можно добавить, что на сегодняшний день керамзитовый материал отличается низкой стоимостью, приемлемой для любого потребителя.

Керамзит как утеплитель дома

Керамзит, как правило, используется в качестве утеплителя. И это его главное назначение. В пользу выбора данного материала в качестве утеплителя говорит множество факторов, начиная от стоимости. Он очень удобен в монтаже, а уровень теплоизоляции достаточно высокий. Если сравнивать керамзит, к примеру, с деревом, разница в эффективности приблизительно в 3 раза, т.е. тепло сохраняется гораздо лучше. Если сравнивать его с той же кирпичной кладкой, то керамзит обойдется дешевле в 10 раз. Характеристики материала позволяют использовать его в качестве утеплителя стен, крыши, пола, бетонных перекрытий и чердака. Чтобы эффективно использовать керамзит как утеплитель, необходимы дополнительные материалы: песок, щебень и керамзитовый гравий.

Таблица сравнения характеристик керамзита и перлита.


Где использовать керамзит?

Наиболее часто керамзит используется в качестве утеплителя напольных покрытий.

Его рассыпают тонким слоем, однако таким образом, чтобы нигде не было промежутков и щелей для проникновения холодного воздуха. Керамзит используется и в качестве подкладки под бетонную или цементную стяжку, не исключается и возможность его использования в качестве подкладки под деревянные полы. Утепление стен керамзитом встречается достаточно редко. Этот процесс весьма трудоемкий, однако результат действительно того стоит. В зимнее время дом, утепление которого выполнено с использованием керамзита, практически никогда не остывает.

Достаточно часто керамзитом утепляется и крыша, он отлично подходит в качестве утеплителя чердачного перекрытия. Этот материал идеален почти для любого участка строения, ведь он легкий, огнеупорный и практичный.

Схема утепления пола керамзитом.

Однако чтобы использовать все эти преимущества в полной мере, необходимо знать, как правильно выполнить утепление стен, полов, чердачного перекрытия и других участков дома. Утепление керамзитом не требует особых навыков. Выполнить такое утепление может даже человек без строительного образования. Чтобы удачно осуществить утепление стен, пола, крыши или чердачного перекрытия с помощью керамзита, вам понадобятся следующие материалы:

  • лобзик;
  • ножовка;
  • молоток;
  • специальный нож;
  • болгарка;
  • электродрель;
  • шуруповерт;
  • электрический лобзик.

Керамзит часто используется для утепления жилых помещений. Он производится из обожженной глины, является абсолютно безопасным и экологически чистым материалом.

Утепление пола керамзитом

Сначала необходимо ознакомиться со всеми нюансами здания, пол которого будет утепляться с использованием керамзита в качестве теплоизоляционного материала. Далее нужно изучить состояние непосредственно пола. И самый важный показатель – сопротивление конструкции теплу в целом. Если планируется использование только керамзитобетона, то высота перекрытия будет достигать отметки в 2 м.

Чтобы вам было удобнее выполнить расчет, можете воспользоваться следующим сравнением: 10 см керамзита будет удерживать тепло так, как и 25 см дерева или же 60 см керамзитобетонного перекрытия даст такое же количество тепла, как кирпичная кладка толщиной 1 м.

Особое внимание нужно уделить предстоящим нагрузкам, т.к. пол обычно подвергается самым высоким нагрузкам и здесь нужно сразу знать, какую высоту слоя следует учитывать.

Схема утепления цоколя фундамента.

Следующий важный момент, на который нужно обратить внимание, это гидроизоляция. Не имеет значения, что именно вы утепляете, керамзит все равно необходимо укладывать поверх гидроизоляционного слоя. В качестве материала для гидроизоляции может использоваться полиэтиленовая пленка. Лучше, если это будет цельное полотно. Края пленки должны выходить на стены и выступать на 10 см по периметру. Теплоизоляционные характеристики керамзита проявляются в полной мере при слое в 15 см.

Теплый пол – это не только очень приятно, но и удобно. При этом нельзя забывать и об эстетической составляющей. Что же делает напольное покрытие красивым? Разумеется, оно должно быть ровным, тогда и выглядеть будет подобающе. Для обеспечения ровности покрытия, необходимо подобрать подходящую фракцию. Лучше, если это будет соединение нескольких разных фракций. Основной размер – около 10 мм. Однако возможны и любые другие размеры.

В случае использования разных фракций можно гарантировать, что пол будет долго оставаться ровным, т.к. исключается его просадка. Во время засыпки происходит заклинивание, что исключает движение теплоизоляционного материала в будущем. Особое внимание необходимо уделить уровню пола. На этом этапе нельзя ничего делать примерно, на глаз. Сначала необходимо выявить самую низку часть комнаты, используя для этого лазерный уровень.

После определения уровня высоты пола, по периметру ставятся маячки. Нужно обратить внимание на расстановку данных маячков: их нужно располагать параллельно друг другу и они не должны прилегать плотно к стенам. После осуществления всех замеров необходимо еще раз все очень тщательно проверить. Параллельность маячков не должна вызывать никаких сомнений, это необходимо будет проверить при помощи уровня. Когда все готово, можете засыпать утеплитель.

Схема утепления потолка.

Керамзит, рассыпанный ровным слоем, необходимо выровнять по маячкам. Для этого следует проверить верхний слой при помощи натянутой лески. Когда вы убедитесь, что все правильно и ровно, можно заливать слой бетона или цемента. Данная работа требует аккуратности и мастерства.

Раствор необходимо наносить так, чтобы сильная струя не создала выбоин на поверхности керамзита. Наливать следует равномерным слоем, не повреждая структуры слоя утепления. Любые дефекты, образовавшиеся на данном этапе, будут очень заметны в будущем. Это повлечет за собой ряд дополнительных работ по выравниванию поверхности пола. Иногда перед нанесением бетонного или цементного раствора нужно смачивать слой керамзита раствором воды и цемента (цементным молочком). Это будет своеобразный сцепляющий слой, который поможет связать шарики керамзита между собой и скрепит слой утеплителя с бетонным раствором.

Вернуться к оглавлению

Утепление стен керамзитом

Керамзит может использоваться и для утепления стен. Он достаточно хорошо зарекомендовал себя в данном плане. Неудобство доставляет лишь трудоемкость процесса укладки.

Среди достоинств керамзита как термоизоляционного материала для стен часто называют возможность свободной вентиляции, что качественно выделяет его по сравнению с другими утеплителями. Такое качество необходимо, прежде всего, использовать в помещениях закрытого типа, ведь там, где отсутствуют проблемы с вентиляцией, человеку всегда комфортно.

Схема утепления стены.

Хороший показатель теплоизоляции достигается толщиной слоя материала. Когда он располагается внутри стены, существует угроза ее растирания материалом. Для стены может понадобиться организация дополнительного укрепления. Поэтому для стен, как правило, стараются подобрать другие утеплители.

Согласно общему мнению специалистов, керамзит прекрасно подходит для утепления полов, однако при утеплении стен он способен создавать ряд проблем, которые влекут за собой необходимость организации дополнительных конструктивных решений не в пользу свободной площади внутри помещения.

Вернуться к оглавлению

Утепление крыш керамзитом

Керамзит уже более 50 лет используется в качестве утеплителя для крыш. С тех пор было создано множество современных материалов, однако заменить керамзит им пока так и не удалось. В процессе утепления крыш его достоинства проявляются в полной мере.

Одним из главных преимуществ материала является то, что почти не возникает проблем с конденсацией. Помимо этого, у керамзита нет т.н. «точки росы», так что с его помощью можно добиться очень высокого уровня теплоизоляции и защищенности. Данный материал является уникальным по своей природе. К тому же, требуемый эффект будет сохраняться в течение достаточно долгого времени.

При утеплении крыш используют щебень, гравий и песок. Это типы керамзита, которые наиболее часто используются для данных видов работ. Чтобы заполнить все выбоины и мелкие щели, часто используется керамзитный гравий. Существует даже возможность улучшения его и без того высоких показателей теплоизоляции – для этого керамзит смешивается с пенополистерольной крошкой.

Схема утепления крыши.

При утеплении крыши материал просто насыпается ровным слоем на железобетонную плиту и в различные полости, за счет чего создается поверхностный слой первого уровня. Затем настилается рубероид. Этот слой похож на расстилание ковра. Удобнее всего использовать материал в виде рулонов. Своим весом рубероид должен придавливать слой рассыпчатого утеплителя.

Сверху укладывается плитка или черепица. Однако можно положить и другой кровельный материал. За границей иногда в качестве верхнего слоя устраивают даже живой газон, однако в климатических условиях нашей страны это невозможно.

Крыша, утепленная с помощью керамзита, станет надежным защитником всего дома. Такие крыши гораздо более долговечны, чем те, которые выполнены с использованием даже самых современных материалов.

Вернуться к оглавлению

Утепление чердачного перекрытия с использованием керамзита

Лучший вариант для утепления чердачного перекрытия – это устройство его еще на стадии строительства дома, т.к. процесс перестилки покрытия и укладка изоляции может забрать много усилий и времени, это требует специальных знаний и навыков, опыта работы с обустройством потолков. Лучше всего доверять выполнение таких работ квалифицированным специалистам, чтобы добиться соответствующего уровня качества в работе.

Утеплитель перекрытия призван не только удерживать и сохранять тепло в доме, но и существенно повысить шумоизоляцию. Все это активно способствует образованию здорового и устойчивого микроклимата. После проведения мероприятий, связанных с утеплением, в доме перестанет образовываться плесень и конденсат. Все это обеспечивает дополнительный комфорт для проживания в помещении.

Керамзит заслуженно считается одним из лучших утеплителей, так как он имеет множество преимуществ по сравнению с прочими материалами. Это экологически чистый материал, отличный утеплитель, который, помимо всего прочего, имеет достаточно низкую стоимость.

Керамзит свойства характеристики, химический состав

При описании свойств керамзита как заполнителя керамзито-бетона следует различать свойства, присущие отдельным зернам керамзита, и свойства, присущие смеси его зерен одной или нескольких фракций.

Форма и поверхность зерен керамзита зависят от технологии его изготовления.

Проведенные исследования показали, что для различных керамзитов открытая пористость может значительно колебаться в зависимости от размеров и формы зерен (табл. 1).

Из таблицы видно, что щебень из аглопорита, полученного обжигом глинистого сырья на спекательной решетке, по объему открытых пор резко отличается от керамзита, полученного путем вспучивания во вращающейся печи. При погружении керамзита в цементное тесто часть открытых пор не заполняется тестом. Это обстоятельство следует учитывать при расчетах составов керамзитобетона.

Структура зерен керамзита

Структура зерен керамзита в изломе может быть мелкопористой с диаметром пор до 1 мм и крупнопористой с диаметром пор 1 мм и более. Зерно керамзита в изломе, как правило, должно иметь равномерно расположенные пористые ячейки. Каверны и поры различного размера в изломе говорят о нарушении технологии изготовления керамзита.

Часто на поверхности зерен не подвергнутого дроблению керамзита имеются трещины, что говорит о недостатках технологии изготовления керамзита (например, резкое повышение температуры сушки гранул, быстрое охлаждение продукта после обжига, излишняя влажность гранул при обжиге и т. п.).

Как показали опыты, лучшая мелкопористая структура зерен керамзита в изломе получается при шарообразной форме зерен.

Объемный вес зерен

Объемный вес зерен керамзита в куске колеблется в больших пределах и зависит от общего объема закрытых и открытых пор в зерне. Как указывалось выше, объем пор регулируется выбором соответствующего сырья для приготовления керамзита и установлением соответствующих технологических параметров его изготовления.

Рис. 1. Зависимость прочности пористых заполнителей от их объемного веса в куске.

1 — керамзит; 2 — бескудниковский керамзит;  3 — шлаковая пемза из Магнитогорска; 4 — керамзит СтройЦНИЛа; 5 — лава туфовая; б — шлак каширский; 7—керамзит СтройЦНИЛа; 8 — керамзит;  9 — шлаковая пемза; 10 — парсуковский керамзит; 12 —пемза анийская; 12 — аглопорит; 13 — пемза литоидная; 14 — лава туфовая; 15 — аглопорит с теплоэлектроцентрали № 9

Условные обозначения:

О — керамзит; ■ — другие пористые заполнители

Учитывая многообразие свойств глинистого сырья, объемный вес керамзита в куске может колебаться от 300 до 1500 кг/м3.

Объемный вес керамзита во многом зависит от температуры обжига и влажности сфероидов, а также от вспучиваемости глиниетого сырья. Например, снижение температуры факела горения в печи с 1360 до 1250° увеличило насыпной вес керамзита, изготовленного из смеси ленинградских глин, с 375 до 950 кг/мг3.

При изменении влажности сфероидов до обжига с 20 до 6% объемный вес в куске керамзита из смеси новоиерусалимских глин и суглинка уменьшился с 1000 до 700 кг/м3.

Объемный вес керамзита в куске является важной характеристикой его как заполнителя бетона, от которой зависят многие свойства керамзита, в том числе объемный вес смеси зерен, объемный вес бекона и т. д.

Установлено, что в большинстве случаев имеется связь между прочностью зерен и их объемным весом в куске. Во многих случаях с увеличением объемного веса в куске соответственно повышается прочность как керамзита, так и других пористых заполнителей.

Объемный вес зерен керамзита в куске равен примерно их объемному насыпному весу, умноженному на коэффициент 1,5—2,2.

В связи с тем что в различных районах страны для приготовления керамзита применяют глины с различным коэффициентом вспучивания, объемный вес в куске зерен керамзита различных заводов колеблется в больших пределах. Средние показатели объемного веса в куске зерен керамзита 20—40 мм следующие:

Керамзит Объемный вес в куске в кг/м3
Безымянский (Самара) 450-500
Батракский (Самарская обл.) 500-600
Кряжский (то же) 500-600
Лианозовский (Московская обл.) 550-750
Бабушкинский (то же) 450-550
Новомосковский (Тульская обл.) 450-550
КЖИ-355 (Москва) 550-650
Серпуховский (Московская обл.) 550-650
Краснодарский (Краснодар) 600-700
Бескудниковский (Московская обл.) 900-1100
Волжский (Волгоградская обл.) 1150-1250
Дубровский (Ленинградская обл.) 1100-1200

При прочих равных условиях чем зерно керамзита больше, тем меньше объемный вес его в куске.

Предельная прочность керамзитобетона

Исследования показали, что в зависимости от вида и объемного веса зерен керамзита в куске меняется также предельная прочность керамзитобетона. При расходе на 1 мг бетона 0,38. м3 керамзита (в условно плотном теле) и использовании в качестве мелкого заполнителя кварцевого песка предельная прочность при сжатии керамзитобетона (в кубах 10Х 10Х 10 см) составляла от 130 до 500 кг/м3 (табл. 2).

Таблица 2. Предельная прочность керамзитобетона при сжатии в зависимости от объемного веса зерен керамзита в куске (по данным А. И. Ваганова)

Состав шихты и способ изготовления керамзита (или название его) Объемный вес зерен керамзита в куске в m/м3 Объемный вес керамзитобетона в m/м3 Предельная прочность керамзитобетона при сжатии в кГ/см2
Парсуковский керамзит 0,52 1,54 130
Ленинградская глина с 70% пылеватого суглинка 0,66 1,6 220
Ленинградская глина 0,83 1,7 270
То же 0.84 1,68 270
То же, с 30% кембрийской глины 0,86 1,68 280
Ленинградская глина (сухой способ) 1,04 1,74 400
То же 1,14 1,78 340
То же 1,2 1,8 300
То же 1,24 1,82 400
Бескудниковский керамзит 1,35 1,87 270
Кембрийская глина 1,4 1,87 500
Ленинградская глина (сухой способ) 1.4 1,9 400
Воронцовский керамзит 1,55 1,93 380

Прочность отдельных зерен керамзита при сжатии

Прочность отдельных зерен керамзита при сжатии оказывает большое влияние на свойства керамзитобетона. Следует, однако, подчеркнуть, что наиболее полное и Практически ценное представление о механических свойствах керамзита может быть получено только при непосредственном Испытании его в бетоне. В этом случае могут быть получены все Основные характеристики, определяющие свойства бетона, приготовленного на данном керамзите. Что же касается других способов оценки прочности зерен керамзита, то они дают весьма Относительные показатели.

В настоящее время нет установившейся методики определения непосредственной прочности отдельных зерен керамзита. Обычно для этой цели из отдельных крупных зерен выпиливают Маленькие кубики и испытывают их на сжатие. В других случаях отдельные зерна сжимают в специальных клещах и определяют усилие, необходимое для его раздавливания. Некоторые Исследователи испытывают зерна с подливкой их цементным тестом или погружают зерна керамзита в образцы из цементного тиста с целью получения для испытания кубиков или восьмерок.

Прочность зерен керамзита во многом зависит от объемного весa керамзита в куске и от методики испытания.

Следует помнить, что часто при испытании выпиленных из зерен керамзита кубов с размером 50 мм отношение предела прочности при сжатии (в кГ/см2) к объемному весу в куске

(в кг/м3) колеблется от 0,12 до 0,18 м и в среднем составляет 0,15 м.

При испытании кубов с размером ребра 20—30 мм указанное отношение прочности к объемному весу составляет 0,05—0,12 или в среднем 0,075, так как показатель прочности при сжатии малых образцов понижается.

Следует подчеркнуть, что на показание прочности выпиленных кубов большое влияние оказывает размер пор. При одном и том же объеме пор в образце большую прочность показывает куб с мелкопористой структурой.

Проведенные исследования показали, что испытание на сжатие отдельных зерен керамзита, предварительно подлитых цементным раствором для получения образца правильной формы, дает большой разброс. Такой же разброс дает испытание на сжатие неподлитых отдельных зерен. Что же касается метода погружения зерен в раствор с целью получения куба определенного размера, то испытание таких образцов не дает четкого представления о прочности зерна керамзита.

Прочность при осевом растяжении

Прочность при осевом растяжении выпиленных образцов из зерна керамзита составляет —1/4 - 1/10 его прочности на сжатие. В опытах при средней, прочности на сжатие керамзита (в выпиленных кубах 5х5х5 см) 70 75 кГ/см2 прочность при разрыве составляла лишь 7—10 кГ/см2.

В опытах при одной и той же прочности при растяжении 10 кГ/см2 керамзит имел объемный вес 600 кг/м3, туф 1200 кг/м3, а кирпич — 1900 кг/м3.

Следовательно, по сравнению с другими материалами при одном и том же объемном весе керамзит лучше сопротивляется растягивающим усилиям.

При сравнительных испытаниях анийской пемзы и керамзита на сжатие и растяжение.

При одном и том же объемном весе прочность при сжатии кубов 5x5x5 см и прочность при растяжении образцов восьмерок речением 2X2 см была разная (табл. 3), причем керамзит имел лучшие показатели по прочности при сжатии и растяжении.

Табл. 3. Прочность при сжатии и растяжении анийской пемзы и керамзита

Заполнитель Объемный вес в кг/м3 Предел прочности в кГ/см2
в сухом состоянии при во влажном состоянии при
сжатии растяжении сжатии растяжении
Анийская пемза 560 11,6 4,75 - 6,62
То же 590 18,4 5,55 9 9,05
Керамзит 522 25,4 6 34,8 7,7
То же 590 27 9,5 23,9 8,8

Прочность керамзита из киевских глин на растяжение при испытании в восьмерках из цементного теста не превылет 45 кГ/см2 и в среднем составляет 20 кГ/см2. Объемный вес в куске этого керамзита был равен 900—1200 кг/м3, насыпной объемный вес — 600—700 кг/м3, а предел прочности при сжатии отдельных зерен при их подливке цементным тестом колебался от 100 до 250 кГ/см2.

Рис. 2. Прочность на растяжение при изгибе пористых материалов в зависимости от их прочности при сжатии и от объемного веса (по данным Н. А. Попова).

а — влияние прочности при сжатии заполнителей на прочность на растяжение при изгибе, б — влияние объемного веса заполнителей на прочность на растяжение при изгибе; 1 — пемза; 2 — керамзит; 3 — туф; 4—красный кирпич.

Прочность керамзита на растяжение при изгибе

Прочность керамзита на растяжение при изгибе составляет примерно 1/з—l/4 прочности при сжатии и также зависит от объемного веса материала.

По данным Н. А. Попова, при объемном весе керамзита в куске 500 кг/м3 прочность его на растяжение при изгибе равна 10 кГ/см2, а при 1100 кг/м3 — 31 кГ/см2 (рис. 2).

Модуль упругости керамзита при сжатии

Модуль упругости керамзита при сжатии зависит от его прочности. По данным Н. А. Попова [63], величина Е0 начального модуля упругости керамзита может быть условно связана с прочностью при сжатии призм R из керамзита формулой Е0= 1000R . По другим опытам показатель при R колеблется в пределах 800—1500.

 

Рис. 3. Кривые деформации в образцах керамзита размером 7X7X21 см

1 — объемным весом (в куске) 845 кг/м3, прочностью на сжатие 88 кГ/см2 и модулем упругости при сжатии 90 000 кГ/см2 ;

2 — объемным весом 945 кг/м3, прочностью при сжатии 107 кГ/см2 и модулем упругости 100 000 кГ/см2;

3 — объемным весом 1075 кг/м2, прочностью при сжатии 131 кГ/см2 и модулем упругости 140 000 кГ/см2

Кривые, характеризующие нарастание деформаций в образцах керамзита различной прочности и объемного веса, приведены на рис. 3.

Таблица 4. Характеристики анийской пемзы, керамзита й туфовой лавы

При объемном весе керамзита 845, 945 и 1075 кг/см3 модуль упругости при сжатии соответственно был равен 90000, 100 000 и 140 000 кГ/см2.

В табл. 4 приведены сравнительные средние физико-механические характеристики анийской пемзы, туфовой лавы и керамзита, где также указаны модули упругости этих материалов.

Из приведенных данных видно, что керамзит по общей порис-гти и модулю упругости близко подходит к природной пемзе | Имеет преимущество по объему замкнутых пор, водопоглоще-ИИЮ, а также по прочности при сжатии и растяжении.

Пользуясь понятием коффициент легкости» kл материала, равного отношению прочности при сжатии в КГ/см2 к объемному весу материала в кг/л, можно оценить испытанные материалы следующим образом:

  • для пемзы kл = 34,5,
  • для керамзита kл =63,8
  • для туфовой лавы kл = 50,5.

Таким образом, при одном модуле упругости первым по легкости и прочности является керамзит.

Водопоглощение

Водопоглощение недробленых зерен керамзита обычно не превышает 25% по весу, а дробленых — 40%. Низший предел водопоглощения равен 5%.

Для конструктивного керамзитожелезобетона желательно применять керамзит с меньшим водопоглощением. Водопоглощение зерен керамзита показывает также объем открытых пор в них. Керамзит с большим водопоглощением часто бывает менее морозостойким. Кроме того, в процессе приготовления и укладки он отсасывает воду из бетонной смеси, тем самым меняя свойства бетона.

Динамика водопоглощения различных пористых материалов приведена на рис. 4. Из этих данных видно, что керамзит имеет наименьшее водопоглощение и, следовательно, наименьший объем открытых пор.

В первые 5 мин. водопоглощение керамзита с объемным весом в куске 1,15 т/м3 составляло до 2% к объему, кирпича — до 20%, а туфа и природной пемзы — до 27%.

Рис. 4. Динамика водопоглощения различных пористых материалов в образцах размером 2,5x2,5x2,5 см

1— пемза; 2 — туф; 3 — красный кирпич; 4 — керамзит тяжелый; 5 — керамзит среднего веса; 6 — керамзит легкий

В первый период сухой керамзит менее интенсивно поглощает влагу, чем немного увлажненный. Кривые водопоглощения керамзита в зависимости от его объемного веса в куске и размера зерен, согласно американским данным, приведены на рис. 5. Из этих данных видно, что водопоглощение керамзита повышается лишь с увеличением размеров зерен до 1,2 мм, а затем падает.

Рис. 5. Динамика водопоглощения керамзита различных фракций и различного объемного веса в куске

 — кривые водопоглощения за: 1—3 мин.; 2—15 мин.; 3—30 мин.; 4—1 час.; 5—3 часа; 6—24 часа; 7—4 сут.; 8—7 сут.; 9—14 сут.; 10—21 сут.; 77—28 сут.;

----- кривые объемного веса различных фракций в сухом состоянии

Это связано с уменьшением пористости зерен, хотя их удельная поверхность увеличивается.

Наши опыты показывают, что водопоглощение пористых заполнителей, в том числе и керамзита, зависит от объема открытых пор, и поэтому часто нет связи между объемным насыпным весом отдельных фракций и их водопоглощением (табл. 5).

Табл.5. Водопоглощение пористых заполнителей.

Анализ результатов исследований показывает, что водопоглощение керамзита также мало зависит от объемного веса зерен в куске. При этом фактическое водопоглощение керамзита в бетоне намного меньше, чем при погружении заполнителя в воду.

Так же известно, что в цементном тесте водопоглощение керамзита может быть в 2—3 раза меньше, чем при погружении зерен керамзита в воду.

Что же касается водопоглощения керамзита при его кипячении, то оно по сравнению с водопоглощением при температуре + (18—20°) увеличивается в 2,5—3 раза.

При дроблении керамзитового гравия объемный вес щебня изменяется лишь незначительно, но вместе с тем резко возрастает водопоглощение в связи с увеличением объема открытых пор (табл. 6).

Таблица 6
Водопоглощение керамзита в различных условиях

При сравнении водопоглощения керамзита различного объемного веса до сих пор пользуются показателями, установленными при взвешивании зерен до и после погружения их в воду. При такой методике весовые показатели водопоглощения более благоприятны для тяжелых зерен керамзита. Вот почему в целях более объективного суждения о качестве керамзита в будущем, очевидно, есть смысл выражать водопоглощение по объеему, пользуясь способом определения объема зерен путем их погружения в цементное тесто. При этих условиях может оказаться, что керамзиты различного зернового состава будут иметь одно и то же объемное водопоглощение.

Низкий объемный вес керамзита, а также наличие в нем замкнутых пор способствуют тому, что керамзит с объемным весом в куске до 1000 кг/м3 часто длительное время плавает в воде до тех пор, пока не насытится водой. Это обстоятельство следует особенно учитывать при приготовлении и укладке керамзитобетонной смеси.

Сравнительные данные о водопоглощении керамзита фракций 10—20 мм различных заводов за 1 сутки приведены в табл. 7.

Табл. 8. Водопоглощение зерен керамзита крупностью 10-20 мм


При дальнейшем хранении керамзита в воде в течение 7 суток его водопоглощение увеличивается примерно на 1—2%. Однако у отдельных разновидностей керамзита водопоглощение может повыситься и в 2 раза.

Набухание нормально обожженного керамзита в воде не превышает 10%. Примерно такие же показатели набухания имеют заполнители из анийской пемзы и артикского туфа.

Водоотдача из увлажненного дробленого керамзита происходит весьма медленно. Вместе с тем, влажный дробленый керамзит отдает воду быстрее, чем природная пемза, туф и красный кирпич. По сравнению с дробленым керамзитовым щебнем влажный керамзитовый гравий высыхает медленнее.

Капиллярный подсос керамзита незначителен из-за имеющихся в зернах закрытых пор и благодаря остеклоиному характеру стенок пор, которые плохо смачиваются дой.

Гигроскопичность керамзита

Гигроскопичность керамзита низка. При 15-дневном нахождении керамзита с объемам весом в куске 1100 кг/м3 в среде с относительной влажстью воздуха 98% влажность его в первые дни была равна лишь 0,1—0,5% и выше не поднималась. Гигоскопичность керамзита в комнатных условиях не превышает

0,3%.

Морозостойкость зерен керамзита

Морозостойкость зерен керамзита довольно высока. Хорошие сорта керамзита выдерживают более 100 циклов непосредственного замораживания и оттаивания в воде.

Рис. 6. Динамика водоотдачи из различных влажных пористых материалов (образцы размером 2,5X2,5X2,5 см)

1— пемза; 2 — туф; 3 — керамзит легкий; 4 — керамзит среднего веса; 5 — керамзит тяжелый; 5 — красный кирпич.
Плохо обожженный керамзит может разрушиться уже после 10 циклов замораживания. Следует, однако, отметить, что часто Ив неморозостойком керамзите можно получить вполне морозо-стойкий керамзитобетон. Поэтому окончательное суждение о морозостойкости керамзита следует делать по результатам испытания его в бетоне.

Стабильность зерен керамзита

Стабильность зерен керамзита проверяется пропариванием их или автоклавной обработкой, а также погружением в воду на 28 суток. При наличии в обожженном керамзите вредных включений, например большого количества свободной извести в виде СаО, зерна при указанных выше испытаниях трескаются и впоследствии вызывают трещины в керамзитобетонных изделиях. При наличии слабообожженных зерен керамзита они после испытания также разрушаются. Стойкие зерна керамзита после пропаривания теряют в весе не более 2%.

Жаростойкость керамзита

Жаростойкость керамзита зависит от исходного сырья и режима его обжига. После нагревания зерен волгоградского керамзита при температуре 800° прочность их на сжатие снизилась всего на 7%. Линейная деформация и коэффициент линейного термического расширения при нагревании волгоградского и бескудниковского керамзитов до температуры 800° приведены на рис. 3.

Как видно из рис. 7, наибольший коэффициент термического расширения испытанных керамзитов наблюдается в интервале 550—650°, при этих температурах он численно равен от 5,5 до 8•10-6. При температуре 800° коэффициент термического расширения керамзита колеблется в пределах от 4,7 до 6,8- 10"6, т. е..
Рис. 7. Линейная деформация и коэффициент линейного расширения керамзита при нагревании до 800° коэффициент термического расширения керамзита колеблется в пределах от 4,7 до 6,8•10-6, т.е он меньше, чем для шамота.

Рис. 7. Линейная деформация и коэффициент линейного расширения керамзита при нагревании до 800°.

а — образцы бескудниковского керамзита; б — образцы волгоградского керамзита;

1—5 метки образцов;

— данные, полученные при первом нагревании,

--- данные, полученные при повторном нагревании

Интересно отметить, что кривые деформации керамзитовых образцов при вторичном их обжиге не совпадают с кривыми первого обжига. Это указывает на то, что при первом нагревании в керамзите протекала огневая усадка.

Введение тонкомолотого керамзита в цементное тесто значительно снижает процент потери в весе цементного камня при прокаливании образцов, так как SiO2 керамзита связывает часть свободной извести, которая выделяется при твердении цемента.

Химический состав керамзита

Химический состав керамзита зависит от химического состава исходного глинистого сырья и обычно мало отличается от него. В среднем химический состав керамзита колеблется в следующих пределах:

  • кремиезем - от 50 до 65%,
  • глинозем - от 10 до 25%,
  • окислы железа - от 6 до 10%,
  • карбонаты — от 2 до 10%,
  • сера — до 1 %,
  • щелочи — до 3%.

Минералогический состав

Минералогический состав керамзита зависит от состава исходного сырья и режима его обжига. В основной своей массе керамзит имеет стекловидное строение с включением частиц кварца, слюды, гематита и других минералогических составляющих, входящих в состав исходного сырья.

В керамзите возможно также наличие кристаллических новообразований, возникших при обжиге и охлаждении глины.

Вредные включения в керамзите

Вредные включения в керамзите могут быть в виде известковых включений (дутиков), щелочей и слабообожженных кусков глины.

Содержание серы в виде S03 и несгоревшего топлива в керамзите обычно не превышает 1% (табл. 8), почему этот показатель и не нормируется.

В готовом керамзите могут находиться соли, способные давать выцветы. Так, пробы керамзита Воронцовского завода содержали

  • 1,78—3,08% Na20;
  • 0,04—1,33% К2О
  • 0,03—0,08% Р205.

Однако последующие исследования показали, что содержание в керамзите щелочных и фосфорных окислов в указанных пределах на качество керамзитобетона не повлияло.

Табл. 8. Содержание S03, гигроскопичность и стойкость зерен пористых заполнителей при их прокаливании и пропаривании

Гидравлическая активность

Гидравлическая активность молотого керамзита приближается к активности цемянок. При нормальном твердении активность молотого керамзита несколько выше, чем у котельных шлаков, и намного меньше, чем у трепела.

При автоклавной обработке образцов имеется возможность ввести в цементное тесто до 50% молотого керамзита, содержащего 56,7% Si02, без снижения прочности бетонных образцов при сжатии. В том случае, если образцы 28 суток хранятся в нормальных условиях, максимально допустимый процент добавки тонкомолотого керамзита снижается до 25.

В табл. 9 приводятся данные, показывающие влияние различных добавок на прочность цементного камня при автоклавной обработке образцов ЗХЗХ ХЗ см при 8 ати по режиму: 3 + 6 + 3 часа, а также при нормальном их хранении в течение 28 суток. Кроме того, в таблице указано количество выделившегося Са(ОН)2 при различных условиях твердения образцов.

Цвет керамзита

Цвет керамзита зависит от исходного сырья и условий его обжига. В какой-то мере цвет характеризует степень обжига исходного глинистого материала.

Цвет керамзита является специфичным для данного керамзитового заполнителя и бывает от светло-желтого до буро-коричневого (шоколадного).

При изломе внутреннее ядро керамзитового зерна имеет другую окраску, нежели наружная поверхность, что связано с различной средой их обжига. У хорошо обожженных зерен керамзита окраска ядра светлее окраски наружной поверхности. При плохом обжиге сердцевина зерен имеет черный или серо-пепельный цвет.

Таблица 9. Влияние вида тонкомолотой добавки на количество выделившегося Са(ОН)2 и на прочность цементного камня, подвергнутого запариванию или твердевшего в нормальных условиях.

Физические свойства керамзитового заполнителя

Контекст 1

... размерные свойства заполнителей зависели от содержания влаги и угла гранулирования. Доступные физические и механические свойства сведены в Таблицу 1. Насыпная плотность LBD-насыпной, Насыпная плотность RBD-Rod, * 1 час водопоглощения ...

Контекст 2

... микроструктура гладкая, но на в микромасштабе, он относительно грубый, с открытыми порами.Структура пор составляет около 10-200 мкм и распределена, как показано на рисунке 2. Недавние исследования показывают, что «индекс формы» заполнителя также оказывает значительное влияние на механические свойства LWAC. 16 Таблица 1 он может Следует отметить, что удельный вес спеченных агрегатов варьировал от 0,66 до 1,65, удельный вес на 20-45% меньше, чем у нормальных агрегатов. ...

Context 3

... все поры не подходят для уменьшения абсорбции, поскольку это приведет к увеличению плотности агрегатов.Таблица 1 Значения водопоглощения LECA варьируются от 20% до 78%. Значение WA увеличивалось с увеличением добавления угля. ...

Context 4

... снижение водопоглощающей способности заполнителей также наблюдалось при добавлении связующего при производстве заполнителей, независимо от типа используемого связующего. Из таблицы 1 можно заметить, что насыпная плотность спеченных агрегатов варьировалась от 1640 до 2050 кг / м3. По мере увеличения размера гранулы объемная плотность уменьшается, что вызывает снижение прочности агрегатов 13....

Контекст 5

... прочность на раздавливание керамзитовых агрегатов меньшего размера оказалась выше, чем у крупных 27,28. Из таблицы 1 видно, что степень измельчения агрегатов варьировалась от 1,4 до 8,34. Агрегат, полученный со связующими, показал увеличение прочности на раздавливание при повышении температуры до 1150 ° C. ...

% PDF-1.5 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 3 0 obj> / Метаданные 741 0 R / Pages 6 0 R / StructTreeRoot 361 0 R >> эндобдж 4 0 obj> эндобдж 5 0 obj> эндобдж 6 0 obj> эндобдж 7 0 obj> эндобдж 8 0 obj> эндобдж 9 0 obj> / MediaBox [0 0 595.276 841.89] / Parent 6 0 R / Resources> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 0 / Tabs / S >> эндобдж 10 0 obj> эндобдж 11 0 obj> эндобдж 12 0 obj> эндобдж 13 0 obj> эндобдж 14 0 obj> эндобдж 15 0 obj> эндобдж 16 0 obj> эндобдж 17 0 obj> эндобдж 18 0 obj> эндобдж 19 0 obj> эндобдж 20 0 obj> эндобдж 21 0 obj> эндобдж 22 0 obj> эндобдж 23 0 obj> эндобдж 24 0 obj> эндобдж 25 0 obj> эндобдж 26 0 obj> эндобдж 27 0 obj> эндобдж 28 0 obj> эндобдж 29 0 obj> эндобдж 30 0 obj> эндобдж 31 0 объект> эндобдж 32 0 obj> эндобдж 33 0 obj> эндобдж 34 0 объект> / MediaBox [0 0 595.276 841.89] / Parent 6 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 1 / Tabs / S >> эндобдж 35 0 obj> эндобдж 36 0 obj> эндобдж 37 0 obj> эндобдж 38 0 obj> эндобдж 39 0 obj> эндобдж 40 0 obj> эндобдж 41 0 объект> эндобдж 42 0 obj [45 0 R] эндобдж 43 0 obj> эндобдж 44 0 obj> эндобдж 45 0 obj> эндобдж 46 0 obj> эндобдж 47 0 obj> эндобдж 48 0 obj> эндобдж 49 0 obj> эндобдж 50 0 obj> эндобдж 51 0 obj> эндобдж 52 0 obj> эндобдж 53 0 obj> эндобдж 54 0 объект> / MediaBox [0 0 595.276 841.89] / Parent 6 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 2 / Tabs / S >> эндобдж 55 0 obj> эндобдж 56 0 obj> эндобдж 57 0 obj> эндобдж 58 0 obj> эндобдж 59 0 obj> эндобдж 60 0 obj> эндобдж 61 0 объект> эндобдж 62 0 obj> эндобдж 63 0 obj> эндобдж 64 0 obj> эндобдж 65 0 obj> эндобдж 66 0 obj> эндобдж 67 0 obj> эндобдж 68 0 obj> / MediaBox [0 0 595.276 841.89] / Parent 6 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 3 / Tabs / S >> эндобдж 69 0 obj> эндобдж 70 0 obj> эндобдж 71 0 объект> эндобдж 72 0 obj> эндобдж 73 0 объект> / MediaBox [0 0 595.276 841.89] / Parent 6 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / StructParents 4 / Tabs / S >> эндобдж 74 0 obj> эндобдж 75 0 obj> эндобдж 76 0 obj> эндобдж 77 0 obj> эндобдж 78 0 obj> эндобдж 79 0 obj> эндобдж 80 0 obj> эндобдж 81 0 объект> эндобдж 82 0 объект> транслировать xSWsNUSuN ծ / B $ H "& ƘHVUĄEEAQ I8 "(RS0̅

Как наполнитель из вспученной глины помогает в садоводстве?

Jaydutt Tailor получил степень магистра в области гражданского строительства в 2012 году в Лондонском университете.Он возглавляет и возглавляет команду GharPedia. Он является старшим менеджером (гражданские и структурные) в SDCPL. Он является старшим редактором и основным членом редакционной группы GharPedia. Он опытен и увлечен управлением группой творческих людей, технологиями, а также новым дизайном и разработками в GharPedia. Он также занимается структурным проектированием некоторых крупных проектов SDCPL. У него есть дополнительная склонность к фотографии, чтению и путешествиям. С ним легко связаться - LinkedIn, Twitter, Quora.

Каждый владелец сада желает использовать более быстрые и впечатляющие методы, чтобы растения достигли должного уровня роста.Считается, что использование «наполнителя из расширенной глины» обеспечивает аналогичные преимущества для людей во всем мире. Большинство из нас годами используют этот замечательный продукт в своем саду, и результаты свидетельствуют о его эффективности. Читайте дальше, чтобы узнать, почему он так популярен?

Также прочтите: Потрясающие товары для домашнего сада, необходимые для вашего дома!

Прежде чем мы поговорим больше о заполнителях из расширенной глины, давайте сначала разберемся с заполнителями из расширенной глины! Он изготавливается путем нагревания глины (легкого заполнителя).Легкий бетон был впервые обнаружен Стивеном Дж. Хейдом (который является отцом индустрии легкого бетона) объясняет, что когда глина нагревается в печи до температуры 2228 градусов по Фаренгейту (1220 градусов по Цельсию), он выделяет газы, которые создают маленькие пузырьки, которые создают сотовую структуру внутри агрегата, что делает его идеальным для удержания кислорода, а также влаги вокруг корней растений. Его можно смешивать с почвой или без нее.

Агрегат из вспученной глины также называется галькой из вспученной глины или гранулами из вспученной глины.Это легкий заполнитель коричневого цвета с номинальным размером частиц от 8 мм до 12 мм. Он напоминает полукруглые кусочки странной формы из шаров глиняного цвета. Это просто похоже на попкорн. Expanded Clay нетоксичен, не вызывает болезней, устойчив к водорослям, химически инертен и стерилен с естественным pH. Он обладает хорошими изоляционными свойствами в широком диапазоне температур, не уплотняется и не боится мороза.

Плотная зеленая крыша использует посадочные материалы, которые имеют большую глубину, чем обширная зеленая крыша.Эта более глубокая почвенная система становится легкой с использованием керамзитового заполнителя и позволяет плотным крышам размещать большие растения и группы ярких растений. Посмотрите видео « Everest Fernandez» (название канала YouTube - Just4Growers), в котором рассказывается, как эти маленькие коричневые шарики заменяют почву и ее стратегии орошения.

Эти глиняные камешки приносят больше пользы, чем что-либо еще. Большинство из нас, вероятно, плохо знакомы с садоводством или пытаются прочно закрепиться.Когда профессионалов спрашивают о том же, они также понимают, что эти аспекты имеют решающее значение в данном сценарии для достижения лучших результатов в садоводстве. Для выращивания растений необходимо иметь соответствующие знания о дренаже и других факторах.

Также прочтите: 6 основных советов по уходу за кустарниками для вашего домашнего сада в этот сезон дождей!

Указанные ниже моменты помогут вам понять, следует ли нам по-прежнему использовать глиняную гальку в садах.

Характеристики керамзитового наполнителя

Некоторые характеристики керамзита - легкость, звукоизоляция за счет высокой акустической стойкости, теплоизоляция за счет низкого коэффициента проводимости, влагонепроницаемость, сжимаемость при постоянном давлении и гравитационных нагрузках, огнестойкость. , отсутствие разложения при различных условиях, pH около 7, устойчивость к замерзанию и плавлению, обеспечение движения и транспортировки, идеальная сладкая почва для растений, материалы для дренажа и фильтрации.

Преимущества керамзитового наполнителя / глиняной гальки для садоводства

01. Жизнеспособность сбора урожая в саду

Иногда сбор урожая становится сложной задачей для большинства из нас из-за липких почвенных условий и неестественности рост. Особенно тяжело, когда речь идет о пересадке всего растения с одного места на другое. Но в случае с глиняной галькой или керамзитовым заполнителем физические формы этих аспектов немного отличаются от других.

Столкновение с трудностями при использовании керамзитового заполнителя, несомненно, невозможно. Это связано с тем, что галька имеет округлую форму и нелипкую природу, что делает ее точной версией раствора, необходимого для сбора урожая и пересадки.

Другая проблема, с которой сталкивается большинство из нас, занимаясь садоводством, связана с отводом воды, которая питает корни. С помощью гальки мы можем гарантировать, что растение получает необходимое питание из воды. Это обеспечивает надлежащий доступ к дренажу воды в небольшом горшке.

Технически, обычные способы могут предотвратить попадание воды из почвы, что затруднит рост растений. С другой стороны, глиняная галька может дать достаточно места для стекания воды, не уменьшая шансов на получение необходимого питания.

Также прочтите: Основные советы по уходу за газоном для новых домовладельцев!

03. Поглощение влаги и питательных веществ

Помимо вышеупомянутых аспектов, глиняная галька может дать преимущества, о которых мы даже не догадываемся.В одном случае они поглощают дополнительную влагу, необходимую для роста растений. Не только вода, они также поглощают питательные вещества из растворов, которые использовались для роста растений в почве.

Одна особенность, которая отличает глиняные гальки, заключается в том, что они придают эстетический вид горшку, в который они помещены. Их внешний вид таков, что они только подчеркивают красоту горшка и не выглядят неуместно. Кроме того, они поддерживают идеальную температуру, уровень влажности и дренаж, что сводит к минимуму усилия, необходимые для ухода за ними.

Они помогают снабжать корни кислородом вместе со всем остальным. Более того, мы можем даже повторно использовать эти камешки, просто промывая их снова и снова. Это делает глиняные камешки долговечными. При необходимости мы можем раздавить их, чтобы получить керамзит меньшего размера. Важным фактором для садоводов является то, что они очень недорогие.

Как правило, озеленение проводится двумя способами:

  • Обычный метод: Если используется естественная почва.
  • Современный метод: Если керамзитовый заполнитель используется с почвой или индивидуально. Современный метод в садоводстве также включает: при добавлении в почву керамзит помогает почве удерживать воду в периоды засухи. Расширяемая глина действует как идеальный изолятор корней при использовании в областях, которые часто страдают от холода.

Использование керамзитового заполнителя не ограничивается плантациями и выращиванием. Он дает растениям необходимую влагу и питает корни.Свойства, которыми он оснащен, гарантируют, что ваши усилия по садоводству принесут плоды, причем в пределах допустимых сроков. С его помощью мы можем увидеть, насколько упрощается процесс сбора урожая. В самом деле, как предполагают эксперты компании Expanded Clay Aggregate Company, он полезен для всех видов вещей, включая теплоизоляцию в Индии. Поскольку он легкий по своей природе, мы можем использовать его для садоводства, не вкладывая много денег и не ограничивая свой бюджет.

Агрегат из вспененной глины - отличный выбор для выращивания растений для вашего ландшафта, так как они многоразовые, служат долго и могут использоваться в различных гидропонных системах и на разных этапах роста растений.Они действительно требуют немного усилий и времени, чтобы получить максимальную отдачу от них, защищая ваш механизм, но для многих людей это того стоит.

Читайте также:

Что такое бонсай?
Ландшафтная архитектура | Создание блаженного открытого пространства!
Уход за комнатными растениями: советы, которые необходимо знать!

Jaydutt Tailor получил степень магистра в области проектирования строительных конструкций в 2012 году в Лондонском университете. Он возглавляет и возглавляет команду GharPedia. Он является старшим менеджером (гражданские и структурные) в SDCPL.Он является старшим редактором и основным членом редакционной группы GharPedia. Он опытен и увлечен управлением группой творческих людей, технологиями, а также новым дизайном и разработками в GharPedia. Он также занимается структурным проектированием некоторых крупных проектов SDCPL. У него есть дополнительная склонность к фотографии, чтению и путешествиям. С ним легко связаться - LinkedIn, Twitter, Quora.

Продемонстрируйте свои лучшие разработки

Навигация по сообщениям

Еще из тем

Используйте фильтры ниже для поиска конкретных тем

Материалы | Бесплатный полнотекстовый | Влияние содержания осадка сточных вод и температуры спекания на отдельные свойства легкого керамзитового заполнителя

1.Введение

Осадок сточных вод является неизбежным побочным продуктом очистки городских сточных вод. Количество осадков сточных вод, образующихся в ЕС, постоянно растет, и прогнозы указывают на продолжение этой тенденции [1,2,3]. Хотя осадок сточных вод составляет лишь 1-2% от объема очищенных сточных вод, стоимость его очистки и утилизации достигает 60% от общей стоимости эксплуатации очистных сооружений [4]. Осадок сточных вод используется в сельском хозяйстве благодаря своим почвообразующим и удобрительным свойствам.Однако из-за риска переноса тяжелых металлов, следов органических загрязнителей и патогенных организмов из ила в окружающую среду его применение в значительной степени ограничено [5,6,7,8,9]. Ранее распространенная практика захоронения отходов была запрещена в Европейском Союзе [10,11]. При рекуперации энергии из осадка сточных вод на электростанциях и заводах по сжиганию отходов образуются отходы, несмотря на сокращение объема и массы отходов и устранение вредных веществ [12]. Безотходное использование осадка сточных вод вместе с сокращением использования природного сырья желательно в контексте экологической устойчивости.Одним из решений является использование осадка городских сточных вод при производстве керамзитового заполнителя LECA.Light (LECA), получаемого из природного сырья во вращающейся печи путем спекания при 1100–1200 ° C [13,14]. LECA обычно используется в гражданском строительстве, садоводстве, геотехнологиях и экологической инженерии [13,14,15,16,17,18,19]. Такой широкий и разнообразный спектр применения обусловлен его характерными свойствами: правильная, почти сферическая форма частиц, поверхностное остекление, общая пористость до 80% и водопоглощение до 20% [13,14,20].Кроме того, он огнестойкий, звукопоглощающий и устойчивый к воздействию химических факторов, плесени, грибков, насекомых и грызунов [13,14,17]. Утилизация отходов в производстве LECA началась в 1990-х годах [21]. В природное сырье были добавлены отходы глауконита [22], зольный остаток от сжигания отходов [23], летучая зола [24], смывы из гранитного карьера [25], переработанная отработанная бентонитовая глина или базальтовый порошок [26]. Испытания показали, что ил бытовых сточных вод, содержащий 40–80% сухой массы (сухого вещества) органического вещества, способствует формированию пористой структуры LECA [27,28,29].Однако влияние содержания осадка сточных вод и температуры спекания на свойства LECA никогда полностью не проверялось. Ян и др. [23] изучали процесс спекания LECA, уделяя особое внимание влиянию температуры спекания, скорости ее повышения и продолжительности. Они обнаружили, что скорость повышения температуры имела наименьшее влияние на свойства LECA и что время спекания имело наиболее значительное влияние [23].

Целью настоящего эксперимента было оценить влияние как содержания осадка сточных вод в диапазоне 0–30%, так и температуры спекания в диапазоне 1100–1200 ° C на физические свойства LECA, такие как удельная плотность , кажущаяся плотность, закрытая пористость, общая пористость, общий объем пор и водопоглощающая способность.

3. Результаты и обсуждение

Глина содержала 65,74% сухого вещества. кремнезема и 15,22% сухого алюминия глинозема (Таблица 1). Диоксид кремния и оксид алюминия ответственны за процесс роста жидкой фазы и продление интервала размягчения массы при спекании [40]. Основным компонентом глины был кварц, смешанный с глинистыми минералами, то есть каолинитом и иллитом (Рисунок 3, Таблица 2. В начале дифрактограммы (Рисунок 3) фон был выше, что указывало на присутствие монтмориллонита.Фазы, идентифицированные в глине, были типичными для этого сырья [41]. Осадок сточных вод содержал значительное количество Na 2 O и K 2 O, а также оксиды кальция, марганца и железа (таблица 3). . Оксиды благоприятны для образования жидкой фазы и влияют на ее вязкость и снижают температуру расширения LECA [28,42]. Тепловое расширение происходит, когда минеральное вещество сырья достигает пирокластического состояния под воздействием температуры, и выделяемые газы имеют давление, достаточное для увеличения объема закрытых пор.При достижении пирокластического состояния спеченное сырье состоит из твердой, жидкой и газовой фаз. Твердая фаза представлена ​​кристаллическими формами и аморфной фазой, возникающей в результате разложения суглинистых минералов, гипса и карбонатов. Жидкая фаза представлена ​​эвтектическими растворами на основе оксидов. Обладая достаточно высокой вязкостью и поверхностным натяжением, жидкая фаза задерживает выделившиеся газы в порах. Увеличение размера пор приводит к увеличению объема гранул LECA [40,43,44].Газовая фаза образована газами, образующимися в результате смешения воды и физически связанной воды, а также продуктами высокотемпературных превращений разложения карбонатов, сульфатов, сульфидов и органических веществ и восстановления оксидов железа [30,44, 45]. Осадок сточных вод не содержал минералов, которые были нежелательными в сырье для производства LECA (Таблица 2). Основным кристаллическим компонентом был кварц, дающий наиболее интенсивные пики (рис. 3). Высокий фон в диапазоне 15–40 ° 2θ свидетельствовал о высоком содержании аморфной фазы.Другими значительными компонентами осадка сточных вод были карбонаты: кальцит и доломит. Гидратированный фосфат, вивианит и дитмарит также присутствовали в меньших количествах (табл. 2). Литература показывает наличие вивианита [12,22,46,47] и кальцита [48,49]. Следовательно, кальцит и доломит из осадка сточных вод можно рассматривать как фазы, ответственные за выделение газов, вызывающих расширение образцов во время спекания. При нагревании вивианита и диттарита также выделяются пары H 2 O и NH 3 , но ниже 400 ° C [50,51].На рис. 4 представлена ​​форма образцов S1 – S10 после спекания. Образцы S6 и S8 отличались сферической формой, что явилось следствием расширения. Образцы S1 и S2 характеризовались отчетливо потрескавшейся поверхностью (рис. 4). Благоприятное влияние повышения температуры спекания на свойства LECA согласуется с литературными данными [28]. Микроструктура образцов S1 – S10 представлена ​​на рисунке 5. Образцы S6 и S8 имели четкие поры и полости, аналогично к образцам S1 и S2.Наличие полостей свидетельствовало об интенсивной дегазации органического вещества. Увеличение количества осадка сточных вод до 30% изменило микроструктуру на менее пористую с небольшим количеством пор и полостей явно меньшего размера. Микроструктура образцов с 25,6% осадка сточных вод не была однородной, поскольку помимо больших полостей (S2) наблюдались менее пористые области (S4). В образцах S1, S5, S9 и S10, т.е. при содержании осадка сточных вод 15%, микроструктура LECA зависела от температуры спекания.Образец S1, спеченный при самой высокой температуре, имел пористую микроструктуру с многочисленными и большими полостями, тогда как образец S5, спеченный при самой низкой температуре, был менее пористым. Кроме того, более высокая температура спекания привела к более неоднородному размеру пор (S1). Таким образом, можно констатировать, что количество жидкой фазы, образующейся во время спекания, было недостаточным для заполнения пустот между частицами. В рассматриваемом случае жидкая фаза смачивала спеченные зерна и способствовала их перегруппировке [52].Эффект такого облегченного массопереноса заключался в наблюдаемой повышенной компактности образцов. Сравнение дифрактограмм, полученных при испытаниях образцов S1 – S10 (Рисунок 6, Рисунок 7 и Рисунок 8), показывает, что полученные материалы представляли собой смеси различные формы кремнезема и муллита. Гематит, влияющий на цвет образцов, присутствовал в меньших количествах (таблица 4, рисунок 4). Образцы показали различное содержание кремнезема, который присутствовал в виде кварца, метастабильных кристаллических форм кристобалита и тридимита, а также в аморфной форме.Значительные изменения наблюдались относительно угла 2θ = 21,7 ° (Рисунок 7). Этот пик состоял из сигналов, полученных от кристобалита и тридимита. Высокий фон в диапазоне 2θ 15–35 ° (рис. 8) указывает на присутствие аморфного кремнезема.

Самый высокий пик интенсивности кристобалита и самый низкий фон присутствовали в образце S7, который не содержал осадка сточных вод. Таким образом, даже в случае образования стеклообразного расплава при понижении температуры он подвергался быстрой кристаллизации, вызывая образование кристобалита.

Увеличение уровня фона, связанное с присутствием аморфного кремнезема, было самым высоким в образцах S1, S2 и S8 (Рисунок 8). Самый высокий фоновый уровень был получен для S1, спеченного при 1200 ° C. Высокая температура вызвала плавление наибольшего количества кремнезема, который при охлаждении принял форму стекла. Образцы S5 и S6 характеризовались очень небольшими признаками кристобалита и тридимита и относительно низким фоном, который был только выше, чем у образцов. фон образца S7 (Рисунок 6, Рисунок 7 и Рисунок 8).Это было следствием температуры спекания (≤1115 ° C). Для образца S4, несмотря на низкую температуру спекания, был получен четкий пик от метастабильных фаз кристаллического кремнезема. Повышенное содержание кристобалита в S4 связано с взаимодействием с осадком сточных вод, внесенным в значительном количестве (25,6%). Кроме того, присутствие витлокита было обнаружено в образцах с низкой температурой спекания (Рисунок 6, Таблица 4). Добавление осадка сточных вод к глине увеличивало общую пористость и уменьшало кажущуюся плотность (Таблица 5).Эти изменения были функцией содержания осадка сточных вод. Повышение температуры спекания сопровождалось увеличением пористости и уменьшением кажущейся плотности. Максимальное значение закрытой пористости (8,78424%) характеризовало образец S2. Относительно низкие значения закрытой пористости могут быть результатом свойств жидкой фазы при максимальной температуре. В этих условиях низкая вязкость жидкой фазы препятствовала удержанию выделившихся газов в образцах.Флюсы из осадка сточных вод также оказали влияние на ход процесса и, следовательно, на физические свойства образцов (таблица 2). Увеличение открытой пористости не было точно сопоставлено с водопоглощающей способностью из-за глянцевой поверхности образцов (рис. 4). Испытанные основные физические свойства образцов S1 – S10, то есть удельная плотность, кажущаяся плотность, общая пористость, закрытая пористость, сумма объема пор и водопоглощение, важны из-за разнообразного использования LECA.LECA, используемый для производства легких бетонов, отличается низкой удельной плотностью, кажущейся плотностью и водопоглощением. Напротив, высокие значения общей пористости, открытой пористости и суммы поровых объемов предпочтительны, когда LECA используется в качестве фильтра [14,15,16,17,18,19]. Способ, которым пористая структура LECA является сформированный может определить его применение. LECA с высокой общей пористостью используется в строительной отрасли для уменьшения собственного веса бетонных конструкций, количества арматуры, необходимой в железобетонных зданиях, и стоимости транспортировки.Материалы с высокой пористостью также используются для улучшения теплоизоляции [21]. LECA с высокой открытой пористостью может использоваться в экологической инженерии в качестве фильтрующего материала или в садоводстве [53]. Собственные исследования авторов и литературные отчеты подтверждают, что тяжелые металлы не представляют опасности для окружающей среды, когда они иммобилизованы в структуре LECA [27,54]. Результаты (таблица 5) испытаний, проведенных в соответствии с принятой схемой. эксперимента (рисунок 1) послужили основой для разработки моделей, описывающих физические свойства образцов (таблица 6).Модели описывают физические свойства как зависимые переменные в зависимости от содержания осадка сточных вод (x 1 ) и температуры спекания (x 2 ; Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13 и Рисунок 14). удельная плотность LECA является квадратичной зависимостью (таблица 6). Отсюда следует, что на удельную плотность LECA больше влияют изменения температуры спекания, чем изменения содержания осадка сточных вод. Коэффициент корреляции указывает на хорошее соответствие модели и эмпирических данных.Модель функции регрессии подтвердила, что влияние содержания осадка сточных вод и температуры спекания на удельную плотность LECA было статистически значимым (таблица 6, рисунок 9). Тест на значимость коэффициента множественной корреляции (R) показали, что в регрессионной модели кажущейся плотности существует линейная зависимость. Поскольку R = 0,8, соответствие модели эмпирическим данным (таблица 6) было довольно хорошим. Статистически значимым было только влияние температуры спекания на кажущуюся плотность LECA (Рисунок 10).Тест на значимость R показал, что существует линейная зависимость в регрессионной модели закрытой пористости. Поскольку R = 0,6, соответствие модели эмпирическим данным было умеренным. Полученная модель показала, что только температура спекания имела статистически значимое влияние на закрытую пористость LECA (таблица 6, рисунок 11). В регрессионной модели общей пористости наблюдалась линейная зависимость. Коэффициент R показал довольно хорошее соответствие модели эмпирическим данным (таблица 6).Только температура спекания имела статистически значимое влияние на общую пористость LECA (Рисунок 13). При этом следует подчеркнуть, что модели функции, описывающей как закрытую пористость, так и общую пористость, показали большее влияние температуры спекания на общую пористость, чем на закрытую пористость (таблица 6). модель общего объема пор. Коэффициент R показал довольно хорошее соответствие эмпирическим данным. Влияние температуры спекания на общий объем пор было статистически значимым (таблица 6, рисунок 13).Модель была получена после тестирования значимости коэффициентов регрессии, описывающих водопоглощение образцов, на уровне значимости p = 0,2. Модель (таблица 6) представляет собой квадратичную зависимость, показывающую, что влияние температуры спекания на водопоглощение LECA сильнее, чем влияние содержания шлама. Коэффициент R указывает на умеренное соответствие модели эмпирическим данным (таблица 6, рисунок 14). В таблице 7 представлены результаты корреляционного анализа Пирсона для свойств LECA.Полученные результаты указывают на наличие сильной корреляции между насыпной плотностью, общей пористостью и общим объемом пор, а также между общей пористостью и общим объемом пор. Однако не было существенной корреляции между водопоглощением и закрытой пористостью, а также водопоглощением, общей пористостью и общим объемом пор.

Предварительные исследования физико-механических свойств альтернативных легких заполнителей, полученных щелочной активацией отработанных порошков

Реферат

Растет интерес к вопросам строительства, связанным с охраной окружающей среды, энергосбережением и сырьем.Поэтому интерес к переработке отходов для производства новых строительных материалов постоянно возрастает. В этом исследовании предлагается новая методология производства легких заполнителей (LWA) путем щелочной активации двух различных порошковых отходов: переработанной отработанной бентонитовой глины и базальтового порошка. Метакаолин, как вторичный предшественник, добавлялся к смесям в соответствии с пропорциями смеси, чтобы улучшить механические свойства конечных материалов, в то время как специальная смесь активаторов силиката натрия и гидроксида натрия позволяла щелочную активацию.С другой стороны, процесс расширения осуществлялся с использованием пероксида в жидкой смеси. Экспериментальные LWA были проанализированы и протестированы в соответствии со стандартом EN 13055-1. Более глубокий анализ содержания воздушных пустот LWA и пористости был также проведен с помощью ртутной порозиметрии и ядерного магнитного резонанса. Результаты сравнивали с результатами, полученными для коммерческого легкого заполнителя из вспененной глины, который представляет собой один из наиболее распространенных LWA в области строительства.Согласно представленным предварительным результатам, использование активированных щелочами порошков из отходов представляется подходящим решением для производства экологически чистых LWA, поскольку позволяет рециркулировать отходы и экономить энергию при их производстве.

Ключевые слова: щелочно-активированные материалы, легкие заполнители, ядерный магнитный резонанс, керамзит

1. Введение и предыстория

Легкие заполнители (LWA) - это гранулированные материалы, характеризующиеся высокой пористостью и низкой плотностью.Европейский стандарт EN 13055-1 [1] относится к LWA как к строительным материалам, которые имеют значения объемной плотности ниже 1,2 мг / м 3 и значения плотности частиц ниже 2,0 мг / м 3 . При использовании в строительной отрасли LWA обладают функциональными и экономическими преимуществами. Поры этих материалов определяют благоприятные тепло- и звукоизоляционные свойства и позволяют в целом снизить собственный вес конечных продуктов. LWA можно найти в природе, но чаще всего они производятся искусственно либо из натурального сырья, либо из промышленных побочных продуктов [2].В последнем случае исходные материалы подвергаются специальной обработке, которая может быть настроена для управления физическими и микроструктурными свойствами полученного искусственного LWA. Наиболее широко используемые искусственные LWA основаны на переработке глины, сланца, перлита, вермикулита, стеклянных отходов и золы. Среди них, вероятно, наиболее популярным является использование легкого наполнителя из вспененной глины (LECA). LECA - это широко доступный и нормированный материал, который можно использовать в различных приложениях, включая проекты гражданского строительства.Процесс производства глины LWA включает предварительную обработку сырой высушенной глины и ее последующий обжиг во вращающейся печи. На первых этапах процесса неочищенная глина тонко затирается и превращается в гранулы за счет добавления воды. Таким образом, гранулированная глина подвергается сушке и спеканию при температурах обычно от 1050 ° C до 1250 ° C. Нагревание и вращение вращающейся печи приводит к процессам разложения и образованию газов. В основном они высвобождаются при разложении и восстановлении оксидов железа, при сгорании органических частиц, выдувании захваченных молекул воды и разложении карбонатов [3].Образующиеся газы действуют как пенообразователи и расширяют глинистое вещество, которое разбухает, образуя гранулы с объемами, в пять раз превышающими первоначальные размеры гранул. Гранулы характеризуются пористой внутренней структурой и внешней закаленной оболочкой, что обеспечивает оптимальное соотношение веса и прочности. Физико-механические характеристики LECA меняются в зависимости от состава сырья, температуры обжига и скорости вращения. Материалы, используемые в строительной индустрии, могут иметь прочность на сжатие до 4.5 Н / мм 2 и плотностью около 0,6 мг / м 3 , при этом цифры могут немного отличаться в зависимости от разных производителей.

Обозначения приведены в.

Таблица 1

Обозначение Описание
LWA Легкий заполнитель
LECA Легкий керамзитовый заполнитель 97 ALEX 9019 L / S Соотношение жидкость-твердое тело
ЯМР Ядерный магнитный резонанс
TD-MRR Ядерно-магнитный резонанс Релаксометрия во временной области
PSD Распределение размеров пор 9019 MIP Порозиметрия для проникновения ртути
Ud Выложенная отработанная бентонитовая глина
B Базальтовый порошок
MK Метакаолин Силикат натрия SS Гидроксид натрия
HP Перекись водорода
A / P Соотношение активатор-прекурсор
IR Стандартная инверсия-восстановление
CPMG7Meib- Последовательность CPMG
SSD Насыщенный и высушенный на поверхности

В последние годы все больше усилий было вложено в поиск новых способов повторного использования отходов [4,5,6] для производства LWA.Основные преимущества заключаются в снижении воздействия на производство за счет замены природного сырья и повторного использования значительных объемов отходов. LWA, полученные из промышленных побочных продуктов, таких как летучая зола, шлам и другое более нетрадиционное сырье, могут быть получены с помощью аналогичных производственных процессов, которые в основном основаны на спекании материалов при высоких температурах от 1000 ° C до 1200 ° C. . Несмотря на полезное включение и повторное использование отходов в LWA, потребность в энергии традиционных производственных процессов по-прежнему представляет собой пагубный факт.Для достижения более глубоких экологических целей процесс агломерации с холодным склеиванием является ценным методом для производства искусственных LWA без необходимости высокотемпературного спекания. Процесс основан на использовании наклонного вращающегося диска, куда смачивающий агент добавляется по каплям, а материал гранулируется под действием скребковых лопастей [7,8].

В контексте растущей устойчивости возможности, предлагаемые активацией щелочью (AA), становятся все более актуальными. Щелочно-активированные материалы (AAM) - это альтернативные вяжущие материалы, которые возникают в результате химической реакции между кремнеземом и источниками, богатыми глиноземом, и сильными щелочными растворами [9,10,11,12].Растворы щелочных металлов состоят из гидроксидов или силикатов или их комбинации. Наиболее часто используемые активаторы - это гидроксид калия или натрия и силикат натрия. Концептуально реакцию можно разделить на три основных этапа, которые происходят почти одновременно: растворение, конденсация и реорганизация [13,14]. На первом этапе щелочная среда вызывает выщелачивание ионов алюминия и кремния, содержащихся в прекурсорах. Затем эти ионы взаимодействуют и конденсируются, что приводит к образованию промежуточного комплекса, который часто определяют как гель.Наконец, с увеличением связности геля образуется конденсированная реорганизованная структура, обычно состоящая из сильно связанных тетраэдров кремнезема и оксида алюминия [15]. Продукты реакции представляют собой в основном аморфные связующие, которые демонстрируют замечательные характеристики с точки зрения механической прочности, химической стабильности и огнестойкости. Важнейший факт в кинетике реакции определяется составом прекурсоров и, во-вторых, типом и концентрацией щелочных активаторов. Доказано, что более высокое содержание щелочи приводит к более высокой реакционной способности соединений.Тем не менее, необходимо строго контролировать соотношение жидкости и твердого вещества (L / S) в смеси, чтобы предотвратить образование слабой структуры. Достаточно низкое соотношение L / S в сочетании с обработкой отверждением при температурах ниже 100 ° C, вероятно, даст наиболее благоприятные результаты [16,17]. АА - область исследований совсем недавно, и поскольку многие промышленные побочные продукты имеют химический состав, который соответствует требованиям АК, в настоящее время исследуется широкий спектр материалов в качестве возможных прекурсоров.

Разработка легких ААМ основана на знании ячеистого цемента. Пустоты внутри цементного вяжущего могут быть образованы либо добавлением предварительно вспененной пены к пасте, либо использованием химических вспенивающих агентов, которые выделяют газ во время фазы смешивания. Добавление химически активных металлических порошков, таких как порошок алюминия, высвобождает газообразный водород, в то время как вспенивающий агент, такой как перекись водорода, расширяется за счет выделения газообразного кислорода. Метод вспенивания и состав смеси, а также условия отверждения по-разному влияют на пористость и прочность вспененных материалов.Комбинация концентрации щелочи и соотношения L / S определяет как скорость реакции, так и вязкость пасты AA, которые являются основополагающими для стабильного вспенивания. Опыт расширения за счет перекиси водорода показал, что правильное обращение со смесью АК позволяет получить контролируемое и стабильное пенообразование. Попытки производства AA LWA включают такие методы, как гранулирование затвердевших AAM [18] или процесс гранулирования с холодным связыванием [19]. Совсем недавно благоприятные результаты были достигнуты при использовании гранулятора с большим усилием сдвига, в котором масса АК смешивается внутри вращающегося устройства, что приводит к пористым гранулам разного размера [20,21].

В данном исследовании перекись водорода используется для производства AA LWA, которые получаются в результате активации щелочью двух разных порошковых отходов, полученных в результате различных промышленных процессов, в сочетании с определенным количеством метакаолина. Активатор представляет собой специфический раствор гидроксида натрия и силиката натрия.

Кроме того, и, вероятно, впервые, материалы LWAs также были изучены с помощью релаксометрии протонов с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) во временной области (TD) ( 1 H TD-MRR).Этот метод является важным неразрушающим и неинвазивным инструментом для анализа структуры пористых сред, от биологических систем [22] до цемента [23]. TD-MRR характеризуется двумя параметрами релаксации: временем продольной релаксации (T 1 ), временем поперечной релаксации (T 2 ) и вектором намагниченности (суммой поляризованного ядерного магнитного момента, связанного с 1 H спинов). Поскольку проницаемая пористая среда состоит из сети соединенных между собой пор различных форм и размеров, когда эксперимент TD-MRR проводится на пористой среде, полностью насыщенной водой (или другой текучей средой, содержащей 1 H, например, нефть), релаксация время будет зависеть от наличия стенок поры.Из-за автодиффузии молекула насыщающей жидкости непрерывно движется в сети пор и ударяется о стенки пор, и поэтому интенсивность намагниченности ЯМР возвращается к равновесию в области, которая больше, чем одна пора (так что называется диффузионной ячейкой) [24]. Таким образом, данные TD-MRR будут усреднены по диффузионной ячейке, давая локальную среднюю информацию о порах. Если молекулярная диффузия является достаточно быстрой для поддержания однородности намагниченности в диффузионной ячейке, то T 1 и T 2 показывают распределения времен релаксации, которые могут быть связаны с распределением размеров пор (PSD).

Чтобы получить PSD образца с помощью TD-MRR, необходимо знать релаксирующую способность поверхности образца. Для его получения можно использовать множество методов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Здесь мы использовали сравнение с анализом пористости, проведенным с помощью классического метода ртутной интрузионной порометрии (MIP). Многочисленные эксперименты показали, что во многих случаях кривые распределения времени релаксации T 1 или T 2 могут быть очень похожи на кривые распределения пор по размерам, полученные MIP [25].

Результаты демонстрируют значительную корреляцию между данными, полученными с помощью ЯМР, и результатами анализа MIP.

В этом исследовании предлагается новая процедура производства LWA путем АК из двух различных отработанных порошков. Углубленный анализ содержания воздушных пустот и пористости LWA также был проведен с помощью MIP и ЯМР, что позволило практикам и исследователям получить альтернативную методологию для оценки этих характеристик.

2. Материалы и экспериментальная программа

Процесс AA включает определенные прекурсоры и активаторы в химической реакции, которая приводит к развитию цементирующих материалов.В настоящей работе в качестве прекурсоров использовались два разных материала отходов: переработанная отработанная бентонитовая глина (Ud) и базальтовый порошок (B). Эти отходы смешивали с метакаолином (М), чтобы обеспечить адекватные химические свойства и механические характеристики конечной смеси. Жидкие соединения, необходимые для процесса AA, представляли собой силикат натрия (SS) и гидроксид натрия (SH) в соответствии с конкретным составом смеси. Коммерческий LWA (названный LECA) использовался в качестве справочного материала в ходе исследования.

2.1. Прекурсоры

2.1.1. Переваренная отработанная бентонитовая глина

Уд, использованный в представленных исследованиях, является отходами пищевой промышленности. Исходным материалом является отбеливающая глина, которая, благодаря своим свойствам улавливания примесей из масел, обычно используется для обесцвечивания масел. В результате анаэробного сбраживания для производства биогаза отходы вывозятся на свалку с остаточным содержанием масла до 1% от веса частиц. После некоторых предварительных экспериментальных применений, сделанных авторами для производства ААМ с Ud, было обнаружено, что первоначальное прокаливание помогает реакциям АК.Фактически, термическая обработка позволяет материалу лучше взаимодействовать с активаторами процесса AA.

2.1.2. Базальтовый порошок

Базальтовый порошок является остатком от процессов добычи и производства в базальтовых карьерах. Залежи базальта присутствуют почти во всех странах, и этот материал широко используется в строительстве благодаря своим минералогическим, химическим и физическим свойствам. Широкое использование этого материала для битумных смесей и бетонов приводит к получению огромного количества порошка во время приготовления заполнителей.Были проведены различные исследования и исследования по переработке и повторному использованию этих порошковых отходов для замены необработанных заполнителей для производства строительных материалов [26]. Некоторые исследователи также подтвердили АК базальтового порошка с положительными результатами [27].

2.1.3. Метакаолин

Использование метакаолина (МК) для производства ААМ является обычным явлением. Химические свойства этого материала делают его чрезвычайно подходящим для процесса щелочной реакции, что подтверждается несколькими приложениями.Метакаолин представляет собой дегидроксилированную форму глинистого минерала каолинита, который получают путем термической обработки (около 700 ° C) природного каолина [28].

обобщает физические свойства прекурсоров и показывает их химический состав.

Таблица 2

Физические свойства Ud, B и M.

P 80 мкм
Тест Единица Ud B MK
Распределение по размерам (EN 13043) % 100 P 50um 9050 50um
Содержание воды (EN 1097-5) % 1.12 0,04 0,12
Плотность частиц (EN 1097-7) Мг / м 3 1,86 2,70 2,40

Химический состав Таблица 3

Химический состав

2 O 3
Компаунд Элемент Ud B MK
SiO 2 % п / п 43,9 45,3 2
CaO % п / п 2,2 8,8 0,2
Na 2 O % п / п 1,2 0,6 0,6 % п / п 9,7 21,6 40,3
Fe 2 O 3 % п / п 5,4 % п / п 5,4 9020
SO 3 % п / п 1.4 <0,1 0,2
MgO % п / п 5,7 2,0 0,1
P 2 O 5 0 0,7 <0,1
TiO 2 % p / p 0,8 0,2 1,5
ZnO % p / p % p / p <0.1
K 2 O % п / п 0,8 9,7 0,2

Согласно научной библиографии, химический состав базальтового порошка особенно подходит для его щелочной активации, что подтверждено во время механической характеристики ААМ.

2.2. Активаторы

2.2.1. Силикат натрия

SS (Na 2 SiO 3 ), также обычно называемый жидким стеклом, представляет собой водный раствор оксида натрия (Na 2 O) и диоксида кремния (SiO 2 ), смешанных в определенных пропорциях.Изменяя соотношение между SiO 2 и Na 2 O, можно получить раствор с различными свойствами, который подходит для нескольких применений, от строительства до пищевой области. SS, использованный в этом эксперименте, представляет собой коммерческий продукт с соотношением SiO 2 / Na 2 O 1,99 и вязкостью 150–250 МПа · с при 20 ° C.

2.2.2. Гидроксид натрия

SH (NaOH) - это раствор, используемый для растворения алюмосиликата, повышения pH и компенсации электрического заряда алюминатов в смеси.Это неорганическое соединение, которое является сильно едким основанием и хорошо растворяется в воде. В настоящей работе использовалась 10 M SH. Согласно научной библиографии, SH предполагаемая молярность для AAM составляет от 8 до 12 M [29,30].

2.3. Пенообразователь

Перекись водорода (HP) использовалась в качестве химического пенообразователя в этом исследовании. HP реагирует с образованием газообразного кислорода, и процесс расширения пасты AAM происходит из-за пузырьков O 2 , которые попадают в смесь.Его можно непосредственно добавлять в смесь АК перед отверждением, что сразу же способствует развитию процесса вспенивания из-за его внезапного разложения на воду и газообразный кислород. В этом исследовании был принят раствор HP 30% w / w (110 об.).

2.4. Экспериментальная программа и методы

Экспериментальная программа была разделена на три основных этапа. Первый был связан с активационным синтезом щелочью и механической характеристикой ААМ. На этом этапе пенообразователь не добавлялся к смесям, которые характеризовались их удобоукладываемостью и сопротивлением прочности на сжатие [31].Второй этап исследовательской программы был связан с производством LWA. Было оценено правильное количество HP, необходимое для процесса расширения, и в то же время были определены процедуры смешивания, литья и отверждения LWA. Третий шаг был сосредоточен на характеристике LWA. Стандарт EN 13055-1 [1] определяет свойства легких заполнителей, полученных естественным путем или искусственно произведенных из природных или переработанных материалов, используемых в бетоне, растворе и растворе в зданиях, дорогах и других областях гражданского строительства.Был выбран набор тестов для изучения наиболее важных свойств LWA с целью оценки их пригодности для использования в качестве строительных материалов. Были проведены различные испытания для характеристики LWA, активированных щелочью. Геометрические свойства оценивали по гранулометрическому составу [32]. Физические характеристики были оценены согласно испытаниям на насыпную насыпную плотность [33], содержание воды [34], плотность частиц и водопоглощение [35]. В соответствии с каждым эталонным стандартом было протестировано определенное количество образцов для получения значимых результатов.

Подробный анализ пористости и распределения пор LWA по размерам был также проведен с помощью методов MIP и ЯМР.

Подготовка образцов, измеренных с помощью TD-MRR, проводилась следующим образом. LWA сушили в печи при 60 ° C в течение 8 ч и взвешивали (сухой вес). Затем высушенные образцы пропитывали под вакуумом пресной водой и взвешивали (насыщенная масса). Чтобы удалить жидкость с внешней поверхности агрегатов (экстрапеллетная жидкость), незадолго до анализа TD-MRR LWA были удалены из жидкости и прокатаны по предварительно пропитанной фильтровальной бумаге, которая гарантирует, что жидкость не будет удалена из пор во время процесса. .С помощью насыщенных и сухих гирь можно классически оценить количество абсорбированной воды и, следовательно, приблизительно проверить качество анализа TD-ЯМР. Фактически, интенсивность полученного сигнала TD-MRR пропорциональна количеству насыщающей воды.

Несколько пробирок с внутренним диаметром 20 мм были заполнены до высоты 30 мм (чувствительный объем ЯМР-зонда) насыщенными LWA и запечатаны парафильмом. Кривые релаксационного сигнала TD-MRR были получены с помощью консоли и датчика (оснащенного катушкой с внутренним диаметром 25 мм), изготовленных Stelar (Mede, PV, Италия), и с использованием постоянного 0.Магнит 18 Т (ESAOTE SpA, Генуя, Италия).

Стандартные последовательности инверсии-восстановления (IR) и Карла-Перселла-Мейбума-Гилла (CPMG) [36] были использованы для получения кривых релаксации T 1 и T 2 соответственно.

T 1 и T 2 кривые затухания релаксации были инвертированы для получения квазинепрерывных распределений времени релаксации с помощью программного обеспечения UpenWin (http://software.dicam.unibo.it/upenwin), реализующего одномерную версию. алгоритма обращения Upen [37].Upen был специально разработан, чтобы не предоставлять детали распределения, которые не поддерживаются данными, которые могут быть неверно интерпретированы, например, как физически значимые отсеки с разрешенными порами. Чтобы синтезировать сложное распределение значений с одним единственным более управляемым значением, различные скалярные параметры (например, различные типы средних значений) могут быть вычислены из самого распределения времени релаксации. Среди них положение пиков распределения (T (1,2) pk ) и средневзвешенное геометрическое значение (T (1,2) g ).

MIP-эксперименты были выполнены с помощью ртутных порозиметров PASCAL 140, диапазон измерения 3,8–116 мкм, и PASCAL 240, диапазон измерения 7,4–15 мкм (ThermoFisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США), где 5 г образцы были измерены с использованием диапазона давления ртути от 0 до 200 бар. Данные MIP анализировали с помощью программного обеспечения SOL.I.D (1.3.3, ThermoFisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США).

Результаты, полученные во время характеристики экспериментальных агрегатов, всегда сравнивались со значениями, относящимися к традиционным LECA.

3. Характеристика легких агрегатов

3.1. Характеристика щелочно-активированного материала

Были изучены две различные смеси с использованием отходов в качестве прекурсоров, в сочетании с МК в нескольких пропорциях для достижения соответствующих механических свойств. На этапе составления смеси были приготовлены различные смеси с варьированием следующих переменных:

  • Ud / MK и B / MK;

  • SS / SH;

  • Активаторы / прекурсоры;

  • Метод отверждения.

Правильный состав смеси и метод отверждения были выбраны в соответствии с удобоукладываемостью паст, активированных щелочами, и прочностью на сжатие отвержденных смесей. В свете вышеизложенного представлены оптимизированные конструкции смесей для двух AAM (предшественники указаны в процентах от веса смесей).

Таблица 4

Дизайн смеси для AAM_Ud и AAM_B.

Смесь Ud (%) B (%) MK (%) SS / SH A / P
0 AAM_Ud 50201 50 3 1
AAM_B 0 70 30 4 0.45

Более высокое количество МК в AAM_Ud используется для достижения постоянной прочности на сжатие. Как упоминалось ранее, химический состав B делает эти отходы пригодными для процесса активации щелочью. Наличие МК необходимо для оптимизации механических свойств AAM_B. Обе смеси имели одинаковую обрабатываемость, и различное соотношение A / P в основном связано с различной абсорбционной способностью смеси предшественников. Характеристики прочности на сжатие обеих смесей показаны в (ср.значения трех образцов). Испытания проводились на образцах кубической формы (40 × 40 мм), первоначально отвержденных в течение 12 часов в печи при 70 ° C, а затем выдержанных при температуре и влажности окружающей среды в лаборатории.

Средние результаты по прочности на сжатие для AAM_Ud и AAM_B после 3, 7, 14 и 28 дней отверждения.

Различная механическая прочность двух модулей AAM очевидна. Несмотря на большее присутствие МК в AAM_Ud, прочность на сжатие этой смеси почти вдвое меньше, чем у AAM_B.Это в основном связано с химическим составом Ud, который имеет более низкое содержание Al 2 O 3 , чем базальт. Согласно научной литературе, значительное количество Al 2 O 3 и SiO 2 является благоприятным для образования стойкой микроструктуры во время процесса AA. В целом, стоит отметить, что обе смеси достигли значительных уровней прочности на сжатие по сравнению с другими ААС, испытанными в нескольких экспериментальных применениях [38,39,40,41,42], или с традиционными строительными материалами (цементные бетоны).

3.2. Синтез и производство LWA

Синтез LWA начинается с добавления вспенивающего агента к смеси после перемешивания предшественников и активаторов в течение 10 мин. Количество HP, добавляемое к AAM, было выбрано таким образом, чтобы получить высокую работоспособность и хороший уровень расширения. К каждой смеси добавляли определенное количество HP из-за различного состава двух экспериментальных AAM. Было произведено несколько LWA с концентрацией HP от 2% до 10% от веса активаторов.Как только начинается процесс расширения, образцы, активированные щелочью, производятся путем выдавливания пасты из шприца и раскатывания материала для образования агрегата. После выдержки при 70 ° C на 12 ч образцы взвешивали и измельчали ​​для предварительного анализа их механической стойкости.

показывает окончательный дизайн обеих смесей, в котором количество HP выражено в процентах от веса активаторов. Для LWA_Ud количество МК также было увеличено по сравнению с исходной конструкцией смеси для достижения более высокой механической прочности.

Таблица 5

Расчет смеси для LWA_Ud и LWA_B.

Смесь Ud (%) B (%) MK (%) SS / SH A / P HP (%)
LWA LWA 0 60 3 1 5
LWA_B 0 70 30 4 0,45 внешняя структура 7 внешняя структура экспериментального LWA и LECA.

Внешняя форма LWA_B ( слева, ), LWA_Ud (, центр, ) и LECA (, справа, ).

Внутренняя структура LWA_B ( слева, ), LWA_Ud (, центр, ) и LECA (, справа, ) под оптическим микроскопом.

Разница во внешней форме между тремя образцами объясняется различными методами производства: экспериментальные LWA изготавливаются вручную на этом предварительном этапе исследований, а LECA изготавливается путем термообработки.Это делает внешнюю форму неправильной, а внутреннюю структуру богатой небольшими пустотами. Из сравнения изображений почти очевидна разница в пустотах между тремя разными образцами. LWA_Ud, кажется, имеет самые большие и неправильные поры, в то время как образец LECA показывает небольшие и хорошо распределенные пустоты, что подтверждается анализом пористости, показанным ниже.

3.3. Геометрические и физические свойства LWA

Третий этап исследовательской программы основан на характеристике LWA.Для оценки геометрических, физических и механических характеристик экспериментальных материалов были проведены лабораторные испытания образцов в соответствии со стандартом EN 13055-1 [1]. Физические свойства экспериментальных LWA и эталонного были оценены с помощью следующих тестов:

  • Распределение частиц по размерам [32];

  • Насыпная насыпная плотность и воздушные пустоты [33];

  • Содержание воды [34];

  • Плотность частиц и водопоглощение [35].

Физический анализ LWA был подтвержден с помощью тестов ЯМР и MIP.

3.3.1. Гранулометрический состав

Определение гранулометрического состава агрегатов соответствует стандарту EN 933-1 [32]. Испытание состоит из деления и разделения материала на несколько классификаций размера частиц с уменьшающимся размером с помощью ряда сит. Тест на гранулометрический состав применяется ко всем заполнителям, включая легкие.показывает градационные распределения трех LWA.

Размеры частиц экспериментальных агрегатов аналогичны и могут быть классифицированы как обозначение 4 / 12,5 мм. Градуировочное распределение LECA, даже если оно относится к одному классу, характеризуется наличием более мелких частиц ().

Таблица 6

Проходящий материал для LWA_B, LWA_Ud и LECA.

9020 0,00 0,063
Сито (мм) Прохождение LWA_B (%) Прохождение LWA_Ud (%) Прохождение LECA (%)
16 100.00 100,00 100,00
14 99,71 100,00 100,00
12,5 98,57 10019
8 24,40 5,88 75,04
6,3 5,39 0,17 45,11
4 0.86 0,06 2,64
1 0,00 0,00 0,00
0,5 0,00 0,00 0,00 0,00
3.3.2. Насыпная насыпная плотность и воздушные пустоты

В соответствии со стандартом EN 1097-3 [33] насыпная насыпная плотность сыпучего материала рассчитывается как отношение между массой сухих заполнителей, заполняющих конкретный контейнер без уплотнения, и вместимостью этого контейнера.Из расчета насыпной насыпной плотности содержание воздушных пустот оценивается как заполненное воздухом пространство между заполнителями, заполняющими контейнер. В соответствии со стандартом использовался контейнер объемом 5 л с учетом гранулометрического состава LWA. Результаты представлены в.

Таблица 7

Насыпная плотность сыпучих материалов и содержание пустот для LWA.

LWA_B LWA_Ud LECA
L.bd - Образец 1 (мг / м 3 ) 0,701 0,473 0,422
Lbd - Образец 2 (мг / м 3 ) 0,703 0,476 0,476 Lbd - Образец 3 (мг / м 3 ) 0,702 0,475 0,424
Ср. L.b.d. (Мг / м 3 ) 0,702 0,475 0,422
Ср. Воздушные пустоты (%) 44.3 36,0 43,5

Насыпная плотность LWA, полученного с использованием базальта, выше по сравнению с другими LWA, и это связано с большей массой образцов. Стоит отметить, что стандарт EN 13055-1 [1] относит к легким агрегаты с насыпной насыпной плотностью не более 1,20 Мг / м 3 . Между LWA_Ud и LECA нет существенной разницы. Если принять во внимание воздушные пустоты, разные результаты в основном связаны с кривой градации каждого материала и соответствующей формой частиц.Стандарт не устанавливает никаких ограничений или диапазона значений для этого параметра.

3.3.3. Содержание воды

В соответствии со стандартом EN 1097-5 [34] содержание воды в заполнителях оценивается путем последовательного взвешивания образцов, помещенных в вентилируемую печь (110 ± 5 ° C) до достижения постоянной массы. Содержание воды определяется как разница между влажной и сухой массой и выражается в процентах от сухой массы пробы для испытания. показывает результаты.

Таблица 8

Содержание воды в LWA.

LWA_B LWA_Ud LECA
Содержание воды (%) - Образец 1 1,27 4,10 0,1% 1,27 4,44 0,17
Ср. Содержание воды (%) 1,27 4,27 0,18

Содержание воды варьируется от 4.От 27% LWA_Ud до 0,18% измерено для образцов LECA. На результаты сильно влияют условия хранения образцов. Весь материал хранился в лаборатории при температуре окружающей среды в пластиковых пакетах. Оба испытания на заполнителях базальта и керамзита проводились в засушливый сезон, тогда как испытания на образцах Ud проводились при более влажных климатических условиях. В свете вышеизложенного необходимы дальнейшие испытания для проверки содержания воды в LWA при аналогичных условиях хранения.Следует отметить, что EN 13055-1 [1] не устанавливает никаких пределов содержания воды для LWA.

3.3.4. Плотность частиц и водопоглощение

Стандарт EN 1097-6 [35] описывает метод пикнометра для оценки трех различных параметров плотности и значений водопоглощения для LWA. Согласно стандарту плотность частиц определяется отношением массы к объему. Основываясь на условиях взвешивания образца для испытаний, плотность считается в насыщенном, насыщенном и высушенном на поверхности (SSD) и в состоянии высушенного в печи.Затем рассчитывают водопоглощение, используя время замачивания 24 часа. Средние результаты представлены в.

Таблица 9

Видимая, высушенная в печи, плотность частиц SSD и значения водопоглощения для LWA.

Мг / м 3 )
LWA_B LWA_Ud LECA
Кажущаяся плотность частиц (Мг / м 3 ) 1,69 0,819 1,69 1,69 1.26 0,74 0,75
Плотность частиц SSD (мг / м 3 ) 1,52 1,11 0,85
Поглощение воды через 24 ч (%) 20 17

Плотности трех LWA различаются из-за внутренней структуры, определяемой процессом расширения. LECA - самый легкий материал, а LWA_B - самый тяжелый. Стоит отметить, что согласно стандарту EN 13055-1 [1] заполнители с плотностью частиц не более 2.00 Mg / m 3 классифицируются как легкие. Значения водопоглощения строго привязаны к размерам пор. Дальнейшие наблюдения за плотностью частиц и пористостью показаны в разделе, посвященном анализу пористости этой статьи.

3.3.5. Анализ пористости

Для получения распределений времени релаксации кривые затухания релаксации были инвертированы с помощью UpenWin.

На первый взгляд, распределения T 2 (не показаны), закодированные в разное время эхо-сигнала, позволяют нам утверждать, что явных эффектов диффузии нет, точнее, распределения T 2 не изменяются при изменении времени эхо-сигнала. .Следовательно, распределения времени релаксации строго связаны с ячейкой локальной диффузии и, следовательно, они представляют PSD. В T показаны 1 распределения выборок. Все распределения показывают четко очерченный и узкий пик на больших временах (около 1 с), за которым следует длинный хвост с горбом на более коротких временах. Площади под кривыми релаксации пропорциональны сигналам ЯМР, которые, в свою очередь, пропорциональны количеству насыщающей воды.

T 1 дистрибутивы для LWA_B, LWA_Ud и LECA.

T 1pk из трех распределений соответственно: 1108, 1417 и 1519 миллисекунд. суммирует веса и интенсивность сигнала ЯМР, вычисленные для распределений. Хорошая пропорциональность столбцов 4 и 5, максимальное процентное расхождение их соотношения (столбец 6) составляет примерно 7%, позволяет утверждать, что измерения TD-MRR были достоверными и надежными.

Таблица 10

Вес образцов, использованных для измерений ЯМР, и общий сигнал ЯМР распределений T 1 .

Образец Сухой вес (г) Насыщенный вес (г) Поглощенная вода (г) Общий сигнал T1 (произвольная единица) Отношение [-]
LWA2 5,7 8,9 3,2 19,050 5953
LWA_Ud 4,1 7,7 3,6 21,290 5914 5914 21,290 90EC2 5914 9020A4 6,5 2,1 11,690 5567

PSD TD-MRR, полученные калибровкой распределений времени релаксации TD-MRR с результатами MIP, показаны на. Образцы имеют существенно разные PSD. В частности, агрегаты LECA характеризуют небольшие поры в диапазоне от нескольких нанометров до нескольких микрометров. LWA_B и LWA_Ud имеют более крупные поры в диапазоне 0,1–200 мм. Если сравнить два экспериментальных агрегата, LWA_Ud имеет более крупные поры с постоянной плотностью пор, размер которых находится в диапазоне от 100 до 200 мм.Более того, согласно анализу площади под кривыми распределения, оба экспериментальных агрегата характеризуются более однородным распределением пор по размерам. Эти результаты соответствуют результатам, подтвержденным на изображениях с оптического микроскопа, показанных на рис. Внутренняя структура LECA состоит из пор меньшего размера по сравнению с экспериментальными агрегатами, в то время как Ud имеет пустоты наибольшего диаметра.

PSD TD-MRR для LWA_B, LWA_Ud и LECA ( слева, ) и оборудования ЯМР ( справа, ).

3.4. Механические свойства LWA

Механические характеристики LWA производятся путем оценки их сопротивления раздавливанию. Стандарт EN 13055-1 [1] определяет оборудование и две различные процедуры испытаний, связанных с насыпной насыпной плотностью LWA. По предыдущим результатам была принята процедура №2. Согласно стандарту, три образца для испытаний были подготовлены путем заполнения заполнителями определенного стального цилиндра. При уплотнении поверхность LWA была выровнена по верхнему краю контейнера, который затем подвергался воздействию силы, создаваемой поршнем, установленным для достижения сжатия 20 мм примерно за 100 с.Сопротивление раздавливанию для каждого испытательного образца затем рассчитывалось с использованием уравнения, в котором учитывалась нагрузка, оказываемая поршнем, его площадь, а также сила сжатия и площадь. Средние результаты показаны в.

Таблица 11

Сила сжатия и сопротивление раздавливанию для LWA_B, LWA_Ud и LECA.

38 4.44
LWA_B LWA_Ud LECA
Сила сжатия (Н) 51,100 12,150 12,150 1,07 3,31

Сравнивая результаты, LWA_B показывает самые высокие механические характеристики: его сопротивление раздавливанию в три раза выше, чем у LWA_Ud. Если принять во внимание LECA, увеличение сопротивления раздавливанию для LWA_B составляет около 34%. В качестве общего замечания следует отметить, что в стандарте не указаны какие-либо пределы или диапазон результатов с точки зрения сопротивления раздавливанию для LWA. Однако, учитывая широкую область применения этих материалов, для использования LWA в качестве строительных материалов требуется минимальное значение сопротивления раздавливанию.Как правило, в зависимости от различных применений в области гражданского строительства пороговое значение устанавливается на уровне 0,7 Н / мм 2 . Например, для слоев фундамента между полом и чистым полом для тепловой и звукоизоляции здания обычно требуется сопротивление раздавливанию от 0,7 до 1,5. Для конструкционного легкого бетона этот диапазон повышен до минимум 4,5 Н / мм 2 , в то время как для легких асфальтобетонов итальянская техническая спецификация требует сопротивления раздавливанию выше 2.7 Н / мм 2 . В свете вышеизложенного, оба экспериментальных LWA соответствуют минимальным механическим свойствам, необходимым для их применения в области гражданского строительства.

Вклад авторов

Концептуализация, P.T. и C.S .; Методология, C.S., P.T. и V.B .; Программное обеспечение, V.B .; Проверка, C.S. и V.B .; Формальный анализ, C.S. и V.B .; Расследование, П. и G.M.B .; Ресурсы, C.S .; Data Curation, P.T. и V.B .; Написание оригинального черновика, P.T., G.M.B. и В.B .; Написание, рецензирование и редактирование, C.S., P.T. и V.B .; Визуализация, П. и V.B .; Надзор, C.S .; Администрация проекта, P.T. В целом авторы заявляют, что в равной степени внесли свой вклад в расследование и публикацию этих ключевых результатов.

Руководство по электропроводности и pH для гидропоники

Опубликовано апр.2017 г. | Id: HLA-6722

К Хардип Сингх, Брюс Данн

Гидропоника

Гидропоника - это слово, производное от греческого языка, состоящее из двух слов: «гидро», что означает вода и «понос» означает труд.Это метод растениеводства, при котором растения выращиваются без почвы, а питательные вещества, необходимые для роста растений, доставляются через жидкий питательный раствор. Корни растений могут поддерживаться искусственным субстратом, а могут и не поддерживаться такие как перлит, вермикулит, минеральная вата, керамзит, кокосовая койра, древесное волокно или смесь субстратов, таких как перлит и кокосовая койра (рис. 1).

Рисунок 1. Голландская система ведер с подвешенными глиняными шариками.

Управление питательными веществами

Управление питательными веществами - это метод максимально эффективного использования питательных веществ сельскохозяйственных культур. для повышения производительности без ущерба для окружающей среды.В гидропонике питательное вещество управление - очень необходимый шаг. Общая концентрация соли, pH, щелочность и Соотношение концентраций питательных веществ - это четыре основных характеристики, на которые следует обратить внимание для питательных веществ. управление в беспочвенной культуре.

Анализ воды

Самый первый шаг для гидропоники - это анализ воды в лаборатории, такой как Аналитическая лаборатория почвы, воды и кормов (SWAFL) Государственного университета Оклахомы.Тест на pH, электропроводность (EC) и щелочность. Некачественная вода может вызвать проблемы с токсичностью или дефицитом питательных веществ на начальном или позднем этапе производства. Вода естественно состоит из солей, таких как бикарбонаты натрия, кальция, магния, хлориды и сульфаты. Эти соли могут влиять на ЕС и pH питательного раствора и не должны быть выше приемлемый уровень (таблица 1).

Таблица 1. Допустимые значения для общих питательных веществ, содержащихся в воде.

Питательные вещества Допустимое значение (ppm)
Натрий <50
Кальций <150
бикарбонат магния <50
Хлорид <140
Сульфат <100

Что такое общая концентрация соли?

Питательные вещества применяются в виде солей, и когда эти соли растворяются в воде они распадаются на ионы.Например, NaCl распадается на ионы Na + и Cl - . Эти ионы проводят электричество благодаря своим положительным и отрицательным ионам. Таким образом, проводимость раствора увеличивается с добавлением ионов. Так что EC - хорошая мера количества солей в растворе. Более высокая EC означает более высокую концентрацию соли, в то время как более низкая ЕС означает более низкую концентрацию соли.

Чрезмерно высокие уровни питательных веществ вызывают осмотический стресс, ионную токсичность и питательные вещества дисбаланс, при этом чрезмерно низкие значения чаще всего сопровождаются дефицитом питательных веществ и уменьшение роста растений.В беспочвенной культуре общая концентрация соли питательного вещества раствор - самая важная характеристика. Коэффициент проводимости (CF) - это мера электропроводности питательного раствора в мСм / см (миллисекунды на сантиметр) и иногда выражается в мкСм / см, которую можно умножить на 1000, чтобы преобразовать до мСм / см.

Что такое pH?

pH - это показатель кислотности или щелочности раствора во время считывания.В диапазон от 0 до 14, 7 - нейтральный. PH питательного раствора влияет на доступность питательных веществ, поэтому ее следует поддерживать в оптимальном диапазоне. Питательный растворы, используемые для беспочвенного культивирования, должны иметь pH от 5 до 6 (обычно 5,5), поэтому pH в корневой среде поддерживается в пределах от 6 до 6,5. Это диапазон pH при котором питательные вещества наиболее доступны для растений.

Щелочность

Щелочность - это термин, используемый для выражения концентрации бикарбоната (или карбоната, если pH выше 8,2) в «естественной» или незагрязненной воде. Бикарбонат (HCO 3- ) является щелочным веществом и поэтому повышает pH. Вода с высокой щелочностью (> 75 частей на миллион) будет вызывают повышение pH в питательных растворах.По этой причине необходимо для более частой проверки pH питательного раствора всякий раз, когда вода является высокощелочной используется. Щелочность можно удалить с помощью кислых удобрений; добавление кислоты, такой в виде фосфорной кислоты, лимонной кислоты или уксуса; или обратным осмосом. Обратный осмос это процесс очистки воды путем проталкивания воды с помощью гидростатического насоса через полупроницаемая мембрана.

Разница между почвой и беспочвенной культурой

В почвенном культивировании почва действует как буфер и помогает поддерживать определенный pH и EC. подходит для выращивания растений (таблица 2). Этот буфер отсутствует в беспочвенной культуре, поэтому важно поддерживать среду, подходящую для искусственного роста растений.

Таблица 2 . Оптимальный диапазон значений электропроводности (ЕС) и pH для гидропонных культур.

Сельскохозяйственные культуры EC (млн $ / см) pH
Спаржа 1.4 до 1,8 от 6,0 до 6,8
Африканский фиолетовый от 1,2 до 1,5 от 6,0 до 7,0
Василий от 1,0 до 1,6 от 5,5 до 6,0
фасоль 2.От 0 до 4,0 6
банан от 1,8 до 2,2 от 5,5 до 6,5
Брокколи от 2,8 до 3,5 от 6,0 до 6,8
Капуста 2.5 по 3,0 от 6,5 до 7,0
Сельдерей от 1,8 до 2,4 6,5
Гвоздика от 2,0 до 3,5 6
Кабачки 1.От 8 до 2,4 6
Огурец от 1,7 до 2,0 от 5,0 до 5,5
Баклажаны от 2,5 до 3,5 6
Фикус 1.От 6 до 2,4 от 5,5 до 6,0
лук-порей от 1,4 до 1,8 от 6,5 до 7,0
Салат-латук от 1,2 до 1,8 от 6,0 до 7,0
Костный мозг 1.От 8 до 2,4 6
Окра от 2,0 до 2,4 6,5
Пак Чой от 1,5 до 2,0 7
Перец 0.8 к 1,8 от 5,5 до 6,0
Петрушка от 1,8 до 2,2 от 6,0 до 6,5
Ревень 1,6 - 2,0 от 5,5 до 6,0
Роза 1.5 к 2,5 от 5,5 до 6,0
Шпинат от 1,8 до 2,3 от 6,0 до 7,0
Клубника от 1,8 до 2,2 6
Шалфей 1.От 0 до 1,6 от 5,5 до 6,5
Помидор от 2,0 до 4,0 от 6,0 до 6,5

Управление ЕС

ЕС питательного раствора можно проверить с помощью измерителя ЕС, который можно купить онлайн и колеблется от 100 до 500 долларов.Измеритель с функциями EC и pH. также доступен (рисунок 2). Буферный раствор, который можно купить в Интернете, используется для калибровки измерителя EC (рисунок 3).

Рисунок 2. Комбинированный измеритель EC и pH.

Рисунок 3. Буферный раствор ЕС.

Каждый буферный раствор имеет определенную ЕС (обычно 1,41 мСм / см). После размещения зонда в буферном растворе установите ЕС-метр на этот конкретный ЕС, отрегулировав ручку на счетчике ЕС.Это позволяет откалибровать ЕС-метр.

Для управления ЕС необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Наполните резервуар для питательных веществ водопроводной или фильтрованной водой и добавьте удобрение. Базовое количество по рекомендации производителя.
  2. Откалибруйте датчик ЕС-метра, используя буферный раствор.
  3. Убедитесь, что питательный раствор перемешан и дайте показаниям стабилизироваться, что может занять пару минут.
  4. Если показание выше оптимального уровня, разбавьте раствор, добавив еще воды, затем повторите шаг 3.
  5. Если показание ниже оптимального уровня, добавьте концентрат питательных веществ до оптимального уровня. уровень достигается повторением шага 3.
  6. Промойте зонд в водопроводной воде и храните в жидкости для очистки зонда.

Управление pH

Уровень pH раствора проверяется с помощью pH-метра, который можно купить в Интернете и колеблется от 100 до 500 долларов. Датчик pH-метра калибруется с использованием буферного раствора pH, который также можно купить в Интернете и обычно имеет pH 4, 7 или 10 (рис. 4).

Рис. 4. Буферные растворы с pH .

Для управления pH необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Установите желаемое значение ЕС раствора.
  2. Откалибруйте зонд pH-метра с помощью буферного раствора. Убедитесь, что питательный раствор встряхивают и позволяют показаниям стабилизироваться, что может занять пару минут.
  3. Если показание pH высокое, добавьте фосфорную кислоту, лимонную кислоту, уксус или продукты для снижения pH. медленно. Подождите несколько минут, прежде чем добавлять еще.Повторяйте, пока pH не достигнет оптимума. диапазон.
  4. Если pH низкий, добавьте гидроксид калия, карбонат калия или средство для повышения pH. медленно. Повторяйте, пока pH не достигнет оптимального диапазона.
  5. Очистите зонд и поместите в чистящую жидкость.

Важные моменты

  1. pH всегда следует проверять после достижения оптимального диапазона значений ЕС.
  2. Уровень pH и ЕС следует проверять ежедневно.
  3. Проверяйте pH и EC в одно и то же время дня.
  4. Температура воды от 72 до 75 F является оптимальной.

Обновление питательного раствора

Может потребоваться добавление воды ежедневно, чтобы освежить и восполнить воду, потребляемую растениями. в зависимости от размера вашего резервуара для воды.Соотношения питательных веществ могут выходить за желаемые пределы. со временем, вызывая недостатки и токсичность. Например, натрия хлорид (таблица соль) будет увеличиваться в концентрации при постоянном добавлении воды и питательных веществ. корректировки, приводящие к токсичности. Желательно заменить питательный раствор полностью каждые две недели.

Автоматическая система мониторинга

pH и ЕС можно регулировать вручную для небольших операций, но для коммерческих на фермах количество раствора, используемого в гидропонике, очень велико, поэтому управление pH и EC требует много времени.Автоматизированная система мониторинга имеет такие преимущества, как экономия рабочей силы, предотвращение шока растений питательными веществами и устранение человеческой ошибки. Эта система стоит между От 500 до 4000 долларов. Производители, выпускающие продукцию для систем автоматического мониторинга включают Autogrow, Intellidose, Hanna и CropKing Fertroller System и многие другие.

Хардип Сингх

Ассистент выпускника, овощи

Брюс Данн

Доцент, цветоводство

Была ли эта информация полезной?
ДА НЕТ

галька из расширенной глины (Hydroton, Leca Balls и т. Д.)

Hydroton - один из самых популярных вариантов среды дренажного слоя в вивариях. Несмотря на то, что он был разработан для использования в гидропонике, его способность удерживать воду и питательные вещества сделала его очень эффективным в качестве субстрата, а также фильтрующего материала в аквариумах и террариумах. Преимущества намного перевешивают недостатки по сравнению с другими альтернативами питательных сред. Эта статья послужит справочником по всему, что вам следует знать о керамзитовой гальке, если вы рассматриваете возможность ее использования.

Быстрая статистика:

Техническое наименование: Легкий наполнитель из вспененной глины

Распространенные названия: LECA Balls, Hydroton, Hydrofarm, Hydroballs, Hydro Crunch

Происхождение:

Глина с подогревом,

До 25 мм

Цвет: Красновато-коричневый

PH Ударное воздействие: Нейтральное

Тип элемента: Осадочная порода (глина)

Что такое гидротон?

Hydroton, также известный как легкий керамзитовый заполнитель (сокращенно LECA), представляет собой тип глины, специально разработанный для использования в качестве среды для выращивания в аквапонике.Его получают путем нагрева и галтовки во вращающейся печи. Когда печь нагревается до 2000 градусов по Фаренгейту, глина медленно расширяется в маленькие шарики, наполненные пузырьками, когда из ее ядра выходит газ. В результате получается галька из глины разных размеров, покрытая пористой поверхностью.

Керамзитовая галька Facts

Керамзитовая галька имеет ряд названий. Некоторые из наиболее распространенных имен включают Hydroton, Leca Balls и Hydroballs, и это лишь некоторые из них. Это связано с маркетингом компаний, которые продают керамзит, используя свои собственные фирменные наименования, чтобы отличать свой продукт от других конкурентов.Как упоминалось ранее, эти шары продаются как питательная среда в системах, где обычная почва не идеальна для использования. Этот камешек часто можно использовать повторно, и его легче обслуживать в установках, использующих большое количество воды и сложное оборудование для фильтрации.

Описание

Независимо от того, какая компания производит шары из керамзита, процесс их изготовления относительно схож. Таким образом, глиняные шары будут выглядеть так же. Типичная глиняная галька будет красновато-коричневой на поверхности и темно-коричневой или черной внутри при вскрытии.Пористая поверхность может иметь большое количество пузырьков, образующихся внутри.

Шары Hydroton имеют круглую или овальную форму и бывают разных размеров. Размеры могут варьироваться от 0,01 мм до 25 мм в зависимости от производителя. Валуны LECA - это самые большие из известных размеров валуны от 100 до 500 мм в диаметре. Обычные размеры, используемые в практике вивария, варьируются от 4 мм до 25 мм. Считается, что плотность сухих керамзитовых шариков чрезвычайно мала и составляет от 250 до 510 кг / м3.

Среда обитания

Глину можно найти по всему миру, в основном в районах, где когда-то текли реки. Это скопление минералов и разложившихся организмов, сжатых в мелкие частицы. Это сама почва в чистом виде. Керамзит - это искусственная форма тонкого вещества, которое собирают в более крупный, более полезный размер, который можно комбинировать с другим материалом субстрата или использовать независимо.

Влияние на окружающую среду

Одним из самых больших преимуществ использования Hydroton является его воздействие на окружающую среду.Глина - инертный материал, что означает, что у нее нейтральный pH 7, и она не буферизует корпус, в котором находится. Он не поглощает какие-либо минералы и обладает способностью поглощать питательные вещества, которые могут быть перераспределены обратно в окружающую среду. Керамзитовый заполнитель разрушается очень медленно, и даже в этом случае оставшиеся отложения не оказывают заметного воздействия на среду обитания.

Виварий Тип

Гидротон доказал свою эффективность во многих вивариях. Лучше всего использовать его в качестве дренажной среды в резервуарах, требующих ложного дна.Его пористая текстура отлично подходит для использования в отстойниках, где могут накапливаться полезные бактерии и помогать расщеплять токсины. Вот рекомендуемый список типов вивариев, в которых обычно используется керамзитовая галька:

  • Палудариумы - вольеры наполовину водные / наполовину наземные.
  • Рипарии - вольеры, в основном водные, с некоторыми особенностями ландшафта.
  • Террариумы - Территория, полностью привязанная к местности, практически без водных объектов.
  • Аквариумы - полностью водный корпус без особенностей ландшафта.

Использование вивария

Hydroton имеет очень специфическое применение в вивариях. Несмотря на то, что это тип субстрата, он хорошо работает в качестве верхнего слоя почвы в террариумах. Он слишком засушливый, чтобы удерживать влагу самостоятельно в качестве самостоятельного субстрата. Керамзит лучше подходит для использования в системах, которые могут быть полностью погружены в воду. Тип корпуса, в котором он используется, лучше определит, как его следует использовать.

В террариумах Hydroton наиболее известен своим использованием в дренажном слое аквариума.Глиняные шарики отлично подходят для создания пространства на поверхности, где могут заселить полезные бактерии. Если Hydroton используется в качестве среды для выращивания в более аквапоническом формате, постоянный источник воды будет постоянно проходить через гальку, чтобы избежать высыхания.

Кроме того, Hydroton можно использовать в водных резервуарах, таких как аквариумы или рипариумы. Керамзит - отличная фильтрующая среда в отстойниках, где бактерии помогают удерживать токсины в виварии. Гидротон также можно использовать в качестве автономного субстрата в аквариумах, где многие растения с достаточно прочной корневой структурой могут укорениться.

Преимущества

При правильном использовании Hydroton является лучшим выбором для дренажной среды по сравнению с другими альтернативами. Благодаря своему легкому весу он лучше подходит для больших объемов, чем камни. Глина инертна и не оказывает прямого влияния на параметры ограждений. Пористая текстура отлично впитывает влагу, а также жизненно важные питательные вещества, которые могут принести растениям пользу. Кроме того, этот недорогой ресурс можно многократно использовать повторно.

Недостатки

Что касается недостатков, у Hydroton есть свои спорные минусы.Во-первых, он может стать довольно тяжелым, если его пропитать водой. Несмотря на то, что глиняная галька все равно будет намного легче каменных альтернатив, это все же следует отметить. Еще один недостаток использования глиняных шаров - пыль, которую они оставляют, если их не промыть заранее. Помимо неприглядного вида, эти остатки могут в дальнейшем привести к серьезным проблемам с засорением технического оборудования.

Купить Hydroton

Хотя большинство компаний изготавливают шары из керамзита аналогичным образом, не все бренды демонстрируют одинаковое качество.Hydroton и LECA - ведущие в отрасли бренды, которые рекомендуют многие любители. Независимо от компании, рассматривая товар для покупки, всегда проводите тщательный осмотр и покупайте глиняные шары новенькими. Обратите внимание на хрупкость, чтобы гарантировать, что шары не так-то легко раскрошить. Щелкните изображение ниже, чтобы узнать больше о текущей цене и другой относительной информации:

Hydroton Preparation & Usage

Правильная подготовка Hydroton является обязательной перед использованием в любом виварии. Совершенно новые глиняные шары, скорее всего, будут содержать пыль, которую необходимо сначала удалить.Настоятельно рекомендуется хорошо промыть и замачивать перед использованием. После использования глиняных шариков обязательно держите их в полном контакте с водой и никогда не позволяйте им полностью высохнуть.

Стерилизация гальки из глины

Очистка гальки Hydroton - это довольно простой процесс, не требующий использования агрессивных химикатов. Используя ситечко, ополаскивайте небольшое количество глиняных шариков теплой водой за один раз. После ополаскивания оставьте их на ночь в ванне с водой с нейтральным pH, чтобы они впитались.Кроме того, добавление питательных веществ, бактерий или удобрений на этом этапе будет хорошим способом пропитать глину перед использованием.

Повторное использование глины и гальки

Hydroton можно использовать повторно снова и снова. Глина - инертный материал, который прослужит дольше большинства других минералов в виварии. Если вы решите повторно использовать глиняные шарики, я настоятельно рекомендую переделывать процесс стерилизации каждый раз, чтобы предотвратить попадание вредителей или токсинов в новый корпус.

Альтернативы Hydroton

Когда дело доходит до среды выращивания, есть множество вариантов, которые можно рассмотреть.Rockwool, Perlite и Growstones - все это хорошие примеры потенциальных субстратов для растений, которые хорошо себя чувствуют. Более того, когда дело доходит до среды, специально купленной для использования дренажного субстрата, материал можно немного сузить. Камни вивария размером с гравий станут традиционным выбором, если любители решили не использовать Hydroton. Кроме того, ищите легкие, инертные камни с большой площадью поверхности. Вот несколько хороших предложений по альтернативным дренажным субстратам, которые вы можете рассмотреть:

Заключение

Галька из вспененной глины может иметь много названий, но в конечном итоге все функции одинаковы.

Добавить комментарий