Плотность керамзита
Природный легкий материал керамзит имеет множество характеристик. При этом одной из наиболее важных является его плотность, которая напрямую зависит от выбранного режима обработки глины – то есть, способа изготовления.
Ввиду того, что изначально керамзит имеет невысокую плотность, то его производные - керамзитобетон и керамзитобетонные блоки , также имеют низкую плотность, в отличие от других материалов. Однако этот параметр никак не влияет на механическую прочность материала. За счет особой внутренней структуры гранулы керамзита имеют высокую сопротивляемость нагрузкам, благодаря чему панели, блоки и монолитные строения из него надежно защищены от разрушений.
Разделять керамзит на фракции позволяет размер их гранул. Так, различают керамзитовый песок (самые мелкие частицы по 0–5 мм), керамзитовый гравий (материал с размерами 5-10, 10-20, 20-40 мм) и керамзитовый щебень (крупные частицы по 0-10, 10-40 мм).
Перед тем как выбрать фракцию материала, необходимо определить плотность керамзита. На его качество будет влиять объемный насыпной вес, объем зерен и показатель пористости. Плотность насыпного материала варьируется от 250 до 800 кг на метр кубический.
Расчет истинной плотности керамзита
Этот показатель позволяет определить удельный вес керамзита. Для проведения расчета необходимо знать его вес в сухом состоянии, который необходимо разделить на объем вещества в плотном состоянии.
Определение удельной плотности керамзита
Данная величина является переменной, измеряется в килограммах на 1 метр кубический и зависит от фракции материала: для гравия - 450-700, для щебня - 600-1000, для песка - 800.
Плотность керамзитобетона
Керамзитобетон бывает различных видов, от чего зависит его насыпная плотность (единица измерения - в килограммах на 1 кубический метр):
- конструктивный - 1200-1800;
- теплоизоляционный - от 350-900;
- теплоизоляционно-конструктивный – 700-1400.
Сравнительная характеристика кирпича и керамзитобетонных блоков
- плотность кирпича больше плотности керамзитных блоков, ввиду чего кирпичная кладка тяжелее блочной в 2,5 раза;
- 7 кирпичей сравнимы по объему с 1 блоком из керамзита – это позволяет в 3 раза увеличить скорость кладки;
- стены из керамзитоблоков имеют меньшую толщину, чем кирпичные, зато отличаются высокой теплоизоляцией.
Из-за низкой плотности керамзитовые блоки помогают сооружать здания с легкими стенами, уменьшать нагрузку на фундамент и в значительной мере снижать потери тепла - до 75%, что позволяет экономить. Стеновые панели из керамзита имеют разную плотность из-за типа конструкции – они бывают одно-, двух- или трехслойные.
Удельный вес керамзита – величина, которая трактуется всеми по-разному и не всегда правильно. Эту и другие характеристики обсудим в нашей статье.
Керамзит – старый добрый знакомый
По сути, это тот же кирпич, только мелкий и приспособленный не для строительства, а для выполнения совершенно других задач. Главная его функция – утеплитель. Название это, как и имена многих предметов, живых существ и явлений, взято из греческого языка и означает «обожженная глина». Почему из одного и того же материала, в результате схожего процесса, получается в одном случае , а в другом – сохраняющие тепло гранулы?
Для получения керамзитового гравия специальный сорт глины подвергается сильному тепловому удару в 1300 °C при получасовом вращении в специальном резервуаре. Процесс чем-то напоминает приготовление поп-корна в микроволновой печи. Вместо воздушной кукурузы получаются пористые гранулы, снаружи покрытые красноватой «корочкой».
Свойства и применение керамзита
Керамзит имеет большой запас прочности, экологичен, характеризуется огнеупорностью, влагостойкостью и морозоустойчивостью. Этот материал устойчив к химическому воздействию и безупречен в качестве звуко- и теплоизоляции. Еще его отличает небольшая цена. Благодаря этим качествам керамзит не имеет себе равных. В связи с этим широка и область его применения.
Конечно, главная территория, где применяются красные гранулы, это стройка. Его добавляют в бетон, чтобы облегчить возводимые перекрытия, используют в качестве наполнителя перед . Им заполняются пустоты между перекрытиями, чтобы обеспечить звукоизоляцию и не допустить потерю тепла. С этой же целью его используют, заполняя полости в крышах. Нередко материал как подушку и дренаж используют при строительстве дорог.
Может быть, у кого-то это и вызовет удивление, но еще керамзит активно эксплуатируют и цветоводы. Как однажды выяснилось, некоторые виды растений прекрасно приживаются в таком грунте. Но справедливости ради следует заметить, что это не строительный пористый гравий, а специально подготовленный материал. Зато тот, что можно видеть на стройке, вполне подходит для подготовки клумб к зимнему сезону, не давая под своим слоем промерзать почве. Понимаете, почему по осени, с наступлением темноты, некоторые особо «экономные» дачники любят гулять с ведрами возле заборов, за которыми возводится жилое здание?
Помимо положительных качеств керамзит имеет и свои недостатки. Прежде всего, это хрупкая оболочка. Из-за образующейся крошки, если, к примеру, утепляется потолочное пространство, необходима хорошая подложка. Второй недостаток – способность впитывать влагу, из-за чего также, в случае его применения как изолятора при настиле полов, необходима подложка поверху керамзитового слоя. И по этой же причине не рекомендуется использовать керамзит в помещениях с повышенной влажностью.
Как разобраться в основных параметрах керамзита?
Популярность такого уникального материала породила массу «химиков», которые, чтобы получить выгоду в свои карманы, стали добавлять при изготовлении материала различные «улучшающие свойства» присадки. Верить в пользу подобных новшеств не стоит. Керамзит самодостаточен сам по себе, и берут его именно за то, что в нем есть. Ни больше, ни меньше.
Для того чтобы знать, какое количество керамзита вам понадобится, надо рассчитать коэффициент теплового сопротивления, а после следует выяснить толщину будущего слоя и сколько средств на материал будет потрачено. Но в России как-то не принято производить сложные вычисления, а потому в большинстве случаев все делается «на глазок». Забудем про заумные формулы и лучше рассмотрим то, на что действительно стоит обратить внимание во время непосредственной покупки.
Главная черта наполнителя – насыпная плотность. На упаковке есть цифры, указывающие этот параметр. По ним и различаются виды материала. К примеру, если вы услышите фразу «керамзит 300», то это будет означать гранулы плотностью 300 кг/м 3 . В зависимости от веса куба материал существует десяти видов – от 250 до 800 кг/м 3 . Чтобы понять хоть приблизительно, какова насыпная плотность керамзита, достаточно иметь какую-нибудь пластиковую тару и бытовые весы. Зная заранее объем резервуара, засыпаем в него керамзит и взвешиваем на весах. Вес делим на этот самый объем и получаем интересующий нас коэффициент.
Этот параметр как раз и можно использовать, чтобы понять, сколько будет весить куб керамзита.
Важно знать и параметры такого критерия, как объемный или удельный вес керамзита. Величина эта нефизическая, она не указывает, сколько весит керамзит. На самом деле она предполагает, какой объем гранул понадобится для наполнения требуемого объема .
Предположим, для заполнения стяжки необходимо засыпать наполнителем высоту в 15 см на площади в 40 м 2 . Берем калькулятор и делаем математический расчет: 0,15 х 40 = 6 м 3 керамзита. Вот вам и объемный вес. Но мало того, необходимо еще знать, какого размера будет сама гранула! Если вам нужно сильное утепление, то и диаметр каждого «камушка» должен быть крупнее. Если, скажем, керамзит несортированный и его размер варьируется, то стандарт фракции – 450 кг на куб. Для сортированных видов расчет на кубометр следующий:
| Фракция (мм) | Объемный вес (кг на м 3) |
| до 5 | 600 |
| от 5 до 10 | 450 |
| от 10 до 20 | 400 |
| от 20 до 40 | 350 |
Читаем этикетку внимательно
На любом мешке, в который упакован керамзит, находится бирка, где нанесены сведения. Не будем перечислять ГОСТы и стандарты, обычному человеку они ни о чем не говорят. Остановимся лучше на пунктах на ярлыке:
- Название материала.
- Наименование изготовителя, его адрес, товарный знак.
- Место и дата изготовления.
- Коэффициент теплопроводности.
- Масса керамзита, находящегося в упаковке.
Там могут быть упомянуты и некоторые дополнительные критерии (обозначение стандарта и показатели, полученные в ходе приемных испытаний), но они, в общем-то, малоинтересны для покупателя.
Помимо вышеперечисленного, на упаковке или ярлыке может быть указана активность естественных радионуклидов. Если такой параметр имеется, не впадайте в панику и не делайте выводы о том, что сырье для гранул привезено откуда-то из окрестностей Семипалатинска или Чернобыля. Наоборот. Это доказывает, что производитель уже позаботился о вашем здоровье и проверил перед продажей свою продукцию. Для информации: согласно стандартам, принятым в России, параметр этой активности не должен превышать 370 Бк/кг.
Насыпная плотность керамзита определяется особенностями его производства, а также размером фракции. Наблюдается закономерность: чем меньше размер фракции – тем больше насыпная плотность. Наиболее тяжелым получается керамзитовый песок, наиболее легким – керамзитовый гравий с гранулами больших размеров.
Некоторые особенности насыпной плотности керамзита
Насыпная плотность керамзита – параметр, который можно регулировать настройками процесса производства этого строительного материала. В зависимости от способа обработки глины, плотность может быть большей или меньшей.
Насыпная плотность варьируется в диапазоне от 200 до 1000 кг/м3. Согласно стандартам, керамзит по этому показателю делится на марки. Так, марка М250 включает в себя керамзит насыпной плотностью до 250 кг/м3, М300 – 250-300 кг/м3, М1000 – 900-1000 кг/м3.
Наиболее тяжелым по насыпной плотности является керамзитовый песок. Кубический метр этого вида керамзита весит от 500 до 1000 кг. Насыпной вес керамзитового гравия зависит от фракции:
- фракция от 5 до 10 мм – 400-450 кг/м3;
- фракция от 10 до 20 мм – 350-400 кг/м3;
- фракция от 20 до 40 мм – 200-350 кг/м3.
Один куб керамзитового щебня, размер гранул которого находится в пределах от 5 до 40 мм, может весить от 200 до 500 кг.
Если речь идет о сравнении керамзита той же фракции, то чем меньше насыпная плотность, тем выше качество материала. Легкий керамзит лучше тяжелого в первую очередь по степени теплопроводности.
Заключение
Практическое значение знания насыпной плотности керамзита – это оперативное определение его фракции. Зная насыпную плотность, можно легко узнать преобладающую в данной партии фракцию материала.
Можно с уверенностью утверждать, что такой материал как керамзит относится к тем типам утеплителя, которым пока что трудно найти замену. В первую очередь это связано с его безвредностью для людей, присутствующих в здании.
Физические параметры керамзита – удельный вес и плотность – характеризуются сравнительно маленькими значениями. Внутренняя структура по форме напоминает мельчайшие ячейки. Когда же речь заходит о главном назначении керамзита, говорят о насыпной плотности как об основной характеристике материала.
Владение данной информацией позволяет специалисту подобрать фракцию применительно к конкретной ситуации. Но, для проведения более объективных расчетов требуется знать численные значения всех троих параметров: удельный вес, объем и размер фракции.
Технология изготовления керамзита
В качестве сырья для изготовления керамзита используют специализированную глину. В целом процесс сводится к обжигу сырья. Прежде чем превратиться в конечный продукт, глина должна пройти все технологические стадии обработки. На последнем этапе в течение короткого промежутка времени, который обычно занимает от 20-ти до 40-ка минут, температура возрастает от начального значения 1050 на 250 градусов Цельсия.
Наблюдается интересный эффект – вспучивание нагреваемой массы, внутри образуются поры (или пустоты), т. е. ячейки, заполненные воздухом. Получаются прочные гранулы, поверхность которых плавится под воздействием высокой температуры, образуя герметичную оболочку. Гранулы способны выдерживать умеренные механические нагрузки.
Какие существуют фракции керамзита?
Интересно то, что при относительной небольшой плотности керамзит обладает хорошей прочностью. Высокие показатели последнего параметра гранулам обеспечивает их специфическое строение. Материал сохраняет целостность, находясь под огромным весом, но также благодаря этому остаются защищенными разные объекты, контактирующие с гранулами. По причине существующей разности размеров гранул есть основания условно разделить керамзит на три вида или фракции: щебень, гравий и песок.
Из перечисленных видов самой мельчайшей фракцией считается песок – размер песчинок находится в пределах от нуля до пяти миллиметров. В зависимости от того, какой средний размер гранул (в миллиметрах), гравий принято условно делить на три подвида:
- от 5-ти до 10-ти;
- от 10-ти до 20-ти;
- от 20-ти до 40-ка.
Из раздробленного гравия образуется керамзитовый щебень. Наиболее востребованной является фракция, которая называется керамзитом дробленым. Ее частицы имеют размеры не более десяти миллиметров. Требуемая плотность гравия достигается путем применения пластичного, мокрого, сухого и порошково-пластичного режимов в процессе изготовления.
О насыпной плотности и марках керамзита
Плотность или насыпная плотность керамзита, как и всех остальных материалов, измеряется в тех же единицах – килограммы в кубическом метре (кг/куб. м). Когда речь идет о керамзите, то имеются в виду его теплоизоляционные свойства. Основные параметры – ячеистость, общий объем ячеек внутри гранул, объемный (насыпной) вес – влияют на качество керамзита. Невозможно однозначно утверждать, будто бы насыпная плотность имеет такое-то численное значение – оно колеблется в пределах между 250 и 800 кг/куб. м.
Это объясняется тем, что для каждой марки есть свое значение. Чтобы их различать, ввели стандарт – впереди пишется литера «М» и, соответственно, число. Например, если плотность чуть меньше 250 кг/куб. м, то маркировка – «М250». Для плотности находящейся в пределах от 250 до 300 кг/куб. м – «М300». До 450 кг/куб. м гравий маркируется с интервалом 50, но дальше разница в обозначениях между двумя соседними марками уже удваивается и равна 100, т. е. М500, М600 и т. д.
Такое обозначение марок по указанному принципу, которое зависит от плотности керамзита, имеет конкретное именование ГОСТ 9757-90. Конечно, согласно установленным правилам марки щебня и гравия из керамзита имеют условные нижнюю и верхнюю границы, соответственно, М250 и М600. Но при необходимости эти нормы можно откорректировать по просьбе заказчика, использовать значение, превышающее М600.
В случае с керамзитовым песком действуют следующие нормы: М500 – М1000. Если значения характеристик, близких к нижнему порогу, относятся к справочным, то наибольшие – желательно соблюдать. Напрашивается следующий вывод: если выбрать какую-то фракцию, то качественные показатели окажутся более предпочтительными у того керамзита, вес гранул которого минимальный.
Какие еще бывают виды плотности керамзита?
Знание истинной и удельной плотности насыпного утеплителя является необходимым условием для выполнения расчетов. Для каждого материала действует свое значение удельной плотности. Например, в случае с керамзитовым гравием она может меняться от 450-ти до 700-ти кг/куб. м, а в случае с керамзитобетонной сухой смесью – около 800 кг/куб. м. Удельная плотность керамзитового щебня находится в пределах 600-1000 кг/куб. м.
Истинную плотность определяют с помощью простой формулы: результат деления массы вещества, находящегося в сухом состоянии, на его объем (за вычетом объема ячеек внутри гранул). Из этого следует, что истинная плотность насыпного утеплителя, каковым является керамзит, относится к категории постоянных величин.
Керамзит, сегодня, является одним из главных компонентов для изготовления бетона. Обусловлено это тем, что данный вид материала увеличивает теплоизоляцию и повышает долговечность бетона. Однако, строительство качественных и надежных конструкции подразумевает наличие точных вычислений. Сделать последнее без анализа характеристик строительных материалов невозможно. Поэтому, для правильного приготовления, крайне важно точно знать, каков вес керамзита.
Под значением удельного веса керамзита понимается отношение веса твердых сухих частиц к их объему. Этот параметр зависит от нескольких характеристик:
Размер зерна керамзита. От размера фракции удельный вес керамзита изменяется: чем больше зерна – тем меньше будет удельный вес. Проследить это можно на примере керамзита марки плотности м600 в таблице №1.
| Вид керамзита | Удельный вес (г /см3) | Вес керамзита в 1 м3 (кг) |
| Фракция 0 – 5 мм, песок керамзитовый | 0,55 – 0,6 | 550 - 600 |
| Фракция 5 – 10 мм | 0.4 – 0,45 | 400 – 450 |
| Фракция 10 – 20 мм | 0,35 – 0,4 | 350 – 400 |
| Фракция 20 – 40 мм | 0,25 – 0,35 | 250 - 350 |
Таблица веса куба керамзита в зависимости от его плотности.
Марка плотности. В зависимости от марки плотности по ГОСТу удельный вес м3 керамзита , также отличается: чем больше плотность керамзита, тем больше вес материала в общем. Это можно проследить, а также узнать приблизительный вес мешка керамзита по марке плотности в таблице №2.
Плотность керамзита. Более плотные марки будут иметь значение удельного веса выше чем значение, меньшого по прочности керамзита, в следствии низкой пористости. ГОСТ также устанавливает различные марки прочности. Для вычисления по прочности, а также веса мешка поможет таблица №3.
| Марка плотности /Марка прочности | Удельный вес (г /см3) | Вес мешка керамзита (42 л) |
| М250 / П-25 | 0,2 – 0,25 | 8,4 – 10,5 |
| М300 / П-30, П-50 | 0,25 – 0,3 | 10,5 – 12,6 |
| М350 / П-50 | 0,3 – 0,35 | 12,6 – 14,7 |
| М400 / П-50 | 0,35 – 0,4 | 14,7 – 16,8 |
| М450 / П-75, П-100 | 0,4 – 0,45 | 16,8 – 18,9 |
| М500 / П-100, П-125 | 0,45 – 0,5 | 18.9 – 21 |
| М600 / П-125. П-150 | 0,5 – 0,6 | 21 – 25,2 |
| М700 / П-150, П-200 | 0,6 – 0,7 | 25,2 29,4 |
| М800 / П-200 | 0,7 – 0,8 | 29,4 – 33,6 |
| М900 / П-200 | 0,8 -0,9 | 33,6 -37,8 |
| М1000 / П-200 | 0,9 – 1 | 37,8 – 42 |
| М1100 / П-200 | 1 – 1,1 | 42 – 46,2 |
| М1200 / П-200 | 1,1 – 1,2 | 46,2 - 50,4 |
Средние значения удельного веса керамзита в зависимости от его марки.
Из вышесказанного следует, что определить точный удельный вес м3 керамзита практически невозможно, слишком много зависит от точных характеристик материала.
Однако, среднее значение установить достаточно просто. Усредненный показатель керамзита в общем составляет 400 кг/м3 или 0.4 г/см3, вес мешка при этом выходит ~16.8 кг. При подсчете числовых показателей для каждой фракции можно составить таблицу определенных значений:
Однако эти числа являются сугубо приблизительные, вычисляются без учета марки плотности, прочности и дают того значения для точного определения количества материала, но дают примерное представление веса в целом.
Смотри так же:
