Гравий керамзитовый ГОСТ 9757-90

Гравий керамзитовый ГОСТ 9757-90 (Керамзит-ДВ, ООО)

Область применения

Область применения этого материала широка — от приготовления тепло- и звукоизоляционных засыпок до выполнения декоративных работ и изготовления дренажа в цветоводстве. Керамзитовый гравий – компонент смесей легких и прочных бетонов, а изделия из керамзитового гравия успешно используются при возведении стен, при изготовлении каминов, элементов ограждений и других строительных изделий.

Керамзитовый гравий — легкий пористый материал в виде зерен окатанной формы размером от 5 до 40 мм., получаемый при ускоренном обжиге легкоплавких глин. По внешнему виду керамзит напоминает гравий, то есть представляет собой гранулы преимущественно округлой или овальной формы различного размера. Это экологически чистый утеплитель, который не горит, не боится сырости, устойчив к гниению и механическим воздействиям, не вызывает аллергических реакций и имеет неограниченный срок годности.

Технические характеристики

Сырьевой состав: глина;

Размеры: фракция гранул 5-20 мм.;

Насыпная плотность: Марка М600 — от 536 кг/м³.

Прочность при сдавливании: Марка П-125 – 2,65 МПа;

Морозостойкость: F-15;

Теплопроводность: 0,158 Вт/мК.

В технологическом процессе изготовления керамзита наблюдаются два явления: при резком тепловом ударе, подготовленной специальным образом глины, она вспучивается, чем достигается высокая пористость материала, а внешняя поверхность быстро оплавляется, что придает материалу достаточно высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям и создает почти герметичную оболочку. Поэтому качество керамзита во многом определяется точностью исполнения технологического процесса.

В зависимости от режима обработки глины можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) — от 200 до 400 кг/куб. м. и выше. Чем ниже плотность вещества, тем он более пористый, а значит, обладает более высокими теплоизоляционными свойствами. Но тем сложнее при производстве получить необходимую прочность. Материал также характеризуется величиной керамзитовых гранул, которая колеблется от 2 до 40 мм, и в зависимости от их размера подразделяется на фракции, например 5-10 мм или 10-20 мм. Основываясь на размерах, продукцию делят на:

-керамзитовые гравий,

-керамзитовый щебень,

-керамзитовый песок.

Керамзитовый гравий — это частицы округлой формы диаметром 5 — 40 мм, получаемые вспучиванием легкоплавких глин. Он морозоустойчив, огнестоек, не впитывает воду и не содержит вредных примесей.

Керамзитовый щебень — это наполнитель произвольной формы (преимущественно угловатой) с размерами частиц 5 — 40 мм. Он получается путем дробления кусков вспученной массы керамзита.

Керамзитовый песок — наполнитель с размерами частиц 0,1 — 5 мм. Его получают при обжиге глинистой мелочи во вращающихся или шахтных печах, отсевом из общей массы или путем дробления более крупных кусков керамзита.

Керамзит — это уникальный керамический пористый гравий, который обладает следующими свойствами:

-легкость и высокая прочность;

-отличная тепло и звукоизоляция;

-огнеупорность, влаго- и морозоустойчивость;

-кислотоустойчивость, химическая инертность;

-долговечность;

-экологически чистый натуральный материал.

Анализ теплоизоляционных и механических свойств керамзита позволяет использовать этот материал на российском и зарубежном рынке для теплоизоляции крыш, полов и стен, фундаментов и подвалов. Установлено, что рациональное использование керамзита в качестве теплоизолирующего материала при строительстве обеспечивает сокращение теплопотерь более чем на 75 %.

На основе керамзита изготавливаются керамзитобетонные блоки.

Сырьем для изготовления керамзитобетона является керамзит, цемент, песок и, вода. Керамзитобетонные блоки используются при возведении наружных стен и перегородок, при строительстве хозяйственных построек, гаражей и коттеджей. Стены из керамзитобетонных блоков используются в строительстве в качестве несущих.

Блоки керамзитобетонные, как кладочный материал получили широкое распространение в строительстве за счет ряда преимуществ по сравнению с другими кладочными материалами:

1 кубический метр керамзитобетонных блоков весит в 2,5 раза меньше того же объема кирпича, что снижает вес несущих конструкций и нагрузку на фундамент.

За счет большой пористости керамзитобетонные блоки имеют высокую тепло- и звукоизоляцию.

При возведении кладки из керамзитобетона получается значительная экономия раствора и затрат на оплату работы каменщиков за счет того, что один керамзитобетонный блок по объёму заменяет семь кирпичей. За счет этого и за счет более низкой стоимости керамзитобетона по сравнению с тем же объемом кирпича возможно, снизить себестоимость строительства на 30-40%.

В ГОСТ 9757-90 предусматриваются следующие фракции керамзитового гравия по крупности зерен: 5-10, 10- 20 и 20-40 мм. и керамзитовый песок фр.0-5. В каждой фракции допускается до 5% более мелких и до 5% более крупных зерен по сравнению с номинальными размерами. Из-за невысокой эффективности грохочения материала в барабанных грохотах трудно добиться разделения керамзита на фракции в пределах установленных допусков.

Керамзитовый гравий

По насыпной плотности керамзитовый гравий подразделяется на 10 марок: от 250 до 800, причем к марке 250 относится керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 250 кг/м³, к марке 300 — до 300 кг/м³ и т. д. Насыпную плотность определяют по фракциям в мерных сосудах. Чем крупнее фракция керамзитового гравия, тем, как правило, меньше насыпная плотность, поскольку крупные фракции содержат наиболее вспученные гранулы.

Для каждой марки по насыпной плотности стандарт устанавливает требования к прочности керамзитового гравия при сдавливании в цилиндре и соответствующие им марки по прочности (см. табл.). Маркировка по прочности позволяет сразу наметить область рационального применения того или иного керамзита в бетонах соответствующих марок. Более точные данные получают при испытании заполнителя в бетоне

Прочность пористого заполнителя — важный показатель его качества. Стандартизована лишь одна методика определения прочности пористых заполнителей вне бетона — сдавливанием зерен в цилиндре стальным пуансоном на заданную глубину. Фиксируемая при этом величина напряжения принимается за условную прочность заполнителя. Эта методика имеет принципиальные недостатки, главный из которых — зависимость показателя прочности от формы зерен и пустотности смеси. Это настолько искажает действительную прочность заполнителя, что лишает возможности сравнивать между собой различные пористые заполнители и даже заполнители одного вида, но разных заводов.

Методика определения прочности керамзитового гравия основана на испытании одноосным сжатием на прессе отдельных гранул керамзита. Предварительно гранулу стачивают с двух сторон для получения параллельных опорных плоскостей. При этом она приобретает вид бочонка высотой 0,6-0,7 диаметра. Чем больше количество испытанных гранул, тем точнее характеристика средней прочности. Чтобы получить более или менее надежную характеристику средней прочности керамзита, достаточно десятка гранул.

Испытание керамзитового гравия в цилиндре дает лишь условную относительную характеристику его прочности, причем сильно заниженную. Установлено, что действительная прочность керамзита, определенная при испытании в бетоне, в 4-5 раз превышает стандартную характеристику.

Стандартная методика предусматривает свободную засыпку керамзитового гравия в цилиндр, и затем сдавливание его с уменьшением первоначального объема на 20%. Под действием нагрузки, прежде всего, происходит уплотнение гравия за счет некоторого смещения зерен и их более компактной укладки. Основываясь на опытных данных, можно полагать, что за счет более плотной укладки керамзитового гравия достигается уменьшение объема свободной засыпки в среднем на 7%. Следовательно, остальные 13% уменьшения объема приходятся на смятие зерен (рис.1).Если первоначальная высота зерна D, то после смятия она уменьшается на 13%.

Рис. 1 Схема сдавливания зерен керамзита при испытании

Рис. 2 Схема укладки зерен керамзита

Высококачественный керамзит, обладающий высокой прочностью, как правило, характеризуется относительно меньшими, замкнутыми и равномерно распределенными порами. В нем достаточно стекла для связывания частичек в плотный и прочный материал, образующий стенки пор. При распиливании гранул сохраняются кромки, хорошо видна корочка.

Водопоглощение заполнителя выражается в процентах от веса сухого материала. Этот показатель для некоторых видов пористых заполнителей нормируется (например, в ГОСТ 9757-90). Однако более наглядное представление о структурных особенностях заполнителей дает показатель объемного водопоглощения.

Поверхностные оплавленные корочки на зернах керамзита в начальный период (даже при меньшей объемной массе в зерне и большей пористости) имеют почти в два раза ниже объемное водопоглощение, чем зерна щебня. Поэтому необходима технология гравиеподобных заполнителей с поверхностной оплавленной корочкой из перлитового сырья, шлаковых расплавов и других попутных продуктов промышленности (золы ТЭС, отходы углеобогащения). Поверхностная корочка керамзита в первое время способна задержать проникновение воды вглубь зерна (это время соизмеримо со временем от изготовления легкобетонной смеси до ее укладки). Заполнители, лишенные корочки, поглощают воду сразу, и в дальнейшем количество ее мало изменяется.

Между водопоглощением и прочностью зерен в ряде случаев существует тесная корреляционная связь. Чем больше водопоглощение, тем ниже прочность пористых заполнителей. В этом проявляется дефектность структуры материала. Например, для керамзитового гравия коэффициент корреляции составляет 0,46. Эта связь выявляется более отчетливо, чем связь прочности и объемной массы керамзита (коэффициент корреляции 0,29).

Особенности деформативных свойств предопределяются пористой структурой заполнителей. Это, прежде всего, относится к модулю упругости, который существенно ниже, чем у плотных заполнителей. Собственные деформации (усадка, набухание) искусственных пористых заполнителей, как правило, невелики. Они на один порядок ниже деформаций цементного камня. При исследованиях деформаций керамзита все образцы при насыщении водой дают набухание, а при высушивании — усадку, но величина деформаций разная. После первого цикла половина образцов показывает остаточное расширение, после второго — три четверти, что свидетельствует об изменении структуры керамзита. Средняя величина усадки после первого цикла 0,14 мм/м, после второго — 0,15 мм/м. Учитывая, что гравий в бетоне насыщается и высушивается в меньшей степени, реальные деформации керамзита в бетоне составляют лишь часть этих величин. Пористые заполнители оказывают сдерживающее влияние на деформации усадки (и ползучести) цементного камня в бетоне, в результате чего легкий бетон имеет меньшую деформативность, чем цементный камень.

Другие важные свойства пористых заполнителей, влияющие на качество легкого бетона- морозостойкость и стойкость против распада (силикатного и железистого), а также содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений. Эти показатели регламентированы стандартами.

Морозостойкость (F, циклы) — ГОСТ нормирует, чтобы этот показатель был не менее 15 (F15), причем потеря массы керамзитового гравия в %, не должна превышать 8%.- как правило заводы-изготовители выдерживают эту норму.

Искусственные пористые заполнители, как правило, морозостойки в пределах требований стандартов. Недостаточная морозостойкость некоторых видов заполнителей вне бетона не всегда свидетельствует о том, что легкий бетон на их основе также неморозостоек, особенно если речь идет о требуемом количестве циклов 25-35. Заполнители легких бетонов, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, не всегда удовлетворяют требованиям по морозостойкости и потому должны тщательно исследоваться.

На теплопроводность пористых заполнителей, как и других пористых тел, влияют количество и качество (размеры) воздушных пор, а также влажность. Заметное влияние оказывает фазовый состав материала. Аномалия в коэффициенте теплопроводности связана с наличием стекловидной фазы. Чем больше стекла, тем коэффициент теплопроводности для заполнителя одной и той же плотности ниже. С целью стимулирования выпуска заполнителей с лучшими теплоизоляционными свойствами для бетонов ограждающих конструкций предлагают нормировать содержание шлакового стекла (например, для высококачественной шлаковой пемзы 60-80%).

В зависимости от технологии изготовления и свойств сырья, показатель теплопроводности может быть разным, у разных производителей, но в среднем он составляет 0,07 — 0,16 Вт/м °С, где соответственно меньшее значение соответствует марке по плотности м²50. (Здесь следует отметить, что марка м²50 является редкой и изготавливается часто под заказ. Обычная плотность материала это м³50 — М600 соответственно тогда К 0,1-0,14).

Искусственные пористые пески

Искусственные пористые пески — это в основном продукты дробления пористых кусковых материалов (шлаковая пемза, аглопорит) и гранул (керамзит). Специально изготовленные вспученные пески (перлитовый, керамзитовый) пока не занимают доминирующего положения.

Большое преимущество дробленых песков — возможность их производства в комплексе с производством щебня. Однако это обстоятельство обусловливает и существенные недостатки в качестве песка. Являясь попутным продуктом при дроблении материала на щебень, песок в ряде случаев не соответствует требуемому гранулометрическому составу для производства легкого бетона. Очень часто песок излишне крупный, не содержит в достаточном количестве наиболее ценной для обеспечения связности и подвижности бетонной смеси фракции размером менее 0,6 мм.

Насыпная объемная масса пористых песков еще в меньшей степени, чем крупных заполнителей, характеризует их истинную «легкость». Малая объемная масса песка часто достигается за счет не внутризерновой, а междузерновой пористости вследствие специфики зернового состава (преобладание зерен одинакового размера). При введении в бетонную смесь такой песок не облегчает бетон, а лишь повышает его водопотребность. Очевидно, для улучшения качества пористого песка необходим специальный технологический передел дробления материала на песок заданной гранулометрии, а не попутное получение песка при дроблении на щебень.

Производство дробленого керамзитового песка, особенно при преобладании в нем крупных фракций, нельзя признать рациональным. Крупные фракции (размером 1,2-5 мм) дробленого песка мало улучшают удобоукладываемость смеси, но вызывают повышение ее объемной массы из-за наличия открытых пор и повышенной пустотности. Вспученный (в печах «кипящего слоя») керамзитовый песок производится пока в небольшом количестве. По физико-техническим показателям он лучше дробленого песка. Прежде всего, меньше его водопоглощение.

Характеристика вспученных и дробленых песков по фракциям: 50% составляет фракция 1,2-5 мм. Поэтому в легком бетоне приходится снижать расход керамзитового гравия, что нерационально (заменять гравий песком).

С уменьшением объемной массы пористых заполнителей (насыпной и в зерне) их пористость и водопоглощение увеличиваются. Однако водопоглощение, отнесенное к пористости зерен, уменьшается, что указывает на увеличение «закрытой» пористости у более легких материалов.

Радиационное качество, Аэфф., (Бк/кг) — у керамзита этот показатель находиться на уровне 200-240, что не превышает 370 Бк/кг, соответственно нет ограничений на области его применения.

Керамзитовый гравий в мешках

Иногда у застройщика нет возможности обеспечить стройплощадку местом для хранения керамзитового гравия навалом или необходимо транспортировать керамзит (поднять на этаж, крышу) — возникает потребность в фасованном материале. Именно расфасованный в мешки керамзит позволяет избежать таких сложностей.

Завод-изготовитель производит расфасовку керамзитового гравия в мешки по 50литров=0,05 куб.м., т.е.

1 куб.м.=20 мешков

Соответствует требованиям ГОСТ 9757-90

Дренаж керамзитовый

Правило, что каждому растению необходима земля, устарело. Есть способ, позволяющий прекрасно обходиться и без почвы. Это гидропоника. Домашние цветы хорошо себя чувствуют в керамзите, чья пористая структура позволяет сохранять необходимые растению запасы воды, воздуха и питательных веществ. Избыток влаги керамзит берёт на себя, а при недостатке влаги — отдаст корневой системе.

Керамзит химически инертен, имеет нейтральный ph, не деградирует и не имеет запаха, может использоваться как добавка для вентилирования тяжёлых глинистых почв, что позволяет растениям получить бoльшее количество кислорода. Керамзит всё больше и больше используется в гидрокультуре, и более удобном методе выращивания тепличных растений. При этом методе почва для тепличных растений просто заменена на керамзитовые гранулы (керамзитовый дренаж).

Соответствует требованиям ГОСТ 9757-90

Инструкции по применению

Тепло- и звукоизоляция стен

Возведение ограждающих конструкций с расположением утеплителя внутри стены возможно с использованием практически любого из конструкционных материалов (лесоматериалы, штучные каменные или насыпные материалы, различные панели и монолитные конструкции).

Применение керамзита для теплоизоляции стен является вполне оправданным благодаря удачному сочетанию его технико-экономических характеристик, экологической чистоте и удобству в работе, так как данным материалом можно заполнить практически любые формообразующие конструкции. Ограждающими конструкциями, например, могут являться: наружные стены каркасных деревянных домов, трехслойные железобетонные панели и конечно стены колодцевой кладки из штучных каменных материалов.

Kолодцевая кладка представляют собой трехслойную конструкцию. Толщина первого слоя — внутренней несущей стены — определяется лишь прочностными требованиями; толщина теплоизоляционного слоя диктуется теплофизическими требованиями; назначение третьего (лицевого) слоя — защитить утеплитель от внешних воздействий.

Внутренний слой может быть выполнен из кирпича или блоков (бетонных, керамзитобетонных, шлакобетонных, гипсобетонных, газосиликатных, и т.д.).

Для лицевого слоя могут применяться кирпичи или камни керамические лицевые, отборные стандартные кирпичи, силикатные кирпичи, а также бетонные лицевые кирпичи. При облицовке силикатным кирпичом цоколь, пояса, парапеты и карниз выполняются из керамического кирпича. Для наружного слоя могут также использоваться бетонные и керамзитобетонные блоки со штукатуркой.

Специальные требования применяются к утеплителю, так как в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны. Основными из этих требований являются: устойчивость к деформациям и влагостойкость. Данным требованиям отвечают, и чаще всего применяются — керамзит, минеральная вата, пенополистирол и стекловата.

Следует отметить, что внутренний и наружный слои ограждающей трехслойной конструкции должны быть связаны между собой (жесткими или гибкими связями). С позиции теплотехники эти связи являются «мостиками холода» и они могут значительно снизить термическое сопротивление всей ограждающей конструкции. Очевидно, что самое большое снижение теплосопротивления дает применение жестких кирпичных связей. Использование связей из нержавеющей стали значительно уменьшает теплопотери. Однако наиболее перспективный вариант с точки зрения борьбы с мостиками холода — применение специальных стеклопластиковых связей, в этом случае, теплопотери, как правило, не превышают 2%.

Вообще, стеклопластик наиболее перспективный материал для гибких связей, он обладает очень низкой теплопроводностью, высокой прочностью и очень высокой химической и деформационной стойкостью.

При проектировании и эксплуатации трехслойных стен с внутренним расположением утеплителя существует еще одна чрезвычайно серьезная проблема, на которую необходимо обратить внимание — это конденсация влаги внутри конструкции. Водяной пар, в результате диффузии попадающий в толщу конструкции, может привести к прогрессирующему отсыреванию утеплителя и постепенной потере им своих теплоизолирующих свойств. При этом утеплитель не высыхает даже в теплое время года, т.к. наружный слой является паробарьером.

Для борьбы с этим явлением применяется пароизоляционный слой и/или устраивается воздушный вентиляционный зазор. Необходимость и местоположение паробарьера определяются расчетом. При необходимости он устраивается перед теплоизоляционным слоем стены.

Некоторые варианты конструкций стен с использованием керамзита в качестве утеплителя. Как было выше сказано достаточно распространена и экономична конструкция наружных кирпичных стен при колодцевой кладке, при которой стену фактически выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной, например, в полкирпича, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными кирпичными мостиками с образованием замкнутых колодцев.

Колодцы по ходу кладки заполняют керамзитом или легким керамзитобетоном. Такое решение хорошо защищает утеплитель от внешних воздействий, хотя и несколько ослабляет конструктивную прочность стены.

По другому варианту, на одной ленте фундамента одновременно возводят параллельно с основной стеной и кладку в полкирпича. Но стены связаны друг с другом закладными элементами, выполненными в виде скобы из арматуры диаметром 5 — 6 мм. Отогнутые в разных плоскостях законцовки каждой скобы располагаются в слоях раствора соединяемых стен. Возможно и применение специальных стеклопластиковых связей. В зазор между стенами засыпают керамзит. Интересен и вариант возведения из стеновых блоков двух параллельных стен с организацией утепления аналогичным способом.

При сплошной кладке экономично устройство кирпичных стен с наружным или внутренним утеплением. В этом случае толщина кирпичной стены может быть минимальной, исходя лишь из требований прочности, то есть быть во всех климатических районах равной 25 см, а тепловая защита обеспечивается толщиной и качеством утеплителя. При расположении утепляющего слоя изнутри его защищают от водяных паров пароизоляцией, при расположении снаружи — защищают экраном или штукатуркой от атмосферных воздействий. Кирпичные стены имеют большую тепловую инерционность: они медленно прогреваются и также медленно остывают. Причем эта инерционность тем больше, чем толще стена и больше ее масса. В кирпичных домах температура внутри помещений имеет незначительные суточные колебания и это является достоинством кирпичных стен. Вместе с тем, в домах периодического проживания (дачи, садовые дома) такая особенность кирпичных стен в холодное время года не всегда желательна. Большая масса охлажденных стен требует каждый раз для своего прогрева значительного расхода топлива, а резкие перепады температуры внутри помещений приводят к конденсации влаги на внутренних поверхностях кирпичных стен. В таких домах стены изнутри лучше обшить досками. Внутренние несущие стены обычно выкладывают из полнотелого (глиняного или силикатного) кирпича.

Теплоизоляция полов и перекрытий

Благодаря своим превосходным техническим характеристикам керамзит нашел самое широкое применение для теплоизоляции полов и фундамента, межэтажных перекрытий, а также крыш и мансард.

Использование керамзита

1.Теплоизоляция пола по грунту;

2.Теплоизоляция перекрытий;

3.Выравнивание при работе с черновым полом;

4.Теплоизоляция фундамента.

Правда, в таких случаях его применение требует достаточно большого запаса по высоте: для того чтобы удовлетворить требованиям СНиП II-3-79* к теплосопротивлению перекрытий над подвалом, потребуется слой толщиной около 30 см. Поэтому этот материал очень хорошо подходит для устройства теплоизоляции по грунту, когда под полом первого этажа есть достаточно много места. Есть еще один немаловажный момент при строительстве малоэтажных зданий с использованием керамзита — в данном материале не живут грызуны.

Использование керамзита приобретает особое значение в условиях нашего неустойчивого климата и повышенной влажности, так как он погодоустойчив, огнестоек, не разрушается при замораживании и не подвержен гниению. Благодаря этим свойствам, рекомендуется использовать керамзитовый гравий для отсыпки фундамента, что позволит сократить глубину залегания фундамента с 1,5 м до 0,8 м, предотвращая при этом промерзание грунта вокруг фундамента, а, следовательно, и перекос конструкций здания (рамы, двери и т.п.). Для этого керамзит засыпают с внешней стороны по периметру ленточного фундамента на глубину 250 мм под бетонную стяжку. Такой подход особенно будет полезен и для тех, у кого близки грунтовые воды, и для тех, кто уже построил дом, но не обеспечил требуемую глубину заложения фундамента. См. рис. 1.

Рис. 1 Отсыпка керамзитовым гравием фундамента

Перекрытия над отапливаемыми помещениями (между этажами) обычно дополнительно утеплять не требуется. Другое дело, если стоит задача сделать комнату (например, детскую) максимально теплой, тогда вопрос в том, лаги какой высоты вы можете себе позволить — иначе говоря, сколько сантиметров от высоты потолка готовы «принести в жертву». Если же у вас есть место и под полом, то слой утеплителя толщиной 10-12 см никогда не повредит, а на обогрев комнаты уйдет меньше энергозатрат. См. рис. 2.

Рис. 2 Теплоизоляция полов

Утепление водопроводных тепловых сетей

Керамзит поможет создать и поддержать в бане нужную температуру, влажность и тишину, так необходимую для ощущения комфорта, отдыха и «легкого пара». Всем хорошо известно, сколько проблем, особенно в зимнее время, могут создать аварии водопроводных и тепловых сетей. Многих из этих проблем можно избежать, используя керамзит в качестве засыпки при их утеплении. Преимущества керамзитового гравия заключаются в том, что свойства этого материала не только облегчают доступ к месту аварии, но позволяют использовать его повторно после устранения аварийного прорыва тепловых или водопроводных сетей. См. рис. 1.

Рис. 1 Утепление водопроводных тепловых сетей