Теплопроводность керамзита: характеристики, факторы, размеры гранул

Теплоизоляционные свойства насыпного керамзита

Важнейшим критерием при выборе стройматериалов, используемых для возведения и обустройства любого сооружения, является теплопроводность. С уменьшением ее значения возрастает температура в комнатах, снижаются затраты на их отопление. Наилучшие теплоизоляционные характеристики присущи материалам, имеющим закрытоячеистую структуру. В строительстве часто применяют керамзит, высокая популярность которого также обуславливается относительно небольшим весом, отличными звукоизоляционными свойствами, доступной ценой.

Согласно справочным данным, коэффициент теплопроводности данного материала составляет 0,1 – 0,18 Вт/(м*К). На значение этого показателя оказывает влияние совокупность факторов, основными из которых являются:

  • влажность;
  • размер гранул;
  • насыпная плотность, толщина слоя.

Чтобы исключить зависимость теплопроводности керамзита от наличия влаги, следует заранее позаботиться о гидроизоляции пола.

Керамзит в качестве утеплителя

Классифицируя подобный утеплитель по способу получения и размеру гранул, выделяют несколько его разновидностей:

Первый представляет собой округлые зерна размером 2-4 см, имеющие пористую структуру, покрытые прочной оболочкой. Именно наличие закрытых ячеек, содержащих в себе воздух, обуславливает возможность применения керамзитового гравия в качестве утеплителя. Получается он путем вспучивания лёгких сортов глины. Данная фракция характеризуется наилучшими теплоизоляционными свойствами.

Керамзитовый щебень – продукт дробления вспученной мягкой глины на фракции размером 1-2 см. В результате образуются элементы, имеющие неправильную, часто угловатую форму. Если в состав утеплителя будут входить зерна только такого вида, то теплопроводность керамзита будет несколько выше.

Побочным продуктом, образующимся при получении двух основных фракций, является керамзитовый песок, который представляет собой зёрна размером 0,5-1 см. Он обладает худшими теплоизоляционными свойствами по сравнению с гравием и щебнем. Данная разновидность используется, преимущественно, в качестве пористого наполнителя, входящего в состав бетонной стяжки.

Влияние насыпной плотности и толщины слоя на общую теплопроводность

При условии достижения равных теплоизоляционных свойств, слой керамзитового гравия будет иметь меньшую толщину в сравнении со щебнем. Нагрузка на перекрытие в первом случае ниже – это связано с разницей показателей насыпной плотности. Данный параметр характеризует отношение суммарной массы гранул (в данном случае керамзита) к их общему объему без учета промежутков между ними и неизбежно возникающих сколов.

Плотность керамзита принимает значения от 250 до 800 кг/м3.

На практике в качестве утеплителя используют смесь трех фракций: гравия, щебня, песка. Подобным образом достигается наибольшая жесткость и наименьшая толщина слоя, а также предотвращается конвекционное движение прогретого воздуха по образовавшимся пустотам между гранулами. Поэтому, рассчитывая высоту слоя керамзита, правильнее будет руководствоваться величиной истинной плотности, которая в 1,5-2 раза превышает насыпную. Рекомендуемая толщина его при укладке на грунт – 25-30 см. При утеплении бетонного перекрытия она не должна быть менее 10 см.

Сравнение с минватой и пенопластом

Пенопласт обладает хорошими утеплительными свойствами, которые выражаются конкретным значением — 0,047 Вт/(м*К). Он широко применяется для отделки многоквартирных или частных домов, офисных зданий. Но, не смотря на большую, на первый взгляд, эффективность плиты пенопласта (относительно слоя керамзита) – это далеко не всегда так.

Там, где требуется обустройство поверхностей, подвергающихся частым механическим воздействиям, существенным нагрузкам, лучше использовать смесь гравия и щебня. Однако при теплоизоляции стен, пола чердачных помещений пенопласт будет эффективнее. К тому же он обладает незначительным весом, характеризуется меньшей толщиной по сравнению с другими утеплителями. Все это позволяет применять его там, где излишние нагрузки на перекрытие недопустимы.

При утеплении пенопластом не требуется устройство дополнительной гидроизоляции. Однако ему, как и большинству полимерных материалов, присуща горючесть.

Минеральная вата также широко применяется для защиты жилья от холодов. Но и в этом случае не стоит сравнивать теплопроводность минваты и керамзита, даже несмотря на то, что значение ее в первом случае намного ниже (0,048-0,07 Вт/(м*К)). Используют такие утеплители в разных случаях. Так, для обшивки стен, потолков в частных домах с внутренней стороны помещения ни гравий, ни щебень, ни, тем более, керамзитовый песок абсолютно не пригодны. Минвата же здесь будет практически незаменима.

Однако она является довольно объемным утеплительным материалом. Любые попытки ее спрессовать приведут к уменьшению объема содержащегося в минвате воздуха, а значит, к снижению эффективности. К тому же использовать минеральную вату следует крайне осторожно. Данный вид утеплителя негативно воздействует на организм человека. Подобная характеристика говорит о том, что все работы по укладке следует производить только с применением средств индивидуальной защиты.

Характеристики керамзита

Характеристики керамзита по ГОСТ.

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.

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 (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.

МАРКА ПО НАСЫПНОЙ
ПЛОТНОСТИ
ВЫСШАЯ КАТЕГОРИЯ
КАЧЕСТВА
ПЕРВАЯ КАТЕГОРИЯ
КАЧЕСТВА
Марка по
прочности
Предел прочности
при сдавливании
в цилиндре,
МПа, не менее
Марка по
прочности
Предел прочности
при сдавливании
в цилиндре,
МПа, не менее
250П350,8П250,6
300П501П350,8
350П751,5П501
400П751,8П501,2
450П1002,1П751,5
500П1252,5П751,8
550П1503,3П1002,1
600П1503,5П1252,5
700П2004,5П1503,3
800П2505,5П2004,5

Характеристики керамзита – прочность пористого заполнителя

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. К такому же выводу на основе опытных данных пришли В. Г. Довжик, В. А. Дорф, М. 3. Вайнштейн и другие исследователи.

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. Поверхность распила так как материал мал

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.

Читайте также:  Системы дополнительного отопления с установкой насосов и радиаторов

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).

Для снижения водопоглощения предпринимаются попытки предварительной гидрофобизации пористых заполнителей. Пока они не привели к существенным положительным результатам из-за невозможности получить нерасслаивающуюся бетонную смесь при одновременном сохранении эффекта гидрофобизации.

Характеристики керамзита – деформативные свойства.

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.

Характеристики керамзита – теплопроводность.

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 oС, 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 — 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.

Теплопроводность керамзита насыпного: технические характеристики, свойства

Керамзит – это популярный строительный материал, который выпускают в виде стекловидных гранул. Для изготовления материала применяют особые сорта глины. Керамзит – это совершенно натуральный материал, но вот изготовлен искусственным путем. Представлен он в широком разнообразии, что расширяет область применения материала.

Использование

Пользуется сегодня большой популярностью, а связано это с тем, что он имеет длительный срок службы, его просто укладывать и он отличается высокими звукоизоляционными характеристиками. Именно эти положительные качества и позволили керамзиту стать одним из самых востребованным. Керамзит – это недорогой и простой в применении строительный материал.

Он имеет достаточно широкую сферу применения, среди которых можно выделить:

  • теплоизоляция полов, которая осуществляется благодаря низкой теплопроводности;
  • теплоизоляция стен лоджий, чердаков и подвалов, так как потери тепла можно сократить на 70%;
  • возведение жилых домов, промышленных объектов, дач и бань;
  • дизайнерские мероприятия на приусадебном участке: применение плиток, насыпи;
  • активно задействуют в сельском хозяйстве при внесении в грунт удается повысить показатели роста растении;
  • при изготовлении фильтров в очистных сооружениях;
  • при производстве легкого бетона, когда гранулы керамзита выступают в роли наполнителя.

При выборе качественного сыпучего материала важно знать, в чем отличие щебня и гравия.

Свойства

Перед тем как использовать, необходимо определить его основные свойства. Самым главным остается теплопроводность. Для рассматриваемого материала она составляет от 0,10 Вт/(м*К) до 0,18 Вт/(м*К). Таким образом, чтобы получить теплоизоляционные свойства минеральной ваты – керамзит должен укладываться в более толстый слой. Теплопроводность минеральной ваты и керамзита находится в соотношении 1:4.

Следующий показатель, который необходимо принимать во внимание при покупке керамита, водопоглощение. Он является очень важным, так как показывает, как будет вести себя материал под влиянием воды. Является относительно устойчивым материалом, а водопоглощение у него составляет 8-20%.

В статье вы можете найти таблицу теплопроводности материалов для внутренних и наружных работ.

На видео – коэффициент теплопроводности керамзита:

Еще одним свойством, которым может похвастаться керамзит, звукоизоляция. Для рассматриваемого материала эти показатели высокие. Максимальные результаты достигаются при шумоизоляции деревянного пола. Это связано с тем, что там керамзит выступает в роли промежуточного слоя между вешней частью и межэтажной плитой. Коэффициент теплопроводности минеральной ваты в кладке с керамзитом зависит от выбора марки минваты.

Керамзит – материал, который может похвастаться высокими показателями стойкости к морозу. Достигается это за счет низкого водопоглощения и глины, которая служит в качестве основы материала.

Численные значения не являются стандартными, так как материал морозоустойчив по умолчанию. Нормируют только показатели строительных камней, которые в своем составе содержат керамзит.

Несмотря на большое количество положительных качеств, керамзит имеет определенные недостатки:

  1. Высокая склонность образованию пыли. Таким образом, при работе с керамзитом необходимо позаботиться о своей безопасности, надев респиратор.
  2. Продолжительная сушка материала. Так как керамзит тяжело поглощает воду, то избавиться от нее еще сложнее. Чтобы в комнатах, при отделке которых использовали керамзит, не была повышенная влажность, стоит заранее предусмотреть прочный влаго-и парозащитный слой.
Читайте также:  Радиаторное отопление частного дома своими руками: батареи, трубы, схемы

На видео – свойства керамзита как утеплителя:

Сравнение разного вида

Керамзит сегодня может быть представлен в нескольких видах, каждый из которых имеет свои технические показатели и область применения. Представленный теплоизолятор классифицируют по методу получению и размеру гранул.

Таким образом, можно выделить следующие варианты материала:

А вот какой керамзит лучше для стяжки пола, поможет понять информация из статьи.

Какие характеристики существуют у керамзитобетонных стеновых панелей, поможет понять информация из данной статьи.

Так же будет интересно узнать о том, какие керамзитобетонные блоки лучше для строительства дома: https://resforbuild.ru/beton/bloki/dlya-stroitelstva-doma-kakie-luchshe.html

Для тех кто хочет узнать о том, каков вес пустотелого керамзитобетонного блока, стоит перейти по ссылке.

Гравий

Гравий – это материал, который представлен в виде округлых зерен. Их размер может достигать 2-4 см. Они имеют пористую структуру, а покрыты зерна прочной оболочкой. Структура материал содержит закрытые ячейки, которые наполнены воздухом.

Благодаря этому качеству керамзитовый гравий могут применять в роли утеплителя. Для изготовления его применяют метод вспучивания легких сортов глины. Полученный материал обладает наилучшими теплоизоляционными свойствами. А вот каковы отличия гравия и щебня, можно узнать из статьи.

Керамзитовый щебень

Керамзитовый щебень – это материл, который поучен методом дробления вспученной мягкой глины. В результате получаются фракции размером 1-2 см. Образованные элементы имеют неправильную форму, чаще всего она угловатая. Если состав теплоизолятора будет содержать зерна только такого вида, то показатели теплопроводности керамзита будут выше. А вот какова теплопроводность керамзит, очень подробно рассказывается в данной статье.

Керамзитовый песок

Керамзитовый песок – это побочный продукт, который образуется при получении двух основных фракций. Этот материал представлен в виде зерен. Их размер достигает 0,5-1 см. имеет плохие теплоизоляционные свойства, если сравнивать с гравием и щебнем.

Представленная разновидность керамзита активно применяется в роли пористого теплоизолятора, который входит в состав бетонной стяжки.

Таблица – Характеристика различных видов керамзита

Марка по насыпной плотностиВысшая категория качестваПервая категория качества
Марка по прочностиПредел прочности при сдавливании в цилиндре, МПаМарка по прочностиПредел прочности при сдавливании в цилиндре, МПа
250П350,8П250,6
300П501П350,8
350П751,5П501
400П751,8П501,2
450П1002,1П751,5
500П1252,5П751,8
550П1503,3П1002,1
600П1503,5П1252,5
700П2004,5П1503,3
800П2505,5П2004,5

А вот какие плюсы и минусы сухой стяжки пола и какие отзывы о таком строительном материале существуют. поможет понять информация из данной статьи.

Возможно вам так же будет интересно узнать о том, каков вес газосиликатного блока.

Какова стоимость сухой стяжки пола за квадратный метр, очень подробно рассказывается в данной статье.

В любом современном строительстве используется пенопласт, а вот каковы технические характеристики пенопласта 50 мм, поможет понять информация из данной статьи.

Производители и цены

Сегодня керамзит представлен в широком ассортименте. Главное при выборе обратить внимание на проверенных производителей.

К их числу можно отнести:

  • Керамзит- цена 125 рублей за мешок
  • «Клинстройдеталь» – цена 250 рублей за мешок;
  • ПСК комбинат – цена 100 рублей за мешок;
  • «КСК Ржевский» – цена 180 рублей за мешок;
  • «Мелиз» – цена 150 рублей за мешок;
  • «Эксперимент» – цена 240 рублей за мешок;
  • «Керамзитовый завод Алексинский» – цена 190 рублей за мешок;
  • «Белкерамзит» – цена 170 рублей за мешок.

На видео – свойства керамзита для пола:

Керамзит – это популярный материал, который используют в качестве теплоизоляции. Он имеет отличные показатели теплопроводности, звукоизоляции и морозостойкости. Его активно применяют при утеплении деревянных полов, при изготовлении фильтров для скважин или производства бетона. Покупать материал необходимо только у проверенных производителей, чтобы не переживать за счет качество керамзита.

Теплопроводность керамзита и ее зависимость от различных факторов

Теплоизоляционные свойства керамзита хорошо известны и во многом определяются сырьем, из которого он производится. Удельная теплопроводность керамзита – одна из главных его характеристик, которая, вместе с малым удельным весом и прочностью, определяет широкое применение этого материала в строительстве.

Что влияет на теплопроводность керамзита

Для материалов, выполняющих защитные функции, теплопроводность – особенно важная характеристика. Для керамзита, как природного материала, она зависит от сочетания различных его качеств.

Во-первых, характеристика теплопроводности керамзита зависит от его фракции (размера гранул): чем крупнее гранулы, тем больше понадобится утеплителя. На теплопроводность влияют например, такие характеристики, как влажность и пористость керамзита. Средний коэффициент теплопроводности керамзита определить непросто из-за множества отклонений. В справочной литературе значение можно встретить данные что она колеблется в пределах 0,07-0,16 Вт/м.

Следует выбирать керамзит с минимальной теплопроводностью. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем большее количество тепла проходит через слой изолятора за определенное время и тем, соответственно, ниже его теплозащита. Таким образом, чем больше пористость керамзита, тем ниже его плотность, а также теплопроводность.

Керамзит гигроскопичен: с увеличением влажности он повышает свою теплопроводность и теряет свойства утеплителя, а с увеличением веса растет еще и нагрузка на перекрытия. Качественная гидроизоляция керамзита необходима для сохранения свойств, обеспечивающих сохранения тепла в вашем доме.

Итак, керамзит имеет теплопроводность, которая зависит от его фракции: с уменьшением размера керамзитового зерна уменьшается его пустотность, увеличивается насыпная плотность и увеличивается теплопроводность.

По размерам гранул керамзит делят на керамзитовый гравий, щебень и песок.

Керамзитовый щебень

Получают из вспученной керамзитовой массы методом дробления.

Керамзитовый гравий

Круглые или овальные частицы, получаемы в барабанной печи вспучиванием легкой глины. Обладает прочной плотной поверхностью, поэтому часто используется, в качестве наполнителя бетона. Обладает самым низким коэффициентом теплопроводности. К примеру, керамзитовый гравий 10-20 мм марки по насыпной плотности М350 и марки П125 по прочности (3,1 МПа) имеет коэффициент теплопроводности 0,14 Вт/(м°С).

Керамзитовый песок

Имеет фракцию до 5 мм и используется чаще всего для утепления.

Производственные процессы, влияющие на теплопроводность керамзита

Согласно результатам исследований, характеристики теплопроводности керамзита зависят от присутствия в нем кварца на определенном этапе производства и, в меньшей степени, от плотности и пористости материала. Напрашивается вывод, что на качество керамзита оказывает влияние метод его производства, поскольку стекловидный кварц появляется именно в ходе производственного процесса.

Заметим, что сам монокристаллический кварц обладает высокой теплопроводностью (6,9-12,2 Вт/м), которая целиком зависит от характеристик сырья. Из глины, обладающей хорошим вспучиванием, в фазе стеклообразования получается кварц, теплопроводность которого выше, чем у кварца из глины с худшим вспучиванием. Подобная зависимость распространяется также и на свойства керамзита.

Имеет значение также технология производства. Содержащийся в керамзите кремнезем способствует повышению теплопроводности, а другие оксиды, напротив, понижают ее. Это не распространяется на газы, которые образуются при нагревании глиняной массы до температуры вспучивания. Установлено, что при содержании в порах от 55% Н2+СО теплопроводность керамзита вдвое выше, чем при наполненности их воздухом.

На теплопроводность влияет также размер микропор: чем меньше поры, тем меньше теплопроводность. При этом, сама пористость при этом существенно на этой характеристике не сказывается.

Перечисленные выше характеристики, главным образом, зависят от способа производства. Обычный способ производства, как правило, не позволяет значительно изменять качество керамзита. Однако, современные способы производства (пластичный способ или «совместный обжиг») позволяют значительно увеличивать теплоизоляционные свойства керамзита.

При суммарном сравнении характеристик керамзита и пенопласта предпочтение отдается керамзиту, хотя теплопроводность пенопласта очень низка – 0,038-0,041 Вт/м.

Свойства керамзита и его характеристики: коэффициент теплопроводности

При выборе любых материалов особое внимание уделяется их главным характеристикам. Теплопроводность является важнейшим показателем при строительстве и ремонте большинства зданий и сооружений. Минимальные показатели теплопроводности дают возможность экономить на отоплении. Очень часто во время строительных работ применяют керамзит. Что за свойства у этого материала и какая у него теплопроводность?

Что такое теплопроводность

При теплопроводности происходит отдача тепла от тёплой поверхности более холодной. В сфере строительства это определение можно выразить следующим образом: процесс передачи тепла происходит из помещения на улицу.

Материалы с высокой теплопроводностью легче отдают тепло улице. Строители советуют применять те материалы, которые отличаются наименьшим показателем теплопроводности. Для сбережения тепла в доме или квартире необходимо использовать материалы с наименьшим коэффициентом теплопроводности.

В строительстве используется параметры этого важного показателя, проходящее через 1 м 2 и толщиной 1 метр за единицу времени ВТ/(м*К), создавая определённое сопротивление. Параметры могут меняться в зависимости от состава материалов. Даже в одном типе материала могут быть разные коэффициенты из-за различных добавок, которые применяют производители.

Керамзит и его особенности

К числу востребованных утеплителей относится керамзит. Он является насыпным материалом. Такая особенность даёт возможность применять его с разной плотностью. Это создаёт разные показатели теплопроводности материала в зависимости от слоя засыпания. Гранулы в зависимости от размеров делятся на виды:

Читайте также:  Роквул Флор Баттс: характеристики, плюсы и минусы, сфера применения

  • щебень;
  • гравий;
  • песок.

Производится материал из глины или сланца методом обжига с очень высокой температурой. Его производят на специализированных предприятиях. Глиняные конгломераты оплавляются с наружной поверхности. В результате получается гладкий материал со специфической окраской. В процессе обжига происходит выделение газов, после чего материал приобретает пористую структуру.

Глина в том или ином виде входит в состав многих строительных материалов. Она обладает отличными характеристиками, среди которых выделяется прочность. Такая особенность есть и у керамзита. Пористая структура керамзита улучшает его теплопроводные свойства.

Гравий представляет собой овальные или круглые окатыши, гранулы. Они отличаются красно-коричневым цветом. В таком виде чаще всего выпускается керамзит и применяется в строительной сфере.

Щебеньэто фрагменты, которые получаются в результате раскалывания крупных конгломератов керамзита. У него угловатая форма с заострёнными краями. Основное применение он находит в составе бетона.

Отсев или песок — это мелкие частички, которые являются побочным продуктом в процессе производства утеплителя.

По размерам гравий и щебень занимают от 5 до 40 мм, а песок и отсев совсем мелкий, их частицы равны менее 5 мм.

Основные свойства

За счёт пористого строения керамзит является лёгким материалом. Его качество определяется несколькими показателями:

  • прочностью;
  • размером гранул;
  • объёмным весом.

Керамзитовый гравий разделяется по маркам и варьируется в диапазоне 150-800. Область применения керамзита всегда зависит от его плотности. Он является экологически чистым сырьём, а также долговечным, поэтому находит широкое применение в строительстве.

Кроме, теплоизоляционных свойств и плотности, опытные строители советуют обращать внимание на его водопоглощение. Такой параметр влияет на долговечность материала и его область применения.

Нужно также отметить его морозоустойчивость и огнеупорность. Эти характеристики имеют значение при использовании материала для проведения строительных работ. Он обладает хорошей кислотоустойчивостью и химической инертностью. Поскольку это натуральный материал, его часто применяют для современного и экологически чистого домостроения.

Керамзитовые блоки

Применение новых технологий позволяет использовать в сфере строительства разные способы экономии средств и ускорения возведения зданий. Одним из таких новых способов является производство керамзитобетонных блоков. Они обладают отличными качествами. Для их производства смешивается песок, цемент и гравий, размерами больше 5 мм. На показатели теплопроводности влияют зёрна в смеси.

Коэффициент теплопроводности блоков обозначается буквой «А». На показатели оказывают влияние некоторые факторы:

  • количество и качество используемого сырья для смеси;
  • количество воздушных ячеек в готовом материале;
  • размеры керамзитовых блоков, их ширина, длина и высота;
  • марка применяемого бетона в составе блоков.

Сами блоки в зависимости от строительства делятся на несколько видов. Например, для теплоизоляции применяют блоки с плотностью 400-600 кг/м 3 . Изделия с большим количеством пустот и неплотной текстурой обладают самыми лучшими показателями теплоизоляционных качеств.

Для несущих стен используют конструктивные полнотелые блоки. Они считаются самыми прочными с хорошими показателями теплоизоляции. Зачастую для снижения веса несущих стен применяют блоки конструктивно-теплоизоляционные.

Технические характеристики

Керамзит предназначен для утепления конструкций во время строительных работ и для уменьшения веса используемых материалов. К основным техническим характеристикам этого материала относятся:

Прочность — этот показатель зависит от марки и вида керамзита. У гравия с плотностью 100 прочность при сдавливании составляет 2-2,5 мПа. По мере плотности прочность взрастает.

Коэффициент уплотнения — для наивысшего качества этот показатель не должен превышать 1,15. Он очень важен для транспортировки и длительного хранения.

Теплопроводность керамзита составляет 1-1,8 Вт(м*0С), по сравнению с пенополистиролом толщиной в 18 см такой эквивалент должен быть у керамзита с толщиной слоя 25 см. В сравнении с метровой кладкой кирпича, 10 см насыпь керамзита сохраняет такое же количество тепла. На теплоизоляционные свойства влияет плотность керамзита.

Влагопоглощение — устойчив к воздействию воды, коэффициент составляет 8-20%. Такие показатели есть только у керамзита с обожжённой коркой. При её отсутствии материал теряет свои теплоизоляционные свойства.

Звукоизоляция — хорошо подавляет шумы и обладает эффективной звукоизоляцией.

Огнеустойчивость — поскольку материал выполнен из обожжённой глины он не подвержен горению и не выделяет вредных веществ в процессе горения.

Морозоустойчивость — не боится низких температур и колебаний.

Химическая устойчивость — глина не вступает в реакцию с большинством веществ, применяемых в производстве строительных материалов.

Биологическая устойчивость — не боится плесени, грибков, не подвержен процессам гниения.

Экологичность — является чистым природным утеплителем без различных токсичных выделений.

Все перечисленные характеристики сделали керамзит очень популярным строительным материалом. Его качества и свойства, а также приемлемая стоимость позволяют ему быть конкурентноспособным и востребованным уже долгие годы.

Теплопроводность керамзитобетона

При выборе стройматериалов важно обратить внимание на теплопроводность, так как от нее будет зависеть энергоэффективность дома и предполагаемый бюджет. Отличными сберегающими свойствами обладает керамзитобетон. Рассмотрим теплопроводность керамзитобетона подробнее.

Для чего смотрят на коэффициент теплопроводности керамзита?

От этого показателя зависит толщина стен будущего дома или сооружения нежилого назначения. При проведении расчетов нужно сразу учесть, что материал отличается хорошими показателями теплосбережения. Опыты показали, что использование керамзитобетона в качестве материала стен строения снижает утрату тепла на 75%. Такой процент разрешает возводить дом с нетонкими стенами.

Основные характеристики

Отличные тепло- и звукоизоляционные свойства материала (приведены в таблице выше) обусловлены его пористой структурой и плотностью. Это делает блоки достаточно легкими. При изготовлении керамзитобетона используется специальная технология отжига, подобная той, которая применяется при производстве кирпичей.

В основа блоков – раствор из цемента, воды, песчаного наполнителя и керамзитовых гранул. При этом основную роль играет именно концентрация и размеры последних в составе.

Что касается самой теплопроводности, то ее коэффициентом называется количество тепла, проходящего за час через определенный строительный элемент (тело). При этом данные указываются для тела с площадью основания в 1 м2 и толщиной в 1 м. Сопротивление материалов

При производстве самих блоков может варьироваться количество гранул в составе, создавая при этом элементы с нужными показателями. С их учетом керамзитобетонные блоки разделяют на:

  • Конструкционные. Используются для сооружения несущих элементов здания.
  • Теплоизолирующие. Имеют низкие показатели прочности, но зато обеспечивают высокую изоляцию.
  • Конструкционно-теплоизолирующие. Имеют средние характеристики прочности и теплосбережения. В основном применяются для изготовления сборных панелей.

С увеличением размеров гранул керамзита в бетоне снижается способность материала пропускать тепло, что разрешает сооружать конструкции с узкими стенами в местах, где их уровень прочности будет достаточный, чтобы выдерживать возлагаемые нагрузки.

Такие характеристики материала – находка для строительства. При небольшой ширине стен и, соответственно, массе не требуется создания высокопрочного основания, что сокращает затраты на строительство.

Некоторые особенности материала и его коэффициент теплопроводности

Блоки из керамзитобетона – материала с продолжительным сроком службы, способны сохранять высокие характеристики прочности и теплоемкости на протяжении более 50 лет.

Размеры готовых элементов значительно ускоряют строительный процесс и при этом их кладку вполне можно выполнять собственноручно (без наличия специальной техники).

Размерные показатели определяются назначением блоков. Характеристики прочности зависят исключительно от цемента (М100-500).

Показатели плотности, кг/м 3Теплопроводность, Вт/(м·°С)
В условиях использованияИзначальные данные
5000,17–0,230,14
6000,20–0,260,16
8000,24–0,310,21
10000,33–0,410,27
12000,44–0,520,36
14000,56–0,650,47
16000,67–0,790,58
18000,80–0,920,66

Сравнение теплопроводности в таблице

Если рассматривать разрез керамзитобетонного блока, то он внутри имеет множество ячеек с воздухом. Это обусловливает его высокие показатели теплосбережения. Стоит отметить и способность керамзита влиять на уровень влажности в помещении. Он ее вбирает при слишком большой концентрации и отдает в случаях, когда воздух излишне сухой. Именно по этой причине в доме из такого материала всегда будет оптимальная влажность воздуха.

Достоинства керамзита

Также материал отличается:

  • Полной безопасностью для здоровья. При проживании в сооружениях, возведенных и керамзита, не будет наблюдаться ухудшения состояния у членов семьи из-за воздействия на организм вредных веществ. Он экологически чист.
  • Уменьшением трудозатрат на укладку блоков благодаря большому размеру элементов. При этом для выполнения работы нет надобности нанимать специальную технику или бригаду работников.
  • Повышенной морозостойкостью (при условии использования высоких марок цемента) и высокой плотностью структуры. Уровень устойчивости к температурам зависит от конструктивного назначения элементов.
  • Небольшой массой – снижает нагрузку на основание.
  • Способностью продолжительное время сохранять отличные показатели.
  • Паропроницаемостью. Дом из керамзита будет «дышать».

Выбирая для сооружения дома или другого строения керамзитобетонные блоки, можно получить прочную и долговечную конструкцию. Использование материала позволит в случае правильного подбора изоляции, отделки и других составляющих сооружения создать оптимальную среду для проживания человека. Только на стадии проектирования обязательно нужно правильно рассчитать ширину стен.

Ссылка на основную публикацию