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.

Керамзит характеризуется типоразмером, формой зерна, плотностью и прочностью:

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.