Прочность керамзита: Полезная информация

Полезная информация

Плотность керамзита

Плотность керамзита зависит от величины его зерен. Чем крупнее гравий, тем меньше его насыпная плотность. Это связано с тем, что керамзит крупной фракции включает более вспученные при обжиге гранулы. По насыпной плотности керамзит делят на десять марок – от 100 до 600 кг/м3. И именно этот показатель помогает определить расход керамзита при планировании строительного проекта.

Удельный вес керамзита

Удельный вес любого вещества не является постоянной величиной и зависит от места и условий его измерения. Таким образом, точно узнать, сколько весит керамзит, можно только путем его взвешивания в данный момент и в конкретных условиях хранения или применения. В среднем удельный вес керамзита составляет 200-350 кг/м³.

Для этого показателя также используют термин «объемный вес керамзита», так как он показывает вес на единицу объема керамзита.

Вес мешка керамзита обычно составляет 10-12 кг.

Коэффициент теплопроводности керамзита

Показатель теплопроводности гравия может быть разной в зависимости от производителя, качества сырья и технологии изготовления. Среднее значение этого показателя варьируется от 0.08 до 0.14 Вт/(м·К).

Морозостойкость керамзита

Для утепления зданий и сооружений часто используют керамзит. ГОСТ требует, чтобы показатель морозостойкости не был ниже 15. Это означает, что гравий может выдержать 15 циклов в условиях низких температур. Производители обычно выдерживают этот стандарт.

Прочность керамзита

Прочность определяют путем сдавливания керамзита специальным прибором – пуансоном на конкретную глубину. При этом фиксируется величина напряжения, которая и считается условной прочностью гравия. Также прочность керамзита можно узнать путем сдавливания прессом его отдельных гранул.

Керамзит высокого качества обладает, как правило, высокой прочностью.

Прочность керамзита и марка керамзита по прочности

Прочность пористых заполнителей, к которым относится керамзит, стоит в числе наиважнейших технических показателей, влияющих на качество сыпучего строительного материала. Именно прочность керамзита влияет на надежность будущей конструкции. Для определения прочности керамзита вне бетона его гранула стачивается с двух сторон для получения у нее двух параллельных опорных плоскостей. После этого ее помещают в пресс и сдавливают. Чем большее число гранул будет испытано, тем выше будет точность результата. Для получения среднего показателя прочности керамзита сдавливают минимум 10 гранул. Важно отметить, при испытании керамзита в бетоне получают прочностную характеристику, которая может в 4-5 раз превышать стандартные показатели. Определение прочности керамзита в бетоне считается более точным методов. Стандартный метод подразумевает засыпку керамзита в цилиндр и сдавливание его там пуассоном с уменьшением первоначального объема на 20%.

Получаемое значение принимают за условную прочность пористого заполнителя.

Для каждой марки керамзита по насыпной плотности устанавливаются строго определенные требования к его прочности при сдавливании в цилиндре. Область использования данного материала зависит от того, какая марка керамзита установлена по прочности.

Согласно действующему на керамзит стандарту различают следующие марки по прочности:

Марка по насыпной плотности	Первая категория качества		Высшая 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
М250	П25	0,6	П35	0,8
М300	П35	0,8	П50	1
М350	П50	1	П75	1,5
М400	П50	1,2	П75	1,8
М450	П75	1,5	П100	2,1
М500	П75	1,8	П125	2,5
М550	П100	2,1	П150	3,3
М600	П125	2,5	П150	3,5
М700	П150	3,3	П200	4,5
М800	П200	4,5	П250	5,5

Высококачественный керамзитовый гравий обладает высокой прочностью, обладает меньшими и равномерно распределенными, замкнутыми порами.

Благодаря достаточному количеству стекла в составе, качественный керамзит является прочным и плотным материалом. При распиле таких гранул хорошо видна корочка, а кромки сохраняются.

Всё о керамзите

© 2014-2015 Granitresurs

фото, технические характеристики и свойства, плотность, теплопроводность, удельный вес, фракции, виды, гост

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.

Как рассчитать сколько кубов керамзита в мешке расскажет следующее видео:

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 технологии производства 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 использовать для строительства и утепления различных конструкций.

Марки керамзита и области его применения

Керамзитовый гравий. Фракция 10-20 мм

Керамзитовый гравий фр. 10-20 мм,  выпускаемый « ООО Лёгкий керамзит» полностью соответствует ГОСТ-32496-2013. Возможен выпуск четырёх марок данной фракции: М-250, М-300, М-350, М-400.

	М-250	М-300	М-350	М-400
насыпная плотность	210-250 кг/м³	250-300 кг/м³	300-350 кг/м³	350-400 кг/м³
прочность	0,5-0,7 Мпа( П-25)	0,7-1,0 Мпа( П-35)	1,0-1,5 Мпа( П-50)	1,5 Мпа( П-75)
теплопроводность	0,0960 Вт/м С°	0,0960 Вт/м С°	0,1020 Вт/м С°	0,1110 Вт/м С°

Гравий керамзитовый фрак.10-20 мм  используют для теплоизоляции кровли скатного типа, теплоизоляции и звукоизоляции стен, полов и перекрытий. Имея низкую насыпную плотность, он не утяжеляет конструкцию. Высокие звукоизоляционные качества оградят вас от шумных соседей. Прокладывая водопроводные трубы и теплосеть, засыпав их керамзитом, вы будете уверены в том, что труба для отопления будет греть ваш дом и вас, а не улицу или промёрзшую землю.

 

Керамзитовый гравий. Фракция 5-10 мм

Керамзитовый гравий фракции 5-10 мм  очень востребованный строительный материал. Это обусловлено широтой его применяемости. Незаменим при разработке « тёплого» пола (им заполняют пространство под гипсоволокнистым листом), используя немецкую технологию. Керамзит данной фракции используют в производстве керамзитобетонных блоков, имеющих небольшой вес, высокую прочность и теплоизоляцию. При помощи керамзитовых блоков можно возводить как внутренние, так и внешние стены постройки. Керамзитовый гравий фр.5-10мм  часто используют в качестве дренажа для корней растений. За счёт этого улучшается воздухообмен, производится защита корней от высыхания в жаркую погоду и образования плесени в дождливую. Фракция 5-10 мм часто применяется в качестве основы под бетонную стяжку. Керамзит фр.5-10мм,выпускаемый ООО «Лёгкий керамзит», соответствует ГОСТ32496-2013.

 

	М-400
насыпная плотность	350-400 кг/м³
прочность	≥ 1,5-2,0 Мпа( П75, П100, П125)
теплопроводность	0,1110 Вт/мС°

 

 

Гравий керамзитовый. Фракции 0-10 мм; 0-5 мм

Гравий керамзитовый фракций 0-5мм и 0-10мм применяется при заливке цементной стяжки пола, выравнивая и делая его намного теплее, используется при изготовлении конструктивно-теплоизоляционных лёгких бетонов. Гравий мелких фракций нашёл применение в растениеводстве в качестве дренажа и наполнителя гидропонной системы…

 

	М400 (0-10 мм)	М450; 500 (0-5 мм)
насыпная плотность	350-400 кг/м³	400-500 кг/м³
прочность	не менее 2,0 Мпа	не менее 2,0 Мпа
ТУ	5711-003-75164759-2016	5712-002-00282352-2003

 

Гравий керамзитовый дроблёный. Фракция 0-10 мм

 

насыпная плотность	350-400 кг/м³
прочность	не менее 1,5 Мпа
ТУ	5711-005-75164759-2016

 

Наиболее часто, материал применяется для утеплительной просыпки в трехслойной кирпичной стене, в частном и малоэтажном строительстве. Используется керамзит и в качестве водоудерживающего слоя в специальных стяжках. Материалом можно заменить многие другие (перлит, вермикулит, керамзит) при изготовлении легких бетонов для разнообразного строительства. Применяется дробленый керамзит и для засыпки фундаментов, где выступает в качестве утеплительного слоя.

Дробленый керамзит — новый фильтрующий материал для водоочистных фильтров

Спецкерамзит. Фракции 10-40 мм

 

насыпная плотность	180-220 кг/м³
прочность	0,11Мпа
теплопроводность	0,0844Вт/м С°
ТУ	5712-001-00282352-2002

 

 

Гравий керамзитовый со специальными свойствами фр. 10-40 мм из-за самой малой насыпной плотности используется для засыпания фундаментов,чердачных помещений, погребов (в местах, где необходима большая теплоизоляционная сила), используется при посадке кустарников и крупных деревьев в качестве дренажа.

 

Керамзит- экологически чистый и долговечный материал:

Свойства:

• высокий уровень прочности
• хорошие показатели тепло- и звукоизоляции
• морозоустойчивость
• химическая инертность
• влагостойкость
• пожаро- и взрывобезопасность
• долговечность
• оптимальное соотношение качества и стоимости

 

 

Керамзит и его основные характеристики

09.06.2019 20:51

Многие знают, что при помощи керамзита можно с легкостью утеплить свой дом, а также его иногда добавляют при строительстве в бетон. Тем не менее, чтобы избежать ненужных трат и увеличения нагрузки на все строение в целом необходимо гораздо подробнее знать свойства керамзита.

Главные свойства керамзита

Многие знают, что строения, построенные из жженых кирпичей, гораздо лучше сохраняют тепло, чем дома построенные из бетонных блоков. Глина под воздействием высоких температур меняет свои свойства, в результате чего плохо проводит тепло и холод. У керамзита имеются точно такие же характеристики, только они значительно лучше благодаря тому, что у него пористая структура.

Применение керамзита в строительстве для термоизоляции, также обусловлено его достаточно малой теплопроводностью составляющей 0,12 Вт/Мк. Кроме этого данный материал обладает достаточной прочностью, под воздействием нагрузок гранулы разрушаются максимум на 13 процентов. При достаточно плотной укладке и отсутствии нагрузки, объем уменьшается на 5-7 процентов.

Еще одним общеизвестным фактом является то, что керамзит полностью защищен от воздействия воды, а вдобавок к этому обладает морозоустойчивостью, что в сочетании обеспечивает надежность и долговечность его засыпки. По воздействию радиации он абсолютно нейтрален, его значения варьируются от 200 и до 250 Бк/кг.

Такой важный параметр керамзита как плотность

Утеплитель насыпного типа широко используют как в стенах и перекрытиях, так и при строительстве кровли, при этом важно знать точную плотность фракций. 

Гравий вспученного образца из обожженных глин насчитывает более 10 марок, и каждая в свою очередь определяется насыпной плотностью керамзита. В большинстве случаев при одинаковых размерах данных гранул, истинные параметры отличаются от требуемых в меньшую сторону. 

В качестве примера: размер фракций от 10 и до 20 мм у марки М450 имеет показатели плотности от 430 и до 450 кг/м3, у марки М500 данные параметры составляют 450-470 кг/м3 

Если при строительстве используется керамзитовый песок, то показатели марок устанавливают на более высокий уровень. Показатель плотности для М800 составляет от 730 и до 760 кг/м3. Обязательным условием является то, чтобы показатель коэффициента соотношения самых маленьких и самых больших гранул не превышал 1,5, в противном случае значительно снижается прочность до 27 процентов.  

Также не стоит забывать и про качество керамзита, так как от него напрямую зависит сама форма фракций. Шарообразная форма считается идеальной, именно это говорит о высоком качестве используемого керамзита. 

Вес керамзита объемный и удельный

Зная объем занимаемый уплотнителем можно с легкостью вычислить количество кубических метров необходимых для увеличения теплоизоляционных свойств перекрытий, кроме того неплохо иметь информацию о весе керамзита удельном или объемном. Идеальным показателем данного значения является 0,96 г/см3, который можно достичь нагреванием до 1300 градусов.

Вес керамзита может зависеть от ряда показателей: от размеров зерна, от качества сырья изготовления. Так гранулы размером от 20 и до 40 мм весят приблизительно 300 кг, при этом песок вспученного образца с размером фракций до 5 мм весит около 600 кг.

Поэтому необходимо всегда смотреть и рассчитывать, что будет выгоднее для каждого конкретного случая, иногда легче привезти партию керамзита 350 кг/м3, чем изготавливать на месте партию весом более 600 кг.

Метод определения прочности керамзитового гравия

Объемная масса зерен крупного заполнителя. Отбирают пробы из смеси или отдельной фракции объемом 3 дм³ и высушивают до постоянной массы. Для удаления мелких и пылевидных частиц заполнитель в течение 1—2 мин встряхивают на сите с отверстиями 5 мм, затем перемешивают.

Объемную массу определяют двухкратным взвешиванием на гидростатических весах контейнерами с навеской в 1 дм³ сначала в сухом, а затем в насыщенном водой состоянии. Вычисление — по формуле, приведенной для плотных заполнителей.

Прочность крупного заполнителя. Основной метод определения прочности пористого крупного заполнителя — это сдавливание зерен в стальном цилиндре с внутренним диаметром и высотой 150 мм, при котором пуансон погружается в слой заполнителя высотой 100 мм на глубину 20 мм.

Для проведения испытания из подготовленной пробы высушенного заполнителя отбирают навеску, соответствующую объему 2 дм³, и насыпают в цилиндр прибора с высоты 10 см слоем 100 мм, после чего в цилиндр, установленный на нижнюю плиту пресса, вставляют плунжер и производят сжатие навески заполнителя со скоростью 0,5—1 мм в 1 с.

По разнице массы остатка заполнителя и взятой для испытания навески определяют массу заполнителя в цилиндре и его насыпную объемную массу, учитывая объем ее в цилиндре (1770 см³).

При испытании насыпная объемная масса заполнителя в цилиндре должна совпадать с насыпной объемной массой сухого заполнителя, определенной стандартным способом.

Прочность при сжатии заполнителя,МПа, определяют по формуле:

где Р — нагрузка при сдавливании заполнителя, соответствующая погружению пуансона до верхней риски, Н; F — площадь поперечного сечения цилиндра (177 см²).

Прочность определяется как среднее значение результатов двух определений, каждое из которых производится из новой порции заполнителя.

Потеря в массе при прокаливании. Из средней пробы заполнителя объемом 2 дм³ крупностью до 2,5 мм отбирают навеску около 200 г методом квартования. Навеску рассыпают слоем 4—5 мм, делят на 20 квадратов, отбирая из каждого около 2 г. Полученную пробу массой около 40—50 г растирают в фарфоровой ступке, высушивают до постоянной массы и делят на две примерно одинаковые навески. Эту пробу помещают в предварительно прокаленный и взвешенный тигель и прокаливают в течение 2 ч в муфельной печи при температуре 1000 ± 50° С. После прокаливания до достижения постоянной массы тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до достижения постоянной массы. Потерю в массе определяют по формуле

где m₁— масса исходной навески, высушенной до постоянной массы до прокаливания, г; m₂ — масса прокаленного остатка, г.

Величину потери в массе при прокаливании принимают как среднее арифметическое результатов двух определений.

Остальные виды испытаний — объемная масса зерен, насыпная объемная масса, плотность, пористость, пустотность, влажность и водопоглощение, зерновой состав — определяют теми же способами и по тем же формулам, что и для плотных тяжелых заполнителей.

Так же, как и для плотных заполнителей, оценивают водостойкость, морозостойкость и стойкость против силикатного и железистого распада крупных зерен пористых заполнителей.

При пористых заполнителях в частных случаях, связанных, как правило, с применением заполнителей из отходов производства или местных горных пород, могут потребоваться дополнительные испытания: равности изменения объема песка; стойкости в растворе сернокислого натрия, потери в массе при кипячении, содержания зерен инородных горных пород в природном крупном заполнителе и содержания водорастворимых, сернистых и сернокислых соединений.

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 2,5×2,5×2,5 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.

Высокопрочный легкий бетон, керамзитовый заполнитель,

В статье — Конструкционный бетон с использованием керамзитового заполнителя: обзор — опубликованной в Indian Journal of Science and Technology, Vol. 11 (16), д-р Р. Виджаялакшми и д-р С. Раманагопал из Департамента гражданского строительства инженерного колледжа SSN, Ченнаи высказали мнение, что керамзитовый заполнитель (ECA) используется во многих различных отраслях промышленности из-за его технических характеристик и многочисленных преимуществ. по сравнению со многими другими видами промышленного сырья.

Одним из материалов с наибольшей прочностью на сжатие среди легких заполнителей является керамзит. Это дает компании значительные позиции в строительной отрасли. 20% можно сэкономить на арматурной стали, в то время как до 50% можно сэкономить на расходах на отопление-охлаждение в зданиях, содержащих керамзитовый наполнитель (ECA).

Учитывая его хорошие изоляционные свойства, ЭХА был затем включен в смесь для усиления свойств бетона. Согласно отчету Green Business Center of India, сотовая структура ECA обладает высокой стойкостью к раздавливанию, хорошей огнестойкостью и отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

С точки зрения структурных применений, смеси на основе легкого заполнителя (LWAC) обладают преимуществами легкости и улучшенных тепло- и звукоизоляционных свойств. LWAC — это тип бетона, в котором используются легкие заполнители (LWA), и он соответствует критериям, изложенным в ASTM C 3303. Конструкционный легкий бетон вместо обычного бетона может улучшить конструктивную эффективность зданий.

Легкий бетон показывает лучшие тепловые характеристики, чем обычный бетон, и его применение может значительно снизить потребление энергии в зданиях.Применение конструкционного бетона из легкого заполнителя в зданиях, расположенных в европейских странах, может снизить потребление тепловой энергии на 15% по сравнению с бетоном с нормальным весом.

Почему керамзитовый наполнитель (ECA) предпочтительнее других наполнителей

Агрегат из вспененной глины (ECA) обладает высокой устойчивостью к кислотным и щелочным веществам с pH около 7, что делает его нейтральным в химической реакции с бетоном.

Заполнитель из вспененной глины (ECA)

обладает легкостью, прочностью, неразложимостью, изоляционными свойствами, химической стойкостью, нейтральностью pH и благодаря своей структурной стабильности считается лучшим легким заполнителем для бетона для кровли, полов, строительства мостов и многого другого. .Его плотность меньше или равна 460 кг / м3.

Агрегат вспученной глины (ECA) — это экологически чистый, натуральный, неразрушимый, негорючий материал, он очень устойчив к атакам насекомых, мошек и термитов. Легкий бетон можно разделить на две группы:

.

• Газобетон: Обладает очень легким весом и низкой теплопроводностью. Для достижения определенного уровня прочности требуется процесс автоматического глина, а для этого требуется специальная производственная установка, которая, в свою очередь, потребляет много энергии.
• Бетон из вспененного глиняного заполнителя (ECA): он имеет более высокую прочность, но имеет более высокую плотность и очень низкую теплопроводность.

Экспериментальное определение характеристик прочности на сдвиг легких заполнителей из вспененной глины с использованием испытаний на прямой сдвиг и трехосных испытаний

Авторов: Махса Шафеи Баджестани, Махмуд Яздани, Алякбар Гольшани

Аннотация:

Легкие искусственные заполнители находят широкое применение в промышленности и машиностроении.В настоящее время использование этого материала в инженерно-геологических работах, особенно в качестве засыпки подпорных стен, растет из-за специфических характеристик, которые делают его компетентной альтернативой традиционным геотехническим материалам. На практике материал с меньшим весом, но с более высокими параметрами прочности на сдвиг был бы идеальным в качестве засыпки за подпорными стенками из-за важной роли, которую эти параметры играют в снижении общего активного бокового давления грунта. В этом исследовании исследуются два типа легкого наполнителя из вспененной глины (LECA), производимого на фабрике Leca.LECA производится во вращающейся печи путем нагревания натуральной глины при различных температурах до 1200 ° C с получением квазисферических агрегатов различных размеров от 0 до 25 мм. Насыпная плотность этих заполнителей составляет от 300 до 700 кН / м ³ . Целью этого исследования является определение поведения напряженно-деформированного состояния, параметров прочности на сдвиг и поглощения энергии материалами LECA. Испытания на прямой сдвиг проводились при пяти нормальных напряжениях 25, 50, 75, 100 и 200 кПа. Кроме того, были проведены традиционные испытания на трехосное сжатие при ограничивающем давлении 50, 100 и 200 кПа для изучения поведения напряженно-деформированного состояния.Результаты экспериментов показывают высокий внутренний угол трения и даже значительную номинальную когезию, несмотря на гранулированную структуру LECA. Эти желательные свойства вместе с присущей этим заполнителям низкой плотностью делают LECA очень подходящим материалом для геотехнических применений. Кроме того, результаты показывают, что легкие заполнители могут иметь высокое поглощение энергии, что является отличным альтернативным материалом в сейсмической изоляции.

Ключевые слова: Керамзит, прямое испытание на сдвиг, трехосный тест, сдвиговые свойства, поглощение энергии.

Идентификатор цифрового объекта (DOI): doi.org/10.5281/zenodo.1315861

Процедуры APA BibTeX Чикаго EndNote Гарвард JSON ГНД РИС XML ISO 690 PDF Загрузок 859

Каталожные номера:

[1] Arioz, O., et al. «Предварительное исследование свойств легкого керамзитового заполнителя». Журнал Австралийского керамического общества 44.1 (2008): 23.
[2] Столл Р. Д. и Холм Т. А. (1985). «Облегченный заполнитель из расширенного сланца: геотехнические свойства». Журнал инженерной геологии 111, №8, 1023–1027.
[3] Валсангкар, А. Дж., И Холм, Т. А. (1990). «Геотехнические свойства вспученного сланцевого легкого заполнителя». Геотех. Тестовое задание. J., 13 (1), 10–15.
[4] Сариде, С., Пуппала, А. Дж., Уильямми, Р., и Сиригирипет, С. К. (2009). «Использование легкого ECS в качестве насыпного материала для борьбы с осадками набережных подходов». Журнал материалов в гражданском строительстве, 22 (6), 607-617.
[5] Puppala, Anand J., et al. «Долгосрочная работа набережной автомагистрали, построенной из легких заполнителей». Журнал производительности построенных объектов 31.5 (2017): 04017042.
[6] Laine, Leo. «Численное моделирование слоя ослабления ударов земли для шведских спасательных центров и убежищ». Материалы 4-й Азиатско-Тихоокеанской конференции по ударным и ударным нагрузкам на конструкции. 2001 г.
[7] Ардакани, Алиреза и Махмуд Яздани. «Связь между плотностью частиц и статическими модулями упругости легких керамзитовых заполнителей.»Applied Clay Science 93 (2014): 28-34.
[8] ANSI, B. «Методы испытаний ASTM D698 для определения зависимости влажности от плотности почв и смесей почвенных заполнителей». Метод А (Стандартный Проктор). ASTM D854.
[9] ASTM, D3080. «3080–03 (2003) Стандартный метод испытаний грунтов на прямой сдвиг в условиях консолидированного дренажа». Ежегодная книга стандартов ASTM, ASTM.EN 15732.
[10] Стандарт, A. S. T. M. «D7181-11 (2011)». Метод испытания на трехосное сжатие консолидированных дренированных грунтов 1: 1-11.
[11] Олсон, Рой Э., Лай Цзюннрен, (2004). «Прямое испытание на сдвиг». Передовая геотехническая лаборатория, Кафедра строительной инженерии Технологического университета Чаоян.
[12] Медзвецкас, Юргис, Неринга Диргелене и Шарунас Скуодис. «Различия в напряженно-деформированном состоянии в образцах во время испытаний на трехосное сжатие и прямой сдвиг». Разработка процедур 172 (2017): 739-745.
[13] Хамиди, Амир и Махди Хуресфанд. «Влияние армирования волокном на трехосный сдвиг песка, обработанного цементом.«Геотекстиль и геомембраны 36 (2013): 1-9.

ГЛИНА ОБЛЕГЧЕННАЯ И СЛАНЦЕВЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ

LES GRANULATS LEGERS D’ARGILE ET DE SCHISTE РАСШИРЯЕТ

Приведены подробные сведения об использовании и производстве легкого керамзита и сланцевых заполнителей. Образование небольших полостей внутри агрегатов происходит между 1100 и 1200 градусами. Это явление обусловлено присутствием в глине минеральных ингредиентов, которые вызывают газообразные выбросы при температуре, превышающей температуру плавления глины или равной ей, и возникновением фазы плавления с достаточной вязкостью для улавливания выделяемых газов.Приведены данные о сырье, используемом в производстве (в основном, глина и сланец), и о наиболее удовлетворительных характеристиках. Описаны технологические аспекты производства: подготовка материалов, сушка, обжиг, а также основные характеристики: насыпная плотность (от 250 до 900 кг / м3), коэффициент водопоглощения (менее 15%), химический состав (спецификация: составляется и будет ограничивать содержание серы). Проводятся исследования по изучению методов измерения механической прочности.Рассмотрены основные применения. / TRRL /

• Наличие:
• Корпоративных авторов:

  Editeur Dunod

  26 Boulevard de l’Hopital
  Paris 5e, Франция
• Авторов:
• Дата публикации: 1972-6

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00099620
• Тип записи: Публикация
• Агентство-источник: Центральная лаборатория мостов и домов (LCPC)
• Файлы: ITRD, TRIS
• Дата создания: 18 ноября 1975 г., 00:00

Фрактальная модель влияния макроструктуры пенобетона на его прочность

[1] Мандельброт, Б.Б. (1982). Фрактальная геометрия природы. Нью-Йорк – Сан-Франциско: Фриман.

[2] Волчук, В., Клименко, И., Кровяков, С., Орешкович, М. (2018). Метод оценки качества материалов с использованием мультифрактального формализма. Tehnički glasnik — Технический журнал, 12 (2), 93-97. https://hrcak.srce.hr/202359.

DOI: 10.31803 / tg-20180302115027

[3] Ван З.С., Ван Л. Дж. И Су Х. Л. (2011). Экспериментальные исследования по зернистости мелкого заполнителя в каркасном бетоне. Advanced Materials Research, 163-167, 1085-1089. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.163-167.1085.

DOI: 10.4028 / www.scientific.net / amr.163-167.1085

[4] Волчук, В.М. (2017). О применении фрактального формализма для ранжирования критериев качества многопараметрических технологий. Металлофизика и Новейшие технологии, Международный научно-технический журнал Института физики металлов. Г.В. Курдюмова НАН Украины, 39 (7), 949-957. (на русском языке) https://doi.org/10.15407/mfint.39.07.0949.

DOI: 10.15407 / мфинт.39.07.0949

[5] Большаков В.И., Волчук В.М., Дубров Ю. И. (2018). Регуляризация одной условно III задачи добывающей металлургии.Металлофизика и Новейшие технологии, Международный научно-технический журнал Института физики металлов. Г.В. Курдюмова НАН Украины, 40 (9), 1165-1171. https://doi.org/10.15407/mfint.40.09.1165.

DOI: 10.15407 / mfint.40.09.1165

[6] Кровяков, С., Волчук, В., Заволока, М., Крыжановский, В. (2019). Поиск подходов к ранжированию критериев качества керамзитобетона. Форум по материаловедению, 968, 20-25. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.968.20.

DOI: 10.4028 / www.scientific.net / msf.968.20

[7] Чжао, Л., Ван В., Ли З. и Чен Ю. (2015). Микроструктура и фрактальные размерности пор повторно используемого теплоизоляционного бетона. Тестирование материалов, 57, 349-359. https://doi.org/10.3139/120.110713.

DOI: 10.3139 / 120.110713

[8] Мишутн, А., Кровяков, С., Пищев, О., Сольдо, Б. (2017). Модифицированные керамзитобетоны легкие для тонкостенных железобетонных плавучих конструкций. Tehnički glasnik — технический журнал, 11 (3), 121-124. https://hrcak.srce.hr/186657.

[9] Большаков, В., Волчук В., Дубров Ю. (2016). Фракталы и свойства материалов. Саарбрюккен, Германия: Lambert Academic Publishing.

[10] Хаусдорф, Ф.(1919). Dimension und äußeres Maß. Mathematische Annalen, 79, 157–179.

[11] Крауновер Р.М. (1995). Введение в фракталы и хаос. Бостон, Лондон: Jones and Bartlett Publishers, Inc.

[12] Много.Y., Tang, W.C., Cui, H.Z. (2007). Влияние свойств заполнителя на легкий бетон. Строительство и окружающая среда, 42 (8), 3025-3029. https://doi.org/10.1016/j.buildenv. 2005.06.031.

DOI: 10.1016 / j.buildenv.2005.06.031

[13] Ключ., Бокур, А.Л. Ортола, С., Дюмонте, Х., Кабрильяк, Р. (2009). Влияние объемной доли и характеристик легких заполнителей на механические свойства бетона. Строительство и строительные материалы, 23 (8), 2821-2828. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.038.

DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2009.02.038

[14] Большаков, В.И., Дворкин Л. И. (2016). Структура и свойства строительных материалов. Швейцария: Trans and Technical Publication Ltd.

[15] Большаков, В.И., Дубров Ю. И. (2002). Оценка применимости фрактальной геометрии для описания языка качественного преобразования материалов. Вестник Национальной академии наук Украины, 4, 116-121. (на русском).

[16] Большаков, В.И., Волчук В. Н. (2011). Материаловедческие аспекты использования вейвлет-мультифрактального подхода к оценке структуры и свойств низкоуглеродистых низколегированных сталей. Металлофизика и Новейшие технологии, Международный научно-технический журнал Института физики металлов. Г.В. Курдюмова НАН Украины, 33 (3), 347-360.

[17] Цзэн, К., Ли, К., Фен-Чонг, Т., Дангла, П. (2010) Поверхностный фрактальный анализ пористой структуры цементных паст с большим объемом золы-уноса. Прикладная наука о поверхности. 257 (3), 762-768 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.07.061.

DOI: 10.1016 / j.apsusc.2010.07.061

[18] Пиа, Г., Санна, У. (2013) Геометрическая фрактальная модель пористости и теплопроводности изоляционного бетона. Строительные и строительные материалы. 44, 551-556.

DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.03.049

Прочность на сжатие и свойства долговечности конструкционного легкого бетона с мелкозернистым вспененным стеклом и / или заполнителями из глины

В статье представлено исследование характеристик легкого бетона с пеностеклом и глиной в качестве заполнителей.Прочность на сжатие, устойчивость к щелочной коррозии и естественное оттаивание используются в качестве мер для оценки характеристик. Пропорция заполнителей варьируется при использовании керамзита, керамзита и их комбинации. Стойкость к щелочно-кремнеземной реакции исследуется только для легких бетонов с пеностеклом в качестве заполнителя и измельченным кварцевым песком в качестве микронаполнителя. Авторы сообщают, что соотношение между плотностью и прочностью на сжатие для разных смесей с одинаковым объемом заполнителей одинаковое.Исходя из требований конструкции, смесь может быть спроектирована для обеспечения требуемых характеристик, а именно. смеси, содержащие только керамзит, дали более высокую прочность, но увеличили вес бетона, а включение керамзита на 5% снизило плотность и повысило прочность. Рассмотренный в данном исследовании легкий бетон с керамзитом и керамзитом показал себя удовлетворительно при испытании на щелочно-кремнеземную реакцию и морозостойкость. Название рукописи четко передает цель исследования.Аннотация написана хорошо. Ссылки актуальны, актуальны и правильно указаны. В исследовании используется новая комбинация материалов в качестве заполнителей для легкого бетона. Хотя керамзит и керамзит использовались по отдельности во многих опубликованных исследованиях, их комбинация не очень хорошо известна. Обзор литературы в разделе 1 является исчерпывающим. Цели настоящего исследования четко очерчены.

Однако следующие моменты требуют внимания, чтобы усилить влияние рукописи. 1.Вместо того, чтобы в аннотации «долговечность испытанных образцов бетона была достаточной», рекомендуется указать, соответствуют ли они ограничениям соответствующих нормативных требований. 2. В настоящем исследовании не упоминаются другие параметры долговечности интересующего материала. Если доступных исследований недостаточно, авторы должны сообщить об этом. Кроме того, следуя более раннему объяснению, авторы должны указать причину для выбора только устойчивости к щелочной коррозии и свободному оттаиванию. 3. Укажите соотношение вода / цу для смесей B1 и B2.4. Строка 195: Хотя теоретически она подразумевает указанную производительность, рекомендуется процитировать ссылку. 5. Строка 209: Наименование используемых фракций легких заполнителей должно быть единообразным во всей рукописи. В этом случае следует проверить 0,5–1 мм (строка 112) и 2–4 мм (строка 113). 6. Строка 270: предложение следует переписать с большей ясностью того, что авторы хотят донести. 7. Строка 291: следует указать ссылку на «Последние тенденции также действительны для ЕЦА».8. Строка 305: Требуется ли применение поправочного коэффициента при увеличении возраста тестирования до 28 дней вместо 14 дней?

Мелкие исправления: 1. Строка 62: «израсходовано» заменить на «расширено». Рекомендации: могут быть приняты к публикации после незначительных исправлений.

Что такое легкий наполнитель из вспененной глины (LECA)?

Что означает наполнитель из легкой расширенной глины (LECA)?

Керамзит легкий заполнитель, также называемый легким керамзитом, или LECA, представляет собой форму высокотемпературных конкреций обожженной глины.LECA используется для очень широкого диапазона целей, многие из которых используются в сельскохозяйственных и гидропонных системах.

Иногда называемый глиняной галькой или глиняными гранулами, LECA считается беспочвенной питательной средой, когда используется отдельно в гидропонике. Его также можно использовать для улучшения почвы.

Максимальный выход объясняет легкий наполнитель из вспененной глины (LECA)

Также известный как LECA и иногда называемый легким заполнителем керамзита, легкий заполнитель керамзита принимает форму маленьких шариков или гранул.Они изготовлены из специальной «пластичной» глины, которую обжигают во вращающейся печи. В процессе обжига выделяемые теплом газы нагреваются и расширяются, раздувая шары и образуя сотовую структуру.

Легкий керамзит прочный, долговечный и является отличным решением многих проблем, с которыми сталкиваются как садоводы, так и комнатные производители. LECA можно использовать на тяжелых почвах, например, для предотвращения уплотнения и улучшения аэрации. Они также используются в гидропонике в качестве автономной среды для выращивания.

При смешивании с почвой и / или торфом LECA улучшает дренаж. Однако они также поглощают и удерживают воду, а это означает, что они могут помочь обеспечить здоровый рост растений в засушливые периоды года. Эти глиняные шары также очень хорошо сохраняют тепло, что делает их отличным вариантом для изоляции корней растений в более прохладные периоды года.

Другие качества, которые делают LECA популярным вариантом среди производителей, включают тот факт, что эта питательная среда является полностью натуральной и не подвержена сухой или влажной гнили, как многие другие субстраты.Он также легко воспламеняется.

IJMTES — АНАЛИЗ ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЬНОГО БЕТОНА С ЛЕГКИМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ГЛИНЫ

Название журнала: Международный журнал современных тенденций в технике и науке

Название статьи: АНАЛИЗ НА ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЬНОГО БЕТОНА С ЛЕГКИМИ НАПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ГЛИНАМИ

Имя автора: Заид Топивала | Профессор Д. Р. Тарачандани

Том 04 Выпуск 04 2017

ISSN №: 2348-3121

Стр. №: 316-318

Abstract — Эта статья представляет собой экспериментальное исследование использования легких керамзитовых заполнителей в качестве полной замены крупных заполнителей в бетоне для облегчения бетона.Исследованы физические свойства легких керамзитовых заполнителей. Расчет смеси был выполнен для легкого и обычного бетона в соответствии с соответствующими нормативными документами для марки М-25. Кубические и цилиндрические образцы были отлиты как для легкого, так и для обычного бетона и испытаны на прочность на сжатие в возрасте 7 и 28 дней. Испытание на разрывное растяжение также проводилось на цилиндрических образцах. Удельный вес обоих типов бетона сравнивался с учетом веса кубических образцов.

Список литературы

1. М.С. Шетти, «Технология бетона — теория и практика», S. Chand & Company Ltd
2. Comite Euro-International du Beton (CEB), «Легкий заполнитель бетона», Руководство по дизайну и технологиям, The Construction Press, Лондон, опубликовано 1977 г.
3. IS 456-2000: ОБЫЧНЫЙ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ БЕТОН — ПРАКТИЧЕСКИЕ СООБЩЕНИЯ
4. IS 2386 (Часть III) — 1963: МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ БЕТОНА (ЧАСТЬ III УДЕЛЬНЫЙ ВЕС, ПЛОТНОСТЬ, ПУСТОТЫ, ПОГЛОЩЕНИЕ И ОБЪЕМ) (Подтверждено в 1997 г.

   No related posts.