Керамзит состав

Это легкий материал с гранулированной пористой структурой, представляющий собой продукт ускоренно обожженной глины и глинистых сланцев под высоким температурным режимом. Керамзитовые шарики отличаются плотно спекшейся оболочкой темновато-бурого оттенка, на изломе практически черного. Сегодня постараемся разобраться детально, из чего делают керамзит, рассмотрим его технические показатели.

Состав и характеристики

В составе керамзита содержатся глина и ее сланцы, процесс изготовления проходит методом обжига исходной сырьевой массы в специальных печах

При температуре в 1 000 – 1 300 градусов глина вспучивается и переходит в пиропластическое состояние. С учетом качества исходного материала, создаваемого температурного режима, длительности процесса обжига и иных технологических особенностей изготовления получаются разные технические показатели материала, самыми значимыми из которых считаются размеры зерен, плотность и объемный вес.

Параметры керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качественные показатели строительных материалов с пористой структурой. Часть показателей не регулируется, но они все же остаются важными характеристиками. Основные свойства рассмотрим более подробно:

• фракции керамзита. Их всего три, и размеры варьируются в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию вынесены фракции, используемые в строительстве. Это гранулы и щебенка, размеры которых составляют от 2.5 до 10 мм, и широкие смесевые фракции от 5 до 20 мм;
• марки по насыпной плотности. Всего их семь. Этот параметр определяет плотность материала без учета промежуточных участков, образуемых гранулами или осколками;
• показатель прочности. Гравийный материал насчитывает тринадцать марок, для щебня их несколько меньше – всего одиннадцать. Показатель прочности щебня и гравия одной марки отличается. Между керамзитовыми марками по значениям плотности и прочности прослеживается взаимосвязь – рост плотности влечет за собой увеличение прочности;
• коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с потребителем и не превышает показатель 1.15. Ее применяют для учета уплотнения керамзита в процессе транспортировки и хранения. Пользуются таким показателем часто при погрузке материала и его реализации;
• тепловая проводимость. Один из важных показателей, определяющий теплоизоляционные возможности керамзита. Диапазон узкий, что подтверждает высокие теплоизоляционные показатели керамзита, и от роста плотности этот коэффициент увеличивается;


• влагопоглощение. Этот важный параметр показывает изменения качеств керамзита под воздействием воды. Керамзит считается относительно устойчивым материалом, значение влагопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
• шумоизоляция. Лучших показателей с помощью керамзита можно достичь, засыпав керамзит под деревянный пол;
• устойчивость к морозам. Из-за низкого влагопоглощения и особенностей основного сырья (глины) керамзит обладает высокими морозоустойчивыми свойствами.

Особенности технологии изготовления

С помощью специальных исследований исходного сырья определяют его пригодность к производству керамзита. Основными требованиями к начальному материалу считаются:

• возможность вспучивания от обжига;
• легкая плавкость;
• определенное время для вспучивания.

Результатом переработки сырья становятся сырцовые гранулы с определенными размерами и составом. Их сначала высушивают, потом обжигают и охлаждают. На очередном этапе производства материал рассортировывается по показателю плотности, при необходимости – дробится, чтобы получились более мелкие фракции. В завершении всего керамзит сортируется, складируется либо отгружается для отправки.

Весь процесс по своей сущности выглядит следующим образом: после подготовки глина подвергается тепловому удару, придающему ей пористость и способствующему процессу вспучивания. Из-за оплавлений оболочки керамзит получает герметизацию и становится прочным.

Добыча исходного сырья

Производственный процесс начинается с добычи исходного материала карьерным способом и его перевозки в глинозапасники. Разработки ведутся открытым способом, для этого используются одно- и многоковшовые экскаваторы. Отдельные пласты не выделяются, добыча идет по всей высоте.

При добыче камнеподобных пород в виде аргиллита и глинистых сланцев, используют буровзрывные работы. Такие породы могут разрабатываться в любое время года, а мягкие – только в подходящий для этого период.

Чтобы производственный процесс шел непрерывно, возводятся специальные морозостойкие хранилища для складирования глины, вмещающие полугодовой запас сырья. Можно под хранение использовать промежуточные конусы, в которых глина под открытым воздухом находится несколько месяцев.

Под воздействием температуры, периодических увлажнений и высыханий, структурное строение сырья частично нарушается, что существенно облегчает процесс его последующей переработки в однородную массу.

Способы получения керамзитовых гранул

Для изготовления керамзита применяют один из четырех способов

Сухой способ

Применяется, если керамзит получают из плотных каменистых глинистых пород и сланцев, используется иная технология изготовления. Исходный материал размельчается на дробильном оборудовании до получения зерен размером 1 – 20 мм. Керамзитовое сырье обжигается в барабанной печи, охлаждается, распределяется по фракциям. В таком варианте производства не предусмотрен этап формовки зерен, и конечный продукт отличается кубическими угловатыми очертаниями.

Мокрый способ

Глина помещается в большие емкости, называющиеся глиноболтушками. После этого заливается вода, чтобы получился шликер с уровнем влажности до пятидесяти процентов. Насосными установками его перекачивают в шламбассейны, откуда он попадает во вращающиеся печи. В печных барабанах происходит разбивка на отдельные гранулы, которые просушиваются газами, выделяемыми печью.

Способ подразумевает большой расход топлива, так как уровень влажности шликера достаточно высок. Но с его помощью сырье очищается от каменистых вкраплений, в него вводятся добавки, чтобы получилась однородная масса. Применяется такой вариант для сырья, отличающегося большим показателем влажности.

Пластический способ

Подготовленную природную глину, влажность которой не превышает тридцати процентов, подвергают двум этапам помола на специальных зубчатых вальцах – грубом и тонком.
такого процесса образуются гранулы, диаметр которых составляет 5 – 10 мм, поступающие в сушильные барабаны. В них полуфабрикат просушивается, подвергается окончательной обкатке, пока не приобретет овальные формы. После этого начинается обжиг, для которого в печах создается температурный режим от 800 до 1 350 градусов. Процесс проходит под постоянным вращением печных барабанов. Спекшиеся керамические гранулы, которые увеличили свой диаметр из-за вспучивания, попадают во вращающиеся холодильные установки. После остывания наступает последний этап – керамзит рассеивается по фракциям.

Порошково-пластический способ

Как производится керамзит таким способом? Исходный материал в сухом состоянии доводится до порошкообразной массы, потом в него добавляется вода. В итоге образуется пластичная масса, пригодная для формирования гранул. Способ считается довольно дорогостоящим, потому что приходится дополнительно измельчать сырье. Второй недостаток – гранулы подвергаются дополнительной сушке.

Так как качество керамзита зависит от качественного состояния сырца, глину следует хорошо переработать и сформировать из нее гранулы одинаковых размеров, параметры которых увеличатся при вспучивании.

Оборудование для производства керамзита

Из чего делают керамзит, мы выяснили. Остается разобраться, как устроена производственная линия по изготовлению этого строительного материала. В нее входят следующие агрегаты и приспособления:

• устройства для рыхления;
• дырчатые вальцы;
• глиносмесители;
• барабаны для сушки;
• печи, в которых выполняется обжиг;
• бункеры;
• пневматические транспортеры, ленточные и другие конвейеры;
• лотки;
• сортировщики для гравия.

На первичной обработке исходного материала применяется специальная дробильная установка. Состоит она из узла измельчения, в который входят:

• валы лопастного типа, способные совершать вращательные движения по направлению друг к другу;
• жесткая рама;
• зубчатый привод;
• приемочный бункер.

Как только валы начинают свое вращение, сырье измельчается до необходимых размеров. Специальные добавки вводятся через смесительную установку.

Сырье обжигается в печных устройствах с вращающимися барабанами, имеющими цилиндрические корпуса из стального материала. Конструктивно печь состоит из следующих элементов:

• головки для загрузки сырья и выгрузки материала;
• опорной станции;
• приводов;
• уплотнения концов;
• кожуха венцовой пары и т. д.

Печь устанавливается на фундаментной площадке. Опорой служит сварная рама и ролики, регулирующие ее положение.

Источник: 1nerudnyi.ru

Изготовление керамзита

Само название строительного материала керамзит происходит от греческого словосочетания «обожженная пыль», что уже говорит о том, что процесс изготовления керамзита без обжига не обходится. Технологическая карта изготовления материала выглядит следующим образом: сначала глину подвергают резкому тепловому удару для получения пористой структуры, после чего керамзит остывая, герметизируется в своей оплавленной внешней оболочке, приобретая высокую прочность.

Глина, предназначенная для производства керамзита, должна иметь хорошую вспучиваемость при обжиге, легко плавиться и иметь определенный интервал плавления. При необходимости для улучшения вспучивания в глину вводят специальные добавки в виде солярового масла, мазута, перлита, анулита. В результате обжига получаются гранулы определенного размера и конфигурации, которые затем охлаждают и высушивают. Если гранулы получились больших размеров их еще подвергают дроблению.

Охлаждение гранул происходит сначала во вращающем печи- барабане путем обдува воздухом, а затем продолжается в барабанных холодильниках. Охлаждению гранул уделяют особое внимание, так как при быстром охлаждении они могут треснуть, а если охлаждение затянулось гранулы могут размягчиться и потерять свою прочность.

Применение керамзита

Гранулы керамзита имеют три вида: щебень, гравий и песок. Каждый из этих видов предназначен для создания теплоизоляционного слоя в той или иной строительной конструкции.

Применение керамзитового щебня

По своим свойствам керамзитовый щебень не обладает высокой прочностью, однако, являясь пористым материалом содержит в своих порах много воздуха. Поэтому основное применение этого вида керамзита – теплоизоляция. Гранулы материала имеют острые края, что позволяет им создавать хорошое сцепление с бетоном и поэтоиу  керамзитовый щебень используют как заполнитель легких бетонов для придания им высокой прочности и высокой теплоизоляции.

Применение керамзитового гравия

Керамзитовый гравий, пожалуй, самый востребованный вид гранул, который широко применяется в строительстве в качестве теплоизоляционного материала, замещая порой современные виды утеплителей. Где именно применяется этот вид гранул:

• Очень часто керамзитовый гравий используют для теплоизоляции полов и перекрытий для улучшения звукоизоляции и сохранения тепла.


• Гравий применяют для создания теплоизоляционной подушки при утеплении крыш.
• Бетон с добавлением керамзитового гравия, вместо обыкновенной щебенки, имеет сравнительно легкий вес.
• При использовании материала для создания теплоизоляционного слоя уменьшается глубина закладки практически любого типа фундамента.
• Широко применяется керамзитовый щебень для теплоизоляции и отведения влаги от насыпей дорог, прокладываемых на заболоченных участках.
• Не обходится без этого типа керамзита и создание ландшафтного дизайна, где из него создают альпийские горки и террасы.
• Благодаря своим свойствам сначала впитывать влагу затем отдавать ее керамзитовый гравий широко используется в растениеводстве, где он служит прекрасным дренажем для корней растений.
• При прокладке водопроводных труб из керамзитового гравия делают своего рода «шубы», которыми оборачивают трубы, защищая их от промерзания.

Применение керамзитового песка

Керамзитовый песок получают мелким дроблением керамзитовых гранул до размера 0,1-5 мм. Поэтому от остальных видов он отличается только размерами, сохраняя основные качества, присущие всем видам: экологичность, теплостойкость, долговечность и т. д. Применяется в качестве наполнителя бетона, для звуко — и теплоизоляции зданий, в ландшафтном строительстве.

 Характеризуя керамзит, нельзя не упомянуть о его высокой пожаробезопасности. Мало того что гранулы керамзита практически не горят, материал при низких температурах сохраняет свою структуру, стойкость к грибкам и плесени, что позволяет, в свою очередь, использовать его в зонах с холодным климатом, где наблюдается глубокое промерзание грунта.

Источник: remontzhilya.ru

Особенности технологии производства

Сырьем для получения керамзита являются преимущественно осадочные глинистые породы, реже – метаморфические (аргиллит, глинистые сланцы и другие камнеподобные породы).

Они имеют сложный состав и включают в себя как глинистые минералы (гидрослюды, каолинит и т. д.), так и полевой шпат, кварц, карбонаты, органические и железистые примеси.

Из чего же делают этот строительный материал? Лучше всего для изготовления керамзита подходят глины, которые содержат максимум 30% кварца.

Подходит ли тот или иной материал для производства, устанавливают с помощью специальных исследований. Главные требования к сырью:

1. возможность вспучивания при обжиге;
2. легкоплавкость;
3. определенный интервал вспучивания.

Иногда в сырье вводят специальные добавки для повышения коэффициента вспучивания. В качестве добавки может быть использованы органические (соляровое масло, мазут и др.), железистые вещества, горные породы (перлит, алунит и т. п.) или искусственные вещества.

В результате переработки исходного сырья получают сырцовые гранулы определенных размеров и состава. Эти гранулы поддаются термической обработке: они просушиваются, обжигаются и охлаждаются. На следующем этапе полученный материал сортируют по плотности и в случае надобности дробят на более мелкие фракции. После сортировки керамзит готов к складированию или отгрузке к месту использования.

Основные этапы изготовления керамзита:

• завоз сырья;
• сушка глины;
• обжиг сырья;
• охлаждение гранул;
• разделение на фракции;
• транспортировка и складирование.

Добыча исходного сырья

Процесс производства керамзита начинается с добычи глинистого сырья в карьерах и перевозки его в глинозапасник. Разработка выполняется открытым способом, с использованием одно- и многоковшовых экскаваторов. Добыча сырья проводится по всей высоте, не выделяя отдельные пласты.

Чтобы производство керамзита было непрерывным, оборудуют специальные морозостойкие глинохранилища, которые могут вместить около полугодового запаса материала. Также для хранения глины используют промежуточные конусы, в которых она находится на открытом воздухе несколько месяцев.

Вследствие влияния температуры, периодического увлажнения и высыхания природная структура материала частично нарушается. Это значительно облегчает процесс дальнейшей переработки сырья в однородную массу.

Способы получения керамзитовых гранул

Существует четыре основных способа изготовления керамзита, которые отличаются своей технологией:

1. сухой;
2. мокрый;
3. порошково-пластический;
4. пластический.

Выбор конкретного способа зависит от качества сырья.

Сухой способ

Этот способ является наиболее простым. Он применяется в случае, когда имеют дело с камнеподобным сырьем. Вначале его дробят, затем отправляют во вращающуюся печь. Такой способ наиболее эффективен, если порода однородная, без вредных включений. Он отличается невысокими затратами и низкой энергоемкостью.

Мокрый (или шликерный) способ

Глину помещают в емкости большого размера – глиноболтушки. Затем ее разводят водой, получая шликер влажностью около 50%. Его подают насосами в шламбассейн, откуда он перемещается во вращающуюся печь. Здесь он разбивается на отдельные гранулы. Их высушивают газы, которые выходят из печи.

Мокрый способ требует большого расхода топлива, поскольку шликер имеет высокую влажность. Однако он позволяет очищать сырье от каменистых включений, вводить в него добавки, получать однородную массу. Его используют в случае высокой влажности исходного сырья.

Как делают керамзитовый гравий на примере производства мокрым способ более подробно расскажет видео:

 Пластический способ

Этот метод наиболее распространен при производстве керамзита. Он предусматривает увлажнение рыхлого сырья и его переработку в вальцах или глиномешалках. Процесс изготовления керамзита напоминает производство кирпича.

Из полученной массы на дырчатых вальцах или ленточных прессах формируют цилиндрические гранулы, которым позже придается шарообразная форма. Гранулы сразу отправляют во вращающуюся печь или дополнительно просушивают в специальных барабанах.

Пластический способ более сложный, энерго- и капиталозатратный, чем сухой, но он позволяет сделать материал с лучшими свойствами. Во время переработки природная структура сырья нарушается, оно гомогенизируется, поэтому имеет более высокий коэффициент вспучивания.

Порошково-пластический способ

Вначале сухое сырье доводят до порошкообразного состояния, затем разводят водой. В итоге получают пластичную массу, из которой формируют гранулы. Этот метод является довольно затратным, поскольку необходимо дополнительно выполнять измельчение материала. Еще одним недостатком является необходимость дополнительной сушки гранул.

Охлаждение гранул

После обжига керамзит следует охладить. Охлаждение начинается еще во вращающейся печи, благодаря поступающему воздуху. Далее оно продолжается в аэрожелобах, барабанных холодильниках и т. п.

От того, насколько быстро выполнено охлаждение гранул, зависит прочность материала. Если охлаждение произошло слишком быстро, гранулы могут треснуть. При медленном охлаждении качество материала может снизиться в результате размягчения и смятия гранул.

Поэтому керамзит охлаждают до 800-900 градусов сразу же после вспучивания. После этого выполняют охлаждение до 600-700 градусов на протяжении 20 минут.

Это нужно для того, чтобы затвердение произошло без большого термического напряжения, и сформировались кристаллические минералы, которые увеличивают прочностные качества материала. Дальнейшее охлаждение можно выполнять довольно быстро.

Фракционирование и транспортировка

Для фракционирования применяют барабанные грохоты, которые имеют цилиндрическую или многогранную форму.

Транспортируют керамзит в пределах завода пневматическим способом или по ленточному конвейеру. Более популярен конвейерный способ, так как транспортировка по трубам с помощью воздушного потока приводит к повреждению оболочки и дроблению гранул.

Хранят готовый материал на складе силосного или бункерного типа. Для этого керамзит предварительно фасуют по специальным влагозащитным мешкам различного объема.

Сертификация материала

Поскольку технология получения керамзита довольно трудоемкая и сложная, любые нарушения могут негативно повлиять на качество изделий. Поэтому при покупке обязательно необходимо ознакомиться с сертификатом соответствия.

Существует ГОСТ 9759-76, в котором указаны требования к параметрам гранул, весу и прочности керамзита. Именно прочность выступает главным показателем, который принимают во внимание при допуске материала в эксплуатацию.

Керамзит является важным компонентом керамзитобетона, и ни одна компания по изготовлению легких бетонов не станет приобретать его без наличия нужных документов. Кроме этого, он получил широкое применение в сфере строительства. В сертификате соответствия указывается информация об экологической безопасности материала, его соответствии санитарным нормам, даются рекомендации относительно хранения и транспортировки.

Основные показатели для сертификации различных фракций керамзита

Оборудование для производства керамзита

Линия для получения керамзита состоит из:

• рыхлительных устройств;
• дырчатых вальцов;
• глиномешалки;
• сушильных барабанов;
• печи для проведения обжига;
• бункеров;
• пневматических транспортеров;
• ленточных или других конвейеров;
• лотков;
• сортировщиков гравия и др.

Для первичной обработки сырья используется специальная дробилка. Она включает в себя узел измельчения, который состоит из таких элементов:

1. лопастные валы, вращающиеся в направлении друг друга;
2. жесткая рама;
3. привод с зубчатой передачей;
4. приемный бункер.

Когда валы начинают вращаться, сырье измельчается до требуемых размеров. Для введения специальных добавок применяется смеситель.

На видео — дробилка валковая для дробления керамзита в работе:

Обжиг сырья происходит во вращающейся печи. Она имеет цилиндрический стальной корпус и состоит из таких элементов:

• загрузочная и разгрузочная головка;
• опорная станция;
• приводы;
• уплотнения концов печи;
• кожух венцовой пары и т. д.

Для установки печки оборудуют фундамент. В роли опоры используют сварную раму и ролики, регулируя их положение.

Источник: stroyres.net

Технология получения керамзита

Сырьем для его производства являются определенные сорта глины – легкоплавкие, имеющие в составе до 30 % кварца, вспучивающиеся – с повышенным содержанием окислов железа (не менее 6 %) и органических веществ. При необходимости для усиления вспучивания проводят обогащение сырца мазутом или соляровым маслом.

Наиболее распространены два варианта производства керамзитовой продукции. 

Пластичный (мокрый) способ

Подготовленная природная глина с влажностью не более 30 % проходит два этапа помола специальными зубчатыми вальцами – грубый и тонкий. В результате получают первичные гранулы диаметром в 5–10 мм, которые подают в сушильный барабан. Здесь полуфабрикат подсушивается и проходит окончательную обкатку, приобретая овальную форму. Только после этого начинается обжиг в печи с помощью высоких температур (800–1350⁰ С) и при постоянном вращении. Спекшиеся керамические шарики, увеличившиеся после вспучивания в диаметре, направляют во вращающийся холодильный агрегат. Последний этап – рассев керамзита по фракциям.

Сухой способ

В случае получения керамзита из плотного материала – каменистых глинистых пород, сланца – используют сухую технологию. Исходное сырье размельчают на специальном дробильном оборудовании до зерен размером в 1–20 мм. Сырец обжигают в барабанных печах, охлаждают и разделяют по фракциям. При таком способе производства отсутствует этап формовки зерна, поэтому продукт имеет кубические угловатые очертания.

Технические и эксплуатационные свойства

Благодаря техническим параметрам и рабочим показателям, керамзит выгодно выделяется в категории инертных материалов.

• Обладает оптимальным сочетанием прочности и веса. Продукцию М500, М700, М800 используют для изготовления стенового материала, перекрытий, в мостостроении, т. е. там, где особенно важны прочностные характеристики наряду с уменьшением массы конструкций.
• Благодаря пористой структуре, обладает хорошей гигроскопичностью, обеспечивает естественную циркуляцию воздуха.
• Является универсальным утеплителем, который по теплоизоляционным свойствам сравним с натуральной древесиной, а в отдельных случаях и превосходит ее на 10–15 %. Теплопроводность в пределах 0,07– 0,16 Вт/м позволяет избегать до 70 % потерь тепла.
• Пройдя обработку при сверхвысоких температурах, материал полностью огнеустойчив и пожаробезопасен.
• Имеет низкий уровень водопоглощения (не более 25 %), выдерживает до 50 циклов сезонного замораживания.
• Характеризуется минимальным уровнем усадки – коэффициент не более 0,14 мм/м.
• Состоит только из экологически чистых компонентов натурального происхождения.

Классификация

По параметрам и конфигурации зерен различают следующие виды керамзита.

• Керамзитовый щебень. Отличительная черта – зерно произвольной, чаще кубической угловатой формы размером от 5 до 40 мм. Получают сухим способом дробления вспученных глинистых масс.
• Керамзитовый гравий. Имеет сферическую окатанную форму, делится на три фракции (5–10 мм, 10–20 мм, 20–40 мм).
• Керамзитовый песок. Получают путем отсева мелкой фракции – до 5 мм, с самым большим насыпным весом (до 1300 кг/м3).

В зависимости от насыпной плотности керамзит подразделяют на очень легкий (250–300 кг/м3), легкий (до 500 кг/м3), средний (до 700 кг/м3), тяжелый (свыше 700 кг/м3).

 

Сферы использования

Этот инертный материал искусственного происхождения востребован в строительной индустрии, сельском хозяйстве, ландшафтной планировке территорий.

Более 60 % производимого продукта уходит на изготовление керамзитобетона, бетонной стяжки, несущих строительных конструкций – стеновых панелей, блоков, межэтажных перекрытий. Для этих целей больше подходит пористый наполнитель мелких фракций (5–20 мм) и песок.

На теплоизоляционные засыпки расходуется примерно четверть продукции, как правило, более крупного размера. Идеально подходит для утепления насыпом полов, чердаков, отмостки, теплотрасс. В качестве теплоизоляционного заполнителя популярен в каркасном домостроении.

Благодаря высоким дренажным возможностям находит широкое применение в садоводстве – при разбивке газонов как составляющая часть грунта для посадки комнатных растений и субстрат для гидропоники, а также в декоративных целях в ландшафтном проектировании.

Источник: taxi-pesok.ru