Теплопровідність керамзиту. Характеристики, розміри, види

Матеріали, що мають в структурі ізольовані порожнечі, добре захищають поверхню від холоду. Теплопровідність керамзиту залежить від розміру зерна і щільності. Утеплювач трохи важить, ізолює від звуків, але відрізняється гігроскопічністю. Матеріал вимагає додаткової ізоляції від вологи, щоб якісно захищати будівлю від втрат тепла.

Опис теплопровідності

Здатність утеплювача передавати енергію від нагрітих шарів до частин з меншою температурою називається теплопровідністю. Процес забезпечується хаотичним пересуванням молекулярних частинок, його інтенсивність залежить від вологості, уплотненности, розміру пір.
Фізичний процес проведення тепла прискорюється при великій різниці температур зовні і всередині будівлі. Спонтанна передача енергії завжди протікає від більш гарячої середовища в напрямку холодного оточення і відбувається до появи термодинамічної рівноваги.

Коефіцієнт теплопровідності

Щоб чисельно висловити здатність матеріалу до передачі енергії, існує коефіцієнт теплопровідності. Показник говорить про кількість тепла, що протікає через зразок матеріалу в заданих умовах. Випробувальний еталон завжди має однакові розміри по довжині, ширині і площі і перевіряється при стандартній різниці температур (1 К). Коефіцієнт теплопередачі вимірюється в Вт / м · К, що відповідає Міжнародній системі одиниць.

Назва коефіцієнта термічного опору застосовується в будівельній галузі. Теплопровідність керамзиту становить 0,1 - 0,18 Вт / м · К. Якісний матеріал характеризується чисельним показником 0,12 - 0,17 Вт / м · К, утеплювач з такими властивостями зберігає до 80% внутрішнього тепла.

Фактори, що впливають на величину теплопровідності

Керамзит застосовується в будівництві як пористий насипного утеплювача або у вигляді наповнювача при виробництві полегшених бетонів. Гранули виходять способом випалу глинистого сланцю або глин і мають овальну, круглу форму, іноді з гострими кутами. Будівельний матеріал виробляється у вигляді піску.

Насипна щільність керамзиту знаходиться в діапазоні 150 - 800 кг / м3, об'ємна вага залежить від технологічного режиму при отриманні. Здатність проводити тепло залежить від величини гранул, пористості матеріалу і його вологості.

Фракція керамзиту

При порівнянні характеристик виходить висновок, що теплопровідність зменшується зі збільшенням розміру гранул. Середній та великий гравій краще використовувати для ізоляції ненавантажених дахів і перекриттів з дерева. Дрібнозернистий керамзит застосовується для полегшеної стяжки підлоги.

Фракції керамзиту:

1. Від 5 до 10 міліметрів визначається дрібна група. Матеріал застосовується для виробництва стінових блоків з керамзитобетону. Наповнювач з дрібних гранул використовується в бетонному стягуванні покриття або перекриття, т. К. Великі частини збільшують товщину шару.
2. Від 10 до 20 мм - середня фракція. Матеріал в насипний масі добре ізолює від холоду підлоги, горищні перекриття, застосовується для утеплення ділянок газонів і дренування землі. Фракція рідко використовується в стяжках і бетонних підлогах, додається в розчин, якщо товщина шару не має значення.
3. Від 20 до 40 мм - великі гранули. Ними утеплюють теплотраси, підвали, підлоги підсобних приміщень, роблять ізоляцію будівлі від шуму.
Прошарок насипного утеплювача ефективно захищає від холоду, якщо використовується одночасно 2-3 фракції. Так заповнюються порожнечі, збільшується жорсткість, попереджається конвекція потоків.

Пористість

Сировина поміщається у барабани, де воно обертається і одночасно нагрівається до високих температур. В таких умовах матеріал спучується, виходять пористі гранули, які захищаються зовні запеченою кіркою з глини. Більшість пустот замкнуті, перегородки між ними також містять порожнечі.

Розмір пір регулюється введенням цітрогіпса і мінеральних домішок в шихту при виробництві. Добавка в кількості від 1 до 3% формує замкнуті порожнечі величиною до 1 мм. Збільшення обсягу присадки до 4-9% веде до розширення пір до 1,5-2 мм, при цьому число замкнутих каверн збільшується. Кількість ізольованих порожнин підвищує теплозахисні властивості і зменшує всмоктування води.

Вологість

Водопоглинання керамзиту коливається в межах 8 - 20%. При попаданні вологи всередину матеріалу зволожуються поверхні гранул, які повільно вбирають рідину. Поступово вода потрапляє всередину сфер через мікроскопічні тріщини і утримується всередині. Керамзит накопичує вологу і важко її віддає. Збільшується маса, змінюються характеристики теплопровідності керамзиту, знижується міцність.
Сухий керамзит витримує до 25 серій заморозки і відтавання, вологий руйнується від розширення води при негативних температурах. Керамзит захищається гідро- і пароізоляційними плівками від зволоження.

Види керамзиту в залежності від розміру гранул

Насипний утеплювач класифікується за розміром гранул і їх формі.

Виділяються різновиди керамзиту:

• гравій;
• щебінь;
• пісок.

Крупнозернистий матеріал додає висоти приміщення, зазвичай теплоізоляційний ефект досягається при товщині підсипки від 20 до 30 см. Щоб зменшити розмір шару можна комбінувати керамзит з мінватою, пінопластом, пінополістиролом.

Матеріал можна порівнювати по маркам на міцність. Розрізняють 13 різновидів гравію і 11 проб керамзитового щебеню. Межа міцності однієї марки відрізняється, наприклад, щебінь П100 руйнується при 1,2-1,6 МПа, а гравій аналогічного сорту деформується при 2-2,5 МПа.

Гравій

Матеріал складається з округлих частинок з кіркою з розплавленої глини, які всередині містять порожнечі. Розрізняються фракції гравію: 5-10, 10-20 і 20-40 мм. Залежно від щільності в насипному вигляді представлено 10 марок утеплювача від М150 до М800. На спецзамовлення випускається гравій марки М900 і М1000.

Гравелисті бетони з наповнювачем з середніх і дрібних гранул мають легкістю, що не навантажують конструкції і показують покращені теплоізоляційні властивості. Стінові блоки з керамзитобетону застосовуються в малоповерхових будівлях, вони захищають будівлю від холодного повітря, мають гарну повітропроникність і відносяться до екологічно чистим категоріям.

Щебінь

Керамзит цього виду містить окремі елементи неправильної незграбною форми з гострими краями і гранями. Крупність фракцій визначається аналогічно гравію. Через форми матеріал має низьку насипну щільність і застосовується для ізоляції горищ, підвалів. Фундаменти і підстави ізолюються керамзитом від промерзання. В землі влаштовується гідроізоляція фольгированним матеріалом, поліетиленом, руберойдом, зверху монтується захист від побутових і атмосферних парів.

Коефіцієнт теплопровідності керамзиту залежить від крупності щебеню, але зі збільшенням розміру підвищується товщина необхідного шару. Поверх підсипки виконується цементно-піщана стяжка (незгірш від 4 см) для підвищення міцності.

Пісок

До цієї категорії відноситься керамзит, що містить в складі дрібні частинки до 5 мм. Матеріал виходить при випалюванні залишків від виробництва щебеню або гравію або шляхом роздрібнення великих шматків. Пісок використовується для ізоляції всередині приміщення разом з великими видами або застосовується в стягуванні підлоги.

Насипна теплоізоляція діє ефективніше, ніж дрібні гранули в цементно-піщаної суміші. Волога з розчину вбирається гранулами, і вони втрачають захисні властивості. Порівняльний аналіз стінових блоків з керамзитового піску і гравію показує, що перші швидше проводять тепло, але відрізняються підвищеною міцністю.

Виробничі процеси, що впливають на теплопровідність керамзиту

Технологія отримання керамзиту передбачає процеси для збільшення пористості і отримання ізольованих замкнутих контурів різного розміру. Сировиною служить кар'єрна глина, що розробляється в кар'єрах відкритим способом. Перед використанням проводяться лабораторні випробування зразків на спучування, щоб визначити придатність для виробництва.

Устаткування включає:

• розпушувальні верстати;
• гранулятори;
• барабани для сушки;
• обертові тиглі для випалу;
• охолоджуючі ємності з подачею повітря;
• транспортери.

У виробництві застосовується суха або волога сировина різного помелу. При температурі +1000 - + 1300 °С маса спучується і поверхня частинок набуває герметичність за рахунок спікання.