Особенности применения керамзита в строительстве

Основные свойства

Керамзит – это материал с превосходными теплоизоляционными свойствами. Он является одним из экологичных, ведь изготавливается из натурального сырья. Керамзит подходит для экологически чистого современного домостроения. Довольно часто его используют и в декоративных целях.

Он применяется и в домашних условиях, где выступает основой для выращивания растений. Материал отличается тем, что не позволяет испаряться влаге, контролируя баланс воды. Керамзит – это материал, который обладает следующими свойствами:

• высокая прочность;
• устойчивость;
• долговечность;
• оптимальное соотношение качества и стоимости;
• хорошие теплоизоляционные свойства;
• кислотоустойчивость;
• натуральность.

Керамзит: состав и свойства материала

Как и многие другие интересные находки, керамзит был изобретен случайно, на заре XX века. Сначала пережженный и вздувшийся кирпич считали браком и просто отправляли в утиль. А чуть позже пришли к выводу, что столь твердый и достаточно легкий материал можно добавлять в бетон в целях облегчения несущей конструкции.

И лишь в 30-х годах прошлого века советский инженер Онацкий попробовал изготавливать воздушные шарики из глины и обжигать их в специальных вращающихся печах. В результате свет увидели твердые обожженные глиняные гранулы, которые нашли широчайшее применение в строительстве.

Да и могло ли быть иначе, учитывая, что данный материал не портится с годами, устойчив к морозам, не горит и не выделяет в атмосферу вредных соединений? К тому же при насыпной плотности 200 кг на 1 м.куб. керамзит обладает коэффициентом теплопроводности равным 0,16 Вт/(м*к).

Что характерно, образование керамзита из различных сортов глины происходит при температуре 1100-1300°C. Более того, значение имеет и длительность нагревания глины, ведь от этих параметров зависит фракция конечного продукта, а значит и вес изделия. Он может варьироваться от 250 до 800 кг/м.куб.

Различные технологии изготовления керамзита позволили получить несколько видов продукта, в частности:

• Керамзитный гравий. Это те самые шарики керамзита, на производство которых ориентируется современная строительная отрасль. Гравий обладает круглой формой с фракцией от 5 до 40 мм. При этом продукт имеет классический красно-коричневый цвет.
• Керамзитный щебень. Данный материал имеет аналогичную фракцию от 5 до 40 мм. А главное отличие щебня от керамзитного гравия кроется в его форме. Дело в том, что щебень получают при раскалывании керамзита на куски. В результате образуется остроугольный продукт неправильной формы, который чаще всего используется в качестве добавки к бетонной смеси.
• Керамзитовый песок. Это керамзит с самой маленькой фракцией, не превышающей 5 мм. Что характерно, его не производят специально. Он является побочным продуктом при производстве более крупного материала.

Применение

Гравий

Человек не сможет посмотреть на процесс изготовления гравия из керамзита, так как горячий воздух помешает, но процесс изготовления очень зрелищный:

• Глинистую породу, которая легко плавится, постоянно вращают и воздействуют на нее высокой температурой в пирогенных печах.
• Далее происходит обжиг породы.
• В итоге после этих действий получаются достаточно крупные гранулы, примерно 0,2 – 0,4 см.

Для получения других фракций эти гранулы дробятся на более мелкие частицы.

Из этого материала получается очень хороший гравий и он обладает такими характеристиками, как:

• огнестойкость;
• устойчивость к морозу;
• водонепроницаемость.

В составе нет примесей, которые смогли бы повредить цементу – это важно, так как это материал часто применяется в роли заполнителя для изготовления легкого бетона —

Щебень

Для получения щебня самые крупные части материала дробят для получения более мелких фракций.

Размер гранул щебня располагается в диапазоне от 0,05 до 0,4 сантиметров. По размерам он совпадает с гравием. Его можно отличить от других материалов по форме гранул – они обладают практически произвольной, чаще всего угловатой формой. Сфера применения щебня такая же, как и у гравия, его применяют для заполнения легкобетонных конструкций.

Песок (мелкие фракции)

Для того, чтобы получить песок, большие фракции подвергаются дроблению либо мелочь из глины обжигается. После перечисленных действий получается керамзит мелких фракций размером менее 0,05 сантиметра. Предназначение конкретно этого песка заключается в замешивании его в разнообразные растворы, а также им также заполняют легкие бетоны.

Также керамзит прекрасно подходит для приготовления бетона. Это подтверждается тем, что он имеет устойчивость к морозам, и еще стоит отметить отличную устойчивость к горению и защиту от процессов гниения. В связи с перечисленными достоинствами этот материал очень часто применяют для изготовления фундаментов.

Дом

достаточно легко построить. При этом такое строительство является достаточно экономным, а дом будет обладать рядом замечательных свойств.

Баня

Керамзит нашел применение и в строительстве разнообразных бань. Также он может быть использован в качестве теплоизоляции для стен бани ввиду своих свойств: в помещении быстро устанавливается требуемая температура и сохраняется долгое время. Для этой цели нет разницы, какой материал применять: мелкофракционный или крупнофракционный.

Прокладка коммуникаций

Для прокладки водопроводных труб или, к примеру, теплосетей нужно приобрести такой материал, как керамзит. Тогда вы будете спокойны о том, что тепло дойдет до дома. Еще одно преимущество этого материала состоит в том, что в случае протечки не потребуется раскапывать твердый грунт. А после устранения аварии засыпать все тем же материалом повторно.

Другое применение

Этот материал находит свое применение не только в строительных работах, но и в других сферах:

• можно сделать дорожку на даче,
• утеплить корни садовых растений, тем самым повышая урожайность участка. Для этого отлично подойдет материал фракции 0,1-0,2 сантиметра, так как он создаст в корнях дренажную систему.
• для комнатных растений можно воспользоваться этим же советом. Отличие состоит лишь в том, что нужно выбрать меньшую фракцию, примерно 0,05-0,1 сантиметра.

В настоящее время множество профессиональных строителей перестают использовать просто цементно-песчаную стяжку как устаревшую технологию. При стяжке напольное покрытие засыпается керамзитом, что значительно повышает качество. Такая стяжка под силу будет даже неопытному любителю-строителю.

Благодаря таким свойству материала как теплоизоляция и механическим характеристикам, его можно применять для решения ряда строительных задач. Больше всего распространен керамзит с фракциями 0,1-0,2 сантиметра.

Его применяют как теплоизоляцию для широкого спектра назначений:

• крыш,
• напольных покрытий,
• стен,
• подвальных помещений,
• фундаментов.

Многие его применяют про колодцевой кладке строения. Также керамзит прекрасно подходит при оборудовании уличных водопроводов, канализационных систем и многих других коммуникаций, растениеводстве.

Утепление крыши с помощью керамзита

Схема утепления стен керамзитом.

Материал широко используется при работах с чердаком и крышей из-за отсутствия проблем с конденсацией. Почему надо утеплять крышу керамзитным гравием? Щебень имеет острые края, что не дает плотного прилегания. Да еще, так же как и песок, он имеет большую массу. Мелкий гравий легко просыпается в выбоины и щели, устраняя дефекты железобетонных плит. Чтобы усилить теплоизоляционный эффект в материал добавляют крошку пенопласта. Желательно сверху устроить стяжку, которая сделает поверхность однородной.

Поверх выровненной поверхности настилается рулонный рубероид. Он придавливает и укрепляет нижний слой. Сверху покрытия настилается черепица. Подобная технология позволяет создавать кровли, которые используют в качестве покровного материала тротуарную плитку или рулоны газонной травы.

Этот простой способ теплоизоляции крыши практичен и дешев.

Особенности проектирования колодцевой кладки

При проектировании и строительстве нужно уделить особое внимание вопросу конденсации влаги внутри колодцевых стен. Что происходит внутри такой конструкции:

• Водяной пар из помещения в процессе диффузии, обусловленной разницей парциальных давлений водяных паров в здании и на улице, попадает в толщу стеновой конструкции.
• Но на пути пара размещается наружная каменная облицовка, а ей присуща малая паропроницаемость.
• Собравшаяся у облицовки в холодный период влага может не успеть покинуть пространство колодца. А это чревато постепенной порчей утеплителя и разрушением стены.

Как с этим бороться? Целесообразно снабдить стену вентилируемым зазором и/или пароизоляционным слоем. Необходимость и местоположение пароизоляции определяется с помощью специального расчета. Местоположение вентилируемого зазора в расчетах не нуждается. Зазор делается между утеплителем и наружной каменной стенкой, что способствует сохранению утеплителя в сухом, оптимальном для эксплуатации стены состоянии.

Основные требования к утеплителю для колодцевой конструкции:

• Незначительные деформации при сжатии и растяжении.
• Высокая гидрофобность.
• Стойкость к термическому разложению.
• Способность противостоять выдуванию при наличии вентилируемого зазора.
• Негорючесть и отсутствие усадки.

Утепление крыши слоем керамзита

Утепление кровли чаще всего выполняется с помощью следующих разновидностей керамзита:

Керамзитовый щебень. Является крупным материалом. Размер его гранул не превышает 4 сантиметров. Хорошо подходит не только для теплоизоляции крыши, но и для утепления стен и пола в доме;

Керамзитовый гравий. Этот материал также является крупнозернистым. Его гранулы имеют угловатую форму и по величине не превышают 4 сантиметров;

Керамзитовый песок. Представляет собой мелкодисперсный материал. Размер частиц – до 5 миллиметров. При использовании этого материала в качестве утеплителя толщина слоя не должна быть более 5 сантиметров.

Как говорилось выше, выполнить теплоизоляцию с помощью керамзита вполне можно своими руками.

Перед тем, как приступить к теплоизоляционным работам, нужно изучить определенные тонкости процесса утепления

В первую очередь нужно обратить свое внимание на конструктивные особенности здания

Утепление крыши дома керамзитом включает в себя следующие этапы:

Внутренняя обшивка;

Укладка пароизоляционного слоя;

Укладка теплоизоляции;

Отделка поверхности.

Подробное описание работ:

1. Толщина слоя керамзита при утеплении крыши должна быть 25 сантиметров. Его следует засыпать непосредственно на пароизоляционный материал. Эту работу необходимо выполнять быстро и очень аккуратно, чтобы не повредить гранулы материала.
2. Для улучшения шумо- и теплоизоляции желательно сделать слой керамзита толще. Однако следует помнить о максимальной нагрузке, которую может выдержать крыша дома. В этом случае лучше всего выбрать золотую середину.
3. Далее необходимо как следует выровнять и утрамбовать слой керамзита. Тогда между частицами материала будет меньше пустот, и теплоизоляция будет лучше. Утрамбовывать керамзит нужно руками либо специальной машинкой. Далее рекомендуется выполнить стяжку поверх первого слоя. За счет этого конструкция станет более прочной и жесткой, а поверхность более ровной.
4. Также необходимо сделать несколько каналов между внутренним и наружным слоем. По этим каналам будет выводиться влага, а также циркулировать воздух.
5. На следующем этапе укладывается рубероид поверх теплоизоляционного слоя. Его необходимо монтировать внахлест. Чтобы швы рубероида были герметичными, их изолируют посредством битумной мастики либо строительного скотча.
6. На завершающем этапе выполняется монтаж плитки либо черепицы.

1. Особенности теплоизоляции
2. Достоинства и недостатки
3. Технология утепления
4. Подготовка
5. Плоская кровля
6. Скатная крыша

Утепление кровли керамзитом — это наиболее старый и часто применяемый способ теплозащиты дома. От надежности крыши зависит комфорт проживания, а данный материал помогает обеспечивать эту надежность в течение долгого времени. О том, как использовать керамзит для кровли, мы вам сегодня расскажем.

Способы утепления пола керамзитом

В современном строительстве существуют разные способы устройства чернового пола. Один из часто применяемых  – стяжка пола с керамзитом, которая выполняется как сухим, так и влажным способом.

Влажный способ

Применение керамзита в качестве наполнителя для бетонного раствора придает прочность  конструкции. В результате проникновения раствора  в пористую структуру гранул повышается сила сцепления бетона.

Содержание цемента и строительного песка — 1:2 или 1:3. В первом случае получается прочная  твердая поверхность, способная выдержать большие нагрузки. Воды добавляют столько, чтобы получилась довольно густая однородная масса. В продаже имеются готовые песчано-цементные составы, которые  разводятся водой в соответствии с инструкцией.

Как рассчитать расход керамзита

Расчет керамзита для стяжки пола выполняют с учетом требуемой толщины  теплоизоляционного слоя. Прежде чем купить керамзит и другие материалы для стяжки, необходимо рассчитать их количество.

Обычно придерживаются следующей пропорции: на 1кв.м стяжки толщиной 30 мм потребуется 17 кг цемента и 50 кг песка. Расход керамзита зависит от толщины слоя утеплителя и фракции материала и составляет примерно один  мешок 50 кг, что достаточно для устройства стяжки площадью 4-5 м2.

Расчет керамзита для теплого пола

Использование керамзита позволяет более экономно расходовать бетонный раствор. Укладка «теплого пола» имеет свои особенности, так как бетонно-керамзитовое покрытие испытывает не только механические нагрузки, но и температурные воздействия. В таком случае пропорциональное содержание цемента и песка составит 1:2.

Количество керамзита зависит от  толщины  слоя теплоизоляции, например, при толщине слоя 10 мм необходимо 0,01 м3 материала на 1 м2. Заранее сложно рассчитать точный расход керамзита, зачастую требуемое количество материала определяется опытным путем в процессе строительных работ. В бетонную смесь для «теплого пола» добавляется пластификатор из расчета 150-200 мл на 1 м2.

Порядок укладки керамзита

Теплоизоляция керамзитом требует  четкого соблюдения технологии.

Порядок утепления керамзитом:

1. Очистить пол. Если  пол из дерева, то удалить все конструкции за исключением крепежных балок.
2. Выставить маяки по периметру помещения, выдерживая небольшой зазор от стены.
3. Засыпать поверхность слоем песка толщиной 100 мм и  утрамбовать.
4. Поверх песчаного слоя засыпать керамзит. Минимальная толщина керамзитного слоя  должна составлять, как минимум 150 мм. Она определяется с учетом нагрузки на пол.
5. Выровнять поверхность керамзитного слоя по маячкам при помощи лески.
6. Покрыть гидроизоляционной пленкой для защиты керамзитного утеплителя от проникновения влаги.
7. Залить бетонный раствор. Укладка бетона требует аккуратности, чтобы не нарушить уровень керамзита. В течении 3-4 недель пол регулярно смачивают водой, чтобы избежать появления трещин.

Сухой способ

Особенность технологии сухой стяжки состоит в том, что не используется бетонная смесь. Проектный расход керамзита составляет 0,01 м3 на  квадратный метр пола при толщине слоя 10 мм. Однако расчет керамзита для сухой стяжки делается на толщину слоя 30-40 мм,  значит, на 1 м2 площади потребуется, как минимум 0,03-0,04 м3 материала.

На практике расход керамзита может несколько отличаться от расчетного в силу разных причин: уклон пола, изменение площади стяжки после установки маяков и т.д.

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

Недостатки керамзитобетонных блоков

1. Строительство дома из керамзитобетона, требует дальнейших фасадных работ, как вариант, облицовку фасадным камнем из этого же материала.
2. Для строительства многоэтажных зданий из данного материала требуется профессиональный расчет нагрузок с учетом прочности керамзитобетона.
3. Стены из керамзитобетона плохо вентилируются. Даже кирпич в этом плане более правильный выбор, а потому здание, построенное из этого материала нужно лучше проветривать.
4. По показателям твердости, прочности и стойкости монолитный бетон превосходит керамзитобетонные блоки, так как последние обладают пористостью, которая ослабляет блок.

Правила применения керамзита – используем все возможности

Существует несколько марок керамзитового гравия и щебня, которые обозначаются цифрами от 150 до 800. Под этими цифрами следует понимать насыпной вес на кубометр площади, кг/м3. Какой лучше применять для утепления? Тот, что легче – это говорит о наличии большого количества пузырьков воздуха в структуре гравия или щебня. Чем меньше фракция, тем больше вес и наоборот, у самого крупного керамзита насыпной вес небольшой.

Однако при утеплении пола своими руками следует применять гранулы разного размера. Это обеспечивает не только качественную тепло- и звукоизоляцию, но и высокую прочность пола. Еще один важный момент – чтобы получить эффект утепления, слой керамзитовой насыпи должен быть не менее 10 см. Это часто и отпугивает владельцев низких квартир, где 10 см высоты – слишком большая роскошь. Однако при строительстве частного дома своими руками ничто не мешает запланировать нужную высоту с учетом места под керамзитовую подушку.

Важное условие – при утеплении пола, неважно по какой технологии, сначала укладывают слой гидроизоляции, например, из прочной полиэтиленовой пленки. Края пленки должны заходить на стену на всю высоту керамзитовой подушки

Этот стройматериал легко впитывает влагу, из-за чего теряет качества изолетика. Постоянная влажность может привести даже к полному разрушению гранул. С этим часто сталкиваются цветочники, которые засыпают керамзит на дно цветочных горшков для дренажа – в среднем через 5 лет этот материал при таких условиях становится частью почвосмеси.

Особенности теплоизоляции потолка керамзитом

Можно сказать, что керамзит на потолок представляет собой привычную каждому глину. Сырье подвергают обработке при высоких температурах, вследствие чего формируются гранулы небольшого размера. Их пористая структура и создает теплоизоляционные свойства керамзита.

Исходя из размера фракции утеплителя, выделяют несколько основных его разновидностей. Самая мелкая не превышает 0,1-5,0 миллиметров и применяется там, где утепление происходит способом засыпки. Но чаще все-таки пользуется спросом фракция с размерами 0,5-4,0 см, которая называется гравием.

Слой керамзита для утепления потолка должен быть достаточно толстым, чтобы обеспечить эффективную теплоизоляционную подушку. Несмотря на то, что гранулы не отличаются большим весом, нагрузка может быть очень значительной из-за толщины засыпки в 50 см и более.

Чтобы улучшить теплосберегающие характеристики, оптимально использовать изоляционный материал на основе фракций разного размера. Основной слой делается из крупного гравия, а сверху и снизу он ограждается мелкими песчаными гранулами.

Проведение теплоизоляции с керамзитовым сырьем позволяет решить сразу несколько задач:

Поскольку материал, кроме всего прочего, выступает превосходным звукоизолятором, то он сможет надежно сохранить тишину и покой для домочадцев во время непогоды или отгородит от шумных соседей.

В самую холодную погоду тепло будет оставаться в комнате, поскольку нагретый воздух не может найти для себя мостиков холода (при правильно проведенном утеплении), а потому снова вынужден опуститься вниз.

В жаркие периоды года керамзит надежно препятствует попаданию холода извне здания, поэтому в помещениях будет сохраняться прохладный микроклимат.

Выбор керамзита

От того, где вы собираетесь применить этот материал, зависит выбор качества данной продукции. Если керамзит будет использован в виде наполнителя для бетона, то необходимо остановить свой выбор на более плотной разновидности этого материала, с заведомо лучшей прочностью. Для утепления пола или чердачного помещения используют керамзит с высокой пористостью, так как это свойство лежит в основе низкой теплопроводности.

Данная продукция различается по следующим показателям:

1. Марка керамзита определяется его насыпной массой. Так, если он маркирован цифрой «250», то это значит, что насыпная плотность керамзита составляет 250 кг/м³.
2. Способность к поглощению влаги. Выражается в процентах к общему весу сухого вещества. Качественный керамзит имеет этот показатель не хуже 0,46. Такое низкое проникновение влаги внутрь этого наполнителя обеспечивается наличием тонкой защитной оболочки вокруг каждой гранулы.
3. Коэффициент деформации. Обеспечивается пористой структурой каждого зерна и составляет всего 0,14 мм/м. Это оптимальный показатель качественной продукции.
4. Теплопроводность керамзита зависит от того, как правильно он обрабатывался при прохождении стеклообразующей фазы производства. Дело в том, что чем больший процент стекла составляет общую массу керамзита, тем худшими качествами теплоизоляции он обладает. Если теплопроводность будет составлять 0,07-0,16 Вт/м – это качественный керамзит. Он поможет сохранить до 80% тепла вашего дома.

Таким образом, глина исправно служит человечеству от сотворения мира и до настоящего времени.

Аналоги

При всех своих достоинствах керамзит не является панацеей. Так, блоки для малоэтажного строительства вполне можно заменить тем же газобетоном. Если речь идет о наполнителе, то альтернативой может стать пенопласт, мелкие частички которого будут эффективным дренажным элементом для цветочных горшков. А также пенопласт представляет собой качественный утеплитель.

Еще один заменитель керамзита – это аглопорит, являющийся искусственным материалом с пористой структурой и маленьким весом. На рынке он доступен в виде песка, гравия и щебня, широко используется в качестве теплоизоляционной засыпки.

Если необходимо найти замену для цветов, то удачными вариантами станут обычные галька и щебень соответствующей фракции. При обустройстве теплоизоляционных прослоек вместо описываемого материала успешно применяют минеральную вату. Одной из ее главных эксплуатационных характеристик является маленький вес.

Помимо всего перечисленного, стоит уделить внимание также и вспученному вермикулиту. Главное достоинство данного утеплителя – его экологичность

Его производят ускоренным обжигом вермикулитового концентрата – гидрослюды.

Еще один вариант замены – это перлит, представляющий собой многофункциональный и распространенный строительный материал. Из него производят битумоперлит, асбоперлитоцемент, плиты и другие изделия.

О том, как сделать легкую стяжку на основе керамзита, смотрите в следующем видео.