Использование гранул керамзита в качестве основного наполнителя при приготовлении бетонов для заливки стяжек, прослоек или изготовления строительных блоков является распространенной практикой, этот материал успешно совмещает легкость, прочность и изоляционные способности, имеет доступную стоимость и соответствует требованиям санитарной и пожарной безопасности. Основной рабочей характеристикой считается плотность, именно она учитывается при их классификации и выборе оптимальной сферы применения.
Рабочий диапазон показателя
Плотность отражает численное отношение массы к занимаемому объему, при нормальных условиях и нулевой пористости ее величина варьируется от 350 до 1800 кг/м3, у редких сверхтяжелых марок она достигает 2000. На значение влияют пропорции заполнителя с учетом доли и веса остальных компонентов и свойства самого керамзита. Крупный песок с размерами зерен в пределах 5 мм имеет плотность не менее 700 кг/м3, поризованные вспученные частицы в 20-40 мм – 200, закрытые гранулы (гравий) до 20 мм – 450-700, керамзит-щебень с острыми гранями и фракцией 5-40 мм – 600-1000. На практике этот показатель зависит от множества факторов – состав сырьевой смеси, качество обжига, форма и внутренняя пористость частиц, при расчете доли в бетоне используется легко проверяемая насыпная плотность.
Но наибольшее влияние на удельный вес материала оказывает доля песка или иного тяжелого инертного наполнителя. Самые легкие керамзитобетонные блоки не содержат его вообще, отдельные гранулы у них обволакиваются цементным тестом с небольшой добавкой крошки. Бетоны, смешанные в стандартных пропорциях 1:3:5 или 1:2:4, после затвердевания имеют плотность не менее 800 кг/м3 (подробнее здесь), это же значение наблюдается у готовых сухих смесей. У самых тяжелых конструкционных разновидностей основу составляют мелкофракционная крошка керамзита, кварцевый песок и гравий средней фракции, доля цемента при этом является максимальной.
Взаимосвязь плотности керамзитоблоков с другими характеристиками
Она оказывает непосредственное влияние на:
- Вес блоков наряду с их пористостью. При равных размерах разница в массе теплоизоляционных и конструкционных изделий достигает 3-4 раз.
- Прочностные характеристики керамзитобетонных стяжек и блоков.
- Коэффициент теплопроводности материала, бетоны с таким наполнителем успешно используются в качестве теплоизоляционных: чем выше доля легких гранул, тем сильнее утепляющий эффект.
- Способность к абсорбированию влаги. На нее плотность влияет косвенно, величина водопоглощения в первую очередь зависит от качества и доли вяжущего и закрытости гранул наполнителя, но в целом легкие виды менее защищены в сравнении с конструкционными.
- Паропроницаемость. У легких марок в пределах 600 кг/м3 составляет 0,26 мг/м·ч·Па, у тяжелых (1200-1400) – не выше 0,09.
Взаимосвязь между плотностью и другими рабочими характеристиками блоков из керамзитобетона отражена в таблице:
| Тип | Диапазон удельного веса, кг/м3 | Выдерживаемые нагрузки на сжатие, МПа | Средний коэффициент теплопроводности при эксплуатации в нормальных условиях, Вт/м·°C |
| Теплоизоляционные | 350-600 | До 1 | 0,2 |
| Конструкционно-теплоизоляционные | 700-1400 | 3,5-7,5 | Не более 0,5 |
| Конструкционные | 1200-1800 | До 10 | 0,55-0,9 |
Проверить указанную производителем плотность легко, по крайней мере для сплошных изделий – достаточно их взвешивания и измерения. Окончательный выбор производят исходя из целевого назначения, важно понимать, что марки менее D600 не предназначены для возведения нагружаемых конструкций, а свыше 1200 – не обладают утепляющими способностями (нормативная толщина стены составляет 70 см, что не всегда удобно). Оптимальными для частного строительства признаны конструкционно-теплоизоляционные разновидности, они имеют плотность в пределах 700-1400 кг/м3 и оказывают среднюю нагрузку на фундамент.
Потребность в наружном утеплении или отказ от него зависит от климатических условий и обосновывается теплотехническим расчетом.
