Теплопроводность керамзитовых гранул

Керамзит представляет собой сыпучий стройматериал на основе обожженной глины с размером фракций в пределах 40 мм, насыпной плотностью от 200 до 800 кг/м3, хорошей стойкостью к влаге, температурным перепадам и другим внешним воздействиям и низким коэффициентом теплопроводности. Это делает его востребованным при изоляции полов, перекрытий, лоджий, засыпке оснований зданий и изготовлении легких стеновых блоков. Совмещает в себе функции утеплителя и наполнителя, при выборе конкретной марки и толщины формируемой прослойки основным ориентиром служат его способности к энергосбережению.

Характеристики керамзита

Значение коэффициента теплопроводности для керамзита

Сырьем служат легкоплавкие глины с повышенным содержанием окислов железа, глинистые сланцы и обычные сорта со вспучивающимися добавками. Главным требованием является образование равномерной ячеистой структуры с закрытыми порами при термической обработке от 1050 до 1300 °C. Характеристики, включая насыпную плотность, теплопроводность и размеры фракций, регламентированы ГОСТ 9757-90. Изоляционные свойства зависят от многих факторов, к основным из них относят:

  • Химический состав глины и ее способность к вспучиванию.
  • Технологию изготовления: керамзитовый гравий с порами, частично заполненными газом, сохраняет тепло лучше материала с обычным воздухом внутри. Максимальные показатели наблюдаются у гранул, полученных пластичным методом или так называемым «совместным обжигом».
  • Размеры фракций и объем поризации. Чем выше насыпная плотность, тем хуже свойства, и наоборот. Хорошие показатели имеет гладкий гравий с замкнутой структурой мелких и равномерно распределенных ячеек, худшие – дробленный крупнопоризованный щебень и песок.
  • Условия эксплуатации – уровень влажности. Стандартное значение водонасыщения варьируется в передах 8-20 %, в сравнении с минватой этот утеплитель лучше сохраняет свои полезные свойства при намокании, но обратной стороной являются сложности при выводе накопленной влаги. Указанный для него коэффициент теплопроводности будет актуальным только в случае обеспечения правильной гидроизоляции засыпаемых конструкций.

Изготовление гранул

В зависимости от размера фракций и целевого назначения материала выделяют три основные разновидности:

1. Гравий – округлые гранулы диаметром в пределах 20-40 мм с прочной оболочкой и закрытой мелкопоризованной структурой, изготавливаемые преимущественно из легких сортов глины. Благодаря высоким изоляционным свойствам чаще других используется в качестве утеплителя при обустройстве полов по грунту и перекрытий.

2. Щебень – дробленные фракции в пределах 10-40 мм, содержащие зерна неправильной и угловатой формы. Основная сфера применения включает приготовление легких бетонов, в том числе для строительных блоков. Использование чистой щебенки в качестве утеплителя не всегда эффективно, эта разновидность имеет высокое водопоглощение и частично открытую структуру пор.

3. Керамзитовый песок – зерна с размером не более 5-10 мм, получаемые в процессе производства гравия или его дробления, используемые при заливке стяжек или выпуске стеновых блоков. Этот тип плотнее остальных и уступает им в энергосбережении.

Фракции керамзита

При высоких требованиях к прочности и несущим способностям засыпаемых конструкций или изготавливаемых изделий нужный результат достигается при комбинировании марок, в остальных случаях материал не уплотняют. Толщину слоя выбирают по значению теплопроводности керамзита по фракциям.

Вид строительных работ Рекомендуемый размер гранул, мм Допустимое содержание воды, % Коэффициент теплопроводности, Вт/м·°С
Утепление кровель 10-20 0,5 0,09-0,1
Изоляция межэтажных и чердачных перекрытий 5-10 0,11
Обустройство полов по грунту 10-20 6 0,12
Геотехнические работы 30 0,18-0,19

Особенности керамзитового заполнителя

Сравнение с другими материалами

Минимальная рекомендуемая толщина керамзитовой прослойки при укладке горизонтальных перекрытий составляет 10 см, полов по грунту – 25-30, точное значение определяет расчет. Гранулы обожженной глины не относятся к самым легким и практически не используются при обустройстве вертикальных конструкций, в ряде случаев их целесообразно заменить минеральной ватой, пенополистиролом или другими утеплителями.

Наименование Удельный вес или насыпная плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности при нормальных условиях, Вт/м·°С
Гравий 200-800 0,1-0,18
Керамзит с разными размерами фракций 800-1000 0,16-0,2
Легкий керамзитобетон 500-1200 0,18-0,46
То же, на перлитовом песке 800-1000 0,22-0,28
Минеральная вата 50 0,045
100-150 0,055
Базальтовая вата 25-80 0,03-0,04
Прошитые маты минеральной ваты на синтетическом связующем 50-125 0,08-0,056
Вспученный перлит 100 0,06
Вермикулит 100-200 0,064-0,076
Плиты пенопласта 40 0,038
Экструдированный пенополистирол 35-45 0,028-0,03
ППУ 40-80 0,029-0,041
Гранулированный и дробленный пенопласт 8-30 0,036-0,053
Легкое пеностекло 100-200 0,045-0,07
Эковата 35-60 0,032-0,041

Бюджетной заменой является пенопласт, выигрывающий в плане теплопроводности в 2-3 раза и оказывающий более низкую весовую нагрузку. Максимальный эффект достигается при применении плит экструдированного пенополистирола (0,03 в сравнении с 0,1). К недостаткам относят слабую устойчивость ударным и механическим воздействиям и горючесть, при высоких требованиях к пожарной безопасности и несущим способностям предпочтение однозначно отдается керамзиту.

Материалы с волокнистой структурой не боятся огня, но их способности к энергосбережению полностью зависят от условий эксплуатации, намокание плит и матов недопустимо.

Сравнивать теплопроводность минваты и керамзита целесообразно при обустройстве перекрытий или аналогичных конструкций, в большинстве других случаев эти утеплители имеют разную область применения. Мелкий щебень или песок в стяжках можно заменить вермикулитом, перлитом или пеностеклом, но следует помнить, что эти сыпучие материалы в разы дороже.



Автор:
Евгений Клеменко
Share

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 stroitel lab