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.
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.
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.
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 |
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.
