24. Керамічні пористі заповнювачі. Властивості, області застосування.

Керамзи́т — це штучний пористий заповнювач для легких бетонів, який широко використовується у сучасному будівництві.

Керамзит випускається у вигляді щебеню, гравію та гравійного піску.

Іноді керамзит застосовують, як теплоізоляційну і звукоізоляційну засипку в будівлях.

Керамзитове зерно — склоподібна пориста маса, із замкнутими порами сферичної форми, вкрита тонкою оболонкою. З керамзитами марки 700, 800 можна отримуватилегкі бетони. Межа міцності таких бетонів при стисненні — 20, 30, 40 МПа. Бетони використовуються для виробництва панелей перекриття, в мостобудуванні, скрізь, де необхідно знизити масу конструкцій.

Керамзитовий щебінь — це заповнювач для легких бетонів. Щебінь має довільну форму з розмірами зерен від 5 до 40 мм. Керамзитовий щебінь отримують шляхом дроблення крупних кусків спученої маси керамзиту.

Керамзитовий гравій та пісок отримують випалюванням сировини в печах киплячого шару або в печах, що обертаються. Керамзитовий гравій застосовують для облаштування тепло- і звукоізоляційних засипок будівельних конструкцій.

Фракції

Залежно від розміру керамзитовий гравій ділиться на фракції: 5 — 10, 10 — 20, 20 — 40 мм. Керамзит із зернами менше 5 мм інакше називають керамзитовим піском. Щільність керамзитового гравію становить від 150 до 800 кг/м³.

Керамзитовий пісок — заповнювач для легких бетонів і розчинів з розміром частинок від 0,14 до 5 мм. Керамзитовий пісок отримують випаленням глинистої дрібниці в обертових і шахтних печах, або як відсів під час дроблення крупних шматків керамзиту.

Сировиною для виробництва керамзитового гравію є різновиди глинистих порід, що мають властивість спучуватися під час нагрівання їх до температури 1 050—1 250 °C. Можуть застосовуватися пухкі, щільні, кам'яноподібні легкоплавкі глини, метаморфізовані глинисті сланці, суглинки й аргіліти, які не розмокають у воді, характеризуються високою щільністю, а також бентонітові глини.

Аглопори́т — штучний пористий заповнювач з щебеню і гравію для легких бетонів.Одержують термічною обробкою шихти з глинистих порід або з відходів видобутку, збагачення, спалювання вугілля (пустої породи, шлаків, золи виносу тощо). Одержаний після термообробки продукт дроблять і розсіюють на фракції заданої крупності.

Термічні властивості будівельних матеріалів та їх зв'язок з іншими властивостями.

Теплопровідність — це здатність матеріалу передавати теплоту від однієї поверхні до іншої за наявності різниці температур на цих поверхнях. Така здатність характеризується коефіцієнтом теплопровідності.

Значення коефіцієнта теплопровідності залежить від ступеня пористості й характеру пор, структури, вологості, температури, а також від виду матеріалу. Найсильніше на теплопровідність впливає пористість.

Проте показник теплопровідності залежить не лише від кількості, а й від величини та форми пор. Будівельні матеріали з дрібними й закритими порами менш теплопровідні, тоді як матеріали з великими та сполученими порами характеризуються вищим коефіцієнтом теплопровідності, оскільки в таких порах виникає рух повітря, що супроводжується перенесенням теплоти (конвекція).

Теплопровідність — один з найважливіших показників, що характеризують теплозахисні властивості матеріалів, за яким визначають їхню належність до групи теплоізоляційних або конструктивно-теплоізоляційних.

Теплоємність — це здатність матеріалу під час нагрівання поглинати теплоту. Вона характеризується питомою теплоємністю (коефіцієнтом теплоємності), тобто кількістю теплоти, необхідної для нагрівання одиниці маси на один градус, Дж/(кг • К).

Для огороджувальних конструкцій житлових та опалюваних будівель вибирають матеріали з невеликим коефіцієнтом теплопровідності, але з вищою питомою теплоємністю.

Теплостійкість — це здатність матеріалу витримувати нагрівання до певної температури (нижчої за температуру плавлення) без переходу в пластичний стан.

Термічна стійкість — це здатність матеріалу витримувати навперемінне нагрівання й охолодження (певний цикл) без руйнування. Стійкими до різких змін температур мають бути матеріали для футерування (внутрішньої кладки) пічних агрегатів.

Термічна стійкість залежить від ступеня однорідності матеріалу, його природи й показника температурного коефіцієнта розширення, причому чим останній менший, тим вища термічна стійкість матеріалу.

Температурні деформації — нездатність матеріалу під дією зміни температур у процесі експлуатації змінювати свої розміри (переважно розширюватися). Температурний коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) характеризує видовження 1 м матеріалу під час нагрівання на один градус і вимірюється в метрах на кельвін (м/К).

Теплостійкість — це здатність матеріалу витримувати дію високих температур або вогню й води (під час пожеж), не руйнуючись.