Производство и применение керамзита
Изначально, керамзит получали обжигая смесь глины с трухой или опилками. В печи формировали этакие лепешки, которые после обжига разламывали. Такой керамзит в мешках продавали в 19-ом веке.
Современное производство керамзита начинается с дробления породы вальцами. Они подходят и для производства шунгизита, который многие путают с героем статьи. Однако, шунгизит делают из сланцевой крошки, а не глины.
Материал получается более устойчивый к агрессивным средам и менее влагоемкий. Однако, по теплопроводности шунгизит уступает керамзиту и отличается от него внешне. Гранулы из кварца темнее.
Измельченная на вальцах глина отправляется в печной барабан. Его диаметр достигает 5-ти метров. В длину установка может быть все 70. Высокая температура внутри барабана поддерживается форсункой. Жар высушивает глину.
Если нужен максимально теплый и почти не впитывающий воду материал, породу оплавляют. Плотная корочка защищает гранулы от воды. При этом, внутри керамзита формируются полости с воздухом. Процесс подстегивают отправляемые в барабан добавки типа оксида железа.
К земле барабан для сушки керамзита расположен под наклоном. Сформированные гранулы ссыпаются в емкость-приемник под действием силы тяжести. Далее, продукцию фасуют в полипропиленовые мешки или реализуют в рассыпную.
Декоративный керамзит
Оттачивают нюансы производства героя статьи и придумывают новые подходы в НИИ «Керамзит». Это единственный научно-исследовательский институт в России, в котором прицельно изучают гранулы глины, экспериментируют с ними.
Находится НИИ в Самаре. Там же добывают редкую черную глину. Породу извлекают с 7-метровой глубины. Керамзит получается темным, словно шунгизит, и перекликается с ним свойствами. Черная глина менее пориста и более долговечна, чем красные и белые сорта.
В применении керамзита важна его прочность. Делают проверочный тест. Гранулы насыпают на асфальт и давят ногой. Если «бусины» раскрошились, а цена керамзита за 1 м3 высока, запросы необоснованны.
Керамзит производится различных фракций
Переплачивать стоит за гранулы, оставшиеся целыми. Впрочем, в некоторых сферах крепость героя статьи второстепенна. В стяжке пола, к примеру, гранулы укрепит бетон, а сухую засыпку прикроет и защитит финальное покрытие. Здесь главное – теплоемкость керамзита.
В стенах лабораторий можно проверит и радиоактивность героя статьи. Так поступили, к примеру, в Чувашии. В центр гигиены и эпидемиологии отдали производимый здесь керамзитобетон.
Проверяли его по методе, аттестованной в НИИ имени Менделеева. Радиоактивность блоков в разы ниже допустимой для строительных материалов нормы. Раз радиоактивные нуклиды содержатся в земной коре, они попадают и в производимую человеком продукцию.
Керамзит используют в ландшафтном дизайне
Важно, чтобы излучение от нее не было излишне активным. Что же касается керамзита, фон у некоторых образцов отсутствует полностью
Так что, материал могу легко применять люди с фобией радиоактивности и все те, кто желает максимально обезопасить себя и свою семью.
Фенола, формальдегидов и прочих не радиоактивных, но вредных и летучих компонентов в глиняных гранулах тоже нет. Однако это, вопрос спорный. Работая с низкокачественной глиной, ее свойства улучшают с помощью синтетических добавок. Выявить их может, опять же, лишь экспертиза в «Центре Стандартизации», «Роспотребнадзоре».
Производство в домашних условиях
Используя качественное оборудование, можно изготовить около 250 тыс. куб. м керамзита за год. Для получения керамзита в домашних условиях можно использовать мини завод. Топливом для него может служить мазут, уголь или природный газ.
С помощью мини завода можно получать керамзитовый песок с размером гранул от 0,16 до 5 мм. Для их изготовления гранулированное или измельченное сырье обжигают в печи кипящего слоя. Очень часто для домашнего использования приобретают специализированные дробилки, которые значительно упрощают сам процесс производства.
Стоит отметить, что имея чертежи, материал и желание — дробилку для керамзита можно сделать своими руками.
Чертеж-схема для изготовления дробилки своими руками
Используя мини завод, можно произвести керамзитовый песок из некондиционного гравия. Чтобы получить глинозольный керамзит, в качестве сырья используют легкоплавкие породы и золу от сжигания каменного, бурого угля или торфа. В итоге получается заполнитель, свойства которого похожи на свойства обычного керамзита. Зольный керамзит можно получать как обжиговым, так и безобжиговым способом.
С помощью такого приспособления можно произвести примерно 30 тыс. куб. м материала за год. Получение керамзита является довольно энергоемким, но отличная производительность и хороший спрос на продукцию обусловливают быструю окупаемость проекта.
Утепление пола керамзитом
Значительная часть тепловой энергии выходит из дома через пол. Чтобы избежать таких потерь, пол утепляют
Это особенно важно в случаях изготовления пола из бетона. Среди множества имеющихся на рынке теплоизоляционных материалов самым доступным является керамзит
Это применение данного материала (как утеплителя) – пожалуй, используется наиболее широко в строительстве. И это неудивительно. Ведь слой керамзита толщиной 10 см соответствует по своим утеплительным свойствам метровой толщине кирпичной кладки или 25-сантиметровой толщине древесины. Применяют керамзит для пола (для его утепления) сухим методом (насыпной способ) или же заливкой керамзитобетонной стяжкой. Процесс утепления довольно прост, его можно выполнить своими силами. Он включает в себя следующие этапы:
- разметка уровня засыпки керамзита (для лучшего утепления слой должен быть не менее 10 см);
- выполнение гидроизоляции (высокопрочной полиэтиленовой пленкой);
- выставление маяков для получения ровной поверхности;
- засыпка и уплотнение слоя утеплителя;
- выравнивание поверхности правилом;
- заливка слоя цементно-песчаной стяжки поверх керамзита.
клеем ПВА
Как делают керамзит?
Родителем керамзита, и мы уже это заметили, является специальная глинистая порода. Суть процесса основывается на хорошо известном свойстве глины – вспучиваться в процессе нагревания. Особые пирогенные печи, похожие на барабаны, которые вращаются по кругу под некоторым углом задействованы в приготовлении керамзита.
Гранулы сырца обжигаются до получения определенной структуры. Глиняные шарики под наклоном устремляются к горящему факелу.
Получив тепловой удар порядка 1200 градусов, глиняный состав вскипает и вспучивается. Снаружи материал оплавляется и приобретает коричневый цвет. Затем происходит один из важнейших этапов: охлаждение. Процесс состоит из нескольких этапов. Наверняка строители знают, что существует такой термин, как «коэффициент вспучивания грунтов», именно этот принцип и заложен в процесс волшебства превращения глиняной массы в керамзит. Сам обжиг имеет продолжительность около 45 минут.
Преимущества и недостатки керамзита
Чтобы предотвратить проседание материала, используют керамзит разного размера
Отличные эксплуатационные характеристики обеспечивают возможность использовать керамзит в ландшафтном дизайне, для строительства и других работ. К достоинствам глиняного зерна относятся:
- универсальность – можно применять для укладки на полу, крыше или других элементах строения;
- низкий показатель теплопроводности – за счет внутренних пор гранулы хорошо сохраняют тепло;
- длительность эксплуатации – керамика при соблюдении правил эксплуатации сохраняет свои свойства в течении 40-60 лет;
- химическая инертность – глиняные шарики не разрушаются при воздействии щелочей и кислот;
- пожаростойкость – материал не плавиться, не горит;
- достойный показатель шумоизоляции – за счет заполнения пор воздухом создается эффективное препятствие для звуковых волн;
- стойкость к низким температурам – шарики с целостной структурой оболочки не подвержены разрушению при морозах;
- биологическая устойчивость – в утеплителе не живут грызуны, не появляются плесень и грибок;
- экологическая чистота – глиняный продукт не содержит аллергенов, не выделяет токсины при нагревании;
- простота монтажа – благодаря сыпучести фракции укладываются на участок любой конфигурации.
Строители отмечают несколько минусов керамзитного зерна. Свойство морозостойкости утрачивается гранулами с поврежденной оболочкой, а укладка осложняется выполнением гидроизоляционных работ.
Сравнение керамзита и пенополистирола
При горении пенопласт выделяет токсины, керамзит не горюч
Чтобы утеплить пол, можно приобрести керамзит или пенопласт по недорогой стоимости. Бюджетные материалы схожи по простоте монтажа, но имеют несколько различий:
- Влага выводится из пористых шариков, а пенопласт в сырой среде загнивает или чернеет.
- При пожарах глиняные фракции не горят, пенопластовый лист – выделяет ядовитые токсины.
- Пористая структура позволяет полиуретановому пенопласту «дышать», как и керамзиту, но и ускоряет его воспламенение.
- Пенопластом в отличие от керамзитных материалов, не утепляется стяжка – его сложнее укладывать.
Экструдированный пенополистирол также является конкурентом керамзита, поскольку строители отмечают, что прочная синтетическая основа лучше хрупкой глины. В целом стройматериалы схожи – не выделяют токсичных химических соединений, подходят для комнат с влажной средой, отличаются биологической устойчивостью, сопротивляются реакциям горения. Различия между ними заключаются в следующем:
- возможность окрашивания экструдированного профиля грунтовками;
- сфера применения – пенополистиролом утепляется кровля, пол и внешние стены, керамзитными шариками – пол, перекрытия и крыша;
- подверженность образованию плесени – малая паропроницаемость исключает аэрацию внешних стен с пенополистирольной теплозащитой;
- сокращение полезной площади – чтобы утеплять постройку керамзитом, придется пожертвовать 50 см по ее периметру.
Технология получения керамзита
Сырьем для его производства являются определенные сорта глины – легкоплавкие, имеющие в составе до 30 % кварца, вспучивающиеся – с повышенным содержанием окислов железа (не менее 6 %) и органических веществ. При необходимости для усиления вспучивания проводят обогащение сырца мазутом или соляровым маслом.
Наиболее распространены два варианта производства керамзитовой продукции.
Пластичный (мокрый) способ
Подготовленная природная глина с влажностью не более 30 % проходит два этапа помола специальными зубчатыми вальцами – грубый и тонкий. В результате получают первичные гранулы диаметром в 5–10 мм, которые подают в сушильный барабан. Здесь полуфабрикат подсушивается и проходит окончательную обкатку, приобретая овальную форму. Только после этого начинается обжиг в печи с помощью высоких температур (800–1350⁰ С) и при постоянном вращении. Спекшиеся керамические шарики, увеличившиеся после вспучивания в диаметре, направляют во вращающийся холодильный агрегат. Последний этап – рассев керамзита по фракциям.
Сухой способ
В случае получения керамзита из плотного материала – каменистых глинистых пород, сланца – используют сухую технологию. Исходное сырье размельчают на специальном дробильном оборудовании до зерен размером в 1–20 мм. Сырец обжигают в барабанных печах, охлаждают и разделяют по фракциям. При таком способе производства отсутствует этап формовки зерна, поэтому продукт имеет кубические угловатые очертания.
Изготовление керамзита в промышленных объемах
Плюсы – минусы керамзита
Керамзит, пористое вещество с небольшим весом, легче него разве, что минеральная вата и другие вспененные полимеры, при этом прочный. Его вес предполагает утепление потолков, так как нет значительной нагрузки на перекрытие.
В то же время утепление полов с последующей цементной стяжкой, делает процесс более легким, так как во время работ, можно ходить по материалу, не опасаясь за его целостность. Основные достоинства керамзита кроются в следующем:
- высокий уровень шумо- и тепло изоляции. Пористая структура противостоит распространению звуковых волн, а в качестве утеплителя, гранулы работают как термос;
- малый объемный вес;
- экологичность;
- высокая стойкость к механическим воздействиям, никакие грызуны ему не страшны;
- керамзит полностью безопасен для человека, в нем не заводятся никакие личинки;
- пожароустойчивый материал, который не воспламеняется;
- стойкость к отрицательным температурам, морозостойкость не менее 25 циклов;
- обладает долговечностью, не склонен к гниению, не образуется плесень или грибки;
- нейтрален к воздействию химических веществ;
- несложный монтаж, под силу одному человеку без строительных навыков;
- низкая стоимость;
- не разлагается со временем;
- широкое распространение в выращивании домашних растений. Керамзит препятствует испарению влаги, обеспечивая контроль водного баланса;
- популярный субстрат в среде садоводов.
При всех достоинствах, стоит отметить, что керамзит имеет некоторые недостатки:
- легко впитывает воду, но плохо высыхает. Так как оплавившаяся, коричневая корка представляет собой керамическое покрытие, которое мешает высыханию. Возможно это неплохо для гидропоники, но неприемлемо для материала – утеплителя;
- в роли утеплителя, рекомендуется засыпать керамзит, без дальнейшей цементной стяжки;
- хорошая теплоизоляция требует много материала, необходимо чтобы слой засыпки составлял не менее 500 мм.
Оборудование для производства керамзита
По сравнению с большинством отраслей производства строительных материалов, керамзит не требует внушительного списка техники. С другой стороны, хотя оборудования требуется не так много, стоит оно довольно дорого. В перечень техники, которую используют при производстве керамзита входят:
- печь для обжига частиц;
- промышленные станки для рыхления глины (если предприниматель планирует производить керамзит из сырой глины);
- охлаждающие камеры;
- грузовые транспортёры;
- сопутствующее оборудование и техника — конвейеры, лотки, банки.
Керамзит обладает отличными теплоизоляционными качествами, поэтому очень востребован среди строителей.
Печи для обжига
Главным механизмом, который используют производители керамзита, является специальная печь с вращающимся барабаном (одним или несколькими). Стоимость такой техники зависит от объёма и характеристик мощности. Цена начинается от 400 тысяч рублей, но лучше заложить на эту цель гораздо больше средств — около 1 миллиона рублей. Аппарат одновременно обеспечивает вращение и обжиг.
Печи бывают двух видов: с одним барабаном и с двумя. Для хорошего сырья достаточно одного барабана, для менее качественного требуются два. В двухбарабанных печах плоскости барабанов отделены друг от друга специальными перегородками и вращаются с отличающимися скоростями. Такой способ обработки позволяет получать на выходе керамзит, ни чем не уступающий по качественным характеристикам, даже если изначально сырьё было плохим.
Дополнительное оборудование: охладитель
Вторым пунктом списка по важности после печи с вращающимися барабанами идёт охладитель. Обойтись без охлаждающей камеры не получится
Остывать внутри барабана керамзит не может, равно как и охлаждаться при комнатной температуре. Частицам необходимо постепенное остывание в определённых условиях, которые в полной мере обеспечит только такой аппарат. Его стоимость — около 2 миллионов рублей.
На рынке представлены самые разные производители — российские, европейские, китайские. Последние считаются самыми ненадёжными, поэтому если предприниматель планирует приобрести какую-либо технику из Китая, ему следует изучить отзывы о ней и быть готовым к гораздо более короткому сроку эксплуатации.
Готовые комплекты оборудования
Очень удобным вариантом закупки оборудования является приобретение готового комплекта. Многие производители берут часть работы предпринимателя на себя: продают не отдельную технику, а её комплекты, сформированные для совместного производства.
Такой подход решает сразу несколько проблем. Во-первых, не нужно отдельно выбирать, заказывать и доставлять технику из разных мест. Готовый комплект доставляется до цеха и в большинстве случаев устанавливается на месте представителями фирмы.
Во-вторых, готовый комплект дешевле отдельных закупок и даже может включать бесплатную доставку. Вместе с комплектом производители предлагают подробные инструкции, справочные материалы и рекомендации по работе.
Всё это незаменимо для начинающих предпринимателей. Стоимость среднего комплекта составляет 1-2 миллиона рублей. Мини-заводы можно и вовсе купить за 200 тысяч рублей (но их мощность и объём производства будут очень скромными).
Частицам необходимо постепенное остывание в определённых условиях, которые в полной мере обеспечит только специальный охладитель. Его стоимость — около 2 миллионов рублей.
Процесс изготовления керамзита
На свойства материала влияет то, как делают керамзит. Ведь именно в процессе изготовления материал приобретает свои уникальные свойства. Следует оговориться о том, что слово «керамзит» переводится с греческого языка, как «обожженная глина». Технология производства керамзита заключается в том, что подготовленную глину подвергают мощным тепловым ударам. В результате этого происходит вспучивание материала, и он приобретает нужную пористость. Под действием высоких температур оплавляется внешняя оболочка гранул, благодаря этому, керамзит герметизируется и обретает высокие прочностные характеристики.
Технологическая схема изготовления керамзита
Технологическая схема производства керамзита выглядит следующим образом:
- добыча сырья и его доставка в пункт хранения;
- переработка поступившего сырья, и подготовка гранул или зерен определенного размера;
- термическая обработка сырца: сушка, обжиг, охлаждение;
- сортировка, дробление (если нужно), разделение готовой продукции в зависимости от плотности;
- складирование, или отгрузка и доставка заказчику.
Месторождения глины разрабатываются открытым методом. Добывают сырье с помощью экскаваторов (одноковшовых или многоковшовых). Добыча метаморфической глины (сланец, аргиллит) предполагает предварительные буровзрывные работы.
Глинохранилища обеспечивают непрерывность производства керамзита, вмещая шестимесячный запас сырья и сохраняя его от промерзания. Глину хранят также на открытом воздухе в специальных промежуточных конусах. При этом естественные перепады температур (особенно мороз) и влажности способствуют разрушению природной структуры глины, что облегчает ее последующую переработку.
Свойства и характеристики керамзита
В качестве дренажа фракции керамзита используют при отсыпке дорог
«Посадить» их на глиняную насыпь важно при насыщении грунта подземными водами. Керамзит становится преградой на их пути к дороге, разрушению ее полотна
Гранулы вспененной и запеченной глины именуют еще керамзитовым гравием. Поры в нем легко наполняются не только водой, но и воздухом. Последний плохо проводит тепло и холод. Поэтому, сухие гранулы служат изоляцией в полах.
Керамзитовая стяжка
В сухой стяжке используется только керамзит. Он равномерно засыпается под деревянные лаги, на которые стелятся листы фанеры или доски. Здесь герой статьи не только сохраняет тепло, но и исключает поскрипывание пола. Стяжка с керамзитом ограничивает возможность подвижек досок, склонных к рассыханию и изменению формы, да и опора для листов фанеры получается основательной.
Пол с керамзитом в сухой стяжке максимально теплый, ведь воздух запирается» не только в порах глины, но и меж гранулами из нее. Если же делается мокрая стяжка с керамзитом, гравий заключается внутрь бетонной плиты вместо бута.
Последний тепла не даст, лишь укрепит пласт вроде арматуры и удешевит заливку. По ценнику бут сравним с керамзитом, только последний придает полам необходимую теплоту и беззвучность.
Из керамзита делают строительный блок
Шумы воздух, как и температуру передает с неохотой. Поэтому, стяжка из керамзита защищает домочадцев от сторонних звуков, а соседей – от подробностей жизни владельцев квартиры. В частном доме можно исключить слышимость меж подвальным и первым этажами, меж первым и чердачным.
Утепляют керамзитом и теплопроводные сети, фундаменты, стены. В «схватке» с конкурентами герой статьи выигрывает за счет экологической чистоты и антисептических свойств. Бактерии предпочитают держаться от гранул глины подальше.
Подальше держится и огонь. Глина относится к горным породам, сложена из частиц кварца, оксида алюминия, иногда, частиц карбонатных пород. Все это камни, и все негорючие. Там где синтетические утеплители вроде вспененного полипропилена вспыхнут, керамзит останется неприступным, к тому же, не выделит при нагреве вредные вещества.
Керамзит используют в строительстве домов для утепления
Раз утепление керамзитом возможно за счет наполненности гравия воздухом, значит, материал легок. Точный вес зависит от вида. Гранулы бывают разноразмерными, но в пределах одной марки отличаются несильно.
Есть, к примеру, керамзит-песок, фракция от 5-ти до 10-ти миллиметров в диаметре, от 10-ти до 20-ти. Всего, насчитывают 11 видов. На кубический сантиметр 250-го приходятся 0,2 грамма. Вес керамзита марки «М-300» равен 0,3 грамма на туже площадь. 0,05 грамма плюсуем к «М-350». Соответственно, куб керамзита весит около 300-от килограммов.
Учитывая легкость героя статьи и его теплосберегающие свойства, гранулы добавляют в строительные блоки из бетона. Получаются крепкие и теплые плиты, снижающие нагрузку на фундамент.
К тому же, с легкими блоками проще работать. Подобно газобетону, блоки с керамзитом способна сложить в одноэтажный дом пара человек. Один стоит на стене и крепит «кирпичи», а второй подает их снизу.
Керамзит – гранулы, без которых не обойтись
Чем меньше будет такой показатель, тем керамзит пористее, а, следовательно, будет иметь более высокие теплоизоляционные свойства, он куда легче, но за счет этого резко повысится его степень хрупкости, вследствие чего для строительства применяют более плотный керамзит от 410 кг на кубический метр.
Более того, материал будет отличаться по своим размерам, фракции 0 к примеру, от 0.8 до 2 см или т 0.4 до 1 см. Исходя из такого размера, продукцию следует поделить на песок, щебень и даже керамзитовый гравий. Привычным для нас будет именно керамзитовый гравий, и в то же время в Европе огромную популярность завоевал керамзитовый щебень – он угловатый по форме и имеет размеры от 0.5 до 4 см.
Такой продукт получают посредством дробления вспученной массы керамзита. Керамзитовый песок будет представлять собой наполнитель, частицы которого имеет размер от 0.01 до 0.4 см. Песок получают посредством обжигания глинистой мелочи в шахтных или даже вращающихся печках, посредством дробления больших кусков или основной керамзитной массы. Это практически производственные отходы, которые все же тоже используются в деле.
Свойства керамзита
Также продукция абсолютно безопасная для человека, а также окружающей среды. Керамзит является продуктом быстро обжига для легкоплавких глин. С греческого такое слово, как «керамзит» переводится как «обожженная глина», а это в полной мере будет соответствовать действительности. Несмотря на тепловую обработку, а еще он не будет терять свойства, которые присущи непосредственно глине, а еще приобретает дополнительные и становится пористым. На их основе можно сделать керамзитобетонные блоки, механические и теплоизоляционные свойства которых дают возможность применять из для теплоизоляционного строительства стен, пола, перекрытий, фундаментов и подвалов. Такие блоки благодаря наполнителя керамзитного типа приобретают и его свойства. Они прочные, легкие, огнеупорные, устойчивые к кислотам и прочие.
Технические свойства
| Показатели | 0.8/2 см | 0.4/1 см | 0/0.4 см |
| Плотность насыпного типа, кг на кубический метр | От 280 до 370 | От 300 до 400 | От 500 до 700 |
| Прочность при раздавлении, Н/мм2 (Мпа) | От 1 до 1.8 | От 1.2 до 2 | От 3 до 4 |
| Устойчивость к морозам 20 циклов, потеря гравийной массы, % | От 0.4 до 2 | От 0.2 до 1.2 | Не регламентируется |
| Процент раздавленных частичек, % | От 3 до 10 | От 3 до 10 | Нет |
| Тепловая проводимость, Вт/мК | 0.0912 | 0.0912 | 0.01099 |
| Водопоглощение, мм | 250 | 250 | 250 |
Сфера использования керамзита
Итак, вы знаете обо всех свойствах керамзита, а одним из основных применений материла является наполнитель для легкого бетона. Из такого материала возводят монолитные стены, а еще заливают черновые стяжки. Особенно это будет актуально тогда, когда требуется укладывать стяжку внушительного размера, правда, при этом нельзя перегрузить перекрытие. Керамзит дает возможность снижать конструкционный вес и его стоимость. Возведение керамзитобетонной стены даст высокие санитарно-гигиенические характеристики, а еще они долговечные и при этом имеют доступную стоимость.
Более того, керамзит используется и в роли утеплителя, но это должен быть материал высокопористого типа, и, перед тем, как использовать его в роли засыпного утеплителя, потребуется выполнить не очень сложные, но доступные лишь специалистам расчеты. По поводу его возможностей в плане теплового сбережения скажем лишь то, что как засыпной вариант будет проигрывать остальным утеплителям. Расчетная толщина засыпки, сделанной из керамзита с плотностью в 600 кг на кубический метр равна приблизительно 0.4 метра. Это вовсе не эффективно.
В то же время, примененный при изготовлении керамзитобетонных блоков, он значительно увеличит их теплосберегающие характеристики. Керамзит будет активно использован и при устройстве сухой стяжки. Ныне такой метод крайне популярный, потому что позволяет получать прочную основу под линолеум, ламинат, пробку в короткие сроки, буквально за 1 день. За счет его уникальных характеристик, в том числе и невосприимчивости к морозу и влаге, его активно применяют для отсыпания фундамента при строительстве разных сооружений и зданий. Это даст возможность сокращать практически в пару раз глубину залегания фундамента – с 1.5 метров до 0.8 метров, а это приведет не только к экономии строительных материалов, а еще к предотвращению промерзания земли около фундамента постройки. Кстати, последнее будет чревато перекосом дверей, а также оконных рам в здании.
Производство керамзита
Предложенный способ производства включает сушку и трехстадийную скоростную термообработку гранул керамзита:
1. Предварительная термоподготовка в течении 20…40 минут до 200…400°С.
2. Скоростной подъем температуры до 800…1100°С и изотермическая выдержка при конечной температуре до 10 минут.
3. Вспучивание-скоростной подъем температуры до 1150…1250 °С и изотермическая выдержка при конечной температуре до 5 минут.
Дополнительная термоподготовка при температуре 800…1100°С обеспечивает образование в гранулах окисленной оболочки различной толщины. Характерной особенностью обжига в неподвижном монослое является то, что окисленная оболочка не подвергается абразивному истиранию как при обжиге в пересыпающемся слое и сохраняется до стадии вспучивания.
Это обеспечивает вспучивание гранул при оптимальной температуре без межзернового агрегирования.
Рисунок-1. Технологическая схема обжигового агрегата. Кольцевая печь для получения керамзита способом термоудара.
1- кладка печи, 2-газовоздухопроводы, 3-выгружатель слоев, 4-вентиляционная система, 5- дутьевые вентиляторы , 6-аэрожелоб, 7 вращающийся под печи, 8-привод пода.
Кольцевая печь с внешним диаметром 15 м состоит из стационарных стен и свода, вращающегося футерованного пода , опорно-упорной системы и ванн гидрозатвора. Толщина стационарных ограждений печи 0,8 м, футеровка пода -0,5 м. Диаметр средней окружности пода и ее длина соответственно- 11,2 и 35,5 м( в том числе 30 метров -зона обжига ), ширина канала печи -2,4 м, высота от поверхности пода до замка свода -0,75 м.
Кольцевой канал заканчивается дымоотборной шахтой, из которой дымовые газы подаются в слоевой подготовитель и далее выбрасываются в атмосферу с помощью концевого дымососа. В обжиговом агрегате технологический процесс осуществляется следующим образом:
Термоподготовительные сырцовые гранулы подаются монослоем барабанным разгружателем на вращающийся под печи и перемещаются в зону горения топлива где происходит их вспучивание. Керамзит с поверхности пода удаляется выгружателем и охлаждается в холодильнике. Полученные в период эксплуатации технологические и теплотехнические показатели опытно-промышленного агрегата приведены в таблицу№ 2, в сравнении с аналогичными характеристиками однобарабанной печи 2,5 х 40 м Кольчугинского ССК.
Таблица №2. Физико-механические показатели печных агрегатов
Эти данные а также результаты испытаний привозных глин свидетельствуют о снижении насыпной плотности керамзита на 25…40 % и удельного расхода топлива на 35…45 % по сравнению с производством в однобарабанных печах. Более высокие показатели обжигового агрегата с кольцевой печью обусловлены его следующими тепло-технологическими особенностями.
Обжиг монослоя гранул в стационарных условиях осуществляется при оптимальных температурах вспучивания с перепадом по ширине канала печи ± 5°С без опасности интенсивной агломерации материала. Небольшие конгломераты, образованные точечными сварами гранул, легко разрушаются при падении в приемную течку.
Стабильность температурного режима в печи позволяет использовать для производства керамзита глины с короткими ( менее 50°С) температурными интервалами вспучивания. Следствием интенсификации процесса теплообмена является повышение скорости нагрева материала до 300…350°С/мин, чем обеспечивается скоростной режим обжига-термический удар.
Данные факторы обеспечивают снижение насыпной плотности керамзита на 25…40 % по сравнению с производством во вращающихся печах. Более совершенная тепловая схема кольцевой печи по сравнению с барабанными обеспечивает снижение расхода топливана обжиг в результате снижения теплопотерь с отходящими печными газами при сжигании топлива при относительно небольших коэффициентах избытка воздуха (а=1,3…1,35).
Это объясняется наличием многочисленных горелочных устройств и хорошей герметизацией печного пространства. А также увеличением толщины теплоизоляции, рекуперацией тепла отходящих печных газов путем подогрева первичного воздуха до 300…350°С.
Эти факторы, а также применение эффективного запечного теплообменника-слоевого подготовителя -обеспечивают снижение удельного расхода топлива на 52…60 кг/м³условного топлива. Конструктивные особенности кольцевой печи обеспечивают более высокие эксплуатационно -технические показатели по сравнению с барабанными печами.
При этом существенным преимуществом является сокращение эксплуатационных расходов на ремонт футеровки печи, что обусловлено долговечностью стационарной кладки печи и футеровка пода.
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
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.
