Определение и основные требования, предъявляемые к керамзиту

 

Керамзит – искусственный пористый заполнитель гравиеподобной формы, ячеистой структуры с преобладанием замкнутых пор и оплавленной поверхностью, получаемый вспучиванием легкоплавких глин.

Впервые керамзит был запатентован в 1918 г. в Америке и назывался «Хайдит», т.к. изготовлен был Стефаном Хайдом. В нашей стране этим вопросом стали заниматься в 1920 г. Костырько и Пшеницин.

Данный заполнитель выгодно отличается от других заполнителей:

– он не содержит вредных примесей для цементного камня;

– огнеустойчив;

– атмосферостоек;

– малая поверхностная пористость;

– высокая морозостойкость;

– низкое водопоглощение по массе;

– более однороден (определяется по насыпной плотности).

Основные критерии пригодности глинистого сырья

1. Способность глин вспучиваться в интервале температур 1050…1250⁰С и образовывать ячеистую структуру.

Определяется коэффициентом вспучивания, который характеризуется отношением объема материала после обжига к объему материала до вспучивания

, где

ρ_нас^сух – плотность абсолютно сухого сырьца, кг/м³; ρ_нас^всп – плотность керамзита в куске, кг/м³.

Для производства керамзита используется глины с К_ВСП до 5.

По вспучиваемости и плотности зерен керамзита сырье подразделяется на 4 группы:

	Группа	КВСП	ρнас , кг/м3
	Хорошовспучивающиеся	> 4,5	< 400
	Средневспучивающиеся	2,5…4,5	400…700
	Слабовспучивающиеся	2…2,5	700…1500
	Невспучивающиеся	< 2	>1500

В промышленности вспучиваемость оценивается коэффициентом выхода керамзита, который определяется отношением насыпной плотности полуфабриката к насыпной плотности керамзита с учетом п.п.п. и влажности

К_ВЫХ < К_ВСП.

По К_ВЫХ оценивается объемная масса керамзита при обжиге гранул в производственных условиях.

2. Температурный интервал вспучивания – это разность между температурой начала оплавления поверхности гранулы t^/_ОПЛ и температурой начала вспучивания глины t^/_ВСП

Δt_ВСП = t^/_ОПЛ – t^/_ВСП.

Температура вспучивания характеризуется:

– плотностью зерна керамзита, она должна быть <950 кг/м³;

– вязкостью – 10⁷ Па·с.

Изменение состояния глин характеризуется от хрупкого до жидкотекучего. За оптимальный интервал принимают интервал 10⁵…10⁷ Па·с.

η, Па·с

Хрупкое состояние характеризуется

величиной вязкости η=10¹² Па·с.

10⁷ Вязко-пластичное – η=10²…10¹² Па·с.

Жидко-текучее – η=10² Па·с.

 

10⁵

 

t, ⁰С

Δt_ВСП

Хруп Вязко-пластич Жидко-тек.

По температурному интервалу глины подразделяют на

η – длинные η – короткие

 

 

 

t/2

t/1

t2

t1

t t

 

(t₁ - t₂) > (t^/₁- t^/₂)

Чем больше температурный интервал вспучивания, тем полнее протекают физико-химические процессы при формировании зерна керамзита. По ГОСТ температурный интервал вспучивания должен быть больше или равен 30⁰С.