Как сделать керамзит своими руками
Из чего делают керамзит?
Это легкий материал с гранулированной пористой структурой, представляющий собой продукт ускоренно обожженной глины и глинистых сланцев под высоким температурным режимом. Керамзитовые шарики отличаются плотно спекшейся оболочкой темновато-бурого оттенка, на изломе практически черного. Сегодня постараемся разобраться детально, из чего делают керамзит, рассмотрим его технические показатели.
Состав и характеристики
В составе керамзита содержатся глина и ее сланцы, процесс изготовления проходит методом обжига исходной сырьевой массы в специальных печах
При температуре в 1 000 – 1 300 градусов глина вспучивается и переходит в пиропластическое состояние. С учетом качества исходного материала, создаваемого температурного режима, длительности процесса обжига и иных технологических особенностей изготовления получаются разные технические показатели материала, самыми значимыми из которых считаются размеры зерен, плотность и объемный вес.
Параметры керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качественные показатели строительных материалов с пористой структурой. Часть показателей не регулируется, но они все же остаются важными характеристиками. Основные свойства рассмотрим более подробно:
Особенности технологии изготовления
С помощью специальных исследований исходного сырья определяют его пригодность к производству керамзита. Основными требованиями к начальному материалу считаются:
Результатом переработки сырья становятся сырцовые гранулы с определенными размерами и составом. Их сначала высушивают, потом обжигают и охлаждают. На очередном этапе производства материал рассортировывается по показателю плотности, при необходимости – дробится, чтобы получились более мелкие фракции. В завершении всего керамзит сортируется, складируется либо отгружается для отправки.
Весь процесс по своей сущности выглядит следующим образом: после подготовки глина подвергается тепловому удару, придающему ей пористость и способствующему процессу вспучивания. Из-за оплавлений оболочки керамзит получает герметизацию и становится прочным.
Добыча исходного сырья
Производственный процесс начинается с добычи исходного материала карьерным способом и его перевозки в глинозапасники. Разработки ведутся открытым способом, для этого используются одно- и многоковшовые экскаваторы. Отдельные пласты не выделяются, добыча идет по всей высоте.
При добыче камнеподобных пород в виде аргиллита и глинистых сланцев, используют буровзрывные работы. Такие породы могут разрабатываться в любое время года, а мягкие – только в подходящий для этого период.
Чтобы производственный процесс шел непрерывно, возводятся специальные морозостойкие хранилища для складирования глины, вмещающие полугодовой запас сырья. Можно под хранение использовать промежуточные конусы, в которых глина под открытым воздухом находится несколько месяцев.
Производство керамзита
Под воздействием температуры, периодических увлажнений и высыханий, структурное строение сырья частично нарушается, что существенно облегчает процесс его последующей переработки в однородную массу.
Способы получения керамзитовых гранул
Для изготовления керамзита применяют один из четырех способов
Сухой способ
Применяется, если керамзит получают из плотных каменистых глинистых пород и сланцев, используется иная технология изготовления. Исходный материал размельчается на дробильном оборудовании до получения зерен размером 1 – 20 мм. Керамзитовое сырье обжигается в барабанной печи, охлаждается, распределяется по фракциям. В таком варианте производства не предусмотрен этап формовки зерен, и конечный продукт отличается кубическими угловатыми очертаниями.
Мокрый способ
Глина помещается в большие емкости, называющиеся глиноболтушками. После этого заливается вода, чтобы получился шликер с уровнем влажности до пятидесяти процентов. Насосными установками его перекачивают в шламбассейны, откуда он попадает во вращающиеся печи. В печных барабанах происходит разбивка на отдельные гранулы, которые просушиваются газами, выделяемыми печью.
Способ подразумевает большой расход топлива, так как уровень влажности шликера достаточно высок. Но с его помощью сырье очищается от каменистых вкраплений, в него вводятся добавки, чтобы получилась однородная масса. Применяется такой вариант для сырья, отличающегося большим показателем влажности.
Пластический способ
Подготовленную природную глину, влажность которой не превышает тридцати процентов, подвергают двум этапам помола на специальных зубчатых вальцах – грубом и тонком. От такого процесса образуются гранулы, диаметр которых составляет 5 – 10 мм, поступающие в сушильные барабаны. В них полуфабрикат просушивается, подвергается окончательной обкатке, пока не приобретет овальные формы. После этого начинается обжиг, для которого в печах создается температурный режим от 800 до 1 350 градусов. Процесс проходит под постоянным вращением печных барабанов. Спекшиеся керамические гранулы, которые увеличили свой диаметр из-за вспучивания, попадают во вращающиеся холодильные установки. После остывания наступает последний этап – керамзит рассеивается по фракциям.
Порошково-пластический способ
Как производится керамзит таким способом? Исходный материал в сухом состоянии доводится до порошкообразной массы, потом в него добавляется вода. В итоге образуется пластичная масса, пригодная для формирования гранул. Способ считается довольно дорогостоящим, потому что приходится дополнительно измельчать сырье. Второй недостаток – гранулы подвергаются дополнительной сушке.
Так как качество керамзита зависит от качественного состояния сырца, глину следует хорошо переработать и сформировать из нее гранулы одинаковых размеров, параметры которых увеличатся при вспучивании.
Оборудование для производства керамзита
Из чего делают керамзит, мы выяснили. Остается разобраться, как устроена производственная линия по изготовлению этого строительного материала. В нее входят следующие агрегаты и приспособления:
На первичной обработке исходного материала применяется специальная дробильная установка. Состоит она из узла измельчения, в который входят:
Как только валы начинают свое вращение, сырье измельчается до необходимых размеров. Специальные добавки вводятся через смесительную установку.
Сырье обжигается в печных устройствах с вращающимися барабанами, имеющими цилиндрические корпуса из стального материала. Конструктивно печь состоит из следующих элементов:
Печь устанавливается на фундаментной площадке. Опорой служит сварная рама и ролики, регулирующие ее положение.
Изготовление керамзита в домашних условиях
Возможно ли изготовление керамзита своими руками? Для этого потребуется качественное оснащение, с помощью которого можно готовить до 250 тысяч кубометров керамзита за один год. Для приготовления керамзита своими руками пользуются мини-заводами, топливом для которых служат мазут, уголь, газ природный.
При помощи таких заводиков получают керамзитовый песок, размеры гранул которого варьируются от 0.16 до 5 мм. Для этого гранулированное либо подвергнутое измельчению сырье обжигается в печи.
Зачастую для домашнего пользования покупают специальные дробильные установки, существенно упрощающие весь производственный процесс. Отметим, что с помощью чертежей, необходимых материалов и наличия желания, можно изготовить дробилку своими руками.
Для изготовления керамзита в домашних условиях часто пользуются дробильными установками
На домашнем мини-заводе производится керамзитовый песок из гравийного некондиционного материала. Для получения глинозольного керамзита используют в виде сырья плавкие породы и золу, полученную при сжигании торфа либо каменного и бурого угля. В результате образуется заполнитель, своими свойствами схожий с простым керамзитом. Зольный керамзитовый материал получается с помощью обжига или безобжиговым методом.
Изготовление керамзита – процесс достаточно энергоемкий. Но высокий уровень производительности и постоянный спрос на этот строительный материал помогают быстро окупить все предварительные затраты.
Керамзит, его характеристики и способы изготовления
В строительстве и сопутствующих работах широко применяется керамзит. Он представляет собой обработанную смесь из гранул, которые стали продуктом обжигания глины или подобных ей материалов. В идеале каждая гранула должна представлять собой ровный шарик с пористой структурой, имеющий коричневый цвет. При этом внутри материал темнее. Керамзит помогает при множестве строительных работ. Рассмотрим основные свойства керамзита и из чего его делают.
Состав и характеристики
Главным компонентом керамзита представляются глины или сланцы. Методом обжига из них создаются аккуратные шарики. Для этого используются особые нагреватели, которые увеличивают температуру глины до 1000 градусов. В этот момент материал превращается в твердый шарик с пористой структурой.
Все свойства и характеристики смеси зависят от исходного материала, порядка формировки и качества используемого оборудования. Все это влияет на технические показатели керамзита как такового. Среди всех итоговых характеристик наибольшее любопытство вызывают размеры гранул, их плотность и вес. Все остальные параметры так или иначе исходят отсюда.
Для любого керамзита предусмотрены четко прописанные в нормативных документах параметры. Это сделано для того, чтобы при работах была использована именно та фракция, какая нужна. Но там представлены далеко не все важные характеристики материала. Поэтому не лишним будет подробнее проанализировать каждую характеристику.
Фракция
Размер гранул, из которых состоит смесь. Существует три основные категории:
[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
Но стоит отметить, что строительный керамзит вынесен в особую категорию, в которой используются гранулы размером от 2.5 до 10 мм. Сюда же относят смеси 5 – 20 мм, представляющие собой многофункциональные фракции.
Насыпная плотность
Существует семь марок по насыпной плотности, которые используются при выполнении разных работ. Эта характеристика определяет плотность керамзита, не учитывая пустоты и щели между гранулами.
Прочность
Есть много фракций по прочности. Они включают как гравийные материалы, так и щебневые. На прочность напрямую влияет плотность материала. Чем выше плотность, тем прочнее фракция.
Коэффициент уплотнения
Параметр характеризует то, насколько материал усядет в процессе перевозки, хранения, как именно на керамзит будут влиять разные нагрузки и тому подобные тонкости. Обычно коэффициент уплотнения не выше 1.15. Коэффициент широко применяют во время продажи и доставки материала потребителю.
Теплопроводность
Важный показатель, который отвечает за то, насколько эффективны теплопроводные свойства материала как такового. Тут нет широкого разброса, так как любой керамзит эффективен в данном вопросе.
Важно! Чем выше плотность материала, тем выше теплоизоляционные свойства.
Влагопоглощение
Показатель характеризует степень впитывания воды в материал, а также изменения его свойств после воздействия влаги. Керамзит представляет собой материал, который не боится влаги в среднем количестве. Показатель влагопоглощения не превышает 20%.
Шумоизоляция
Керамзит эффективен в плане шумоизоляции. Особенно в сочетании с деревом. Но в иногда для достижения отличного результата возможно потребуется использовать дополнительную изоляцию.
Устойчивость к морозам
Так как керамзит поглощает немного влаги, то и к морозам он достаточно устойчив. При этом даже при очень низких температурах материал не теряет своих свойств.
Особенности технологии изготовления
[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]
Для формировки керамзита необходим материал, обладающий следующими качествами:
Для облегчения процесса вспучивания могут быть добавлены дополнительные компоненты, среди которых можно выделить мазут, солярка или перлит.
Формируются гранулы определенного размера с установленными характеристиками. Затем они сушатся и обжигаются для придания прочности и твердости. После обжига все гранулы необходимо тщательно высушить.
В производственном процессе особое внимание к сортировке. Она включает в себя работы по разделению гранул по размерам, а также разбиение крупных фракций на более мелкие. По завершении всех процедур керамзит упаковывают в пакеты или мешки и готовят к отгрузке.
Таким образом, керамзит получается в результате вспучивания глинистой структуры, которая превращается в пористые гранулы с твердой оболочкой.
Добыча исходного сырья
Глина, из чего и делают обычно керамзит, представляет собой сырье, добыча которого имеет достаточно стандартный вид. При помощи техники из карьеров добывают сырье и загружают в грузовики.
Добыча может проводиться как при помощи экскаваторов, так и при помощи взрывчатых веществ. В ход идут буровые установки и другая техника, способная отделять пласты грунта.
Но это все касается твердых пород глины, для которых погодные условия не имеют принципиального значения. Несколько сложнее все с мягкой глиной, добыча которой ведется только в нужный период года.
Важно! Для хранения сырья сооружаются сухие утепленные склады, в которых глина может находиться долгое время, не теряя своих свойств. Однако под воздействием других факторов общая структура глины все равно нарушается. Но этот факт играет на руку производителям керамзита, так как существенно упрощает переработку глины в однородную массу.
Способы получения керамзитовых гранул
Существует несколько способов, как сделать керамзит из исходного сырья. Каждый из них используется в силу тех или иных обстоятельств.
Сухой способ
Использование в качестве сырья каменистых пород глины или сланцев приводит к применению этого способа. Способ заключается в выполнении действий:
На этом производство в большинстве случаев заканчивается. Все что остается, это погрузить вещество в мешки и отправить на продажу. Тут не формируют зерна, придавая им аккуратный вид. Поэтому фракции, полученные сухим способом, можно определить по неровным краям у каждого зернышка.
Мокрый способ
Мокрый способ реализуется следующим образом:
Способ очень хорошо подходит для сырья, которое изначально имеет высокую влажность. При добавлении воды и последующей сушке удается избавиться от лишних вкраплений и получить равномерную поверхность каждой гранулы. Стоит отметить, что данный способ требует большего расхода энергии, но помогает получить более качественный продукт.
Пластический способ
Эта технология изготовления керамзита используется в том случае, если исходное сырье имеет влажность менее 30 %. Глину пропускают через твердые валики, которые обеспечивают помол гранул для получения фракций с размерами зерен от 5 до 10 мм. Затем все помещается в сушильные барабаны и в обкатывающие машины, которые придают каждому зернышку правильную овальную форму.
После этого в печах всю смесь обжигают при температуре около 1000 градусов. Обжиг проводится в барабанных печах, барабаны которых все время крутятся. Готовые гранулы перемещаются в охлаждающие установки и сушатся. И только после этого весь керамзит подвергается сортировке по размерам гранул.
Порошково-пластический способ
Этот способ включает в себя предварительное измельчение глины до порошкообразного состояния. Порошок смешивают с водой, получая таким образом однородную массу. Затем из этой массы формируются гранулы правильной формы и проводится то же самое, что и в предыдущих способах. Фракцию обжигают и сушат. Такой метод помогает изготовить самые аккуратные смеси, которые можно применять. Однако за качественные гранулы приходится платить больше, так как в способе присутствуют дополнительные этапы.
Порошково-пластический способ требует использования хорошо переработанного сырья, так как в противном случае качество гранул значительно снизится.
Оборудование для производства керамзита
В производстве керамзита участвует большое количество оборудования, каждое из которых вносит вклад в получение качественной смеси. К основным устройствам можно отнести:
Промышленное производство включает в себя много устройств, которые помогают быстро работать с большими объемами материала.
Так как практически любой способ формировки подразумевает первичную обработку, то обязательно понадобятся еще и дробильные аппараты, состоящие из твердых лопастей, которые движутся друг к другу. При этом все попадающие между ними материалы подвергаются разрезанию и измельчению. Если предусмотрено добавление особых смесей для улучшения вспучивания, то необходимо подготовить смесительную установку.
Печи для обжига бывают разные, но чаще всего они работают по одинаковому принципу, равномерно разогревая все попадающие внутрь вещества.
Изготовление керамзита в домашних условиях
Хозяйственные люди часто задаются вопросом: а возможно ли производство керамзита в домашних условиях? Это будет достаточно сложно, но такая возможность действительно существует. Благодаря мини заводам с печкой и сушилкой можно самостоятельно получать фракции с размерами до 5 мм. Работают такие заводы на газовом или угольном топливе.
Часто в дополнение к таким установкам приобретаются небольшие дробильные установки, которые помогают получать однородную массу без крупных камней. В целом, при наличии желания и необходимых чертежей, все оборудование можно сделать самостоятельно.
Домашние заводы производят керамзитовый песок из материала низкого качества. Из золы от угля также можно получить керамзит с определенными свойствами. При этом есть возможность значительно сэкономить, уменьшив при этом количество отходов от деятельности.
По итогу, энергетические и денежные затраты на производство керамзита могут показаться слишком высокими по сравнению с полученным результатом. Однако все окупится, так как наполнитель используется в разных сферах жизни и особенно в строительстве.
Для чего используется керамзит в строительстве
Керамзит представляет универсальный материал, который широко используется в разных сферах. При этом замены ему пока не найдено. Можно, конечно, заменить его новейшими материалами, однако они окажутся на порядок дороже керамзита.
Смесь из глины применяется как во время строительства зданий, так и при ремонтных работах. Его тепло- и шумоизоляционные свойства делают керамзит очень популярным материалом. Широко применяют смеси для создания особого цемента, обладающего изолирующими качествами.
При помощи керамзита можно проводить следующие работы на этапе строительства:
Керамзит помогает уменьшить глубину залегания фундамента в два раза, защитить окружающий грунт от промерзания и удержать все окна и двери на необходимом уровне. После постройки здания, керамзит поможет регулировать уровень влажности в доме и не допустит появления разных очагов промерзания.
Важно! Отлично подойдет керамзитовая смесь для сохранения водопроводной сети от воздействия низких температур.
В качестве утеплителя керамзит может использоваться на полу, стенах или мансардах. При строительстве это помогает использовать преимущества:
При утеплении железобетонных перекрытий используется смесь из цемента с керамзитом, а для деревянных конструкций применяют керамзит в сухом виде. Все это способствует значительному снижению теплопроводности и увеличению срока службы.
Утепление стен производится при помощи керамзитобетона, который легче бетонных блоков. Стены из керамзитобетонных блоков помогают сохранять температуру внутри здания. В любом строительстве заранее предугадывают оставление пустого пространства для помещения в него утепляющего керамзита.
Утепление пола
Подойдет керамзит для утепления пола. Это экономичный и одновременно очень функциональный способ. Тут не нужно владение редкими навыками и знаниями. Достаточно знать азы укладки утеплителя.
Керамзит должен насыпаться на гравий или песок, а затем заливается бетоном поверх установленной арматуры. Конструкция получается тяжелая, но не настолько, чтобы заставить землю проседать под весом. При этом одновременно создается и утепляющий эффект. Но такой способ логичен только для домов, так как в квартирах утепление проводится иным образом.