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:
- фракции керамзита. Их всего три, и размеры варьируются в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию вынесены фракции, используемые в строительстве. Это гранулы и щебенка, размеры которых составляют от 2.5 до 10 мм, и широкие смесевые фракции от 5 до 20 мм;
- марки по насыпной плотности. Всего их семь. Этот параметр определяет плотность материала без учета промежуточных участков, образуемых гранулами или осколками;
- показатель прочности. Гравийный материал насчитывает тринадцать марок, для щебня их несколько меньше – всего одиннадцать. Показатель прочности щебня и гравия одной марки отличается. Между керамзитовыми марками по значениям плотности и прочности прослеживается взаимосвязь – рост плотности влечет за собой увеличение прочности;
- коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с потребителем и не превышает показатель 1.15. Ее применяют для учета уплотнения керамзита в процессе транспортировки и хранения. Пользуются таким показателем часто при погрузке материала и его реализации;
- тепловая проводимость. Один из важных показателей, определяющий теплоизоляционные возможности керамзита. Диапазон узкий, что подтверждает высокие теплоизоляционные показатели керамзита, и от роста плотности этот коэффициент увеличивается;
- влагопоглощение. Этот важный параметр показывает изменения качеств керамзита под воздействием воды. Керамзит считается относительно устойчивым материалом, значение влагопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
- шумоизоляция. Лучших показателей с помощью керамзита можно достичь, засыпав керамзит под деревянный пол;
- устойчивость к морозам. Из-за низкого влагопоглощения и особенностей основного сырья (глины) керамзит обладает высокими морозоустойчивыми свойствами.
Особенности технологии изготовления
С помощью специальных исследований исходного сырья определяют его пригодность к производству керамзита. Основными требованиями к начальному материалу считаются:
- возможность вспучивания от обжига;
- легкая плавкость;
- определенное время для вспучивания.
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.
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:
- устройства для рыхления;
- дырчатые вальцы;
- глиносмесители;
- барабаны для сушки;
- печи, в которых выполняется обжиг;
- бункеры;
- пневматические транспортеры, ленточные и другие конвейеры;
- лотки;
- сортировщики для гравия.
На первичной обработке исходного материала применяется специальная дробильная установка. Состоит она из узла измельчения, в который входят:
- валы лопастного типа, способные совершать вращательные движения по направлению друг к другу;
- жесткая рама;
- зубчатый привод;
- приемочный бункер.
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:
- головки для загрузки сырья и выгрузки материала;
- опорной станции;
- приводов;
- уплотнения концов;
- кожуха венцовой пары и т. д.
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.
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.
Как вам статья?
