Keramzyt

Keramzyt - co to takiego?

Czym jest keramzyt?

Keramzyt to lekki, budowlany materiał ceramiczny, uzyskiwany z wypalanej w specjalnych piecach gliny. Poszczególne fragmenty kruszywa mają kształt kulisty bądź owalny. Kulki keramzytowe mają charakterystyczną budowę – ich wnętrze jest porowate, a zewnętrzna warstwa pokryta jest twardą osłoną ceramiczną. Keramzyt jest produktem naturalnym i ekologicznym.

Cechy keramzytu

Pojedyncze bryłki keramzytu mają kształt kulisty bądź owalny. Kształt ten powstaje w związku z obrotowym ruchem pieców, w których wypalana jest glina. Zewnętrze kulek pokryte jest twardą warstwą ceramiczną, wnętrze zaś pozostaje w miarę miękkie i porowate. Powstałe kulki keramzytu mogą mieć różną gęstość i wielkość i w zależności od tego dzielone są na różne frakcje. Kruszywo produkowane jest w różnych rozmiarach: od bryłek o średnicy 0,1 mm do 2,5 cm, a także w różnej gęstości: zazwyczaj 250, 280, 330 lub 510 kg/m3. Kulki keramzytowe stosowane w produkcji wielkogabarytowych elementów np. ścian keramzytowych czy stopów budownictwie mają wymiary około 1-2,5 cm i gęstości do 500 kg/m3.

Swoje doskonałe właściwości keramzyt zawdzięcza swojej budowie – porowatemu wnętrzu i zewnętrznej, twardej powłoce ceramicznej. Głównymi własnościami keramzytu są jego lekkość i mała gęstość w połączeniu z wysoką wytrzymałością. Aktualnie jest to jedno z najlżejszych kruszyw dostępnych na rynku budowlanym. Niektóre z innych cech keramzytu to m. in. dobra izolacyjność termiczna i niski współczynnik przewodzenia ciepła (do 0,097 W/mK) – właściwości te nie pogarszają się, nawet przy zawilgoceniu materiału.

Porowatość keramzytu sprawia, że materiał ma wysoką izolacyjność akustyczną – warstwa 5 cm keramzytu poprawia dźwiękochłonność o 3 dB.  Kolejne cechy kruszywa to trwałość i duża wytrzymałość na ściskanie. Keramzyt jest też mrozoodporny ognioodporny i nietopliwy, obojętny chemicznie i odporny na działanie związków chemicznych, a także pleśni, grzybów czy gryzoni. Jest to materiał polepszający wyniki budynków wybudowanych przy jego wykorzystaniu, w wymiarze ekonomicznym, społecznym i środowiskowym, przez cały czas ich istnienia.

Zalety keramzytu:

  • Trwałość
  • Wysoka wytrzymałość R >1,5 N/m3
  • Niski ciężar własny 300-500 kg/m3 (4-5 razy mniej niż np. tradycyjne kruszywo takie jak żwir)
  • Izolacyjność termiczna λ = 0,09-0,12 W/mK
  • Izolacyjność akustyczna (warstwa 5 cm keramzytu poprawia dźwiękochłonność o 3 dB)
  • Wysoka paroprzepuszczalność
  • Dobre wchłanianie wilgoci, absorpcja wody na poziomie 25-40% objętości
  • Odporność na działanie środków chemicznych
  • Odporność na grzyby, pleśnie, działanie gryzoni
  • Wysoka ognioodporność (Euroklasa A1) – nie palny, nie wytwarzający trujących gazów ani dymu, utrzymujący swoje właściwości wytrzymałościowe i inne cechy fizyczne
  • Ochrona radiestezyjna
  • Mrozoodporność
  • Możliwość wykorzystywania w różnych warunkach klimatycznych.
  • Materiał bezpieczny dla zdrowia, wytwarzający zdrowy mikroklimat
  • Materiał ekologiczny, przyjazny naturze, naturalny
  • Możliwość ponownego użycia/recyklingu.

Kilka słów o historii keramzytu

Historia produkcji keramzytu sięga początków XX wieku w Stanach Zjednoczonych. Jeden z pionierów amerykańskiego przemysłu, konstruktor i producent cegieł Stephen J. Hayde szukał rozwiązania dla trawiącego przemysł cegielniczy problemu zbytniego rozszerzania się cegieł wypalanych z niektórych gatunków gliny. Podczas eksperymentów zauważył, że powstające lekkie kruszywo jest wyjątkowo wytrzymałe, a przy tym ma dużo mniejszą gęstość niż piasek i żwir. W 1918 roku opatentował swoje odkrycie. W 1920 roku, w Kansas w stanie Missouri, USA powstał pierwszy zakład produkujący keramzyt pod nazwą “haydite” od Haydite Company.

  Warto wspomnieć, że po raz pierwszy kruszywo keramzytowe na większą skalę zostało wykorzystane podczas konstrukcji ponad stumetrowego, 7500-tonowego tankowca USS Selma, zwodowanego w 1919 roku w Mobile, w Alabamie. W krótkim czasie keramzyt stał się tworzywem bardzo popularnym w USA, zarówno w przemyśle okrętowym, jak i konstrukcyjnym.

W latach 30. XX wieku keramzyt zaczął być produkowany w Danii, a następnie fabryki tego kruszywa pojawiły się w całej Europie, a także na Bliskim Wschodzie. Dziś kruszywo keramzytowe znane jest w Europie m.in. pod takimi nazwami jak m.in. „LECA” (Wielka Brytania – od „lightweight expanded clay aggregate”), „BLAEHTON” (Niemcy), „FIBO” (Skandynawia). W Polsce, dawniej zwany glińcem od sposobu produkcji, keramzyt wytwarzany jest m.in. w fabryce w Gniewie.

Produkcja keramzytu

        Materiał ten otrzymuje się poprzez wypalanie naturalnie uzyskanej gliny ilastej w piecach obrotowych w wysokiej temperaturze. Podczas tego procesu rozszerzające się podgrzane powietrze spulchnia glinę. Tysiące małych bąbelków powietrza wraz z pęczniejącą gliną tworzącą kruszywo, którego wewnętrzna struktura przypomina plaster miodu.

        Pierwszym etapem produkcji keramzytu jest wydobycie odpowiedniej gliny. Keramzyt potrzebny do produkcji ścian wykorzystywanych przez Keramzyt-Projekt, jest uzyskiwany z najwyższej jakości surowca wydobywanego z wyrobisk gliny znajdujących się w pobliżu fabryk. Niewielka odległości pomiędzy miejscem wydobycia i miejscem produkcji pozwala na obniżenie kosztów, a także zmniejszenie wytwarzania dwutlenku węgla do minimum.

        Następnie wydobytą glinę magazynuje się. Glina leży w zadaszonym pomieszczeniu przez dwa-trzy tygodnie ulegając odprężeniu i osuszeniu. Po tym etapie glinę rozgniata się i rozdrabnia.

        Tak przygotowany surowiec trafia do pieców obrotowych. Tam też następuje magia – glinę wypala się w temperaturze nawet do 1200 °C. Na skutek działania wysokiej temperatury i siły odśrodkowej powstają kuleczki o porowatym wnętrzu i zewnętrznej skorupie ceramicznej – czyli właśnie keramzyt. Pomimo wysokiej temperatury potrzebnej do procesu spęcznienia gliny, w związku z ilością otrzymywanego materiału (około 5 m3 kruszywa z 1 m3 gliny) produkcję keramzytu można uznać za energooszczędną i efektywną pod względem wykorzystywania zasobów. Obecnie wszystkie europejskie fabryki produkujące keramzyt działają w zgodności z Europejską Dyrektywą w sprawie Emisji Gazów Przemysłowych.

        Po wypaleniu, materiał ulega ostudzeniu. Właściwy proces chłodzenia jest konieczny, aby tworzywo keramzytowe nabrało odpowiednich cech tak, by powstał produkt najwyższej jakości.

        Następnie tworzywo jest sortowane na odpowiednie frakcje za pomocą specjalistycznych sit. Gotowy keramzyt jest magazynowany. Odpowiednie mieszanki kruszywa trafiają do dystrybutorów, a następnie do kolejnych producentów, dostawców i wykonawców. Przemysł keramzytowy wciąż się rozwija, dążąc do uzyskania najlepszej możliwej technologii przyjaznej dla środowiska.

 

Keramzyt - zastosowanie w przemyśle

Kruszywo keramzytowe stosowane jest głównie w budownictwie. Keramzyt wykorzystuje się np. do produkcji lekkich betonów, ciepłochłonnych zapraw, bloczków keramzytowych, pustaków ściennych i stropowych, nadproży, obudów kominów i kanałów wentylacyjnych. Stosowany jest także jako kruszywo dodawane do betonu przy wyrobie elementów wielkowymiarowych takich jak ściany i stropy prefabrykowane. Używany jest również jako materiał izolacyjny do posadzek, stropów i stropodachów, a także do rurociągów i zbiorników, jako tworzywo wypełniające dla sklepień, drenaży, zasypek itp.

Budownictwo nie jest jednak jedyną gałęzią przemysłu w której keramzyt okazuje się przydatny. Kruszywo keramzytowe znajduje zastosowanie m.in. w geotechnice przy konstrukcji nasypów drogowych lub podbudów, w oczyszczalniach wody jako tworzywo filtrujące, w radiestezji, w uprawach hydroponicznych, w ogrodnictwie, w ochronie środowiska itp.

 

Budownictwo

  • elementy prefabrykowane

  • pustaki, bloczki

  • izolacje

  • podłogi na gruncie

  • drenaże

  • obudowy kominów, wentylacji

Ogrodnictwo

  • uprawy pod osłonami

  • uprawy doniczkowe

  • podsypki

  • tereny zielone

  • ogródki

Geotechnika

  • wzmacnianie słabych gruntów

  • odciążanie konstrukcji

  • tunele

  • budowa dróg

  • drenaże

  • obiekty sportowe

Ekologia

  • filtrowanie

  • oczyszczanie wody

  • oczyszczanie ścieków przy domach jednorodzinnych

  • izolacja hodowli bydła

  • inne

Źródła:

  1. doświadczenie własne
  2. http://www.kruszywagniew.pl/o-nas/produkcja
  3.  http://www.krosbud.pl

  4. https://pl.wikipedia.org/wiki/keramzyt

  5. https://www.escsi.org/wp-content/uploads/2017/10/7600.1-lightweight-aggregate-history.pdf