Как сделать керамзит домашних условиях

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ Отменить ответ

Please enter your comment!

Please enter your name here

You have entered an incorrect email address!

Please enter your email address here

Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.

Керамзит – экологически чистый материал, получаемый при грануляции и обжиге содержащих глину горных пород. Широко применяется в строительстве для утепления и звукоизоляции зданий, используется как основа для стеновых блоков для несущих конструкций частных коттеджей и высотных многоэтажных домов.

Оглавление:

  1. Марка сыпучего стройматериала
  2. Как производится керамзит?
  3. Изготовление блоков в домашних условиях
  4. Стоимость сырья и оборудования

Разновидности:

  • Песок – мелкие частицы величиной от 0,14 до 5 мм.
  • Гравий – окатанные пористые гранулы с оплавленной поверхностью величиной от 5 до 40 мм.
  • Щебень – частицы величиной от 5 до 40 мм неправильной формы с острыми гранями, получаемые при дроблении крупных кусков обожженного керамзита.

Маркировка

По плотности насыпанной толщи может быть следующих марок:

  • М250;
  • М300;
  • М350;
  • М400;
  • М450;
  • М500;
  • М550;
  • М600;
  • М700;
  • М800.

Цифра после буквы «М» указывает на плотность насыпанного материала в кг на 1 метр. куб.

По прочности на сжатие керамзит бывает:

  • П25;
  • П35;
  • П50;
  • П75;
  • П100;
  • П125;
  • П150;
  • П200;
  • П250.

Чем больше число в обозначении марки, тем выше прочность гранул на продольное сжатие. Благодаря достаточно несложному циклу производства, доступности необходимого оборудования и сырья, постоянному высокому спросу на рынке, изготовление керамзита превращается в доходный бизнес.

Технология производства

Для получения данного материала применяются глинистые осадочные, реже – метаморфные твердые породы с содержанием кварца не более 30 %, оксидов алюминия – не менее 12 %, соединений железа – до 10 %, органических примесей – 1-2 %. Влажность заготавливаемого сырья не должна превышать 30 %. Предлагаем изучить дополнительную информацию о составе и производстве керамзита.

Различают 4 основных способа производства в промышленных масштабах керамзита из глины:

  • Сухой – дробление твердой глинистой породы с дальнейшим ее обжигом и охлаждением. Этот самый дешевый и требующий минимального набора оборудования вариант.
  • Мокрый – заключается в предварительном замачивании сырья в больших емкостях, закачке образовавшегося раствора (шликера) в бассейн-отстойник, откуда он насосами подается в печь для термической обработки. Разделение глиняной увлажненной массы на отдельные частицы происходит при помощи закрепленных на входе в зону обжига тяжелых цепей.
  • Пластический – наиболее распространенный. Заключается в предварительной грануляции глины на специальном оборудовании, обжиге и охлаждении и сортировке керамзитового гравия на различные фракции.
  • Порошково-пластический – измельчение высушенного сырья до порошкообразного состояния, его увлажнение, грануляция, сушка и термическая обработка. Такой метод самый энергозатратный и редко используемый из-за высокой себестоимости и цены на продукт.

Наиболее часто применяемую технологию получения керамзита пластическим способом можно разделить на несколько основных этапов:

  • Добыча глины в карьере и ее перевозка к месту производства.
  • Сушка сырья при большой влажности и его складирование на специальных площадках и в глинозапасниках.
  • Перемешивание глины в рыхлителе с мелкой древесной пылью, которая при обжиге выгорает и способствует образованию большего количества полостей и пор. Также на этом этапе отсеиваются содержащиеся в сырье камни и посторонние предметы.
  • Грубое и тонкое дробление породы при помощи станков.
  • Тщательное смешивание измельченной глины до получения массы однородного цвета.
  • Гранулирование смеси на станках с дырчатыми вальцами.
  • Предварительная сушка сырцовых частиц до влажности 20 %.
  • Обжиг гранул при температуре от 900 (на входе) до 1200°C (в зоне вспучивания) во вращающихся установленных под уклоном туннельных печах длиной до 40-45 метров в течение 45 минут.
  • Постепенное остывание агломератов (частиц с увеличенным объемом и оплавленной поверхностью) в специальных холодильных камерах.
  • Сортировка по крупности на различные фракции и их складирование в силосных башнях, из которых он будет отгружаться непосредственно потребителям.

Производство стеновых блоков из керамзита

Благодаря особенностям сырья керамзитобетон обладает высокой прочностью, долговечностью, прекрасными тепло- и звукоизолирующими свойствами, не уступая, а по многим показателям и превосходя древесину. Технология изготовления в условиях заводов и малых фирм различается.

На крупных предприятиях специальные большие формы заполняют керамзитом и заливают раствором. Застывшая и набравшая необходимую прочность монолитная плита разрезается мощными дисковыми пилами на отдельные блоки, которые укладывают на поддоны и помещают на склад.

При изготовлении стеновых изделий в условиях гаража или другого небольшого и не приспособленного для этого помещения используют такое оборудование и инструмент:

  • Бетономешалка с объемным ковшом на 260 литров.
  • Специальный станок с функцией вибрации и набором различных по размерам форм.
  • Ведра для заливки воды в бетономешалку, готового состава в емкости.
  • Шуфельная лопата для засыпки керамзита в ковш.
  • Правила, мастерок для снятия излишек раствора.
  • Поддоны для складирования блоков на период затвердения и хранения.

Процесс состоит из следующих этапов:

  • Замешивание в бетономешалке с соблюдением пропорции керамзитовый щебень:песок:цемент 6:3:1. В заранее залитую в ковш 1 часть воды первым засыпается крупный агломерат с величиной частиц от 5 до 10 мм, затем мелкий песок. После тщательного перемешивания добавляется цемент марки М400 или М500.
  • Весь состав вымешивается в течение 15-25 минут до получения однородной вязкой массы.
  • Для увеличения морозостойкости в замешиваемую смесь добавляют древесную смолу, а для ускорения процесса затвердения – специальные пластификаторы.
  • Керамзитобетон закладывают в форму станка при включенном механизме вибрации, убирают или добавляют раствор при помощи мастерка. После того, как масса уплотнилась под действием колебаний, изделие аккуратно вынимают и кладут на поддон.
  • Для полного отвердения и набора необходимой прочности смеси требуется не менее суток нахождения в сухом помещении с температурой не ниже +10°C.

Оборудование для производства керамзита и стеновых блоков

Для того чтобы наладить выпуск в домашних условиях или же при наличии достаточно просторного помещения, необходимо купить комплекс оборудования, заготовить качественное сырье.

Наименование Количество, шт Средняя цена за единицу, рубли
Для производства гравия
Дробилка валковая зубчатая ИВЗ 2/260 1 300 000
Горизонтальный двухвальный смеситель СМ-727А 1 185 000
Конвейер ленточный 3 метра 2 20 000
Обжиговая печь 1 1 500 000
Для изготовления керамзитоблоков
Станок для изготовления блоков из керамзитобетона ВСШ-6 1 50 000
Бетономешалка 260 л 1 50 000
Керамзит:
щебень,м3 1 100
песок, м3 1 100
Цемент марки М500,мешок 285

Все оборудование (новое или б/у) можно как приобрести по отдельности на внутреннем рынке, так и заказать готовый комплекс из Китая – мини-завод будет стоить около 13-15 млн. рублей. Российские же аналоги дороже в несколько раз – компактные производства марки «Емеля» в зависимости от количества выпускаемой за год продукции имеют цену от 25 до 75 млн. рублей.

Само слово «керамзит» в переводе с греческого обозначает «обожженная глина». Уже из этого названия понятно, что для получения керамзита глину нужно обжечь. Сущность технологического процесса сводится к следующему: подготовленную глину подвергают резким тепловым ударам, что позволяет добиться пористости материала, его вспучивания. Благодаря оплавлению внешней оболочки, керамзит герметизируется и приобретает высокую прочность.

Особенности технологии производства

Сырьем для получения керамзита являются преимущественно осадочные глинистые породы, реже – метаморфические (аргиллит, глинистые сланцы и другие камнеподобные породы).

Они имеют сложный состав и включают в себя как глинистые минералы (гидрослюды, каолинит и т. д.), так и полевой шпат, кварц, карбонаты, органические и железистые примеси.

Из чего же делают этот строительный материал? Лучше всего для изготовления керамзита подходят глины, которые содержат максимум 30% кварца.

Подходит ли тот или иной материал для производства, устанавливают с помощью специальных исследований. Главные требования к сырью:

  1. возможность вспучивания при обжиге;
  2. легкоплавкость;
  3. определенный интервал вспучивания.

Иногда в сырье вводят специальные добавки для повышения коэффициента вспучивания. В качестве добавки может быть использованы органические (соляровое масло, мазут и др.), железистые вещества, горные породы (перлит, алунит и т. п.) или искусственные вещества.

В результате переработки исходного сырья получают сырцовые гранулы определенных размеров и состава. Эти гранулы поддаются термической обработке: они просушиваются, обжигаются и охлаждаются. На следующем этапе полученный материал сортируют по плотности и в случае надобности дробят на более мелкие фракции. После сортировки керамзит готов к складированию или отгрузке к месту использования.

Основные этапы изготовления керамзита:

  • завоз сырья;
  • сушка глины;
  • обжиг сырья;
  • охлаждение гранул;
  • разделение на фракции;
  • транспортировка и складирование.

Добыча исходного сырья

Процесс производства керамзита начинается с добычи глинистого сырья в карьерах и перевозки его в глинозапасник. Разработка выполняется открытым способом, с использованием одно- и многоковшовых экскаваторов. Добыча сырья проводится по всей высоте, не выделяя отдельные пласты.

Если выполняется добыча камнеподобных пород, таких как аргиллиты или глинистые сланцы, прибегают к проведению буровзрывных работ. Разработку таких пород можно делать круглый год, в том время как мягкие породы добывают лишь в определенный период.

Чтобы производство керамзита было непрерывным, оборудуют специальные морозостойкие глинохранилища, которые могут вместить около полугодового запаса материала. Также для хранения глины используют промежуточные конусы, в которых она находится на открытом воздухе несколько месяцев.

Вследствие влияния температуры, периодического увлажнения и высыхания природная структура материала частично нарушается. Это значительно облегчает процесс дальнейшей переработки сырья в однородную массу.

Способы получения керамзитовых гранул

Существует четыре основных способа изготовления керамзита, которые отличаются своей технологией:

  1. сухой;
  2. мокрый;
  3. порошково-пластический;
  4. пластический.

Выбор конкретного способа зависит от качества сырья.

Сухой способ

Этот способ является наиболее простым. Он применяется в случае, когда имеют дело с камнеподобным сырьем. Вначале его дробят, затем отправляют во вращающуюся печь. Такой способ наиболее эффективен, если порода однородная, без вредных включений. Он отличается невысокими затратами и низкой энергоемкостью.

Мокрый (или шликерный) способ

Глину помещают в емкости большого размера – глиноболтушки. Затем ее разводят водой, получая шликер влажностью около 50%. Его подают насосами в шламбассейн, откуда он перемещается во вращающуюся печь. Здесь он разбивается на отдельные гранулы. Их высушивают газы, которые выходят из печи.

Мокрый способ требует большого расхода топлива, поскольку шликер имеет высокую влажность. Однако он позволяет очищать сырье от каменистых включений, вводить в него добавки, получать однородную массу. Его используют в случае высокой влажности исходного сырья.

Как делают керамзитовый гравий на примере производства мокрым способ более подробно расскажет видео:

 Пластический способ

Этот метод наиболее распространен при производстве керамзита. Он предусматривает увлажнение рыхлого сырья и его переработку в вальцах или глиномешалках. Процесс изготовления керамзита напоминает производство кирпича.

Из полученной массы на дырчатых вальцах или ленточных прессах формируют цилиндрические гранулы, которым позже придается шарообразная форма. Гранулы сразу отправляют во вращающуюся печь или дополнительно просушивают в специальных барабанах.

Пластический способ более сложный, энерго- и капиталозатратный, чем сухой, но он позволяет сделать материал с лучшими свойствами. Во время переработки природная структура сырья нарушается, оно гомогенизируется, поэтому имеет более высокий коэффициент вспучивания.

Порошково-пластический способ

Вначале сухое сырье доводят до порошкообразного состояния, затем разводят водой. В итоге получают пластичную массу, из которой формируют гранулы. Этот метод является довольно затратным, поскольку необходимо дополнительно выполнять измельчение материала. Еще одним недостатком является необходимость дополнительной сушки гранул.

Поскольку качество готового материала зависит от качества сырцовых гранул, сырье необходимо хорошо перерабатывать и формировать одинаковые по размеру гранулы. Их параметры устанавливаются в зависимости от коэффициента вспучивания сырья.

Охлаждение гранул

После обжига керамзит следует охладить. Охлаждение начинается еще во вращающейся печи, благодаря поступающему воздуху. Далее оно продолжается в аэрожелобах, барабанных холодильниках и т. п.

От того, насколько быстро выполнено охлаждение гранул, зависит прочность материала. Если охлаждение произошло слишком быстро, гранулы могут треснуть. При медленном охлаждении качество материала может снизиться в результате размягчения и смятия гранул.

Поэтому керамзит охлаждают до 800-900 градусов сразу же после вспучивания. После этого выполняют охлаждение до 600-700 градусов на протяжении 20 минут.

Это нужно для того, чтобы затвердение произошло без большого термического напряжения, и сформировались кристаллические минералы, которые увеличивают прочностные качества материала. Дальнейшее охлаждение можно выполнять довольно быстро.

Фракционирование и транспортировка

Для фракционирования применяют барабанные грохоты, которые имеют цилиндрическую или многогранную форму.

Транспортируют керамзит в пределах завода пневматическим способом или по ленточному конвейеру. Более популярен конвейерный способ, так как транспортировка по трубам с помощью воздушного потока приводит к повреждению оболочки и дроблению гранул.

Хранят готовый материал на складе силосного или бункерного типа. Для этого керамзит предварительно фасуют по специальным влагозащитным мешкам различного объема.

Сертификация материала

Поскольку технология получения керамзита довольно трудоемкая и сложная, любые нарушения могут негативно повлиять на качество изделий. Поэтому при покупке обязательно необходимо ознакомиться с сертификатом соответствия.

Существует ГОСТ 9759-76, в котором указаны требования к параметрам гранул, весу и прочности керамзита. Именно прочность выступает главным показателем, который принимают во внимание при допуске материала в эксплуатацию.

Керамзит является важным компонентом керамзитобетона, и ни одна компания по изготовлению легких бетонов не станет приобретать его без наличия нужных документов. Кроме этого, он получил широкое применение в сфере строительства. В сертификате соответствия указывается информация об экологической безопасности материала, его соответствии санитарным нормам, даются рекомендации относительно хранения и транспортировки.

Основные показатели для сертификации различных фракций керамзита

Оборудование для производства керамзита

Линия для получения керамзита состоит из:

  • рыхлительных устройств;
  • дырчатых вальцов;
  • глиномешалки;
  • сушильных барабанов;
  • печи для проведения обжига;
  • бункеров;
  • пневматических транспортеров;
  • ленточных или других конвейеров;
  • лотков;
  • сортировщиков гравия и др.

Для первичной обработки сырья используется специальная дробилка. Она включает в себя узел измельчения, который состоит из таких элементов:

  1. лопастные валы, вращающиеся в направлении друг друга;
  2. жесткая рама;
  3. привод с зубчатой передачей;
  4. приемный бункер.

Когда валы начинают вращаться, сырье измельчается до требуемых размеров. Для введения специальных добавок применяется смеситель.

На видео — дробилка валковая для дробления керамзита в работе:

Обжиг сырья происходит во вращающейся печи. Она имеет цилиндрический стальной корпус и состоит из таких элементов:

  • загрузочная и разгрузочная головка;
  • опорная станция;
  • приводы;
  • уплотнения концов печи;
  • кожух венцовой пары и т. д.

Для установки печки оборудуют фундамент. В роли опоры используют сварную раму и ролики, регулируя их положение.

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.

Производство керамзитобетонных блоков можно организовать в домашних условиях. Чтобы получить готовое изделие, мастеру придется приобрести соответствующее оборудование и качественное сырье. Если ведется приготовление керамзитобетона своими руками, пропорции должны быть соблюдены с максимальной точностью.

Подготовка оборудования

Для производства материала мастер понадобится бетономешалка и вибростанок.

Ручные вибростанки

Малогабаритное устройство оптимально подходит для реализации работ в непрофессиональных условиях.

Основные характеристики:

  • вибратор фиксируется на корпусе и производит умеренные колебания, что обеспечивает равномерное распределение рабочей массы по форме;
  • изделие оснащено стационарными и съемными пустотообразователями. В первом случае можно выпускать полнотелые и пустотелые модули;
  • в зависимости от производителя и дополнительных опций стоимость вибратора доходит до 10 т.р.

Использование специального оборудования обеспечит высокое качество готового блока, но может оказаться затратным для частной стройки

Механизированные передвижные станки

Основные характеристики:

  • оборудование укомплектовано несущим корпусом и рычажным приводом для автоматического снятия формы с корпуса;
  • станок оснащен колесиками, которые позволяют организовать легкое перемещение по площадке;
  • в зависимости от потребностей, можно выбрать модель с различными надстройками, например, — прессом для утрамбовывания;
  • вибратор фиксируется на аппарате и посылает импульс к форме;
  • устройство может быть оснащено 4 матрицами, что ускоряет производственный процесс;
  • стоимость достигает 16 т.р

Вибростол

Основные характеристики:

  • основа устройства оснащена встроенным вибратором, тут размещается металлический поддон, толщиной до 3 мм;
  • на поддон выставляются формы, которые утрамбовываются вибрациями;
  • затем поддон относят в вентилируемое сухое место, где происходит окончательное высыхание материала;
  • все манипуляции реализуются вручную;
  • за раз можно приготовить до 6 форм, которые на поддоне удобно транспортируются к месту сушки;
  • нижнее размещение вибраторов позволяет получить полное и оптимальное распределение вибраций по всему столу;
  • стоимость оборудования колеблется около 20 т.р.;
  • вибростол не мобилен, крупногабаритен и требует много ручного труда.

Вибропресс

Оборудование этого класса применяется на крупных заводах и предприятиях. На всех стадиях изготовления блоков практически исключен ручной труд. Устройство отличается высокой производительностью и позволяет получить отменное качество модулей.

Для замешивания смеси используется бетономешалка, объемом не менее 130 л

Подготовка форм

Формы можно изготовить самостоятельно, используя простую деревянную доску, 20 мм. Конструкция формируется на основе поддона и двух элементов г-образной формы, которые при сборке образуют борты или 4 стандартных бортов.

Изделие может быть предназначено для изготовления пустотелых или полнотелых модулей:

  • формы без пустот;
  • формы со сквозными пустотами;
  • формы с несквозными пустотами.

Параметры изделия должны обеспечивать изготовление требуемых габаритов керамзитобетонного блока. Внутри форма обшивается металлом. Альтернативным вариантом может послужить изготовление форм целиком из металла.  Это обеспечит легкое отхождение готового блока.

Керамзитобетон – состав

Ниже приведено несколько рецептур, которые могут использоваться для приготовления рабочей смеси.

Рекомендованный состав 1 м³ бетона для изготовления стеновых камней:

  • портландцемент М400 – 230 кг;
  • гравий керамзитовый, фракцией 5.0-10.0 мм, плотностью 700-800 мг/м³ – 600-760 кг;
  • песок кварцевый, 2.0-2.5 мм – 600 кг;
  • вода – 190 кг.

Если воспользоваться указанной рецептурой, можно получить бетон марки М150, с объемной массой сухого бетона 1430-1590 кг/м³.

Для повышения устойчивости керамзитобетона к действию воды, некоторых агрессивных сред и замораживанию, можно воспользоваться указанной рецептурой на 1 м3:

  • цемент – 250 кг;
  • смесь керамзитовая – 460 кг;
  • песок керамзитовый – 277 кг;
  • В/Ц – соотношение цемента и воды – принимается, как 0.9;
  • Эмульсия битумная – 10% от объема воды затворения.

Перед работой дно формы посыпается песком, борта обрабатываются машинным маслом

Как приготовить керамзитобетон своими руками из расчета на 100 кг рабочей смеси:

  • керамзит – 54.5 кг;
  • песок – 27.2 кг;
  • цемент – 9.21;
  • вода – 9.09 кг.

Из указанного количества компонентов можно изготовить 9-10 пустотелых модулей.

Как сделать керамзитобетон без дозатора? Если принять за объемную единицу ведро, допустимо использовать указанные пропорции:

  • цемент М400 – 1 ед.;
  • песок очищенный, 5 мм – 2 ед.;
  • керамзит, плотностью 350-500 кг/м³ – 8 ед.;
  • вода – 1.5 ед. – окончательное содержание жидкости определяется на месте, в зависимости от консистенции получившегося раствора.

Приготовление смеси

Как сделать керамзитобетон, пропорции которого подобраны и готовы для замеса? Для работы используется смеситель принудительного перемешивания, который не допускает изменений гранулометрического состава зерен керамзита и их разрушения.

Длительность замеса зависит от виброукладываемости раствора и составляет 3-6 мин. Благодаря тому, что керамзитобетон быстро теряет удобоукладываемость, допустимо выдерживание ее в форме после приготовления до уплотнения не более 30 сек.

Последовательность закладки компонентов в бетономешалку:

  • вода;
  • пластификатор – если используется;
  • песок, после чего масса тщательно перемешивается;
  • постепенно вводится весь объем керамзита;
  • цемент.

При замешивании гравий должен покрыться цементным раствором. Масса должна быть однородной.

Дозировать материал удобно объемными дозаторами, что обеспечит оптимальный гранулометрический состав.

При более длительном выдерживании можно потерять прочность керамзитобетона, что опасно при производстве материала, предназначенного для стеновых конструкций

Как сделать керамзитобетонные блоки самому, видео

Работы могут быть реализованы с участием специального оборудования или без него, что оказывает влияние на качество готового модуля.

Если необходимо сделать керамзитобетонные блоки своими руками, готовая рабочая смесь подвергается формовке:

  • на вибростанке в специальном углублении размещается нержавеющая стальная пластина;
  • на пластину насыпается керамзитобетон;
  • вибрация плотно распределяет и утрамбовывает смесь;
  • излишки снимаются мастерком;
  • пластина с сформированной массой перемещается в сушку.
  • сушка — это завершающий этап. Блоки, находясь в стальных пластинах, сохнут в течение 48 ч. После этого пластины удаляются и процесс продолжается на открытом воздухе до полного созревания.

Если мастер не обладает соответствующим оборудованием существует другой способ изготовления блоков:

  • форма устанавливается на ровную металлическую поверхность;
  • опалубка заполняется раствором;
  • смесь трамбуется деревянным или металлическим бруском, но лучше всего реализовать этот процесс на вибростоле;
  • когда выделится цементное молочко, верхушка модуля выравнивается мастерком;
  • форма снимается через 24-48 ч, блоки оставляются до полного созревания.

Керамзитобетон, состав для пола

Подбор пропорций керамзитобетона для пола зависит от эксплуатационной нагрузки покрытия. Если подразумевается обустройство полов бытового назначения, целесообразно использовать указанную рецептуру:

  • цемент М500 – 263 кг;
  • вода – 186 л;
  • песок – 2019 кг;
  • керамзит – 0.9 м³.

Для приготовления рабочей массы используется стандартная бетономешалка. Ручным замешиванием трудно достигнуть однородности рабочей массы

Для керамзитобетона пропорции для стяжки могут варьироваться. Не менее эффективным считается следующий рецепт:

  • цементно-песчаная смесь – 60 кг;
  • керамзит – 50 кг.

Для приготовления цементно-песчаной смеси соотношение компонентов принимается, как 1:3, например, для 45 кг песка потребуется 15 кг цемента.

Пропорции керамзитобетона для пола позволяют выбирать марочную прочность материала. Далее указаны пропорции относительно содержания керамзита, песка, цемента:

  • 7/3.5/1.0 – М150;
  • 7/1.9/1.0 – М300;
  • 7/1.2/1.0 – М400.

Как сделать керамзит в домашних условиях

Принцип технологического процесса состоит в обжиге глиняного сырья, соответственно оптимальному режиму. Наиболее экономичным способом изготовления является сухой метод. Его целесообразно использовать при наличии глинистого камнеподобного сырья, — глинистых сланцев или сухих глинистых пород.

Согласно технологии, сырье дробится и перенаправляется во вращающуюся печь. Если материал содержит слишком мелкие или крупные куски, они отсеиваются. Последние могут быть дополнительно раздроблены и запущены в производственный процесс.

Мастеру необходимо понимать, что для организации процесса потребуется покупка оборудования и метод оправдывает себя, если исходная порода отличается однородностью, имеет высокий коэффициент вспучивания и не содержит посторонних включений.

Основное оборудование:

  • вальцы тонкого и глубокого помола, камневыделительные вальцы;
  • барабан сушильный;
  • печь для обжига;
  • формовочный агрегат.

Изготовление керамзита весьма энергоемко, поэтому может быть развернуто в домашних условиях лишь при наличии дармового топлива

Вопрос о том, как сделать керамзитобетонные блоки самому, волнует многих начинающих и опытных строителей. Представленные рекомендации помогут разобраться в ходе работ.

Как сделать керамзитобетонные блоки самому показано в видео:

Книги по теме:

Бетонные смеси. Рецептурный справочник для строителей и производителей строительных материалов — П. Майоров — 166 руб.- ссылка на обзор книги

Бетоны с эффективными добавками — Анатолий Зоткин — 841 руб.- ссылка на обзор книги

Современные строительные материалы — А. Сватков — 510 руб.- ссылка на обзор книги

Технология заполнителей бетона. Учебное пособие — Леонард Чумаков — 670 руб.- ссылка на обзор книги

Добавки в бетон — В. Рамачандран — 1 475 руб.- ссылка на обзор книги

Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции — Феликс Рабинович — 1 988 руб.- ссылка на обзор книги

Технология производства

керамзита

Сущность
технологического процесса производства керамзита состоит в обжиге глиняных
гранул по оптимальному режиму. Для вспучивания глиняной гранулы нужно, чтобы
активное газовыделение совпало по времени с переходом глины в пиропластическое
состояние. Между тем в обычных условиях газообразование при обжиге глин
происходит в основном при более низких температурах, чем их пиропластическое
размягчение
. Например, температура диссоциации карбоната магния — до 600°С,
карбоната кальция — до 950 °С, дегидратация глинистых минералов происходит в
основном при температуре до 800 °С, а выгорание органических примесей еще
ранее, реакции восстановления окислов железа развиваются при температуре по­рядка
900 °С, тогда как в пиропластическое состояние глины переходят при
температурах, как правило, выше 2019 °С.

 
Схема вращающейся печи для производства
керамзита:

1—загрузка  сырцовых гранул;  2— вращающаяся  печь; 3— форсунка; 4— вспученный
керамзитовый гравий; 5—поток горячих газов

 
 В связи с этим при обжиге сырцовых гранул в производстве
керамзита необходим быстрый подъем температуры, так как при медленном обжиге
значительная часть газов выходит из глины до ее размягчения и в результате
получаются сравнительно плотные маловспученные гранулы. Но чтобы быстро нагреть
гранулу до температуры вспучивания, ее сначала нужно подготовить, т
. е.
высушить и подогреть
. В данном случае интенсифицировать процесс нельзя, так как
при слишком быстром нагреве в резуль­тате усадочных и температурных деформаций,
а также быстрого парообразования гранулы могут потрескаться или разрушиться
(взорваться).

Оптимальным
считается ступенчатый режим термообработки по С. П. Онацкому: с постепенным
нагревом сырцо­вых гранул до 200—600 °С (в зависимости от особенностей сырья) и
последующим быстрым нагревом до температуры вспучивания (примерно 2019 °С).

Обжиг
осуществляется во вращающихся печах (рис.), представляющих собой цилиндрические
металлические барабаны диаметром до 2,5—5 м 
и длиной до 40— 75 м,
футерованные изнутри огнеупорным кирпичом. Печи устанавливаются с уклоном
примерно 3% и медленно вращаются вокруг своей оси
. Благодаря этому сырцовые
гранулы, подаваемые в верхний конец печи, при ее вращении, постепенно
передвигаются к другому концу барабана, где установлена форсунка  для 
сжигания газообразного или жидкого топлива
. Таким образом, вращающаяся
печь работает по принципу противотока: сырцовые гранулы пере­мещаются навстречу
потоку горячих газов,подогреваются и, наконец, попав  в  зону
непосредственного воздействия огненного факела форсунки,вспучиваются. Среднее
время пребывания гранул в печи — примерно 45 мин
.

Чтобы
обеспечить оптимальный режим термообработки, зону вспучивания печи, непосредственно
примыкающую к форсунке, иногда отделяют от остальной части (зоны подготовки)
кольцевым порогом. Применяют также двухбарабанные печи, в которых зоны
подготовки и вспучивания представлены двумя сопряженными барабанами,
вращающимися с разными скоростями
.

В
двухбарабанной печи удается создать оптимальный для каждого вида сырья режим
термообработки. Промыш­ленный опыт показал, что при этом улучшается качество
керамзита, значительно увеличивается его выход, а так­же сокращается удельный
расход топлива
. В связи с тем, что хорошо вспучивающегося глинистого сырья для
произ­водства керамзита сравнительно мало, при использовании средне- и
слабовспучивающегося сырья необходимо стре­миться к оптимизации режима
термообработки.

Из
зарубежного опыта известно, что для получения заполнителей типа керамзита из
сырья (промышленных отходов), отличающегося особой чувствительностью к режиму
обжига, используют трехбарабанные вращающиеся печи или три-четыре
последовательно располагаемые печи, в которых обеспечиваются не только
оптимальные скорость и длительность нагрева на каждом этапе термообработки, но
и различная газовая среда.

Значение
характера газовой среды в производстве керамзита обусловлено происходящими при
обжиге химическими реакциями. В восстановительной среде окись железа Fe2O3
переходит в закись FeO, что является не только одним из источников
газообразования, но и важнейшим фактором перехода глины в пиропластическое
состояние
. Внутри гранул восстановительная среда обеспечивается за счет
присутствия органических примесей или добавок, но при окислительной среде в
печи (при большом избытке воздуха) органические примеси и добавки могут
преждевременно выгореть
. Поэтому окислительная газовая среда на стадии
термоподготовки, как правило, нежелательна, хотя имеется и другая точка зрения,
согласно которой целесо­образно получать высокопрочный керамзитовый гравий с
невспученной плотной корочкой
. Такая корочка толщиной до 3 мм образуется (по
предложению Северного филиала ВНИИСТ) при выгорании органических примесей в
поверхностном слое гранул, обжигаемых в окислительной среде.

По мнению
автора, при производстве керамзита следует стремиться к повышению коэффициента
вспучивания сырья, так как невспучивающегося или маловспучивающегося глинистого
сырья для получения высокопрочного заполнителя имеется много, а хорошо
вспучивающегося не хватает. С этой точки зрения наличие плотной корочки
значительной толщины на керамзитовом гравии свидетельствует о недо­использовании
способности сырья к вспучиванию и умень­шении выхода продукции.

В
восстановительной среде зоны вспучивания печи мо­жет произойти оплавление
поверхности гранул, поэтому газовая среда здесь должна быть слабоокислительной.
При этом во вспучивающихся гранулах поддерживается вос­становительная среда,
обеспечивающая пиропластическое состояние массы и газовыделение, а поверхность
гранул не оплавляется.

Характер
газовой среды косвенно, через окисное или закисное состояние железистых
примесей, отражается на цвете керамзита. Красновато-бурая поверхность гранул
говорит об окислительной среде (Fe2O3), темно-серая, почти черная окраска в
изломе — о восстановительной (FeO)
.

Различают
четыреосновные технологические
схемы подготовки сырцовых гранул, или четыре
способа производства керамзита
: сухой, пластический, порошково-пластический
и мокрый.

Сухой способ используют при наличии
камнеподобного глинистого сырья (плотные сухие глинистые породы, глинистые
сланцы). Он наиболее прост: сырье дробится и направляется во вращающуюся печь.
Предварительно не­обходимо отсеять мелочь и слишком крупные куски, напра­вив
последние на дополнительное дробление. Этот способ оправдывает себя, если
исходная порода однородна, не содержит вредных включений и характеризуется
достаточ­но высоким коэффициентом вспучивания
.

Наибольшее
распространение получил пластический способ. Рыхлое глинистое
сырье по этому способу перерабатывается в увлажненном состоянии в вальцах,
глиномешалках и других агрегатах (как в производстве кирпича)
. Затем из
пластичной глиномассы на дырчатых вальцах или ленточных шнековых прессах
формуются сырцовые гранулы в виде цилиндриков, которые при даль­нейшей
транспортировке или при специальной обработке окатываются, округляются.

Качество
сырцовых гранул во многом определяет ка­чество готового керамзита. Поэтому
целесообразна тщательная переработка глинистого сырья и формование плотных
гранул одинакового размера. Размер гранул задается исходя из требуемой
крупности керамзитового гравия и установленного для данного сырья коэффициента
вспучи­вания
.

Гранулы с
влажностью примерно 20% могут сразу направляться во вращающуюся печь или, что
выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других
теплообменных устройствах с использованием тепла отходящих дымовых газов
вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных гранул ее производительность
может быть повышена
.

Таким
образом, производство керамзита по пластическому способу сложнее, чем по
сухому, более энергоемко, требует значительных капиталовложений, но, с другой
стороны, переработка глинистого сырья с разрушением его естественной структуры,
усреднение, гомогенизация, а так­же возможность улучшения его добавками
позволяют увеличить коэффициент вспучивания.

Порошково-пластический
способ
отличается
от пластического  тем, что  вначале 
помолом  сухого глинистого сырья
получают порошок, а потом из этого по­рошка при добавлении воды получают
пластичную глиномассу, из которой формуют гранулы, как описано выше.
Необходимость помола связана с дополнительными 
затрата­ми. Кроме того, если сырье недостаточно сухое, требуется его сушка
перед помолом. Но в ряде случаев  этот
способ подготовки сырья целесообразен: если сырье неоднородно по составу, то в
порошкообразном состоянии его легче перемешать и гомогенизировать; если
требуется вводить добавки, то при помоле их легче равномерно  распределить; если в сырье есть вредные  включения зерен  известняка, гипса, то в размолотом и
распределенном по всему объему состоянии они уже не опасны; если такая
тщательная переработка сырья приводит к улучшению вспучивания, то повышенный
выход керамзита и его более высокое качество оправдывают произведенные затраты.

Мокрый (шликерный) способ заключается в разведении глины в воде в специальных
больших емкостях — глиноболтушках. Влажность получаемой пульпы (шлике­ра,
шлама) примерно 50%
. Пульпа насосами подается в шламбассейны и оттуда — во
вращающиеся печи
. В этом случае в части вращающейся печи устраивается завеса из
подвешенных цепей. Цепи служат теплообменником: они нагреваются уходящими из
печи газами и подсушивают пульпу, затем разбивают подсыхающую «кашу» на
гранулы, которые окатываются, окончательно высыхают, нагреваются и
вспучиваются
. Недостаток этого способа — повышенный расход топлива, связанный с
большой начальной влажностью шликера. Преимуществами являются достижение
однородности сырьевой пульпы, возможность и простота введения и тщательного
распределения добавок, простота удаления из сырья каменистых включений и зерен
известняка
. Этот способ рекомендуется при высокой карьерной влажности глины,
когда она выше формовочной (при пластическом формовании гранул)
. Он может быть
применен также в сочетании с гидромеханизированной добычей глины и подачей ее
на завод в виде пульпы по трубам вместо применяемой сейчас разработки
экскаваторами с перевозкой автотранспортом
.

Керамзит,
получаемый по любому из описанных выше способов, после обжига необходимо
охладить. Установлено, что от скорости охлаждения зависят прочностные свойства
керамзита
. При слишком быстром охлаждении керамзита его зерна могут
растрескаться или же в них сохранятся остаточные напряжения, которые могут
проявиться в бетоне. С другой стороны, и при слишком мед­ленном охлаждении
керамзита сразу после вспучивания возможно снижение его качества из-за смятия
размягченных гранул, а также в связи с окислительными процессами, в результате
которых FeO переходит в Fe2O3, что сопро­вождается деструкцией и снижением
прочности
.

Сразу
после вспучивания желательно быстрое охлаж­дение керамзита до температуры
800—900 °С для закрепления структуры и предотвращения окисления закисного
железа. Затем рекомендуется медленное охлаждение до температуры 600—700 °С в
течение 20 мин для обеспечений затвердевания стеклофазы без больших термических
на­пряжений, а также формирования в ней кристаллических минералов, повышающих
прочность керамзита
. Далее возможно сравнительно быстрое охлаждение керамзита в
течение нескольких минут.

Первый
этап охлаждения керамзита осуществляется еще в пределах вращающейся печи
поступающим в нее воздухом. Затем керамзит охлаждается воздухом в барабанных,
слоевых холодильниках, аэрожелобах.

Для
фракционирования керамзитового гравия используют грохоты, преимущественно
барабанные — цилиндрические или многогранные (бураты).

Внутризаводской
транспорт керамзита — конвейерный (ленточные транспортеры), иногда
пневматический (потоком воздуха по трубам). При пневмотранспорте возможно
повреждение поверхности гранул и их дробление
. Поэтому этот удобный и во многих
отношениях эффективный вид транспорта керамзита не получил широкого
распространения.

Фракционированный
керамзит поступает на склад готовой продукции бункерного или силосного типа.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *