Tanah liat yang diperluas, kerikil tanah liat yang diperluas. Fitur penggunaan tanah liat yang diperluas

Kerikil tanah liat yang diperluas adalah bahan bangunan yang diperoleh dari tanah liat dengan cara dibakar dan terdiri dari pecahan-pecahan berbentuk bulat dengan pori-pori di dalamnya dan permukaan yang meleleh.

Dokumen yang mengatur persyaratan kerikil tanah liat yang diperluas: parameter teknis, aturan penerimaan, metode pengujian, transportasi dan penyimpanan adalah Standar Antar Negara Bagian GOST 32496-2013 “Agregat berpori untuk beton ringan. Kondisi teknis".

Produksi kerikil tanah liat yang diperluas dilakukan di oven khusus- drum, dimana bahan bakunya, yaitu tanah liat montmorillonit dan hidromika, dibawa ke keadaan struktural tertentu, setelah itu didinginkan.

Produksi

Proses produksi dibagi menjadi beberapa tahap:

1. Persiapan bahan baku.
2. Pembakaran.
3. Pendinginan.

Secara skematis, proses produksinya terlihat seperti ini:

Persyaratan bahan baku pembuatan kerikil tanah liat yang diperluas ditentukan oleh tiga parameter, yaitu:

1. Kandungan kuarsa tidak boleh lebih dari 30%, silikon oksida - tidak lebih dari 70% dan mineral - tidak kurang dari 12%.
2. Fusibilitas - suhu pembakaran tidak boleh melebihi 1250˚C;
3. Interval pembengkakan harus memenuhi persyaratan.

Penyiapan bahan baku dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa teknologi. Ini adalah persiapan kering - ketika batu tanah liat dihancurkan hingga ukuran butiran yang dibutuhkan, diikuti dengan pembagian menjadi pecahan. Persiapan plastik - pembentukan butiran dilakukan dengan mencampurkan bahan baku dalam mesin khusus (clay mixer) dan mencetak butiran, dilanjutkan dengan pengeringan. Persiapan bubuk-plastik - prosesnya dilakukan mirip dengan persiapan dengan metode plastik, perbedaannya hanya dalam hal ini bahan baku awalnya diubah menjadi bubuk. Persiapan basah (slip) - tanah liat dicampur dengan air dalam alat khusus (pengaduk tanah liat), di mana hasilnya diperoleh mortar tanah liat, disebut slip, yang dimasukkan ke dalam kiln. Tungku dengan teknologi ini dilengkapi dengan tirai khusus yang terbuat dari rantai, yang memanas selama pengoperasian. Slip tersebut dimasukkan ke dalam rantai, kemudian dipecah menjadi beberapa bagian, yang kemudian ditembakkan.

Penembakan dilakukan di tungku khusus dengan berbagai desain:

• Kiln putar, satu dan dua drum - dengan desain ini, bahan mentah yang disiapkan dimasukkan ke bagian atas drum, yang ditempatkan pada sudut tertentu ke permukaan bumi. Di bagian bawah drum terdapat nosel yang memanaskan ruang internal perangkat. Butiran tanah liat menggelinding ke bawah dinding drum dan menjalani perlakuan panas, di mana tanah liat mendidih dan membengkak lapisan atas– meleleh.
• Produksi tanah liat yang diperluas berbentuk cincin dilakukan dengan menggunakan metode kejutan termal. Butiran yang sudah jadi 25-40% lebih ringan dibandingkan saat dibakar dalam drum.
• Vertikal, air mancur - tanah liat yang mengembang dihasilkan dalam aliran gas panas ke atas. Dengan desain ini juga terjadi kejutan termal yang menyebabkan pembengkakan aktif pada tanah liat.

Pendinginan terjadi dalam beberapa tahap dengan penurunan suhu secara bertahap: tahap pertama - setelah pembengkakan tanah liat - hingga suhu +800-900°C, tahap kedua - dalam waktu 20 menit, hingga suhu mencapai +600 - 700°C dan Tahap 3 - pendinginan akhir.

Sesuai dengan GOST 32496-2013, kerikil diproduksi dalam tiga fraksi, yaitu:

1. Fraksi halus – ukuran fragmen (butir) berkisar antara 5,0 hingga 10,0 mm;
2. Fraksi sedang – ukuran butir berkisar antara 10,0 hingga 20,0 mm;
3. Fraksi kasar – ukuran butir berkisar antara 20,0 hingga 40,0 mm.

Parameter teknis utama kerikil tanah liat yang diperluas adalah:

• Kepadatan curah (bulk Density volumetrik).

Diukur dalam kg per m3, diproduksi 11 merek - dari merek M150 hingga M800, yang paling populer adalah M450, M500, M600.

Kepadatan sebenarnya (berat volumetrik) adalah 1,5-2 kali lebih besar dari kepadatan curah.

• Kekuatan.

Kekuatan material diukur dalam MPa (N/mm2), dan tersedia 13 tingkat kekuatan - dari P15 hingga P400.

Ada hubungan antara kadar tanah liat yang diperluas dalam hal kepadatan dan kekuatan - peningkatan kepadatan menyebabkan peningkatan kekuatan.

• Koefisien pemadatan - nilai (K = 1,15) digunakan untuk memperhitungkan pemadatan massa material selama pengangkutan atau penyimpanan.
• Kedap suara. Tanah liat yang diperluas telah meningkatkan insulasi suara.
• Tahan beku.

Tanah liat yang diperluas memiliki sifat tahan beku yang cukup tinggi, hal ini ditandai dengan hilangnya massa material, diukur dalam%.

• Konduktivitas termal adalah indikator yang paling penting.

Diukur dalam W/m*K. Mencirikan kemampuan suatu bahan untuk menahan panas. Dengan meningkatnya kepadatan, konduktivitas termal meningkat.

• Penyerapan air.

Diukur dalam mm. Menentukan jumlah kelembapan yang dapat diserap oleh tanah liat yang mengembang. Tanah liat yang diperluas adalah bahan yang relatif tahan lembab.

• Jumlah radionuklida.

Aktivitas efektif spesifik radionuklida tidak boleh melebihi 370 Bq/kg.

Sesuai dengan GOST 32496-2013, tingkat kerikil tanah liat yang diperluas harus:

• Kekuatan, tergantung merek:

• Kepadatan curah harus sesuai dengan tingkat kekuatan, yaitu:

Ketahanan beku material juga distandarisasi oleh Gost - penurunan berat kerikil tanah liat yang diperluas tidak boleh melebihi 8%.

Konduktivitas termal tergantung pada teknologi persiapan dan komposisi bahan baku, desain tungku pembakaran dan kondisi pendinginan. Tergantung pada kepadatan bahan yang dihasilkan dan teknologi manufaktur, konduktivitas termal berkisar antara 0,07 hingga 0,18 W/m*K.

Kemampuan tanah liat yang mengembang dalam menyerap kelembapan (moisture absorption) juga menjadi parameter penting yang menjadi ciri bahan bangunan ini. Koefisien penyerapan air untuk berbagai merek berkisar antara 8,0 hingga 20,0%. Kemampuan menyerap kelembapan, dibandingkan dengan massa bahan, selama 1 jam, tidak boleh lebih, untuk merek:

• Hingga M400 – 30%;
• M450 – M600 – 25%;
• M700 – M800 – 20%.

Kadar air total dari kumpulan material yang dikirim tidak boleh melebihi 5,0% dari total massa kerikil.

Setelah tanah liat yang diperluas dibuat, bahan jadi dikirim untuk dijual, dalam bentuk curah atau dalam kemasan tertentu, dan jumlah butiran yang rusak (retak) tidak boleh melebihi 15% dari total massa bahan yang diproduksi.

Selain itu, selama produksi kerikil tanah liat yang diperluas, bentuk butirannya dikontrol, yang ditentukan oleh koefisien bentuk. Faktor bentuk tidak boleh lebih dari 1,5, dan jumlah butiran yang melebihi indikator ini juga tidak boleh lebih dari 15% dari jumlah total bahan dalam batch.

Saat menjual dalam jumlah besar dan menggunakan wadah, organisasi penjual harus memiliki sertifikat kesesuaian, hasil pengujian, dan faktur bahan. Apabila dijual dalam wadah (dikemas), produk tersebut diberi tanda pada kemasannya. Penandaan menunjukkan: nama pengisi, data pabrikan, tanggal pembuatan, nilai konduktivitas termal, jumlah pengisi, hasil pengujian dan penunjukan standar.

Untuk pengemasan, digunakan kertas, polipropilen, dan tas kain, yang harus memenuhi persyaratan Gost untuk jenis wadah ini. Pelabelan diterapkan pada setiap kantong sesuai dengan persyaratan pelabelan produk yang ditentukan di atas.

Pengendalian mutu bahan dilakukan oleh produsen, sedangkan pengendalian dilakukan sejak bahan baku diterima sampai dengan selesainya proses produksi (pengendalian input, operasional dan penerimaan), yang datanya dicatat secara khusus. jurnal dan didokumentasikan dalam protokol.

Saat melakukan tes penerimaan, hal-hal berikut ditentukan:

• komposisi butiran di setiap batch;
• kepadatan massal;
• kekuatan;
• koefisien bentuk butir;
• kandungan butiran hancur di kerikil;
• kelembaban.

Saat menyimpan bahan jadi untuk waktu yang lama, lakukan pengujian berkala yang diadakan:

• setiap dua minggu sekali – penurunan berat badan selama penyalaan dan kandungan biji-bijian yang terbakar ringan diperiksa;
• sekali seperempat - penurunan berat badan selama perebusan diperiksa;
• setiap enam bulan sekali - ketahanan beku dan koefisien pelunakan diperiksa;
• setahun sekali – aktivitas efektif spesifik radionuklida alami dan konduktivitas termal diperiksa.

Saat memulai produksi dan setiap kali bahan baku diganti, pengujian dilakukan untuk memeriksa radionuklida dan konduktivitas termal dari tanah liat yang diperluas.

Tanah liat yang diperluas yang disiapkan untuk dijual dikirim, dan jumlah material diukur berdasarkan volume atau massa, dengan mempertimbangkan koefisien pemadatan (K = 1,15).

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan penggunaan:

1. Kekuatan material yang cukup.
2. Konduktivitas termal yang rendah, dan sebagai hasilnya – sifat insulasi termal yang baik.
3. Ini adalah isolator suara yang bagus.
4. Ketahanan api yang tinggi menjadikan bahan ini tidak mudah terbakar dan tahan api. Ketika terkena sumber api eksternal, tidak mendukung pembakaran dan tidak mengeluarkan zat berbahaya ke ruang sekitarnya.
5. Tahan beku.
6. Berat jenis rendah - memungkinkan Anda menggunakannya, jika perlu, untuk mengurangi berat struktur bangunan yang sedang dibangun.
7. Tidak terkena kondisi atmosfer (kelembaban, perubahan suhu).
8. Inert terhadap serangan kimia.
9. Tidak membusuk atau membusuk.
10. Umur panjang.
11. Ini adalah bahan yang ramah lingkungan.
12. Kemudahan pekerjaan instalasi.
13. Biaya rendah dibandingkan dengan bahan isolasi panas lainnya.

Kerugiannya adalah:

1. Saat meletakkan di bidang horizontal, perlu meletakkan lapisan di bawahnya.
2. Jika tidak diproduksi dengan baik atau dibuat tanpa pembentukan kerak permukaan, ia akan menyerap kelembapan, sehingga tidak dapat digunakan sebagai isolator panas.
3. Bila digunakan sebagai insulasi, memakan volume yang besar sehingga mengurangi ruang pada ruangan berinsulasi.

Karena sifat positifnya, kerikil tanah liat yang diperluas banyak digunakan berbagai jenis Ada Pekerjaan Konstruksi, seperti itu:

• konstruksi monolitik - digunakan sebagai pengisi;
• isolasi termal – ini adalah atap, lantai dan langit-langit bangunan, struktur dan struktur;
• isolasi termal berbagai sistem- "lantai hangat", pipa air, pipa pemanas eksternal dan sistem pipa lainnya.
• perlindungan dari kebisingan ruang internal tempat;
• produksi beton dan blok bangunan;
• isolasi termal pondasi - memungkinkan Anda mengurangi kedalaman pondasi;
• konstruksi jalan - digunakan untuk isolasi termal dan drainase air selama pembangunan tanggul jalan dan selama konstruksi di lahan basah.

Tanah liat yang diperluas juga digunakan saat membuat desain lansekap suatu situs (membuat perosotan pegunungan dan teras), jika perlu, isolasi termal tanah (saat menanam tanaman) dan dalam produksi tanaman - untuk membuat drainase pada sistem akar tanaman.

Dalam memilih kerikil keramik harus mengikuti kriteria pemilihannya, yaitu:

• Kualitas bahan.
• Ketersediaan sertifikat kesesuaian.
• Kondisi penyimpanan bahan jadi.
• Integritas pecahan (butiran) material.
• Warna dan adanya kerak pada butiran tanah liat yang mengembang.

Kerikil tanah liat yang diperluas, karena sifat positifnya, banyak digunakan di berbagai industri dan perekonomian, baik di dalam negeri maupun di luar negeri.

Tanah liat yang diperluas Ini adalah bahan berpori ringan dengan struktur seluler dalam bentuk kerikil, lebih jarang dalam bentuk batu pecah, diperoleh dengan menembakkan batuan lempung yang dapat melebur yang dapat ditekan bila dipanaskan dengan cepat hingga suhu 1050 - 1300 C selama 25-45 menit. Kualitas kerikil tanah liat yang diperluas dicirikan oleh ukuran butirannya, berat volumetrik dan kekuatannya. Tergantung pada ukuran butirannya, kerikil tanah liat yang diperluas dibagi menjadi beberapa fraksi berikut: 5 – 10, 10 – 20 dan 20 – 40 mm; butiran kurang dari 5 mm diklasifikasikan sebagai pasir tanah liat yang diperluas. Tergantung pada berat curah volumetrik (dalam kg/m3), kerikil dibagi menjadi tingkatan dari 150 hingga 800. Penyerapan air dari kerikil tanah liat yang diperluas adalah 8–20%.

Tanah liat yang diperluas digunakan sebagai pengisi berpori pada beton ringan, dan juga sebagai bahan isolasi termal dalam bentuk timbunan kembali.

Kerikil tanah liat yang diperluas

Partikel berbentuk bulat dengan permukaan meleleh dan pori-pori di dalamnya. Tanah liat yang diperluas diperoleh terutama dalam bentuk kerikil tanah liat yang diperluas. Butirannya berbentuk bulat. Strukturnya berpori, seluler. Seringkali permukaannya memiliki kerak yang lebih padat. Warna kerikil lempung mengembang biasanya coklat tua, bila retak hampir hitam. Ini diperoleh dengan pembengkakan selama pembakaran tanah liat dengan titik leleh rendah di tanur putar. Kerikil dengan ukuran butir 5–40 mm tersebut tahan beku, tahan api, tidak menyerap air dan tidak mengandung kotoran yang berbahaya bagi semen. Kerikil tanah liat yang diperluas digunakan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan struktur beton ringan.

Batu pecah tanah liat yang diperluas

Tanah liat yang diperluas batu pecah baru - pengisi untuk beton ringan dengan bentuk sewenang-wenang, sebagian besar bersudut dengan ukuran butir 5 hingga 40 mm, diperoleh dengan menghancurkan potongan besar massa tanah liat yang diperluas (batu pecah adalah kerikil yang dihancurkan, batu pecah memiliki tepi bersudut tajam, kerikil dihancurkan menjadi hancur batu untuk tujuan adhesi yang lebih baik pada beton)

Beberapa tanah liat membengkak saat dibakar. Misalnya, dalam produksi batu bata tanah liat, salah satu jenis cacat - terbakar habis - terkadang disertai pembengkakan. Fenomena ini dimanfaatkan untuk memperoleh material berpori dari tanah liat – tanah liat yang mengembang.

Pembengkakan tanah liat selama pembakaran dikaitkan dengan dua proses: pelepasan gas dan transisi tanah liat ke keadaan piroplastik.

Sumber pelepasan gas adalah reaksi reduksi oksida besi selama interaksinya dengan pengotor organik, oksidasi pengotor ini, dehidrasi hidromika dan mineral lempung yang mengandung air lainnya, disosiasi karbonat, dll. Lempung masuk ke keadaan piroplastik ketika, suhu tinggi fase cair (meleleh) terbentuk di dalamnya, akibatnya tanah liat melunak, memperoleh kemampuan untuk mengalami deformasi plastis, pada saat yang sama menjadi kedap gas dan membengkak dengan gas yang dilepaskan.

Untuk pembuatan produk beton tanah liat yang diperluas, Anda tidak hanya membutuhkan kerikil tanah liat yang diperluas, tetapi juga agregat berpori halus.