Duzzasztott agyagkavics gyártása, felhasználása és tulajdonságai
Fogalma
A duzzasztott agyagkavics könnyűbetonok, könnyűbeton termékek (falazóblokk, födémelemek stb.), teherhordó könnyűbetonok, feltöltések, zöldtetők, dísznövények talajának, zöldségtermesztések talajának ideális alapanyaga.
Duzzasztott agyagkavics
Története
A duzzasztott agyagkavics készítési technológiáját 1917-ben Stephen John Hayde, egy Kansas Cityben működő téglagyár vezetője fejlesztette ki. Megfigyelte, hogy egy bizonyos fajta agyagból készült téglák égetés közben túlzott módon megduzzadnak. Ez adta az ötletet a duzzasztott agyagkavics gyártásához, s 1918 februárjában szabadalmaztatta is a máig használt eljárást. A gyártástechnológia az 1920-as években kezdett terjedni.
Gyártása
A duzzasztott agyagkavics gyártásához alapanyagként jura kori mészben szegény, szerves anyagokat tartalmazó agyagot használnak, amit megőrölnek, majd 1000-1200 °C-on egy forgódobos kemencében felhevítenek (kalcinálás).
- Hőszigetelő anyagaink általánosságban
- Talajjavítók és szerves trágya, előnyök és veszélyek
- Savas eső – Valóban létezik? Mennyire káros?
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
A hevítés következtében az alapanyag külső felülete megolvad, miközben a benne lévő különféle szerves anyagok elégnek. Az égés folyamán gázok fejlődnek, amelynek hatására a granulátum szemcséi eredeti térfogatuk 4-5-szörösére duzzadnak. A szemcsék belsejében az eltávozó gázok hatására finom pórusok keletkeznek, ezeknek köszönheti a késztermék a kiváló hőszigetelő képességét.
Az így keletkezett 4 mm átmérőjű szemcséket – a duzzasztott perlithez hasonlóan – elsősorban könnyűbetonok adalékanyagaként használják a hőszigetelő képesség javítására. Az expendálás után a duzzasztott agyag kavics szemcséket lehűtik, és szita segítségével szemcseméret szerint szétosztályozzák I. (közepes szemnagyságú), II. (finom szemnagyságú) és III. osztályú (durva szemnagyságú) frakciókra.
A duzzasztott agyagkavics legfontosabb anyagtulajdonságai
| Tulajdonság | Jel | Mérték-egység | Érték |
|---|---|---|---|
| Testsűrűség | ρ | kg/m3 | 260-500 |
| Nyomószilárdság | σ nyomó | kPa | - |
| Húzószilárdság | σ húzó | kPa | - |
| Hajlítószilárdság | σ hajlító | kPa | - |
| Fajhő | Ϲ | J/kg x K | 1100 |
| Lineáris hőtágulási együttható | α | l/K | - |
| Vízfelvétel (hosszú idejű) | W | V/V% | - |
| Hővezetési tényező | λ | W/m x K | 0,085-1,100 |
| Páradiffúziós ellenállási szám | µ | - | 2-8 |
| Páradiffúziós tényező | - | mg/ Pa x h x m | - |
| Gyulladási hőmérséklet | T | °C | |
| Tűzvédelmi osztály | - | - | A1 |
A duzzasztott agyagkavics gyártási folyamata
Tulajdonságai
Az így kialakult golyó könnyű, nagy szilárdságú, savnak, lúgnak ellenáll, fagyálló, tűzálló, a hangot jól abszorbeálja, környezetbarát (idegen anyagot az agyagon kívül nem tartalmaz) és tartós, stabil, nem bomlik. Könnyű, így minimális plusz födémterhelést jelent, ami a födémszerkezet megóvását jelenti (pl. kisebb, egyszerűbb, olcsóbb födémszerkezet szükséges).
Egyszerű bedolgozni. Általában silós kocsiból fújják a megfelelő helyre. Utólagos tömörítés nem szükséges, csupán el kell teríteni és lehúzni a felső síkját. Jó páraáteresztő, nagy szilárdságú, tűzálló, jó hangszigetelő, fagyálló, ellenáll savaknak és lúgoknak, környezetbarát és tartós.
A duzzasztott agyagkavics adalékanyagú könnyűbeton LC 2- LC 45 szilárdsági minőségben gyártható. A nagy szilárdsága mellett könnyű, stabil (korrózióra kevésbé érzékeny a normálbetonnál – pl. a sós közeget sokkal jobban bírja), hőszigetelő, hangszigetelő, fagyálló, saválló (szulfátálló cementtel), lúgálló.
Alkalmazása
A duzzasztott agyagkavics termékeket az építőiparban alkalmazzák tisztán, ömlesztett formában vagy könnyűbeton termékként. A legfontosabb alkalmazási területek: feltöltések, szerkezeti betonok, falazóelemek, házpanelek.
A) Feltöltések
Duzzasztott agyagkavicsból készült feltöltéseket a mély- és magasépítésben egyaránt alkalmaznak. Leggyakrabban padlószerkezetek aljzatfeltöltéseinél, régi boltívek feltöltésénél, egyéb szintkiegyenlítéseknél, tetőtér-beépítéseknél, faszerkezetek mellé (fagerendás födémek gerendák közti — esetleg feletti – feltöltéseként), faszerkezetes falak készítésekor, valamint lapos tetők hőszigetelésére. Utóbbi esetben a szél ellen a felületet járólapok letételével védik.
B) Duzzasztott agyagkavics adalékanyagú könnyűbetonok
a) Könnyűbeton feltöltések
Ha az agyaggolyót cementtejben megforgatjuk és kiontjuk, 48 óra után járható, akkor ún. drénbetont kapunk. A drénbeton jó fizikai tulajdonságokkal rendelkezik (pl. tartósság, tűzállóság, nyomószilárdság), viszont a polisztirolbeton valamivel olcsóbb.
Fafödém feltöltésének készítésére is kiválóan alkalmas. Ilyenkor a járófelület száraz esztrich. Amennyiben a drénbetonra még friss korában 2 cm vastag cementhabarcs-simítást húzunk, akkor az így kialakított felület is alkalmas járólapok vagy szalagparketta fektetésre. Viszont a csavarokat csak speciális, drága dübellel tudja megfogni, ezért szárazépítésű falak alsó sínjének megfogására nem alkalmas. Oda inkább a hézagtömör könnyűbetont ajánljuk, amelyet együtt lehet betonozni a drénbetonnal. Hasonlóképpen alkalmas a drénbeton-fa kombináció jó hőszigetelésű fafalak készítéséhez.
b) Hézagtömör betonok
A hézagtömör betonok előállíthatók LC 8-tól LC 50-ig. Ezek mindegyike könnyebb, jobb hőszigetelő, jobb hangszigetelő, mint a normálbeton. Az LC 8/10 minőségű hézagtömör könnyűbetont az aljzatbetonoknál alkalmazzák. Az LC 20/22 minőségű szerkezeti könnyűbetont pedig betongerendáknál, kihajló csökkentett hőhidas szerkezeteknél alkalmazzák (pl. erkélylemez).
Erkélylemez készítésekor a vasalás végigmehet, a betonozásnál kétfajta betont használják, a külső erkélylemezt egészen a fal belső síkjáig szerkezeti LC20/22 könnyűbetonból készítik, és egy időben a belső részt normálbetonnal. A két beton összeköt.
A hézagmentes könnyűbetonokat helyileg is lehet keverni, de bármelyik nagyobb transzportbeton-előállító cégnél is kaphatók. Az egyszerű receptura nem pumpálható, hanem csak konténerből (daruval) betonozható. Létezik pumpálható és öntömörödő hézagtömör könnyűbeton is.
c) Könnyűbeton falazóblokkok
Könnyű, részlegesen szemcsehézagos könnyűbetonból gyártható mind külső falazóblokk, mind pedig hangszigetelő közfalazó blokk.
A falazóblokkok hőszigetelő képessége a beépített hőszigetelő (polisztirol, ásványgyapot) betét vastagságával szabályozható. Előnye a hagyományos téglafalhoz képest, hogy megfelelő hangcsillapítást (50 db léghanggátlás) biztosít, fagyálló, és a mechanikai tulajdonságai is jobbak. Duzzasztott agyagkavics adalékanyagú könnyűbeton falazóblokkok több falvastagságban készülnek. A 36,5 cm vastagságú, U = 0,23-1,25 W/m2-K hőátbocsátási tényezőjű, egy 1 cm könnyűhabarcs vakolattal. Az 50 cm vastagságú U= 0,11 w/m2-K már vakolatlanul is. Töltőanyaga lehet ásványgyapot vagy polisztirolbeton. Ezek a blokkok kis energiás és passzívházak építésére alkalmasak.
Itt kell megemlíteni, hogy létezik előregyártott, ferde tetőszerkezet is, amely a házépítést jelentősen meggyorsítja, és amely a tetőtér-beépítést sokkal könnyebbé, és a szerkezetet pedig sokkal masszívabbá, tűzállóbbá, hangszigeteltebbé teszi.
A közfalazó elem nagy léghanggátlással rendelkezik. 20 cm falvastagságban 58 db a léghanggátlás. Ezt az értéket a mészhomok- vagy klinkertéglák 30 cm vastagságban érik el, ráadásul sokkal könnyebb is, mint hangcsillapító társaik. A födémet kevésbé terheli meg. Ennek oka, hogy 3 db hangabszorpcióval is rendelkezik, és csak a maradékot kell tömeggel csillapítani.
d) Könnyűbeton falpanelek
Hazánkban több helyen gyártanak duzzasztott agyagkavics adalékanyagú készház paneleket. Előnye, hogy megvannak a készházépítés előnyei, azaz gyorsan készül el. Ugyanakkor rendelkezik a passzívházak előnyeivel is, időálló, tartós, állandó karbantartást nem