styczeƒ – marzec 2003

52

Produkcja keramzytu oparta jest o surowce samop´czniejàce.
Technologia wytwarzania oraz szereg zjawisk jej towarzyszàcych
powodujà, ˝e produkowane kruszywo posiada kszta∏t owal-
ny, o

porowatej strukturze wewn´trznej, sk∏adajàcej si´

w wi´kszoÊci przypadków z porów zamkni´tych, oraz zwar-
tej otoczce zewn´trznej, decydujàcej o

w∏asnoÊciach

wytrzyma∏oÊciowych. Fakt, ˝e nazwa „keramzyt” jako sztuczne-
go kruszywa lekkiego jest ogólnie znana, nie znaczy jednak, ˝e
jest ono cz´sto stosowane w praktyce budowlanej. W skali na-
szego kraju g∏ównym powodem marginalnego wykorzystania
w budownictwie by∏a niska produkcja, brak pe∏nego asortymen-
tu o odpowiedniej jakoÊci, a tak˝e cena jednostkowa wyrobów:
betonów lub elementów budowlanych (szczególnie jeÊli dokonaç
porównania z wyrobami wykonanymi w oparciu o bardziej tra-
dycyjne materia∏y, niekoniecznie porównywalnej jakoÊci).
Od kilku lat na polskim rynku mo˝na mówiç o dwóch rodza-
jach keramzytu. Jeden, do którego mog∏a si´ przyzwyczaiç nie-
liczna cz´Êç technologów betonu, charakteryzuje si´ g´stoÊcià
nasypowà w granicach 500 do 800 kg/m

3

oraz zmiennej jakoÊci

kruszywem frakcji drobnej, poni˝ej 4 mm. Kruszywo to posiada
cechy wytrzyma∏oÊciowe pozwalajàce na wykonywanie elemen-
tów zarówno konstrukcyjnych, i to nie tylko w oparciu o beton
zwarty, ale tak˝e pó∏zwarty, oraz izolacyjnych, w oparciu o be-
ton jamisty. Szczególnie betony zwarte produkowane na tym kru-
szywie majà szeroki zakres zastosowania ze wzgl´du na szereg
w∏aÊciwoÊci zbli˝onych do betonu zwyk∏ego. Jednak w∏aÊciwoÊci
betonów izolacyjnych otrzymanych na bazie tego kruszywa do
najlepszych nie nale˝à. Wp∏ywa na to g´stoÊç obj´toÊciowa be-
tonu wynoszàca zwykle powy˝ej 750 kg/m

3

.

Wraz z uruchomieniem produkcji keramzytu przez fi rm´ OPTI-
ROC, mo˝na mówiç o „drugim” keramzycie, charakteryzujàcym

si´ znacznie ni˝szà g´stoÊcià. Najni˝szà wartoÊç tego pa-

rametru wykazuje kruszywo frakcji najgrubszej, co

z uwagi na budow´ ziaren jest zrozumia∏e, i dla

frakcji 10÷20 mm g´stoÊç nasypowa zwykle

nie przekracza wartoÊci 300 kg/m

3

. Dla

frakcji 4÷10 mm g´stoÊç nasypowa

wzrasta do wartoÊci oko∏o 360 kg/

m

3

, i uzyskuje oko∏o 450 kg/m

3

dla frakcji 0÷4 mm. Stosun-

kowo niska g´stoÊç kruszywa

zwiàzana jest z mo˝liwoÊcià

uzyskania cieƒszej otocz-

ki zwartej na jego po-

wierzchni. Technolo-

gia produkcji sprawia,

˝e nawet frakcje naj-

drobniejsze majà

budow´ owalnà,

co u∏atwia uzy-

skiwanie beto-

nów lekkich bez

udzia∏u pia-

sku natural-

nego lub

zawierajàcych znacznie mniejszy jego udzia∏. W∏aÊciwoÊci
wytrzyma∏oÊciowe kruszywa nie pozwalajà na uzyskanie cha-
rakterystycznej klasy 7,5 i 15 odpowiednio w badaniu za
poÊrednictwem normowego betonu pó∏zwartego i

zwarte-

go z

ustalonymi proporcjami wagowymi sk∏adników, zgod-

nie z normà PN-B-23006; 1986. Nale˝y jednak pami´taç, ˝e
wspomniana norma praktycznie nie przewidywa∏a mo˝liwoÊci
otrzymywania kruszyw sztucznych o takich parametrach. Ba-
dania w∏asne betonów uzyskiwanych w oparciu o te kruszy-
wa oraz nieliczna, ale jednak dost´pna literatura wskazujà, ˝e
mo˝liwa jest produkcja na bazie tego kruszywa zarówno beto-
nów o w∏aÊciwoÊciach izolacyjnych, jak równie˝ izolacyjno-kon-
strukcyjnych.
Kruszywo frakcji 10÷20 mm pozwala na otrzymywanie be-
tonów jamistych o g´stoÊci poni˝ej nawet 550 kg/m

3

przy

wytrzyma∏oÊci na Êciskanie na poziomie oko∏o 1,5 MPa. Zmie-
rzony dla takiego betonu wspó∏czynnik przewodzenia ciep∏a
to 0,16 W/mK w stanie suchym, co majàc na uwadze cechy
wytrzyma∏oÊciowe betonu nadaje si´ do zastosowania jako ma-
teria∏ izolacyjny, stosunkowo ∏atwy do wykonania nawet w wa-
runkach budownictwa indywidualnego.
Stosujàc kruszywo frakcji 4÷10 mm wraz z frakcjà 0÷4 mm
w mieszaninie z piaskiem naturalnym, mo˝na uzyskaç betony
pó∏zwarte klasy LB 2,5 oraz 5,0 zgodnie z PN-B-06263; 1991,
przy g´stoÊci w stanie suchym odpowiednio poni˝ej 800 kg/m

3

i oko∏o 1000 kg/m

3

oraz wspó∏czynniku przewodzenia ciep∏a

odpowiednio 0,20 i 0,35 W/mK. Wykonanie betonów zwar-
tych, z uwagi na parametry kruszywa, wià˝e si´ z koniecznoÊcià
wprowadzenia du˝ej iloÊci zaprawy zawierajàcej piasek natural-
ny, szczególnie gdy beton powinien spe∏niaç kryterium klasy np.
LB 20. Powoduje to znaczny wzrost g´stoÊci takiego betonu do
poziomu prawie 1600 kg/m

3

.

Betony, o których mowa powy˝ej, wykonywano z wykorzysta-
niem cementu klasy CEM I 32,5R. Konsystencja plastyczna
pozwala∏a na zag´szczanie metodà wibrowania w stosunkowo
krótkim czasie. Dla wszystkich betonów pó∏zwartych oraz zwar-
tych uzyskano pe∏nà mrozoodpornoÊç po 25 cyklach.
Bioràc pod uwag´ obecne nasycenie rynku urzàdzeniami do wy-
twarzania wyrobów wibroprasowanych oraz mo˝liwoÊç nie za-
wsze pe∏nego ich wykorzystania w produkcji elementów na-
wierzchni drogowych, istnieje du˝a szansa na uruchomie-
nie produkcji wibroprasowanych drobnowymiarowych elemen-
tów Êciennych oraz stropowych w oparciu o kruszywo OPTI-
ROC. Do produkcji tego typu asortymentu nadaje si´ szcze-
gólnie beton pó∏zwarty, którego wytrzyma∏oÊç na Êciskanie
w warunkach wibroprasowania mo˝e byç kszta∏towana w za-
kresie od 2 do oko∏o 8 MPa. Na mniejszà skal´, np. dla po-
trzeb rynku lokalnego, drobnowymiarowe elementy budowla-
ne, szczególnie pustaki Êcienne, mogà byç tak˝e produkowa-
ne metodà wibrowania. W chwili obecnej pewnym problemem
mo˝e byç optymalny dobór sk∏adników do produkcji betonu
o za∏o˝onych w∏aÊciwoÊciach. Pierwsze próby tego rodzaju opty-
malizacji, czyli Êwiadomego doboru iloÊci sk∏adników dla uzy-
skania zadowalajàcych w∏aÊciwoÊci roboczych Êwie˝ej mieszan-
ki betonowej (nie podlegajàcej segregacji w czasie wibrowania

kruszywa

Keramzyt – podstawowe w∏aÊciwoÊci
i zastosowanie

Od dziesi´cioleci w Êwiecie, jak równie˝ w Polsce, produkowane jest kruszywo lekkie w oparciu o obróbk´
termicznà (spiekanie) surowców mineralnych. Do najbardziej znanych kruszyw tego rodzaju zaliczyç nale˝y
keramzyt.

budownictwo • technologie • architektura

53

przez zapewnienie odpowiedniej wi´êliwoÊci oraz zapewniajàcej
odpowiednià wytrzyma∏oÊç poczàtkowà pozwalajàcà na trans-
port w stanie zaraz po zag´szczeniu) oraz stwardnia∏ego be-
tonu (szczególnie jego cech wytrzyma∏oÊciowych) zosta∏y ju˝
podj´te np. w Przedsi´biorstwie UTEX. Choç wymagajà jeszcze
rozwini´cia, to jednak stanowià przyk∏ad dla technologów, jak
przygotowaç si´ do uruchomienia produkcji, a nast´pnie jakie
kroki podjàç dla utrzymania sta∏ej jakoÊci wyrobów.
Beton pó∏zwarty, z którego produkowane sà drobnowymiaro-
we elementy Êcienne i stropowe, w wyniku zastosowania ke-
ramzytu o niskiej g´stoÊci nasypowej sprawia, ˝e nie przekra-
cza g´stoÊci obj´toÊciowej 1100 kg/m

3

w stanie suchym. To ma

bezpoÊredni wp∏yw na mas´ drobnowymiarowych elementów
(porównujàc z elementami wyprodukowanymi w oparciu o inne,
bardziej tradycyjne surowce), i przez to u∏atwia monta˝ na placu
budowy. Obni˝enie masy pustaków zostaje szybko zauwa˝one
przez odbiorców, w pierwszej kolejnoÊci na budowach prowa-
dzonych z wykorzystaniem ograniczonej iloÊci sprz´tu technicz-
nego, np. w budownictwie indywidualnym. Okazuje si´ tak˝e,
˝e zmniejszenie g´stoÊci betonu wp∏ywa na wynik ekonomicz-
ny samej produkcji, sprawiajàc, ˝e i pod tym wzgl´dem staje si´
ona op∏acalna. Wytrzyma∏oÊci na Êciskanie betonu pozwalajà
na uzyskiwanie klasy pustaka zarówno „1” jak i „2,5”, czyli
odpowiednio dla elementów niekonstrukcyjnych i konstrukcyj-
nych. Klasa produkowanych pustaków w du˝ej mierze jest wy-
nikiem przyj´tej wytrzyma∏oÊci betonu na Êciskanie oraz iloÊci
i wielkoÊci zaformowanych w elemencie kana∏ów. W przypad-
ku elementów stropowych nie ma trudnoÊci z uzyskaniem od-
powiedniej noÊnoÊci okreÊlonej w badaniu „wytrzyma∏oÊci na
obcià˝enia zewn´trzne” przy∏o˝onà si∏à 2 kN w czasie 15 min.
Dodatkowym atutem Êwiadczàcym o jakoÊci wyrobów jest bar-
dzo niska nasiàkliwoÊç nie przekraczajàca 16% (przy dopusz-
czalnym poziomie do 25%), jak wynika z w∏asnych doÊwiadczeƒ
(przy dopuszczalnym poziomie do 25%) oraz bardzo do-
bra odpornoÊç na dzia∏anie mrozu (po 15 cyklach zamra˝ania
i rozmra˝ania nie zaobserwowano ubytku masy).
O mo˝liwoÊci produkowania wyrobów o sta∏ych parametrach
decyduje oczywiÊcie jakoÊç oraz powtarzalnoÊç w∏aÊciwoÊci po-
szczególnych surowców. Poniewa˝ szczególnie kruszywo mo˝e
si´ ró˝niç swoimi podstawowymi parametrami w przypadku
ró˝nych dostaw, dlatego wa˝nym b´dzie nabycie umiej´tnoÊci
odpowiedniego korygowania iloÊci poszczególnych sk∏adników
dla zapewnienia sta∏oÊci parametrów produkowanych betonów.
W produkcji betonów opartych o kruszywa lekkie bardzo wa˝ny
jest stopieƒ zawilgocenia kruszywa. Wst´pne nawil˝enie zdecy-
dowanie przyspiesza proces mieszania sk∏adników z uwagi na
stabilnoÊç parametrów Êwie˝ej mieszanki bezpoÊrednio po za-
mieszaniu. Wprowadzenie do mieszarki kruszywa suchego (ze
wzgl´du na sposób otrzymywania oraz dla zapewnienia odpo-
wiednich kosztów transportu wyprodukowane kruszywo jest
zupe∏nie suche) wymaga wyd∏u˝enia procesu mieszania oraz
przyj´cia odpowiedniej kolejnoÊci dozowania sk∏adników jak:
wprowadzenie cz´Êci wody dla zwil˝enia kruszywa, odczeka-
nia przynajmniej kilku minut, a nast´pnie wprowadzenia spoiwa
i pozosta∏ej iloÊci wody.
Kruszywo lekkie, jakim jest keramzyt, pozwala w chwili obec-
nej na wykonywanie betonów o szerokim zakresie cech fi zycz-
nych jak: wytrzyma∏oÊç na Êciskanie, g´stoÊç obj´toÊciowa oraz
wspó∏czynnik przenikania ciep∏a, uwarunkowanych rodzajem za-
stosowanego kruszywa (ÊciÊle zwiàzanym z jego g´stoÊcià) oraz
teksturà produkowanego betonu. Zapewnia przy tym uzyska-
nie odpowiedniej trwa∏oÊci wyrobów dzi´ki wykazywaniu niskiej
nasiàkliwoÊci i zwiàzanej z tym oraz ze strukturà samego kruszy-
wa, odpornoÊcià na dzia∏anie cyklicznego zamarzania i odma-
rzania w zakresie wymaganym przez normy przedmiotowe.

dr in˝. Artur ¸agosz

Zak∏ad Materia∏ów Budowlanych, AGH Kraków