Materjalid, mille struktuuris on isoleeritud tühimikud, kaitsevad pinda hästi külma eest. Paisutatud savi soojusjuhtivus sõltub tera suurusest ja tihedusest. Isolatsioon kaalub veidi, isoleerib heli, kuid on hügroskoopne. Materjal vajab täiendavat isolatsiooni niiskuse eest, et kaitsta hoonet tõhusalt soojuskadude eest.
Soojusjuhtivuse kirjeldus
Isolatsiooni võimet kanda energiat kuumutatud kihtidest madalama temperatuuriga osadele nimetatakse soojusjuhtivuseks. Protsessi tagab molekulaarosakeste kaootiline liikumine, selle intensiivsus sõltub niiskusest, tihendusest, pooride suurusest.
Soojusjuhtivuse füüsikaline protsess kiireneb, kui hoone välis- ja siseruumide vahel on suur temperatuuride erinevus. Spontaanne energiaülekanne toimub alati kuumemast keskkonnast külmemasse keskkonda ja toimub enne termodünaamilise tasakaalu tekkimist.
Soojusjuhtivuse koefitsient
Materjali energiaülekande võime arvuliseks väljendamiseks on soojusjuhtivuse koefitsient. Indikaator näitab soojushulka, mis antud tingimustes läbi materjali proovi voolab. Katsestandardil on alati samad mõõtmed pikkuses, laiuses ja pindalas ning seda testitakse standardse temperatuurierinevuse (1 K) juures. Soojusülekande koefitsienti mõõdetakse W/mK, mis vastab rahvusvahelisele mõõtühikute süsteemile.
Ehitusvaldkonnas kasutatakse nimetust soojustakistuse koefitsient. Paisutatud savi soojusjuhtivus on 0,1 – 0,18 W/m·K. Kvaliteetset materjali iseloomustab arvväärtus 0,12 – 0,17 W/m K selliste omadustega isolatsioon säilitab kuni 80% sisesoojust.
Soojusjuhtivuse väärtust mõjutavad tegurid
Paisutatud savi kasutatakse ehituses poorse puisteisolatsioonimaterjalina või täiteainena kergbetooni valmistamisel. Graanulid saadakse põlevkivi või savi põletamisel ja neil on ovaalne ümar kuju, mõnikord teravate nurkadega. Ehitusmaterjali toodetakse liiva kujul.
Paisutatud savi puistetihedus jääb vahemikku 150 – 800 kg/m3, mahukaal sõltub tootmisaegsest tehnoloogilisest režiimist. Soojusejuhtimise võime sõltub graanulite suurusest, materjali poorsusest ja niiskusesisaldusest.
Paisutatud savi fraktsioon
Karakteristikute võrdlemisel jõutakse järeldusele, et graanulite suuruse suurenedes soojusjuhtivus väheneb. Keskmist ja jämedat killustikku on kõige parem kasutada koormamata katuste ja puitpõrandate isoleerimiseks. Kerge põranda tasanduskihi jaoks kasutatakse peeneteralist paisutatud savi.
Paisutatud savi fraktsioonid paigaldatakse vastavalt standarditele GOST 9757 – 90:
- 5–10 millimeetrit määratakse väike rühm. Materjali kasutatakse paisutatud savibetoonseinaplokkide tootmiseks. Väikestest graanulitest valmistatud täiteainet kasutatakse betoonpõrandakatetes või põrandates, kuna suured osad suurendavad kihi paksust.
- 10 kuni 20 mm – keskmine fraktsioon. Puistematerjal isoleerib hästi põrandaid ja pööningupõrandaid külma eest ning seda kasutatakse murupindade isoleerimiseks ja pinnase kuivendamiseks. Fraktsiooni kasutatakse tasanduskihtides ja betoonpõrandates harva, kui kihi paksus ei oma tähtsust, lisatakse see lahusele.
- 20-40 mm - suured graanulid. Nendega soojustatakse soojatrassid, keldrid, majapidamisruumide põrandad, isoleeritakse hoone müra eest.
Puisteisolatsioonikihid kaitsevad tõhusalt külma eest, kui kasutada korraga 2-3 fraktsiooni. See täidab tühimikud, suurendab jäikust ja takistab voolude konvektsiooni.
Poorsus
Toormaterjalid asetatakse trumlitesse, kus need pöörlevad ja samaaegselt kuumutatakse kõrge temperatuurini. Sellistes tingimustes materjal paisub, tekitades poorseid graanuleid, mida väljastpoolt kaitseb küpsetatud savikoor. Enamik tühikuid on suletud;
Pooride suurust reguleeritakse tsitrogipsi ja mineraalsete lisandite lisamisega laengusse tootmise ajal. Lisaaine koguses 1 kuni 3% moodustab kuni 1 mm suurused suletud tühimikud. Lisandi mahu suurenemine 4–9% -ni viib pooride laienemiseni 1,5–2 mm-ni, samal ajal kui suletud õõnsuste arv suureneb. Isoleeritud tühimike arv suurendab soojusisolatsiooni omadusi ja vähendab veeimavus.
Niiskus
Paisutatud savi veeimavus on vahemikus 8–20%. Niiskuse sattumisel materjali sisse niisutatakse graanulite pindu, mis imavad vedelikku aeglaselt endasse. Järk-järgult siseneb vesi mikroskoopiliste pragude kaudu keradesse ja jääb sees püsima. Paisutatud savi kogub niiskust ja seda on raske vabastada. Mass suureneb, paisutatud savi soojusjuhtivusnäitajad muutuvad ja tugevus väheneb.
Kuiv paisutatud savi talub kuni 25 seeriat külmutamist ja sulatamist, märg paisutatud savi aga hävib vee paisumisel miinustemperatuuridel. Paisutatud savi on niiskuse eest kaitstud hüdro- ja aurutõkkekilega.
Paisutatud savi tüübid sõltuvalt graanulite suurusest
Puisteisolatsioon klassifitseeritakse graanulite suuruse ja kuju järgi.
Paisutatud savi on erinevat tüüpi:
- killustik;
- purustatud kivi;
- liiv.
Jämedateraline materjal lisab ruumile kõrgust tavaliselt 20–30 cm paksuse allapanu korral. .
Materjali saab tugevuse osas võrrelda kaubamärgi järgi. Killustikku on 13 sorti ja paisutatud savikillustikku 11 proovi. Ühe margi tõmbetugevus on erinev, näiteks purustatakse P100 killustik 1,2–1,6 MPa ja sarnase kvaliteediga killustik deformeerub 2–2,5 MPa juures.
Kruus
Materjal koosneb sulasavi koorikuga ümaratest osakestest, mille sees on tühimikud. Kruusafraktsioonid erinevad: 5–10, 10–20 ja 20–40 mm. Sõltuvalt tihedusest on lahtiselt saadaval 10 isolatsiooniklassi M150 kuni M800. Eritellimusel toodetakse kruusa marke M900 ja M1000.
Keskmiste ja väikeste graanulitega täidetud killustikbetoon on kerge, ei koorma konstruktsioone ja sellel on paremad soojusisolatsiooni omadused. Paisubetoonist seinaplokke kasutatakse madalhoonetes, mis kaitsevad hoonet külma õhu eest, on hea õhu läbilaskvusega ning kuuluvad keskkonnasõbralike kategooriate hulka.
Purustatud kivi
Seda tüüpi paisutatud savi sisaldab üksikuid ebakorrapärase nurga kujuga elemente, millel on teravad servad ja servad. Fraktsioonide suurus määratakse sarnaselt killustikuga. Oma kuju tõttu on materjal väikese puistetihedusega ning seda kasutatakse pööningute ja keldrite soojustamiseks. Vundamendid ja alused on soojustatud külmumise eest paisutatud saviga. Pinnasesse paigaldatakse hüdroisolatsioon fooliummaterjali, polüetüleeni, katusepakiga ning peale on paigaldatud kaitse majapidamis- ja atmosfääriaurude eest.
Paisutatud savi soojusjuhtivuse koefitsient sõltub killustiku suurusest, kuid suuruse kasvades suureneb vajaliku kihi paksus. Tugevuse suurendamiseks asetatakse allapanu peale tsemendi-liiva tasanduskiht (vähemalt 4 cm).
Liiv
Sellesse kategooriasse kuulub paisutatud savi, mis sisaldab kuni 5 mm väikeseid osakesi. Materjal saadakse killustiku või kruusa tootmise jääkide põletamisel või suurte tükkide purustamisel. Liiva kasutatakse siseruumide isolatsiooniks koos suurte tüüpidega või põranda tasanduskihis.
Mahuline soojusisolatsioon on efektiivsem kui väikesed graanulid tsemendi-liiva segus. Graanulid imavad lahusest niiskust ja need kaotavad oma kaitseomadused.Paisutatud saviliivast ja kruusast seinaplokkide võrdlev analüüs näitab, et esimesed juhivad soojust kiiremini, kuid neid iseloomustab suurenenud tugevus.
Paisutatud savi soojusjuhtivust mõjutavad tootmisprotsessid
Paisutatud savi tootmise tehnoloogia hõlmab protsesse poorsuse suurendamiseks ja erineva suurusega isoleeritud suletud kontuuride saamiseks. Tooraineks on karjäärisavi, mida kaevandatakse lahtistes kaevandustes. Enne kasutamist tehakse proovidele laboratoorsed paisumiskatsed, et teha kindlaks sobivus tootmiseks.
Varustus sisaldab:
- kobestamismasinad;
- granulaatorid;
- kuivatustrumlid;
- pöörlevad tiiglid süütamiseks;
- õhuvarustusega jahutuspaagid;
- konveierid.
Tootmisel kasutatakse erineva lihvimissuurusega kuiva või märga toorainet. Temperatuuril +1000 - +1300°C mass paisub ja osakeste pind tiheneb paagutamise tõttu.
