Керамзит (за рубежом— хайдит) представляет собой пористый материал в виде гравия или щебня, который получают в результате обжига вспучивающихся глиняных масс.
Керамзит имеет пемзовидную текстуру, образованную преимущественно замкнутыми порами. Ведущим показателем качества керамзита является его малая объемная масса (в среднем 500—800 кг/м³). Керамзит применяют в качестве гравия и песка для приготовления легких цементобетонных изделий и как теплоизоляционный материал.
Разработка технологии производства керамзитового гравия и песка была начата еще в 20-х годах прошлого века.
Прогрессивность этого керамического материала для приготовления легких цементобетонов иллюстрируется быстрым развитием его производства.
Сырьем для производства керамзита служат легкоплавкие глины, содержащие железистые соединения, щелочные окислы, орга- нические соединения, карбонаты, способные при обжиге вспучиваться. Для улучшения вспучивания к глинам добавляют древесные опилки, торф, пиритовые огарки, угольную пыль.
Рисунок-1. Вальцы для формования гранул керамзита:
1 — дырчатые пустотелые вальцы; 2 — электродвигатель; 3 — приемная воронка- 4 — амортизаторы; 5 — станина
Технология производства керамзита включает следующие операции: добычу глины (или суглинка) в карьере, транспортирование ее на завод с загрузкой в приемный бункер, выделение из глины камневидных включений, измельчение глины, введение порообразующих добавок, увлажнение и тщательное перемешивание;
а также, формование гранул на дырчатых вальцах (рис. 1), сушку гранул во вращающихся сушилках, обжиг во вращающихся печах,охлаждение во вращающихся цилиндрических холодильниках и транспортирование полученного керамзита на склад.
Для предотвращения от слипания гранул в процессе сушки в сушильный барабан вводят глиняную муку (измельченную сухую глину). Обжиг сухих гранул осуществляют во вращающихся печах длиной 40 м и диаметром 2,5 м при температуре 1140—1220° С. Полученный керамзит при необходимости сортируют, выделяя гравий трех фракций: 40—20, 20—10, 10—5 мм и песок двух фракций: 5— 1,2 и менее 1,2 мм (рис. 2).
Рисунок-2. Керамзит:
а— кусковой; б — гравий
Качество керамзита определяют по объемной массе, прочности при раздавливании в цилиндре, водопоглощению и морозостойкости (табл. 1).
Таблица-1. Свойства керамзита
Клинкерный щебень (керамдор) получают в результате обжига до полного спекания во вращающейся печи изготовленных мокрым способом угловатых гранул из глинистых масс или путем дробления штучного клинкера до крупности зерен менее 70 мм.
Для производства керамического щебня используют легкоплавкие глины и суглинки (с отощающими добавками), которые должны обладать числом пластичности не менее 7, содержать свободного кремнезема не менее 20%, не вспучиваться при обжиге, обладать интервалом плавкости не менее 60.
Зерна клинкерного щебня имеют плотное сложение, слабошероховатую поверхность и острые ребра. Объемная масса зерен щебня должна быть не менее 2,0 г/м³, водонасыщение должно быть не более 5%, прочность при сжатии по дробимости в цилиндре— 1000— 1200 кгс/см², морозостойкость — более 100.
Керамический щебень может быть использован для устройства щебеночных оснований, для приготовления цементно- и асфальто бетонов.
Горелые породы представляют собой пустую породу из угольных шахт, в различной степени обожженную в конических отвалах (тер риконах) в результате самовозгорания органических веществ в по роде.
Пустые породы, удаляемые из угольных шахт, состоят преимущественно из углистых глинистых сланцев, бедных содержанием угля.При самовозгорании угля, имеющегося в терриконах, происходит неравномерный обжиг сланцевых пород, в результате чего получаются куски, разные по крупности и степени обжига, часто слоисто-чешуйчатого сложения.
Горелые породы представляют, таким образом, различный по составу и по степени обжига материал, требующий при его использовании постоянного контроля на месте разработки терриконов.
Горелые породы при соответствующей их сортировке используют как местный материал для устройства подстилающих слоев дорожных одежд на местных автомобильных дорогах и тротуарах, для приготовления пробужденного бетона.
Отдельные разновидности порошкообразной горелой породы в смеси с добавками извести (и гипса) используют как местный низкомарочный вяжущий материал для приготовления кладочных растворов.