Keramzyt i jego zastosowanie w budownictwie i konserwacji zabytków
Keramzyt - lekkie kruszywo - wytwarzany jest bezpośrednio z gliny, praktycznie nie zawiera domieszek zewnętrznych, a przy jego produkcji nie powstają żadne odpady. Najwcześniej zalety keramzytu odkryli - zresztą dość przypadkowo - Amerykanie z początkiem XX wieku, zaś w latach 30. Skandynawowie uruchomili jego produkcję na szeroką skalę. W Polsce produkcję rozpoczęto w latach 70. Surowiec do produkcji polskiego keramzytu - glina ilasta - wydobywany jest w kopalniach na Pomorzu Gdańskim i na Mazowszu. Wydobyta glina leżakuje przez okres 2-3 tygodni, dolewa się do niej wody, a zawarte w niej drobiny margla są rozgniatane walcami. Powstała w ten sposób uplastyczniona glina trafia do pieca rozgrzanego do temperatury około 1150 stopni, gdzie w trakcie wypału kilkakrotnie zwiększa swoją objętość. Po wypaleniu powstają kulki keramzytowe o średnicach 10-20 mm, 4-10 mm, 2-4 mm oraz 0-2 mm, porowate i bardzo lekkie (kulki 10-20 mm mają ciężar objętościowy nieco poniżej 300 kg/m3).
Dawniej, w latach 80., produkowano w Polsce keramzyt dwukrotnie cięższy, co ograniczało jego stosowanie i wykluczało sporą część współczesnych zalet tego materiału.
Właściwości kermazytu
Szereg właściwości technicznych sprawia, że keramzyt jest dobrym materiałem budowlanym, szczególnie izolacyjnym, ale nie tylko. Jest bardzo lekki, wygodny do transportu i stosowania, odporny na działanie wilgoci, kwasów i na procesy gnilne. Jest mrozoodporny i niepalny, stosunkowo wytrzymały i ciepły oraz całkowicie odporny na działanie żywych organizmów. W niektórych sytuacjach może być wielokrotnie użyty.
Keramzyt nie chłonie wilgoci; poddany jej działaniu, szybko ją "oddaje". Nasiąkliwość keramzytu, określana na około 21 % dla największych kulek, dotyczy tylko ich zewnętrznej otoczki. Możliwa i przygotowywana jest produkcja keramzytu impregnowanego o zerowej nasiąkliwoąci.
W porównaniu ze styropianem keramzyt cechuje się wyższym współczynnikiem przewodności cieplnej (dla największej frakcji - stosowanej właśnie dla celów izolacyjnych - w stanie suchym wynosi 0,075 W/mK wobec 0,04 dla styropianu), co sprawia że, przykładowo, 18-centymetrowa warstwa ocieplenia z keramzytu może zastąpić 10-centymetrową warstwę styropianu. Koszt wykonania izolacji podłogi z keramzytu może być jednak zbliżony lub nawet nieco niższy od izolacji z udziałem styropianu (zamiast podsypki piaskowej, podłoża betonowego i warstwy styropianu wykonuje się jedną warstwę zagęszczonego keramzytu). W zestawieniu z polistyrenem ekstrudowanym porównanie wypada znacznie korzystniej dla keramzytu.
Keramzyt nie zanika pod wpływem ciepła i nie wydziela żadnych związków chemicznych ani gazów. Nie lubią go żywe stworzenia: gryzonie ani owady; jest również odporny na działanie pleśni i grzybów. Dzięki specyficznemu kształtowi oraz niewielkim rozmiarom jednostkowym kulek keramzyt jest materiałem wygodnym do zastosowania. Ze swej natury jest lekki, łatwy do przenoszenia i wprowadzania. Można go stosować zarówno w postaci kulek zasypywanych "luzem", jak też - jeżeli tak jest wygodniej - w postaci worków (np. 50-litrowych, które przed ułożeniem należy jednak kilkakrotnie przekłuć na wylot, aby izolacja "oddychała") lub bardzo lekkich bloczków izolacyjnych.
Duże ilości keramzytu "luzem" mogą być szybko wprowadzane przy użyciu pompy z dmuchawą na wysokość przekraczającą 15 metrów i na odległość do 40 metrów. Może być też użyty do produkcji lekkiego betonu keramzytowego.
Keramzyt posiada bardzo dobre właściwości akustyczne - w znacznym stopniu wytłumia dżwięki. Zapewne ma również dobre właściwości radiestezyjne. Są one jednak jeszcze niedostatecznie zbadane.
Możliwości i sposoby zastosowania keramzytu
Najczęściej keramzyt stosowany jest jako izolacja cieplna, w pewnym stopniu także przeciwwilgociowa i akustyczna. Można nim izolować stropy, stropodachy, "dachy zielone", sklepienia, ściany fundamentowe i piwniczne, podłogi układane na gruncie, kanały instalacyjne.
Keramzytem można docieplać stropy żelbetowe monolityczne, stropy na belkach stalowych Kleina, stropy drewniane i inne. Jest bardzo odpowiednim materiałem do docieplania istniejšcych stropów i podłóg drewnianych, z jakimi często mamy do czynienia w obiektach zabytkowych. Tradycyjny drewniany strop belkowy z podłogą z desek był zazwyczaj izolowany polepą - mieszaniny gliny, sieczki i wapna, umieszczoną w przestrzeni pomiędzy belkami nośnymi. Ciężar polepy (180-200 kg/m2 przy typowej grubości warstwy 15 cm), wraz z obciążeniami użytkowymi, niejednokrotnie powoduje znaczne i widoczne ugięcie stropu i konieczność jego renowacji. W trakcie renowacji stropu można dokonać wymiany polepy na warstwę keramzytu. Po zdjęciu podłogi, ostrożnym usunięciu polepy oraz zbadaniu, impregnacji i ewentualnym wzmocnieniu belek stropowych, na deskach ślepego pułapu układa się izolację przeciw zraszaniu i pyleniu (najlepiej papier woskowany), a następnie wsypuje kulki keramzytowe o frakcji 10-20 mm; po ich ręcznym zagęszczeniu można ponownie ułożyć drewnianš podłogę. Zasypany lekkim i porowatym keramzytem strop lepiej "oddycha" dzięki paroprzepuszczalności tego materiału, a także ulega znacznie mniejszym odkształceniom dzięki niewielkiemu obcišżeniu (analogiczna 15-centymetrowa warstwa keramzytu będzie ważyła tylko 40-50 kg/m2, a więc o prawie 80 % mniej niż polepa).
Kilkucentymetrowa warstwa z drobnego keramzytu (0-2 mm) ułożona na drewnianej podłodze i przykryta płytą podłogową dodatkowo poprawi izolację akustyczną stropu. Drewniany strop z wypełnieniem pomiędzy belkami keramzytem 10-20 mm o grubości 10 cm i warstwą wyrównującą keramzytu frakcji 0-2 mm o grubości 5 cm posiada izolacyjność akustyczną od dźwięków uderzeniowych równą 52 dB, czyli spełniającą wymagania normy.
Analogiczną izolację akustyczną z drobnego keramzytu można także wykonać na stropie istniejącym, o ile możliwe jest podniesienie poziomu podłogi pomieszczenia.
Keramzytem można zasypywać "pachy" sklepienne w sklepieniach różnych rodzajów, w których w trakcie budowy pachy owe wypełniane były innym materiałem, o niższej jakości, niż elementy konstrukcyjne. Potrzebne są tam zwykle wypełnienia sporych rozmiarów o nietypowym i zróżnicowanym kształcie przestrzennym, o niewielkiej lub żadnej roli konstrukcyjnej. Pachy nie zawsze wypełniano - np. sklepienia ponad nawami krakowskich kościołów pozostały przeważnie odsłonięte. Czyniono tak, gdy powyżej sklepień potrzebna była równa podłoga. Jako wypełnienie stosowano rozmaity materiał: gruz ceglany, gruz kamienny, potłuczone kafle.
Bardzo skutecznie można keramzytem docieplać stropodachy wentylowane i niewentylowane. Są one często spotykane w znacznie mniej historycznych budynkach, głównie z lat 60. i 70. Do wypełnienia przestrzeni w stropodachach niewentylowanych ówcześnie dość powszechnie stosowano żużel. Żużel ten ma niemal trzykrotnie większy ciężar objętościowy i blisko trzykrotnie wyższy współczynnik od keramzytu, który ponadto z biegiem czasu nie wykazuje żadnych zmian objętości ani działania promieniotwórczego. Dzięki niskiemu ciężarowi keramzytu można zeń uformować odpowiedni spadek połaci remontowanego stropodachu: po usunięciu warstwy żużla na istniejącym stropie żelbetowym należy ułożyć paroizolację i warstwę keramzytu frakcji 10-20 mm o grubości co najmniej 28 cm, nad którą wylewa się płytę betonową o grubości 4-5 cm pokrytą papą.
Keramzyt dobrze nadaje się na izolację pionową ścian fundamentowych i piwnicznych, zarówno w budynkach nowo wznoszonych, jak i istniejących. Keramzytowa obsypka ścian o szerokości 30-40 cm będzie pełnić zarówno funkcje izolacji cieplnej, jak i przeciwwilgociowej, odprowadzając wody opadowe do drenażu lub gruntu; dzięki temu wilgoć nie pojawi się na ścianach podziemnych.
Keramzytem można też z powodzeniem izolować podłogi układane na gruncie: warstwa około 15-25 cm zagęszczonego keramzytu zostaje przykryta folią izolacyjną i ewentualnie siatką metalową, na której kładzie się wylewkę betonową (która może być zbrojona w zależnożci od przeznaczenia pomieszczenia) pod wybrane wykończenie podłogi.
Keramzyt nadaje się nie tylko do izolacji budynków, ale również do wykonywania elementów konstrukcyjnych. Może służyć do produkcji lekkiego betonu klasy do LB25, z którego wykonuje się - w różnych systemach - bloczki do wznoszenia ścian nośnych i działowych, pustaki stropowe i wentylacyjne, nadproża oraz szereg innych elementów, np. małej architektury. Z pustaków keramzytowych można budować ekrany akustyczne wzdłuż dróg i ulic.
Ponadto, keramzyt znajduje zastosowanie w geotechnice. Nadaje się zwłaszcza - dzięki małemu ciężarowi i niezłej wytrzymałości - do naprawy, wzmacniania i poprawy stabilności uszkodzonych bąd? nierównomiernie osiadających nasypów, zboczy lub dróg. Jest też używany do izolowania sieci instalacji podziemnych i w ogrodnictwie.
