Keramzyt od fundamentów aż po dach

Korzystne właściwości keramzytu wynikają z jego wyjątkowej budowy. W formie użytkowej jest to granulowane kruszywo o porowatej strukturze, owalnym kształcie i różnym stopniu uziarnienia wynikającym z rodzaju frakcji (do celów izolacyjno-konstrukcyjnych najczęściej przekrój rzędu od 4 do 20 mm, do betonów stosowane są drobniejsze średnice). Jego termicznie spienioną porowatą strukturę wewnętrzną wypełnioną powietrzem scala zwarta szklista otoczka zewnętrzna, nadająca granulatowi podwyższone własności wytrzymałościowe.

Materiał jest ognioodporny (klasa ognioodporności A1) i mrozoodporny. Ujemne temperatury (pod pewnymi warunkami) nie wpływają na zmianę jego właściwości, a tę zaletę zawdzięcza porowatym komórkom, które minimalizują chłonność wody, a dodatkowo nadają unikalne właściwości infiltracji (czyli zdolności grawitacyjnego przepływu wody) oraz wysoką dyfuzyjność pary wodnej. Jego w miarę niewielka nasiąkliwość sprawia, że nawet w warunkach zwiększonej wilgotności otoczenia zachowuje podwyższone właściwości termoizolacyjne i termoakumulacyjne, a duża bezwładność cieplna płynnie reguluje temperaturę pomieszczeń.

Cecha podwyższonej wytrzymałości mechanicznej przy niskiej gęstości nasypowej (lekkości) znacząco odciąża konstrukcję. Jest to materiał nieszkodliwy dla zdrowia, bo nie emituje szkodliwego promieniowania naturalnego i toksyn, składa się z naturalnej gliny, która po wypaleniu – w przeciwieństwie do tradycyjnej cegły – nie zawiera domieszek popiołów wielkopiecowych. Brak w nim cząstek organicznych, co wyklucza podatność na procesy gnilne, działanie grzybów i pleśni oraz gryzoni.

Charakteryzują go przy tym dobre własności fonoizolacyjne, wysoka chemoodporność, a także właściwość eliminacji szkodliwego dla zdrowia oddziaływania pól promieniowania magnetycznego podziemnych cieków wodnych oraz łatwość recyklingu. Jest przy tym wygodny w transporcie zarówno w formie granulatu, jak i prefabrykatu. Elementy z niego wykonane charakteryzują się podwyższoną wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne, co w warunkach transportu, składowania oraz operacji budowlanych znacznie minimalizuje powstawanie tzw. odpadu budowlanego i z tego względu ich stosowanie przynosi wymierne korzyści ekonomiczne. Granulat keramzytowy daje się zagęszczać bez utraty jego właściwości fizyko-mechanicznych.

Różnorodność frakcji keramzytu określają jego gęstości nasypowe (najczęściej rzędu od 270 do 660 kg/m3). Frakcje drobne w gotowych wyrobach wpływają na wytrzymałość i pozwalają na wykonywanie elementów konstrukcyjnych oraz są składnikami niektórych odmian tynków i zapraw, frakcje grubsze zachowują cechy izolacyjno-konstrukcyjne, a najgrubsze – cechy izolacyjne (niekonstrukcyjne).

Poprzez odpowiednie dobieranie frakcji uzyskuje się wyroby o określonej jakości (tzn. o stałych parametrach, a więc zachowujących powtarzalność właściwości). To właśnie z tych powodów zakres zastosowania keramzytu w budynku jest dość obszerny. Jego granulaty są np. składnikami lekkich betonów określanych mianem keramzytobetonów oraz wytwarzanych z nich produktów zwanych wyrobami keramzytobetonowymi, które mogą występować jako elementy prefabrykowane bądź być wytwarzane w warunkach in situ. Należą do nich:

• murowe elementy konstrukcyjne ścienne (bloczki i pustaki),
• elementy parkanów i ekranów akustycznych,
• elementy stropowe gęstożebrowe,
• elementy wieńcowe i nadproża,
• systemy kominowo-wentylacyjne,
• elementy tzw. małej architektury.

W formie zasypowej granulat ten wykorzystywany jest:

• do rozwiązań izolacji i drenażu podłoża, na którym posadowiona jest budowla,
• do odciążania gruntów słabonośnych w celu odpowiedniego przygotowania podłoża pod realizacje projektowanych budowli,
• do stabilizacji gruntów pod zabudowę na terenach pochyłych,
• do wypełniania nierówności i ubytków w podłożu,
• do systemów termoizolacji dachów płaskich,
• do ociepleń podłóg na gruncie,
• do ocieplania i renowacji stropów,
• do systemów hydroizolacyjnych dachów zielonych jako element drenujący.

Gatunki keramzytu o najdrobniejszej granulacji są składnikami zapraw cienkowarstwowych oraz tynków ciepłochronnych. Powyższe spektrum zastosowań dowodzi, że ten materiał możne być obecny niemal we wszystkich podstawowych elementach konstrukcji budynku.

Podłoże budowlane

Granulat keramzytowy z racji porównywalnie niskiego kosztu i krótkiego czasu wykonania inwestycji oraz dobrych właściwości odwadniających może pomóc w wielu rozwiązaniach geotechnicznych dotyczących posadowienia budowli. W szczególności na gruntach niejednorodnych i o małej nośności nadaje podłożom wymaganą stateczność (stabilizuje grunt), gdzie w tych warunkach dopiero po jego położeniu można bezpiecznie realizować harmonogram prac budowlanych.

Problemy z osiadaniem fundamentów na takich gruntach rozwiązywane są poprzez wymianę górnych warstw gruntu na podsypkę granulatu keramzytowego, która redukuje lub eliminuje późniejszy negatywny wpływ ciężaru budowli na podłoże (w tym na szkodliwe procesy osiadania budowli). Na terenach pochyłych taka podsypka ponadto wspomaga uzyskiwanie równomiernego rozkładu naprężeń pod obiektem budowlanym, a na gruntach spoistych ułatwia odprowadzenie wód opadowych z dużej powierzchni, co przy zmiennych warunkach hydrologicznych gruntu znacząco ogranicza możliwości i natężenie oddziaływania wód gruntowych na konstrukcję budynku.

W przypadkach budowy placów oraz doprowadzania do budynku dróg dojazdowych i chodników uprzednie zdjęcie humusu i stabilizacja podłoża granulatem zwiększa nośność przyszłych nawierzchni (wzrost wytrzymałości na obciążenia użytkowe), a właściwości drenażu zmniejszają ryzyko ich uszkodzeń na skutek np. podmycia bądź oddziaływania mrozu (wysadzin). W każdym z przypadków wymianę gruntu warunkuje jednak wymóg szczegółowego rozpoznania budowy i właściwości podłoża oraz poziomu wód gruntowych.

Dodatkową zaletą warstwy granulatu stabilizującego grunt jest skuteczna ochrona budynku i jego otoczenia przed szkodliwym dla zdrowia oddziaływaniem pól promieniowania magnetycznego podziemnych cieków wodnych, albowiem keramzyt ma korzystne właściwości bioenergetyczne potwierdzone przez radiestetów.

Sieci instalacji podziemnych doprowadzanych do budynku

Granulat sprawdza się jako składnik technologii montażu i zabezpieczania instalacji, rurociągów podziemnych i przyłączy oraz urządzeń przydomowych (np. zbiorników podziemnych na olej opałowy). Dodatkowymi atutami jego zastosowania w tego typu pracach są możliwości ułożenia sieci na mniejszej głębokości niż przy technologiach konwencjonalnych, co pozwala znacząco obniżać koszty robocizny i zmniejszać negatywny wpływ na środowisko. Granulat skutecznie zabezpiecza sieci przed przemarzaniem i uszkodzeniami spowodowanymi wysadzinami w gruncie oraz obciążeniami mechanicznymi wywołanymi np. ruchem pojazdów, a ponadto zapewnia ochronę termiczną (izoluje cieplnie) i mechaniczną oraz drenaż gruntu (wymagany dla sieci ciepłowniczych, wodociągów, kanalizacji, kabli elektrycznych, gazociągów itp.). W warunkach pożaru z powodu niepalności nie przenosi ognia przez kanały rurowe (tworzy barierę przeciwogniową). Izolacja instalacji w takich kanałach jest szybka i łatwa do przeprowadzenia, bo polega tylko na równomiernym i dokładnym zasypaniu przewodów granulatem, który w razie awarii sieci lub jej remontu można łatwo wybrać, a później powtórnie wykorzystać.

Zgodne ze wskazówkami projektowymi zastosowanie granulatu do izolacji termicznej zbiorników podziemnych na olej opałowy decyduje o późniejszym prawidłowym i niezawodnym działaniu instalacji w kotłowni olejowej (w temperaturze mniejszej niż +5°C w oleju opałowym mogą nastąpić nieodwracalne procesy parafinowania się paliwa, które czynią go nie tylko bezużytecznym, ale wręcz szkodliwym dla instalacji grzewczej w kotłowni – może ją uszkodzić i zniszczyć palniki).

Fundamenty

W konstrukcjach fundamentowych keramzyt wykorzystywany jest w formie granulatu bądź zaprawy betonowej, w szczególności:

• jako granulat przy wypełnianiu przestrzeni pomiędzy wykopem (skarpą wykopu) a ścianami do redukcji parcia i obciążeń gruntem ścian oporowych i konstrukcji przewidzianych do zasypania;
• jako granulat do ocieplania ścian piwnicznych (zgodnie z projektem na odsłoniętych od gruntu ścianach wykonuje się pionową izolację przeciwwilgociową, układa geowłókninę na dnie i ścianach wykopu z zapasem pozwalającym na przykrycie granulatu od góry; w tak przygotowany wykop sypie się granulat i zagęszcza, przykrywa geowłókniną od góry, układa podsypkę żwirową/piaskową i na niej wykonuje opaskę betonową);
• jako granulat do wykonywania drenażu opaskowego na gruntach o zmiennym poziomie wód gruntowych (wykonanie jak wyżej; grunt może się okresowo nawadniać, więc na poziomie fundamentów układa się w granulacie system drenów; przy jego układaniu powinno się korzystać z konsultacji geotechnicznej; drenaż w przepuszczalnym keramzycie jest najlepszą izolacją ścian piwnic, bo zbiera i odprowadza wodę z gruntu, dzięki czemu przeciwdziała jej wsiąkaniu w ściany);
• jako keramzytobeton do wykonywania ścian fundamentowych i piwnicznych z wykorzystaniem wykonanych z niego gotowych elementów prefabrykowanych – pustaków fundamentowych i szalunkowych (z uwagi na obciążenia ze stropów przy sporządzaniu projektu należy pamiętać, by ławy fundamentowe były wykonywane wyłącznie z żelbetu).

Posadzki na gruncie

Keramzyt stosuje się do ocieplania i ochrony przeciwwilgociowej/przeciwwodnej posadzek w piwnicach i podpiwniczeniach w postaci granulatu lub w formie prefabrykatów (bloczków/płyt keramzytobetonowych). Każdorazowo prace takie muszą być poprzedzone zbadaniem stosunków wodnych podłoża, które uwzględni projekt techniczny.

Technologia z zastosowaniem granulatu przewiduje usunięcie warstwy humusu, na jej miejscu usypanie na gruncie 15–25 cm warstwy granulatu i jego zagęszczenie. Wierzch można pokryć cienką warstwą szprycu cementowego, który zespala granulat w górnej jego warstwie. Tę warstwę następnie przykrywa folia izolacyjna (lub papa albo geowłóknina) i położona na wierzchu siatka metalowa, które później zalewane są warstwą zaprawy betonowej tworzącą posadzkę. Obecność siatki zapewnia łatwiejsze układanie wylewki betonowej (wyklucza się zjawisko wypychania granulatu w trakcie chodzenia po nim, a także przeciwdziałania siłom wypierającym luźne granulki na powierzchnię betonu w trakcie wykonywania robót), a po utwardzeniu betonu wzmacnia jego wytrzymałość mechaniczną.

Warstwę końcową stanowi wybrany rodzaj podłogi. Wskazane jest, aby do tego typu posadzek stosować granulat impregnowany, którego nasiąkliwość fabrycznie została znacząco zredukowana w stosunku do materiału pierwotnego. Stosowana jest też wersja z użyciem granulatu pakowanego w worki, które równomiernie układa się na ocieplanej powierzchni (tak aby dokładnie do siebie przylegały). Każdy worek wymaga kilkakrotnego przekłucia/przecięcia w celu odpowietrzenia i równomiernego rozłożenia granulatu w warstwie izolacyjnej. Zaletą tej metody jest przyspieszenie tempa robót (wyeliminowanie czynności zagęszczenia i wyrównania warstwy).

Przy wykonywaniu posadzek na gruncie z użyciem bloczków izolacyjnych po zdjęciu warstwy humusu wprowadza się wypoziomowaną i zagęszczoną podsypkę piaskową, na której układa się elementy prefabrykowane (dalsze etapy prac są identyczne jak przy technologii z użyciem granulatu). Niektóre technologie dopuszczają również kładzenie wylewek jastrychowych z użyciem drobnoziarnistego keramzytu. Posadzka taka wyróżnia się podwyższoną wytrzymałością mechaniczną.

Ściany zewnętrzne i wewnętrzne

Ceramika budowlana oparta na keramzytobetonie zachowuje w sobie wszystkie korzystne główne cechy keramzytu, w tym izolacyjność i pojemność cieplną, izolacyjność akustyczną, odporność ogniową, wytrzymałość mechaniczną, zwiększoną hydrofobowość, neutralność i odporność biologiczną oraz lekkość (porównywalnie niższą w stosunku do alternatywnych materiałów). Nawet w przypadkach nadzwyczajnego zawilgocenia murów (np. pod wpływem długotrwałych opadów, zalania mieszkania, uszkodzenia rynien i rur spustowych itd.) izolacyjność takich ścian zmienia się nieznacznie, a ich wysychanie przebiega względnie szybko. Istotną jej cechą jest również odporność na czynniki atmosferyczne – powierzchnie takich elewacji w zasadzie nie wymagają dodatkowych zabezpieczeń przed deszczem, śniegiem ani mrozem i z tego względu budynek po wymurowaniu może być tynkowany w dowolnym terminie, dowolnym rodzajem tynku (w tym nawet tynkami cienkowarstwowymi) bez obawy o przemarzanie ściany.

W technologiach budowy domów wykorzystuje się różne prefabrykowane elementy keramzytobetonowe, które znakomicie przenoszą obciążenia konstrukcyjne wynikające z projektu. Bardzo dobrze sprawdzają się w budownictwie jednorodzinnym, gdzie z powodzeniem konkurują z elementami murowymi wykonywanymi z innych materiałów budowlanych. Zasadniczo takie elementy przenoszące ciężar z wyższych kondygnacji przeznaczone są do wznoszenia ścian w niskim budownictwie (z reguły 2–3-kondygnacyjnym), ale w przypadku korzystnych rozwiązań konstrukcyjnych możliwe jest też budowanie z nich wyższych domów. Według projektu z ich użyciem można stawiać ściany działowe nienarażone na obciążenia od stropów w budynkach wielokondygnacyjnych (porównywalnie są lżejsze od ścian ceramicznych, ponadto mają lepsze od nich parametry tłumienia dźwięków).

Rynek budowlany obejmuje dość rozległe spektrum prefabrykowanych elementów murowych. W zależności od projektu stosowane są keramzytobetonowe cegły, bloczki, pustaki, a nawet prefabrykowane ściany. Takie elementy można wykorzystywać do wybranego w projekcie rodzaju ściany konstrukcyjnej i działowej. W szczególności mogą to być elementy do konstruowania jednowarstwowych ścian zewnętrznych (które zależnie od grubości wymagają bądź nie wymagają docieplenia), nienośnych ścian osłonowych, ścian trójwarstwowych, wewnętrznych ścian nośnych, działowych, kominowych, specjalnych. Asortyment wyrobów obejmuje m.in. pustaki standardowe i z wkładkami termoizolacyjnymi, pustaki szalunkowe i fundamentowe, pustaki narożne itp. Takie elementy murowe – w zależności od typu – można łączyć pionowo na pełne spoiny oraz na pióro-wpust. Możliwe jest też docieplanie granulatem ścian szczelinowych metodą „blow-in”, gdzie granulat wypełnia przestrzenie ściany.

Ściany kominowe i wentylacyjne

W takich ścianach wykorzystywane są odpowiednio ukształtowane pustaki keramzytobetonowe, które stanowią obudowy kanałów kominowych i wentylacyjnych. Uformowane z nich otwory kanałowe umożliwiają wentylację grawitacyjną bądź odprowadzanie spalin1). Ze względu na ilość kanałów mogą to być kształtki jedno- bądź wielokanałowe. Przewody kominowe wykonywane są jako konstrukcje samonośne oddzielone od elementów nośnych budynku. Wśród zalet warte uwagi są: duża odporność na działanie wysokich temperatur i pożar sadzy (odporność ogniowa nawet do 90 min), brak konieczności obmurowania, minimalne opory i dobry ciąg powietrza/spalin (ze względu na kolisty przekrój kanałów, małą ilość spoin na wysokości przewodu i dużą dokładność wykonania), łatwy i szybki montaż (oszczędności na robociźnie w porównaniu z przewodami ceramicznymi) oraz łatwość otynkowania (dobra przyczepność do struktury keramzytowej).

Tynki i zaprawy budowlane

Znane są technologie wykorzystujące granulat keramzytowy do zapraw i tynków cienkowarstwowych. Z uwagi na normatywny limit grubości stosowane są w nich granulaty o najniższych frakcjach (uziarnienie od 0 do 2 mm). Takimi zaprawami można łączyć wszelkie elementy murowe charakteryzujące się dokładnymi wymiarami liniowymi oraz równymi krawędziami (ten warunek spełniają głównie bloczki i pustaki keramzytowe, silikatowe bądź wykonywane z ceramiki poryzowanej i betonu komórkowego). Obecność keramzytu nadaje zaprawie głównie własności ciepłochronne.

Tynki cienkowarstwowe zawierające keramzyt mogą wchodzić w skład wielu systemów ociepleniowych. Można je również stosować poza tymi systemami. Ich atutem jest duża odporność na warunki atmosferyczne, głównie wilgotnościowe (deszcz, śnieg, mróz). Z informacji uzyskanych od polskich producentów keramzytu wynika jednak, że granulaty z polskich złóż nie są polecane do tego typu prac z uwagi na gorsze ich właściwości użytkowe.

Wieńce i nadproża

Elementy nadprożowe stanowią monolityczne belki prefabrykowane i kształtki U do samodzielnego wykonania bezpośrednio na budowie zgodnie z projektem nadproży, wieńców ich obmurówek itp. W korytkach kształtek nadprożowych umieszcza się zbrojenie, a przestrzeń wypełnia betonem. Ich szerokości i wysokości zwykle odpowiadają modularnym wymiarom pustaków. Rolę pustaków wieńcowych mogą spełniać bardzo wąskie pustaki, które stosuje się jako elewacyjną osłonę żelbetowego wieńca spinającego zewnętrzne ściany każdej kondygnacji.

Stropy

Keramzyt na stropach może być stosowany w ich konstrukcjach nośnych (stropowe pustaki keramzytobetonowe spełniające w stropach typu Teriva funkcję wypełnienia, a oprócz tego kształtujące żebra nośne i izolujące takie stropy termicznie i akustycznie), a w niektórych typach sufitów i podłóg w formie granulatu zapewnia ochronę termoizolacyjną i akustyczną. Strop po ułożeniu belek, pustaków, zbrojenia wieńców i żeber rozdzielczych zalewany jest później betonem konstrukcyjnym.

W formie granulowanej z uwagi na naturalną lekkość jest to również znakomity materiał do docieplania stropów i podłóg drewnianych, zwłaszcza w obiektach zabytkowych, gdzie dodatkowo poprawia w nich parametry paroprzepuszczalności i znacznie obniża ciężar stropów w porównaniu do tradycyjnych technik ociepleń (np. warstwa keramzytu 15 cm waży tylko 40–50 kg/m2, a więc prawie o 80% mniej niż „zabytkowa” polepa, tj. mieszanina gliny, sieczki i wapna, umieszczona w przestrzeni między belkami). Kilkucentymetrowa warstwa z drobnego granulatu (frakcji 0–2 mm) ułożona na drewnianej podłodze i przykryta płytą podłogową znacząco poprawia izolację akustyczną stropu. Analogiczną (lub cieńszą) izolację akustyczną z drobnej zasypki można także wykonać na stropie istniejącym, o ile możliwe jest podniesienie poziomu podłogi pomieszczenia. Zasypką można wypełniać też rozmaite zagłębienia w sklepieniach (zwłaszcza przy łukach, krzywiznach itp.), co też obniża ich ciężar.

Dachy

Zakres zastosowań keramzytu na dachach obejmuje stropodachy niewentylowane (pełne), wentylowane (dwudzielne) i dachy odwrócone (dachy użytkowe i dachy zielone), a nawet konstrukcje dachów krytych blachą trapezową, gdzie wykorzystywany jest w formie granulatu2). W stropodachach niewentylowanych spełnia funkcję izolacji termicznej i formuje również spadki płaszczyzny dachu; na płycie stropowej ostatniej kondygnacji układa się folię paroizolacyjną, wysypuje granulat zgodnie z projektem i regułami technologii (zagęszczenie warstwy, zachowanie stopnia spadku dachu), wykonuje szpryc cementowy, wylewa warstwę betonu, wreszcie pokrywa dach papą.

W konstrukcjach stropodachów wentylowanych (np. dachów budownictwa wielkopłytowego lat 70.) ten lekki granulat może być wprowadzany do pustek metodą wdmuchiwania (blow-in). Pozwala on na szybkie, tanie i nieuciążliwe dla mieszkańców budynku ocieplenie stropu bez naruszania konstrukcji dachu.

W konstrukcji dachu odwróconego granulat jako warstwa termoizolacyjna może docieplać płytę nośną stropodachu. Po jej przykryciu folią przeciwwodną i folią zabezpieczającą przed porastaniem korzeni można również na niej kłaść kolejną warstwę granulatu, który tym razem spełni funkcję drenażu. Ponadto w przypadku dachu zielonego granulat może być wykorzystany jako domieszka do gleby w celu poprawy jej struktury i zmniejszenia ciężaru tej warstwy oraz jako czynnik ograniczający wegetację chwastów.

MARZEC 2007

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

1) Odprowadzenie spalin możliwe jest tylko po zastosowaniu wkładów ceramicznych, kamionkowych lub wkładów z blachy kwasoodpornej. Komin wykonany jedynie z elementów keramzytobetonowych nie może być eksploatowany, bo nie jest szczelny. Elementy takie stanowią w nim tylko termoizolacyjną obudowę do wkładów jw.

2) W ofercie Fiboexclay takim produktem jest np. Sickenfüller pakowany w worki, którymi można ściśle wypełniać zagłębienia w arkuszach samonośnych blach trapezowych. Ich rozmiary są dopasowane do kształtu zagłębień.