Expanded clay - een flexibel isolerend en bouwmateriaal

Expanded clay is een anorganisch isolatiemateriaal met een poriënstructuur erin. De thermische isolatiecapaciteit van geëxpandeerde klei is beperkt, maar het heeft uitstekende warmte- en geluidsisolerende eigenschappen. Dit materiaal wordt voornamelijk gebruikt voor spouwisolatie en als additief in andere bouwmaterialen.

Expanded clay is een van de traditionele isolatiematerialen. Het werd ontwikkeld in de VS in 1917 en is volgens de uitvinder S.J. Hayde nog steeds bekend als "Haydite" tot op de dag van vandaag. Blähton wordt sinds 1955 in Duitsland geproduceerd. Blähton speelt slechts een ondergeschikte rol op de Duitse isolatiemarkt, het marktaandeel is al jaren onveranderd gebleven op ongeveer 1%. Net als perliet, wordt geëxpandeerde klei niet alleen gebruikt als een afzonderlijk isolatiemateriaal, maar ook als een zogenaamd lichtgewichtaggregaat in andere bouwmaterialen, waarvan de stabiliteit en thermische isolatie-eigenschappen zijn geoptimaliseerd. Geëxpandeerde klei is niet identiek aan schuim of cellenbeton.

Tabel 1: Overzicht van de eigenschappen van geëxpandeerde klei

warmtegeleidingsvermogen0,10 - 0,18 W / mK
BouwmateriaalklasseA1 (niet-ontvlambaar)
minimale isolatiedikte volgens EnEV 201472 cm
dichtheid60 - 180 kg / m3
Sound beschermingIn wandsystemen: tot 68 dB
Prijs per 50 l18 EUR

Wat is geëxpandeerde klei?

Expanded clay bestaat uit een kalkarme klei, die de organische bestanddelen fijn en gelijkmatig verdeelt en afkomstig is uit de sedimenten van de Jurassic Sea. Er zijn winbare deposito's zowel in Duitsland als in de ons omringende landen. Synthetische additieven en chemische porievormers worden niet gebruikt bij de productie van geëxpandeerde klei. Voor een deel wordt klei toegevoegd als een bulkhulpmiddel ligninesulfonaat - een residu van papierfabricage - of ijzeroxide.

Hoe wordt geëxpandeerde klei geproduceerd?

De ruwe klei wordt gemengd met water, gemalen, optioneel gegranuleerd door toevoeging van ijzeroxide en gebakken bij temperaturen van ongeveer 1200° C in een draaioven. De organische componenten van de klei worden hier verbrand. Tegelijkertijd absorbeert de brandstof koolstofdioxide, waardoor de klei zwelt in de vorm van kleine bolletjes. Het volume van het uitgangsmateriaal wordt daardoor ongeveer vijfmaal verhoogd. De kern van de geëxpandeerde kleisferen heeft een gesinterd oppervlak en fijne, gesloten poriën. De afgewerkte geëxpandeerde klei is vorst- en waterbestendig, drukbestendig en bestand tegen zuren of logen.

Hoe komt geëxpandeerde klei op de markt?

Losse geëxpandeerde klei (korrels) wordt meestal geproduceerd tot 16 mm grootste korrel, de diameter van de geëxpandeerde kleikralen in andere bouwmaterialen ligt tussen enkele mm tot 4 cm. Het komt als bulkisolatie, als bouwadditief of als reeds verwerkt ingrediënt van andere bouwmaterialen in de handel. Voor expliciete thermische isolatie wordt het gebruikt als losse bulkisolatie. 50 liter geëxpandeerde klei kost ongeveer 18 euro.

Fabrikant van geëxpandeerde klei

Producenten van geëxpandeerde klei zijn in grotere hoeveelheden beschikbaar in Duitsland en Europa, die over het algemeen een groter bereik aan constructie- en isolatiematerialen produceren. Bekende Duitse fabrikanten zijn Liapor, Fibo ExClay, Holz- und Baustoffe Jürgensen en Berwilit.

Welke isolatie-eigenschappen heeft Blähton?

Moderne isolatiematerialen hebben een thermische geleidbaarheid (lambda?) Dat is ruim onder 1 W / mK (watt per meter x Kelvin). Met een thermische geleidbaarheid van 0,1 tot 0,18 w / mK is geëxpandeerde klei absoluut aan de onderkant. Ter vergelijking: de isolatieprestaties van minerale wol (steen en glaswol) en polystyreen / EPS - de meest voorkomende isolatiematerialen in Duitsland - liggen tussen 0,032 en 0,045 W / mK. Het beperkte isolerende effect van het materiaal wordt echter gecompenseerd door uitstekende geluids- en hittebeschermende eigenschappen.

tips

Expanded clay is een materiaal dat geschikt is als onafhankelijk isolatiemateriaal en als additief in andere bouwmaterialen. Beperkte thermische isolatie-eigenschappen staan ​​voor uitstekende warmte- en geluidsisolerende eigenschappen.

Hoofdisolatie of extra isolatie?

Of en in welke mate geëxpandeerde klei geschikt is als isolatiemateriaal, of het moet dienen als additief in andere bouwmaterialen of gebruikt in combinatie met andere thermische isolatie, kan alleen in individuele gevallen worden besloten.

Uitgebreide klei in geïntegreerde wandsystemen

Expanded clay is zeer geschikt voor geïntegreerde wandsystemen, die bijvoorbeeld worden gebruikt voor prefab woningbouw. Hier optimaliseert hij de isolatie-eigenschappen en de geluids- en hittebeschermende eigenschappen van het daadwerkelijke bouwmateriaal, maar de isolatie van het gebouw wordt overgenomen door andere materialen. Afhankelijk van de wanddikte en flankbescherming (zonder extra isolatie), bijvoorbeeld, specificeert de Zuid-Duitse fabrikant Gisoton een isolatiecapaciteit van 0,13 tot 0,18 W / mK en een geluidsisolatie-effect van tussen 55 en 68 dB (decibels) voor zijn geëxpandeerde kleiwandsystemen.

Tabel 2: geëxpandeerde klei en andere thermische isolatiematerialen in vergelijking

isolatiematerialenThermische geleidbaarheid (W / mK)Minimale isolatiedikte volgens EnEV (cm)Kosten per m2 (euro)
geëxpandeerde klei0,1 – 0,187218 EUR / 50 l
glaswol0,032 – 0,0401410 – 20
steenwol0,035 – 0,0401410 – 20
Piepschuim / EPS0,035 – 0,045145 – 20
Houtvezelisolatieplaten0,04 – 0,0551840 – 50

DIN-normen, bouwmateriaalklassen, EnEV

De EU-norm DIN EN-13501-1 classificeert geëxpandeerde klei als niet-ontvlambaar materiaal en classificeert het daarom als A1-bouwmateriaal (niet-brandbaar, zonder fracties van brandbare materialen). Grootschalige isolatie in economische vorm kan niet worden bereikt door de specificaties van de EnEV te gebruiken met geëxpandeerde klei. Om de warmteoverdrachtscoëfficiënt (U-waarde) van 0,24 W / (m²K), opgegeven in EnEV 2014, te behalen, is een isolatiedikte van 72 cm nodig.

Voordelen van geëxpandeerde thermische isolatie van klei

Ondanks zijn lage isolatiecapaciteit, wordt geëxpandeerde klei vaak gebruikt voor het opvullen en isoleren van holten in daken, dakhellingen en vloeren. Voordelen van deze constructie en isolatiemateriaal zijn bijvoorbeeld:

  • Laag stortgewicht: minimale gewichtsbelasting op de bouwconstructie met drukweerstand en algemene hoge stabiliteit.
  • Capillaire actieve en dampdoorlatende materiaalstructuur: geëxpandeerde klei is in staat om vocht te absorberen, gelijkmatig te verdelen en naar buiten af ​​te geven, wat een sleutelrol speelt bij isolatie van dak en holte.
  • Levensduur: geëxpandeerde klei is bestand tegen vorst en vocht, kan niet worden aangetast door ongedierte of schimmel en rot niet.
  • Natuurlijkheid en milieuvriendelijkheid: Expanded clay is een natuurlijk materiaal dat geen synthetische toevoegingen vereist. Tijdens de productie hopen zich geen residuen en productieafval op. De mijngebieden voor de ruwe klei worden tegenwoordig meestal ecologisch heruitgevoerd.
  • Uitstekende warmte- en geluidsisolerende eigenschappen.
  • Vrij van schadelijke stoffen en recycleerbaar.

Nadelen van geëxpandeerde kleilaagisolatie

Nadelen van een geëxpandeerde klei-isolatie zijn:

  • Lage isolatieprestaties.
  • Relatieve inefficiëntie: voor grotere isolatievlakken is een economisch gebruik van geëxpandeerde klei over het algemeen niet haalbaar door de vereiste minimale isolatiedikte volgens de EnEV en door de relatief hoge basisprijs van het materiaal. De concrete toepassingsvereisten voor geëxpandeerde klei spelen echter ook hier een rol: de niet-brandbaarheid, de milieuvriendelijkheid en de korrelvorm van de substantie kunnen hier zeker de doorslaggevende factor zijn bij de keuze voor geëxpandeerde klei als isolatiemateriaal. In de context van geëxpandeerde kleiwandsystemen wordt het lage isolerend vermogen van geëxpandeerde klei gecompenseerd door de systeemeigenschappen van de constructies.
  • Geen optimale energiebalans: het verbrandingsproces vereist relatief grote hoeveelheden primaire energie voor de productie van geëxpandeerde klei. De isolerende eigenschappen van het materiaal compenseren dit energieverbruik niet.

Gebruik van geëxpandeerde klei voor thermische isolatie

Ondanks de beperkte isolatieprestaties, zijn er tal van toepassingsmogelijkheden voor geëxpandeerde klei voor zowel expliciete thermische isolatie als voor geluids- en warmte-isolatie:

  • Bulkisolatie van de bovenste verdieping: vanwege de laadcapaciteit is geëxpandeerde klei geschikt om het plafond van de bovenste verdieping te isoleren, zelfs als het toegankelijk is. In een niet-geïsoleerd dak vormt een dergelijke vloer tegelijkertijd de opwaartse isolatielaag van het gebouw. Naar keuze wordt een dergelijke bulkkoolisolatie met geëxpandeerde klei aangevuld en geoptimaliseerd door verdere isolatie.
  • Expanded cavity cavity insulation: dit type thermische isolatie wordt voornamelijk gebruikt voor renovaties om bestaande caviteiten achteraf te isoleren. Gedeeltelijk wordt deze methode ook aangeduid als geëxpandeerde kleistonnage. Het wordt gebruikt voor holtes in muren, vloeren en daken. Dergelijke Expanded clay cavity insulation is ook geschikt voor buitenmuurisolatie - zoals in twee-schaal metselwerk.

Gebruik van geëxpandeerde klei als bouwmateriaal

Expanded clay wordt gebruikt als uitgangsmateriaal of zogenaamd lichtgewichtaggregaat voor verschillende bouwmaterialen, en de warmte-isolerende en geluidsisolerende eigenschappen spelen ook hier een rol.

  • Lichtgewicht betonconstructies: dit bouwmateriaal is verkrijgbaar op basis van geëxpandeerde klei en met toevoeging van geëxpandeerd leisteen, geëxpandeerd glas of natuurlijk puimsteen op de markt. Het bereikt een zeer hoge sterkte en duurzaamheid. Gestructureerd lichtgewicht beton wordt gebruikt voor stalen en voorgespannen betonconstructies van alle blootstellingsklassen, inclusief bruggen of offshore-constructies.
  • Klei lichtgewicht klei: dit bouwmateriaal wordt enerzijds gebruikt als vul- en isolatiemateriaal voor de isolatie van buitenmuren, anderzijds voor de bouw van complete lichte kleiwanden.
  • Bouwblokken gemaakt van geëxpandeerd beton: blokken van geëxpandeerd beton zijn gemaakt van het zogenaamde lichtgewicht poreus beton, dat kan worden gemaakt van geëxpandeerde klei, afhankelijk van de fabrikant, batch en de vereiste materiaaleigenschappen. De luchtruimten tussen de geëxpandeerde kleisferen vergroten de thermische isolatiecapaciteit van dergelijke stenen met maximaal 20%, en geëxpandeerde klei verbetert hun geluids- en hittebeschermende eigenschappen. Uitgestrekte kleiblokken worden gebruikt voor dragende en niet-dragende binnenwanden alsmede voor kelders. In eenwandige muurconstructie worden deze lichtgewicht blokken beschouwd als de optimale combinatie van geluids- en hittebescherming. In sommige gevallen worden ze gebruikt zonder verdere thermische isolatie, deels ontvangen ze een isolerende kern van minerale wol of polystyreen.
  • Gebruik van geëxpandeerde klei in verschillende soorten mortel: vaak worden er geëxpandeerde kleikralen met een diameter van maximaal 4 mm toegevoegd aan verschillende soorten mortel (metselwerk, pleister en dekvloermortel) om hun geluids- en warmte-isolerende eigenschappen te verbeteren.
  • Gebruik in combi-bouwmaterialen: daarnaast wordt geëxpandeerde klei ook gebruikt in verschillende nieuwe combi-bouwmaterialen. Een combinatie van geëxpandeerde klei en geëxpandeerd glas of schuimglas scoort bijvoorbeeld punten door de glascomponenten met zeer goede thermische isolatiecapaciteiten, terwijl de geëxpandeerde klei geluids- en hittebescherming optimaliseert.
  • Gebruikt als bulkmateriaal en drainage: onbewerkte en onbehandelde geëxpandeerde kleikorrels fungeren vaak ook als los bulkmateriaal voor groendaken, hydrocultuur en drainage.

Recycling en ontmanteling van geëxpandeerde klei

Uitgebreide klei is in principe recyclebaar. Het kan onder andere worden geplet om te schuren of worden gebruikt als grondstof voor recycling van mortel en lichtbeton. De ontmantelingsinspanning voor losse geëxpandeerde kleikorrels is laag.

Gezondheidsaspecten

Gezondheidsrisico's of gevaren worden niet geassocieerd met het gebruik van geëxpandeerde klei. Wanneer u met dit materiaal werkt, kan het echter in contact komen met fijn stof. Daarom moeten de juiste gezondheids- en veiligheidsvoorschriften worden nageleefd. Voor professionele bouwvakkers en bouwers wordt het dragen van ademhalingstoestellen aanbevolen bij gebruik van geëxpandeerde klei.

Tips & Tricks

Expanded clay kan op veel manieren worden gebruikt als een isolatiemateriaal en als een bouwmateriaal dat een barrière vormt voor isolatie. In combinatie met andere isolatiematerialen is het ook geschikt voor geïntegreerde wandsystemen, die bijvoorbeeld worden gebruikt voor geprefabriceerde huizen.

Video Board: