Легкий керамзитовый заполнитель ( LECA ) или вспученная глина ( exclay ) — это легкий заполнитель , получаемый путем нагрева глины до температуры около 1200 °C (2190 °F) во вращающейся печи . Процесс нагрева заставляет газы, заключенные в глине, расширяться, образуя тысячи мелких пузырьков и придавая материалу пористую структуру. LECA имеет приблизительно круглую или продолговатую форму из-за кругового движения в печи и доступен в различных размерах и плотностях. LECA используется для изготовления легких бетонных изделий и других целей.
Технология LECA была разработана около 1917 года в Канзас-Сити, штат Миссури , для производства во вращающейся печи запатентованного вспученного заполнителя, известного как керамзит, который использовался при строительстве SS Selma , океанского судна, спущенного на воду в 1919 году. Затем в США была разработана серия заполнителей, известных как гравелит, перлит , роклит и т. д. В Европе технология LECA началась в Дании , Германии , Нидерландах и Великобритании.
LECA обычно производится в различных размерах и плотностях от 0,1 миллиметра (0,004 дюйма) до 25 миллиметров (1,0 дюйма), обычно 0–4 мм, 4–10 мм, 10–25 мм и плотностью 250, 280, 330 и 510 кг/м 3 . Камень LECA является самым крупным размером LECA с размером 100–500 мм и плотностью 500 кг/м 3 .
Некоторые характеристики керамзита: легкость, теплоизоляция за счет низкого коэффициента теплопроводности (всего 0,097 Вт/мК [1] ), звукоизоляция за счет высокой акустической изоляции , влагонепроницаемость , несжимаемость при постоянном давлении и гравитационных нагрузках, отсутствие разложения в суровых условиях, огнестойкость, pH около 7, устойчивость к замерзанию и таянию , простота перемещения и транспортировки, легкий вес для засыпки и отделки, снижение собственного веса конструкции и боковой нагрузки при землетрясениях , является идеальной плодородной почвой для растений, а также материалом для дренажа и фильтрации .
Обычно применяется в бетонных блоках , бетонных плитах , геотехнических засыпках, легком бетоне , очистке воды, гидропонике , аквапонике и гидрокультуре .
LECA является универсальным материалом и используется во все большем количестве приложений. В строительной отрасли он широко используется в производстве легкого бетона, блоков и сборных или литых конструкционных элементов (панелей, перегородок, кирпичей и легкой плитки ). LECA используется в структурной засыпке фундаментов , подпорных стенок , опор мостов и т. д., кроме того, он может снизить давление грунта на 75% по сравнению с обычными материалами, а также повышает устойчивость грунта, одновременно уменьшая осадку и деформацию земли . LECA может дренировать поверхностные и грунтовые воды для контроля давления грунтовых вод. Затирка LECA может использоваться для напольных покрытий (отделки) и кровли с тепло- и звукоизоляцией .
LECA также используется на водоочистных сооружениях для фильтрации и очистки городских сточных вод и питьевой воды , а также в других процессах фильтрации, в том числе при очистке промышленных сточных вод и на рыбоводческих фермах .
LECA имеет множество применений в садоводстве , сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне . Использование LECA помогает изменить механику почвы . Использование LECA обеспечивает множество преимуществ в садоводстве. Он обычно используется в качестве среды выращивания в гидропонных системах, поскольку в смеси с другими средами выращивания, такими как почва и торф , он может улучшить устойчивость к уплотнению и дренаж , удерживать воду в периоды засухи , изолировать корни во время заморозков и обеспечивать корни повышенным уровнем кислорода, способствуя очень энергичному росту. LECA можно смешивать с тяжелой почвой для улучшения ее аэрации и дренажа.
В садоводческой практике гидропоники LECA является предпочтительной средой для выращивания растений внутри; круглая форма обеспечивает отличную аэрацию на уровне корней, в то время как сами куски глины LECA насыщаются водой и питательными веществами, тем самым обеспечивая корни постоянным снабжением и тем, и другим. Так называемая полугидропоника или пассивная гидропоника (также называемая «полугидро») — популярный, упрощенный метод гидропоники, наиболее часто используемый для комнатных растений и тропических видов. Растение высаживается исключительно в LECA (предпочтительно в контейнер с несколькими отверстиями для воздуха по бокам и снизу, как в горшке для орхидеи) и помещается во второй, герметичный контейнер, в котором поддерживается «питательный резервуар» из воды и питания для растений. Только самое дно горшка должно касаться этого резервуара; LECA, будучи пористой по своей природе, постепенно впитывает влагу и питательные вещества и насыщается, позволяя растению питаться и пить с постоянной скоростью.
Одним из основных различий между полугидропоникой и более продвинутой гидропоникой являются питательные вещества и вода — поставляются ли они постоянно или находятся под каждым растением, постепенно требуя замены, прежде чем испариться или застаиваться. Другими отличиями являются такие элементы, как помещения, оборудование, типы выращиваемых растений и почему, а также последовательность подачи воды и питательных веществ. Гидропоника часто пользуется популярностью у фермеров и производителей съедобных культур в больших масштабах. LECA может успешно использоваться в этих условиях. Полугидропоника гораздо более популярна среди индивидуальных сборщиков растений, учитывая необходимость периодически промывать и пополнять питательные резервуары растений (примерно каждые 7-10 дней); более продвинутые системы обеспечивают постоянно текущую, отфильтрованную, обогащенную питательными веществами воду над корнями растений, которая обычно стекает в другой резервуар для переработки и повторного использования.