Geëxpandeerde klei is een traditioneel isolatiemateriaal. Het werd in 1917 in de VS ontwikkeld en wordt daar nog steeds "Haydite" genoemd, naar de uitvinder SJ Hayde. In Duitsland wordt sinds 1955 geëxpandeerde klei geproduceerd. Geëxpandeerde klei speelt slechts een ondergeschikte rol op de Duitse isolatiemarkt; het marktaandeel is al jaren ongewijzigd rond de 1%. Net als perliet wordt geëxpandeerde klei niet alleen gebruikt als apart isolatiemateriaal, maar ook als zogenaamd lichtgewicht aggregaat in andere bouwmaterialen, waarvan de stabiliteit en thermische isolatie-eigenschappen zijn geoptimaliseerd. Geëxpandeerde klei is niet hetzelfde als schuim of cellenbeton.
Tabel 1: De eigenschappen van geëxpandeerde klei in één oogopslag
| Warmtegeleiding | 0,10 - 0,18 W / mK |
|---|---|
| Bouwmateriaalklasse | A1 (niet brandbaar) |
| minimale isolatiedikte volgens EnEV 2014 | 72 cm |
| Bulkdichtheid | 60 - 180 kg / m3 |
| Geluidsisolerend effect | In wandsystemen: tot 68 dB |
| Prijs per 50 l | 18 EUR |
Waar is geëxpandeerde klei van gemaakt?
Geëxpandeerde klei bestaat uit kalkarme klei, die fijn en gelijkmatig verdeelde organische componenten heeft en afkomstig is van de sedimenten van de Jurazee. Zowel in Duitsland als in de buurlanden zijn er afzettingen die kunnen worden ontgonnen. Synthetische toevoegingen en chemische poriënvormers worden niet gebruikt bij de productie van geëxpandeerde klei. In sommige gevallen wordt lignosulfonaat - een residu van de papierproductie - of ijzeroxide aan de klei toegevoegd als zwelhulpmiddel.
Hoe wordt geëxpandeerde klei geproduceerd?
De ruwe klei wordt gemengd met water, vermalen, eventueel gegranuleerd door toevoeging van ijzeroxide en gebakken in een draaitrommeloven bij temperaturen van rond de 1.200 ° C. De organische componenten van de klei worden verbrand. Tegelijkertijd neemt het te bakken materiaal kooldioxide op, waardoor de klei uitzet in de vorm van bolletjes. Dit verhoogt het volume van het uitgangsmateriaal met ongeveer vijf keer. De kern van de geëxpandeerde kleikorrels heeft een gesinterd oppervlak en fijne, gesloten poriën. De afgewerkte geëxpandeerde klei is vorst- en waterbestendig, drukbestendig en bestand tegen zuren en logen.
Hoe komt geëxpandeerde klei op de markt?
Losse geëxpandeerde klei (granulaat) wordt meestal geproduceerd met een maximale korrelgrootte tot 16 mm, de diameter van de geëxpandeerde kleibolletjes in andere bouwmaterialen ligt tussen enkele mm en 4 cm. Het komt op de markt als bulkisolatie, als bouwadditief of als reeds verwerkt ingrediënt in andere bouwmaterialen. Het wordt gebruikt als losse bulkisolatie voor expliciete thermische isolatie. 50 liter geëxpandeerde klei kost ongeveer 18 euro.
Fabrikant van geëxpandeerde klei
Er zijn grote aantallen producenten van geëxpandeerde klei in Duitsland en Europa die doorgaans een uitgebreider assortiment constructie- en isolatiematerialen produceren. Bekende Duitse fabrikanten zijn bijvoorbeeld Liapor, Fibo ExClay, Holz- und Baustoffe Jürgensen en Berwilit.
Welke isolatie-eigenschappen heeft geëxpandeerde klei?
Moderne isolatiematerialen hebben een thermische geleidbaarheid (? - Lambda) die ruim onder de 1 W / mK (watt per meter x Kelvin) ligt. Met een thermische geleidbaarheid van 0,1 tot 0,18 w / mK zit geëxpandeerde klei hier absoluut aan de onderkant. Ter vergelijking: de isolatieprestaties van minerale wol (steen- en glaswol) en piepschuim / 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 zijn uitstekende geluids- en hittebeschermende eigenschappen.
Tips
Geëxpandeerde klei is een materiaal dat geschikt is als zelfstandig isolatiemateriaal en als toevoeging in andere bouwmaterialen. Beperkte thermische isolatie-eigenschappen worden gecompenseerd door uitstekende warmte- en geluidsisolerende eigenschappen.
Hoofdisolatiemateriaal of extra isolatie?
Of en in hoeverre geëxpandeerde klei geschikt is als isolatiemateriaal, of het moet dienen als additief in andere bouwmaterialen of gebruikt moet worden in combinatie met andere thermische isolatie, kan alleen van geval tot geval worden bepaald.
Geëxpandeerde klei in geïntegreerde wandsystemen
Geëxpandeerde klei is zeer geschikt voor geïntegreerde wandsystemen die bijvoorbeeld worden gebruikt voor het bouwen van prefab woningen. Hier optimaliseert het zowel de isolatie-eigenschappen als de geluids- en hittebeschermende eigenschappen van het eigenlijke bouwmateriaal, maar wordt de isolatie van het gebouw overgenomen door andere materialen. Zo schrijft de Zuid-Duitse fabrikant Gisoton voor zijn wandsystemen op basis van geëxpandeerde klei een isolatieprestatie van 0,13 tot 0,18 W / mK en een geluidsisolerend effect tussen 55 en 68 dB (decibel) voor, afhankelijk van de wanddikte en zijbescherming (zonder extra isolatie).
Tabel 2: Geëxpandeerde klei en andere thermische isolatiematerialen in vergelijking
| Isolatiematerialen | Warmtegeleidingsvermogen (W / mK) | Minimale isolatiedikte volgens EnEV (cm) | Kosten per m2 (euro) |
|---|---|---|---|
| Uitgezette klei | 0,1-0,18 | 72 | 18 EUR / 50 l |
| Glaswol | 0,032-0,040 | 14e | 10-20 |
| Steenwol (€ 27,50 bij Amazon *) | 0,035-0,040 | 14e | 10-20 |
| Styrofoam / EPS | 0,035-0,045 | 14e | 5 - 20 |
| Isolatiepanelen van houtvezel | 0,04-0,055 | 18e | 40-50 |
DIN-normen, bouwmateriaalklassen, EnEV
Volgens de EU-norm DIN EN-13501-1 wordt geëxpandeerde klei geclassificeerd als een niet-brandbaar materiaal en daarom geclassificeerd als een A1-bouwstof (onbrandbaar, zonder enig brandbaar materiaal). Grootschalige isolatie in een economische vorm kan niet worden bereikt met geëxpandeerde klei op basis van de specificaties van de EnEV. Om de warmteoverdrachtscoëfficiënt (U-waarde) van 0,24 W / (m²K) te behalen zoals gespecificeerd in de EnEV 2014, zou een isolatiedikte van 72 cm nodig zijn.
Voordelen van thermische isolatie van geëxpandeerde klei
Ondanks zijn over het algemeen slechte isolatie-eigenschappen, wordt geëxpandeerde klei vaak gebruikt om holtes in daken, schuine plafonds en vloeren te vullen en te isoleren. Voordelen van dit constructie- en isolatiemateriaal zijn bijvoorbeeld:
- Laag stortgewicht: minimale gewichtsbelasting op de bouwconstructie met druksterkte en algehele hoge stabiliteit.
- Capillair-actieve en diffusie-open materiaalstructuur: geëxpandeerde klei kan vocht opnemen, gelijkmatig verdelen en naar buiten afgeven, wat een belangrijke rol speelt bij dak- en spouwisolatie.
- Levensduur: Geëxpandeerde klei is vorst- en vochtbestendig, kan niet worden aangetast door ongedierte of schimmels en rot niet.
- Natuurlijkheid en milieuvriendelijkheid: geëxpandeerde klei is een natuurlijk materiaal dat geen synthetische toevoegingen bevat. Er zijn geen residuen of productieafval bij de vervaardiging ervan. De ontginningsgebieden voor de ruwe klei worden nu veelal ecologisch gerecultiveerd.
- Uitstekende warmte- en geluidsisolerende eigenschappen.
- Vrij van schadelijke stoffen en recyclebaar.
Nadelen van geëxpandeerde klei-isolatie
Nadelen van geëxpandeerde klei-isolatie zijn:
- Lage isolatieprestaties.
- Relatieve inefficiëntie: Voor grotere isolatiegebieden is een zuinig gebruik van geëxpandeerde klei meestal niet haalbaar, zowel vanwege de vereiste minimale isolatiedikte volgens EnEV als de relatief hoge basisprijs van het materiaal. Maar ook hier spelen de specifieke toepassingsvereisten voor geëxpandeerde klei een rol: de onbrandbaarheid, de milieuvriendelijkheid en de korrelvorm van de stof kunnen zeker de doorslag geven bij de keuze voor geëxpandeerde klei als isolatiemateriaal. Bij wandsystemen op basis van geëxpandeerde klei wordt het lage isolatievermogen van geëxpandeerde klei gecompenseerd door de systeemeigenschappen van de constructies.
- Geen optimale energiebalans: Door het verbrandingsproces zijn relatief grote hoeveelheden primaire energie nodig voor de productie van geëxpandeerde klei. De isolerende eigenschappen van het materiaal compenseren dit energieverbruik niet.
Gebruik van geëxpandeerde klei voor thermische isolatie
Ondanks zijn beperkte isolatieprestaties kan geëxpandeerde klei op verschillende manieren worden gebruikt voor expliciete thermische isolatie en voor geluids- en warmte-isolatie:
- Bulkisolatie van het plafond op de bovenste verdieping: vanwege zijn veerkracht is geëxpandeerde klei geschikt voor het isoleren van het plafond op de bovenste verdieping, zelfs als het toegankelijk zou moeten zijn. Bij een niet-geïsoleerd dak vormt een dergelijke vloer tevens de bovenste isolatielaag van het gebouw. Eventueel kan dergelijke bulkisolatie met geëxpandeerde klei worden aangevuld en geoptimaliseerd met verdere isolatie.
- Spouwisolatie met geëxpandeerde klei: Dit type thermische isolatie wordt voornamelijk gebruikt bij renovaties om achteraf bestaande spouwmuren te isoleren. Dit proces wordt ook wel geëxpandeerde kleikleivulling genoemd. Het wordt gebruikt voor holtes in muren, vloeren en daken. Dergelijke spouwisolatie van geëxpandeerde klei is ook geschikt voor buitenmuurisolatie - bijvoorbeeld in dubbelwandig metselwerk.
Gebruik van geëxpandeerde klei als bouwmateriaal
Geëxpandeerde klei wordt gebruikt als grondstof of zogenaamd lichtgewicht aggregaat voor verschillende bouwmaterialen; ook hier spelen de warmte-isolerende en geluidsisolerende eigenschappen een rol.
- Gestructureerd lichtgewicht beton: Dit bouwmateriaal is op de markt verkrijgbaar op basis van geëxpandeerde klei en met toevoeging van geëxpandeerde leisteen, geëxpandeerd glas of natuurlijk puimsteen. Het bereikt een zeer hoge sterkte en duurzaamheid. Structureel dicht lichtgewicht beton wordt gebruikt voor constructies van gewapend en voorgespannen beton van alle blootstellingsklassen, inclusief bruggen of offshore constructies.
- Geëxpandeerde klei lichte klei: Dit bouwmateriaal wordt enerzijds gebruikt als vul- en isolatiemateriaal voor de isolatie van buitenmuren, anderzijds voor de constructie van complete lichte kleimuren.
- Bouwstenen van geëxpandeerd beton: geëxpandeerde betonblokken worden gemaakt van wat bekend staat als poriënvrij lichtgewicht beton, dat tot op zekere hoogte uit geëxpandeerde klei kan bestaan - afhankelijk van de fabrikant, batch en de gewenste materiaaleigenschappen. De luchtspleten tussen de geëxpandeerde kleikorrels verhogen de thermische isolatie-eigenschappen van dergelijke stenen met wel 20%, en geëxpandeerde klei verbetert ook hun geluids- en hittebeschermende eigenschappen. Geëxpandeerde kleiblokken worden gebruikt voor dragende en niet-dragende binnenmuren en voor kelders. In de enkelschalige wandopbouw zijn deze lichtgewicht bouwstenen de ideale combinatie van geluids- en warmte-isolatie. In sommige gevallen worden ze gebruikt zonder verdere thermische isolatie, in sommige gevallen hebben ze een isolatiekern van minerale wol of piepschuim.
- Gebruik van geëxpandeerde klei in verschillende soorten mortel (€ 7,79 bij Amazon *): Geëxpandeerde kleikogels met een diameter tot 4 mm worden vaak toegevoegd aan verschillende soorten mortel (metselwerk, gips en dekvloermortel) om hun geluids- en warmte-isolerende eigenschappen te verbeteren verbeteren.
- Gebruik in combinatie bouwmaterialen: Daarnaast wordt geëxpandeerde klei ook gebruikt in verschillende nieuwere combinatie bouwmaterialen. Een combinatie van geëxpandeerde klei en geëxpandeerd glas of schuimglas scoort dankzij de glascomponenten met zeer goede thermische isolatie-eigenschappen, terwijl de geëxpandeerde klei de geluids- en hittebescherming optimaliseert.
- Toepassingen als stortgoed en drainage: Onbewerkte en onbehandelde geëxpandeerde kleikorrels worden vaak gebruikt als los stortgoed voor groendaken, hydrocultuur en drainage.
Recycling en ontmanteling van geëxpandeerde klei
Geëxpandeerde klei is in principe recyclebaar. Het kan onder meer worden vermalen tot zand of worden gebruikt als grondstof voor recycling van mortel en lichtgewicht beton. De ontmantelingsinspanning voor los geëxpandeerd kleigranulaat is laag.
Gezondheidsaspecten
Er zijn geen gezondheidsrisico's of gevaren verbonden aan het gebruik van geëxpandeerde klei. Bij het werken met dit materiaal kan er echter contact met fijn stof optreden. Daarom moeten de relevante arbeidsveiligheidsvoorschriften in acht worden genomen. Voor professionele bouwvakkers en bouwvakkers is het raadzaam om bij het gebruik van geëxpandeerde klei adembescherming te dragen.
tips en trucs
Geëxpandeerde klei kan op veel manieren worden gebruikt als isolatiemateriaal en als actief isolerend bouwmateriaal. In combinatie met andere isolatiematerialen is het ook geschikt voor geïntegreerde wandsystemen die bijvoorbeeld worden gebruikt voor prefab woningen.
