膨張粘土骨材

軽量膨張粘土骨材( LECA ) または膨張粘土( exclay ) は、ロータリー窯で粘土を約 1,200 °C (2,190 °F) に加熱して作られる軽量骨材です。加熱プロセスにより粘土に閉じ込められたガスが膨張し、何千もの小さな気泡が形成され、材料に多孔質構造が与えられます。LECA は窯内で円運動するため、ほぼ円形または楕円形になり、さまざまなサイズと密度のものがあります。LECA は軽量コンクリート製品の製造などに使用されます。

LECA は、1917 年頃にミズーリ州カンザスシティで開発され、ロータリー窯でヘイダイトと呼ばれる特許取得済みの膨張骨材を生産しました。ヘイダイトは、1919 年に進水した外洋船SS セルマの建造に使用されました。米国では、グラベライト、パーライト、ロックライトなどとして知られる一連の骨材が開発されました。ヨーロッパでは、デンマーク、ドイツ、オランダ、英国 で LECA が開始されました。

LECA は通常、0.1 ミリメートル (0.004 インチ) から 25 ミリメートル (1.0 インチ) までのさまざまなサイズと密度で製造されます。一般的には 0～4 mm、4～10 mm、10～25 mm で、密度は 250、280、330、510 kg/m ³です。LECAボルダーは 100～500 mm のサイズと 500 kg/m ^{3 の}密度を持つ LECA の中で最大の大きさです。

LECA の特徴としては、軽量であること、熱伝導率が低いこと（0.097 W/mK ^[1]と低い）による断熱性、高い遮音性による防音性、湿気不浸透性、永久圧力や重力荷重下での非圧縮性、厳しい条件下でも分解しないこと、耐火性、 pHが約 7 であること、凍結や溶融に強いこと、移動や輸送が容易であること、埋め戻しや仕上げが軽量であること、建築固定荷重や地震時の横方向荷重が軽減されること、植物にとって完璧な土壌であること、排水や濾過の材料として適していることなどが挙げられます。

一般的な用途としては、コンクリートブロック、コンクリートスラブ、土質充填材、軽量コンクリート、水処理、水耕栽培、アクアポニックス、ハイドロカルチャーなどがあります。

LECA は用途が広く、ますます多くの用途で使用されています。建設業界では、軽量コンクリート、ブロック、プレキャストまたはインキャスト構造要素 (パネル、パーティション、レンガ、軽量タイル) の製造に広く使用されています。LECA は、基礎、擁壁、橋台などの構造埋め戻しに使用され、さらに、従来の材料と比較して土圧を 75% 削減し、沈下と土地の変形を減らしながら地盤の安定性を高めます。LECA は、地表水と地下水を排水して地下水圧を制御できます。LECA グラウトは、断熱性と遮音性を備えた床 (仕上げ) と屋根に使用できます。

LECA は、都市廃水や飲料水のろ過・浄化のための水処理施設や、産業廃水や養魚場の処理を含むその他のろ過プロセスにも使用されています。

LECA は、園芸、農業、造園の分野で多くの用途があります。LECA を使用すると、土壌の力学を変えるのに役立ちます。LECA を使用すると、園芸全般にわたって多くの利点が得られます。LECA は水耕栽培システムでの成長培地としてよく使用されます。土や泥炭などの他の成長培地と混合すると、圧縮抵抗と排水性が向上し、干ばつの期間に水分が保持され、霜が降りるときに根が保護され、根に酸素レベルが上昇して非常に活発な成長が促進されます。LECA を重い土壌と混合すると、通気性と排水性が向上します。

園芸の水耕栽培では、LECA は植物を育てるのに好まれる培地です。丸い形状が根のレベルで優れた通気性を提供し、LECA 粘土片自体が水と植物の栄養分で飽和するため、根に両方が一定に供給されます。いわゆる半水耕栽培または受動水耕栽培 (「半水耕」とも呼ばれる) は、人気のある簡易水耕栽培法で、観葉植物や熱帯植物に最もよく使用されます。植物は LECA のみで植えられ (できれば、蘭鉢のように側面と底に複数の通気孔がある容器)、2 番目の密閉容器に入れられます。この容器には、水と植物の栄養分の「栄養貯蔵庫」が維持されます。この貯蔵庫に触れる必要があるのは、鉢の底だけです。LECA は、もともと多孔質であるため、徐々に水分と栄養分を吸い上げて飽和状態になり、植物が一定の割合で栄養分を摂取できるようになります。

半水耕栽培とより高度な水耕栽培の主な違いの 1 つは、栄養素と水です。つまり、それらが一貫して供給されているか、または各植物の下に留まり、蒸発または停滞する前に徐々に交換する必要があるかです。その他の違いは、施設、機器、栽培する植物の種類と理由、水と栄養素の供給の一貫性などの要素です。水耕栽培は、大規模な食用作物の農家や栽培者に好まれることが多いです。LECA は、これらの環境で効果的に使用できます。半水耕栽培は、植物の栄養貯蔵庫を定期的に (約 7 ～ 10 日ごとに) 洗い流して補充する必要があることを念頭に置いて、個々の植物収集者に非常に人気があります。より高度なシステムでは、植物の根に、ろ過された栄養強化された水が絶えず流れ、通常は別の貯蔵庫に排出されてリサイクルおよび再利用されます。

• パーライト
• 集計（複合）
• バーミキュライト

• トール・アーン、ハンマー。クラース・ファン・ブルーゲル。シュタイナー・ヘランド;イヴァル・ホーランド。マグネ・マージ。 1月PGマインスベルゲン。エッダ・リリヤ・スヴェインスドッティル（2000）。 「構造軽量骨材コンクリートによる経済的な設計・施工」。建築・構造物用資材。ユーロマット 99. Vol. 6.p. 18.土井：10.1002/3527606211.ch3。ISBN 3527301259。