El agregado ligero de arcilla expandida ( LECA ) o arcilla expandida ( exclay ) es un agregado ligero que se obtiene calentando la arcilla a unos 1200 °C (2190 °F) en un horno rotatorio . El proceso de calentamiento hace que los gases atrapados en la arcilla se expandan, formando miles de pequeñas burbujas y dando al material una estructura porosa. El LECA tiene una forma aproximadamente redonda u oblonga debido al movimiento circular en el horno y está disponible en diferentes tamaños y densidades. El LECA se utiliza para fabricar productos de hormigón ligero y otros usos.
LECA se desarrolló alrededor de 1917 en Kansas City, Missouri , para la producción en un horno rotatorio de un agregado expandido patentado conocido como Haydite que se utilizó en la construcción de SS Selma , un barco oceánico botado en 1919. Después, en los EE. UU., se desarrolló una serie de agregados conocidos como Gravelita, Perlita , Rocklite, etc. En Europa , LECA comenzó en Dinamarca , Alemania , Países Bajos y el Reino Unido.
El LECA se produce generalmente en diferentes tamaños y densidades desde 0,1 milímetros (0,004 pulgadas) hasta 25 milímetros (1,0 pulgadas), comúnmente 0-4 mm, 4-10 mm, 10-25 mm y densidades de 250, 280, 330 y 510 kg/m3 . El bloque LECA es el tamaño más grande de LECA con un tamaño de 100-500 mm y una densidad de 500 kg/ m3 .
Algunas características del LECA son: ligereza, aislamiento térmico por su bajo coeficiente de conductividad térmica (tan bajo como 0,097 W/mK [1] ), insonorización por su alto aislamiento acústico , impermeabilidad a la humedad , ser incompresible bajo presión permanente y cargas de gravedad , no descomponerse en condiciones severas, resistencia al fuego, un pH cercano a 7, resistencia a la congelación y al derretimiento , fácil movimiento y transporte, relleno y acabado livianos, reducción de la carga muerta de la construcción y de la carga lateral sísmica , siendo un suelo dulce perfecto para las plantas y como material para drenaje y filtración .
Los usos comunes son en bloques de hormigón , losas de hormigón , rellenos geotécnicos, hormigón ligero , tratamiento de agua, hidroponía , acuaponía e hidrocultura .
LECA es un material versátil y se utiliza en un número cada vez mayor de aplicaciones. En la industria de la construcción , se utiliza ampliamente en la producción de hormigón ligero, bloques y elementos estructurales prefabricados o empotrados (paneles, tabiques, ladrillos y tejas ligeras ). LECA se utiliza en relleno estructural contra cimientos , muros de contención , estribos de puentes , etc., además, puede reducir la presión de tierra en un 75% en comparación con los materiales convencionales, y también aumenta la estabilidad del suelo al tiempo que reduce el asentamiento y la deformación del terreno . LECA puede drenar el agua superficial y subterránea para controlar la presión del agua subterránea. La lechada LECA se puede utilizar para pisos (acabados) y techos con aislamiento térmico y acústico .
LECA también se utiliza en instalaciones de tratamiento de agua para la filtración y purificación de aguas residuales municipales y agua potable , así como en otros procesos de filtrado, incluidos aquellos para tratar aguas residuales industriales y piscifactorías .
LECA tiene muchos usos en horticultura , agricultura y paisajes . El uso de LECA ayuda a alterar la mecánica del suelo . El uso de LECA proporciona muchos beneficios en la horticultura. Se utiliza comúnmente como medio de cultivo en sistemas hidropónicos, ya que mezclado con otros medios de cultivo como tierra y turba , puede mejorar la resistencia a la compactación y el drenaje , retener agua durante períodos de sequía , aislar las raíces durante las heladas y proporcionar a las raíces mayores niveles de oxígeno que promueven un crecimiento muy vigoroso. LECA se puede mezclar con tierra pesada para mejorar su aireación y drenaje.
En la práctica de la hidroponía , la LECA es un medio preferido para el cultivo de plantas en su interior; la forma redonda proporciona una excelente aireación a nivel de la raíz, mientras que las piezas de arcilla de LECA se saturan con agua y alimento para las plantas, lo que proporciona a las raíces un suministro constante de ambos. La denominada semihidroponía o hidroponía pasiva (también llamada "semihidro") es un método popular y simplificado de hidroponía, que se utiliza con mayor frecuencia para plantas de interior y especies tropicales. Se coloca una planta en una maceta únicamente con LECA (preferiblemente en un recipiente con múltiples orificios de ventilación en los lados y el fondo, como una maceta para orquídeas) y se coloca en un segundo recipiente sellado, en el que se mantiene un "depósito de nutrientes" de agua y alimento para las plantas. Solo el fondo de la maceta necesita tocar este depósito; la LECA, al ser porosa por naturaleza, absorbe gradualmente la humedad y los nutrientes y se satura, lo que permite que la planta se alimente y beba a un ritmo constante.
Una de las principales diferencias entre la hidroponía semihidropónica y la hidroponía más avanzada son los nutrientes y el agua, ya sea que se suministren de manera constante o que permanezcan debajo de cada planta y deban reemplazarse gradualmente antes de evaporarse o estancarse. Otras diferencias son elementos como las instalaciones, el equipo, los tipos de plantas que se cultivan y por qué, y la consistencia del suministro de agua y nutrientes. La hidroponía suele ser la preferida por los agricultores y productores de cultivos comestibles a gran escala. LECA se puede utilizar con éxito en estos entornos. La semihidroponía es mucho más popular entre los recolectores de plantas individuales, teniendo en cuenta la necesidad de limpiar y reponer los depósitos de nutrientes de las plantas periódicamente (aproximadamente cada 7 a 10 días); los sistemas más avanzados proporcionan agua filtrada y enriquecida con nutrientes que fluye constantemente sobre las raíces de las plantas, que normalmente se drena a otro depósito para reciclarla y reutilizarla.