Жидкое стекло что это такое? область применения для бетона

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

• Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
• Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
• Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

• Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
• Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
• Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
• Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
• В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Виды жидкого стекла

По присутствию силиката определенного щелочного металла различают три разновидности жидкого стекла.

1. Калиевое – из-за рыхлой поверхности обладает повышенной гигроскопичностью. Чаще используется при производстве огнеупорных и силикатных красок, обеспечивая их устойчивость к повреждающим факторам. Хорошие антисептические свойства позволяют использовать как добавку против плесени и грибка. Способствует созданию антибликовой поверхности.
2. Натриевое – обладает усиленной прочностью, высокой проникающей способностью, термостойкое. Приоритетное использование в качестве клеевых составов. Создаваемое покрытие выдерживает воздействие кислот, деформирующих усилий.
3. Литиевое – на основе гидроксида лития. Высокие адгезионные свойства, качественное термоустойчивое покрытие. Сферы применения ограничены. Поверхностные слои не образуют трещин и отлично защищают от атмосферных воздействий. Применяется для создания матовых поверхностей.

Натриевое

Известно как силикатный клей на основе силиката натрия. Прозрачная вязкая жидкость. При затвердевании образует слой с высокими водоотталкивающими свойствами. Широко применяется в качестве гидроизолирующих покрытий, эксплуатационные качества которых проверены длительным временем.

Натриевое жидкое стекло добавляют в клеевые растворы.

Используется в строительстве, металлургии, автомобильной отрасли, быту. При нанесении на поверхность медленно твердеет, образуя прочный защитный слой.

Получают плавлением при температуре 1400 градусов кварцевого песка и соды Na2CO3 (сульфата натрия). В промышленном производстве натриевое стекло сначала получают в твердом состоянии в виде кусков зеленоватого цвета. Для получения жидкого раствора силикат-глыбы растворяют в воде.

Применение натриевого стекла значительно шире, в отличие от остальных видов.

Полученный продукт должен соответствовать ГОСТ 13078 81 и нижеперечисленным характеристикам:

• плотность – 1,3-1,45 г/см3
• срок годности – 1 год.

Выпускается в таре различной емкости, позволяющей не покупать лишний раствор.

Защищает материалы от воздействия вредных микроорганизмов. Снимает статическое напряжение. Обработанные поверхности меньше изнашиваются. Не реагирует на действия кислот, высоких температур. Применяется как огнеупорный защитный состав.

Сегодня жидкое стекло используют для защиты современных гаджетов.

Нанесение тонким слоем обеспечивает экономный расход. Применяется для покрытия бетонных и деревянных поверхностей. Из-за пористости кирпича и угрозы его разрушения не наносится на кирпичные и другие подобные материалы. Гидроизоляционный слой кладется на очищенную от пыли и мусора, предварительно прогрунтованную поверхность.

Особенность жидкого стекла заключается в том, что оно проникает в структурные элементы лака, делая состав прочным и защищая от повреждений.

Калиевое

Получают методом, аналогичным получению натриевого раствора. Конечный продукт обладает теми же свойствами, что и натриевый собрат. В отличие от последнего обладает гигроскопичными свойствами. Застывший слой образует матовую поверхность. Входит в состав силикатных и огнеупорных красок, значительно усиливая их эксплуатационные качества.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов.

Плотность – 1,5-1,3 г/см3. Силикатный модуль у натриевого стекла – 2,0 -3,5, у калийного стекла – 3,5-4,5. Более высокий модуль стекла свидетельствует о лучших качественных показателях калиевого продукта. Натриевое стекло более дешевое. Общим свойством калиевого и натриевого стекла является растворимость в воде. Срок хранения раствора силиката калия – 12 месяцев.

Литиевое

Прозрачный раствор с модулем стекла более 1,5, выпускается небольшими партиями. Создавался как защитный терморегулируемый материал для космических аппаратов.

Литиевое жидкое стекло имеет массу преимуществ, основное из них – это долговечность.

Получается путем взаимодействия водного раствора гидроксида лития и кремниевой кислоты при повышенной температуре. Литиевое стекло отличается большим коэффициентом адгезии, продолжительным сроком службы, устойчивостью к трещинам.

Особенности изоляции пола жидким стеклом

Данный материал является водной смесью силикатных солей. В его производстве участвуют практически все компоненты, как и в процессе изготовления обычного стекла — силикаты натрия или калия. Поэтому этот строительный материал имеет два названия.

Жидкое стекло производят в два этапа. Вначале путем плавки кремнезема с содой и другими щелочными компонентами при высокой температуре получают специальную массу. После остывания на конвейере она лопается, образуя силикатную глыбу.

Полученный материал загружают в автоклав, добавляют модификаторы, воду и растворяют в аппарате под высоким давлением. Готовое жидкое стекло разливают в емкости и отправляют на склад. В герметичной упаковке материалу не страшны многочисленные циклы заморозки и оттаивания.

В зависимости от добавок жидкое стекло может быть натриевым и калиевым. Присутствие натрия в составе смеси улучшает ее клейкость, благодаря которой натриевое стекло успешно используют для гидроизоляции строительных конструкций и в качестве антисептика.

Благодаря добавке калия жидкое стекло становится устойчивым к химическим и атмосферным воздействиям. Поэтому калиевое стекло используют в качестве специальной краски, не дающей при высыхании бликов на обработанной поверхности.

Оба вида жидкого стекла различаются между собой по плотности и удельному весу, который может составлять 1,3-1,55 кгс/м 3 . Плотность натриевого стекла находится в диапазоне 1,3-1,6 г/см 3 , калиевого раствора — 1,25-1,4 г/м 3 .

Жидкое стекло имеет определенную вязкость и внешне напоминает обычный канцелярский клей. При нанесении на бетонную или кирпичную поверхность и последующем застывании оно образует непроницаемый слой, состоящий из кристаллов, которые герметично заполняют собой щели и поры основания. Для гидроизоляции пола рекомендуется использовать более вязкий раствор. Такую характеристику имеет калиевое стекло.

Перед обработкой пола жидким стеклом следует обратить внимание на две важные особенности этого материала. Первая особенность — это срок эксплуатации силикатного покрытия, который устанавливается производителями жидкого стекла на 5 лет

Данный показатель зависит от склонности материала к разрушению, которое выражается потерей 1 мм толщины гидроизоляции за один год. Долговечность покрытия можно увеличить, используя дополнительные системы защиты пола или специальные краски.

Вторая особенность — довольно быстрая в течение получаса после приготовления кристаллизация смеси. Это означает одно: обработку пола следует выполнять быстро, используя небольшие порции жидкого стекла и соблюдая правила работы с ним.

Советы по нанесению жидкого стекла заключаются в следующем:

• Недопустимо смешивать непосредственно жидкое стекло с готовым цементно-песчаным раствором. Можно добавлять только его водный раствор при соблюдении определенного соотношения компонентов.
• Рабочая температура гидроизоляционного материала не должна быть ниже +5 и выше +30 градусов.
• Для приготовления грунтовочного раствора соотношение стекла и цемента берется 1:1.
• Для пропитки древесины силикатный материал разводится водой в пропорции 1:2,5.
• Гидроизоляция на основе жидкого стекла проникает в поверхность бетонного пола на 2-3 мм. При ее нанесении в несколько слоев глубина пропитки может быть увеличена до 20 мм.

Стоимость материала зависит от его характеристик и начинается от 200 руб. за 10 кг.

Рекомендации по нанесению жидкого стекла

Нанесение силиката требует тщательной предварительной подготовки обрабатываемой поверхности. Иначе произойдет снижение впитывающей способности.

Этапы проведения гидроизоляции бетонной стяжки:

1. Обязательно дождаться полного просыхания поверхности. Нанесение на влажную плоскость приведет к отслаиванию слоя от поверхности.
2. Просушенная плоскость выравнивается, очищается от грязи и пыли.
3. Развести силикат до нужного состояния.
4. Используя валик распределить равномерно, не допускается оставлять части плоскостей без обработки.
5. Для лучшей защиты и лучшей пропитки, состав наносится в 2–3 слоя. Промежуток между нанесением составляет 30 мин.

После полного просыхания слоев, наносится защитный слой, содержащий песок, цемент, силикат. Соотношение для приготовления 3:1:1. Для более ровного нанесения покрытия, выставляются по уровню маячки, используя металлические направляющие. Высота должна соответствовать выравниваемому слою, а крепятся маячки на тот же раствор для заливки. Такая смесь застывает быстро, поэтому подготовительный процесс не займет много времени.

Слой для выравнивания обычно получается высотой до 5 см. Приготовленный раствор наносится широким шпателем.

Рекомендуем посмотреть видео-инструкцию:

Рекомендации по нанесению жидкого стекла на кузов автомобиля:

• Температура при применении в помещении обеспечивается не ниже 10 градусов и выше 30.
• Машина должна полностью остыть. Не допускается начинать процедуру на горячий кузов.
• Помещение должно быть чистым, сухим, хорошо проветриваться.
• Не допускается при обработке попадание ультрафиолетового излучения.

Этапы нанесения жидкого стекла на кузов автомобиля:

Предварительная очистка кузова: мойка с применением специальных моющих средств, обезжиривание антисиликоном или спиртосодержащим раствором, вторая мойка водой без применения моющих средств, протирание насухо поверхности.

• Каждая часть кузова обрабатывается по отдельности, так как раствор быстро высыхает и не даст произвести последующую полировку.
• Средство наносится путем втирания продольными перемещениями.
• Лишние части состава удаляются салфеткой.
• Полировка производится равномерными втирающими движениями.

Высыхание наступит через 12 часов, но полная полимеризация через две недели.

Основные характеристики жидкого стекла

Жидкое стекло представляет собой щелочной водный раствор силикатов калия или натрия. В некоторых случаях их используют в комплексе. Интересно, что торговое наименование этого вещества – силикатный клей. Да, тот самый, который знаком всем с уроков труда в школе, и что продается в магазине канцелярских товаров.

При застывании жидкое стекло превращается в прозрачную массу.

Жидкое стекло, изготовленное на основе силикатов натрия, обладает высокой устойчивостью к воздействию различных кислот. Покрытие из него получается матовым, то есть не имеющим блеска.
Калиевое жидкое стекло отличается высокими адгезионными способностями. Кроме того, оно обладает выраженными антисептическими качествами. Поэтому бетон, в который оно добавляется при замешивании, хорошо противостоит грибковым поражениям, образованию колоний мха или лишайника

А это бывает немаловажно, особенно при возведении фундаментов на переувлажненных участках.

На внешний вид жидкое стекло представляется собой полупрозрачную жидкость, которая может иметь желтоватый оттенок. Консистенция состава зависит от концентрации основного вещества. Его разбавление производится обычной водой.

Жидкое стекло состоит из микроскопических кристаллов, которые при нанесении его на поверхность и застывании увеличиваются в объеме, благодаря чему масса способна «запечатать» мелкие трещины и поры бетона.

Благодаря этому качеству материала, он способен придавать различным поверхностям водоотталкивающие и воздухонепроницаемые свойства. Жидкое стекло может быть использовано для обустройства полов, как в жилых, так и нежилых помещениях, так как является экологически чистым материалом.

Жидкое стекло поставляется в продажу в пластиковых прозрачных или непрозрачных ведрах или канистрах.

Имеет смысл сразу выделить достоинства и недостатки этого материала. Так как с ними нужно быть знакомыми еще до приобретения и планирования работы.

К достоинствам жидкого стекла можно отнести следующие его возможности:

• Материал обладает водоотталкивающими свойствами. Поэтому едва ли не основной сферой его применения является надежная гидроизоляция.
• Антисептические качества предотвращают появление биологических повреждений стройматериалов, включающих в свой состав жидкое стекло или же имеющих покрытие из него.
• Антистатические способности позволяют материалам не накапливать электричество.
• Жидкое стекло выполняет функцию эффективного отвердителя. Материал, в который добавляется силикатный состав или же наносится поверх него, получает повышенные прочностные характеристики.
• Стекло инертно к химическим воздействиям, поэтому способно защитить любую поверхность от их агрессивного влияния.
• Положительным качеством является и устойчивость к высоким и низким температурам.
• Высокая проникающая способность позволяет хорошо связывать структуру рыхлого материала.
• Доступная цена наряду с большим расходом раствора делает жидкое стекло доступным для любого потребителя.

Есть у жидкого стекла и свои существенные недостатки:

• Прежде всего – это несовместимость с органическими веществами и содержащими их материалами.
• Не слишком впечатляющий срок эксплуатации покрытия из жидкого стекла, составляющий всего около пяти лет. По истечении этого времени силикатная пленка начинает разрушаться. Правда, срок службы покрытия можно продлить своевременным окрашиванием поверхности.
• Жидкое стекло не подходит для покрытия кирпичных поверхностей.
• Есть определенные сложности с нанесением состава.

Способы нанесения материала

Прежде чем покрасить фасад из ОСБ плиты, рекомендуем ознакомиться с опытом применения:

1. С окрашиванием часто возникают проблемы (краска отпадает чешуйками) из-за используемого в производстве материала синтетического воска. Применяются специальные грунты (Aqua Filler) с целью улучшения сцепления микрочастиц краски.
2. При выборе неспециализированных акриловых красок разрушение окрашенного слоя чаще происходит с подветренной стороны, по этой причине составы «укрепляют» масляным компонентом или перекрывают в несколько слоев. Красить фасад нужно при безветренной погоде.
3. Без грунта водоэмульсионная краска на ОСБ плиты не ложится – рекомендуется покрыть грунтом сразу после постройки, покрасить – через несколько месяцев (адгезия значительно улучшится).
4. Перед окрашиванием требуется подготовка поверхности, лучше это сделать с помощью болгарки, насадки-щетки или наждачной бумаги.

В итоге можно сделать вывод, что наиболее предсказуемы в эксплуатации специализированные продукты для ОСБ плит. В противном случае нужно применять специализированные грунты, а также увеличивать число красочных слоев, выбирая продукты по составу.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl Enter.

Наносить жидкое стекло своими руками рекомендуется валиком или кисточками. Окончательное вставание раствора наступает примерно в течение получаса, далее наносится следующий слой.

Ремонтные растворы с содержанием цемента наносят шпателем, но при выполнении работ нельзя забывать о моментальном схватывании смеси (обычно в пределах получаса), поэтому надо точно рассчитывать объем разового замеса.

Виды жидкого стекла

Принципиально состав может отличаться только вводимой добавкой, которую изготавливают на основе натрия, калия или лития. Соответственно различают и три различных типа продукции. Свойства жидкого стекла (калиевого K2O(SiO2)n, натриевого Na2O(SiO2)n, литиевого Li2O(SiO2)n) отличаются. Литий используется редко.

Основными являются два первых вида. Именно их можно встретить на прилавках строймаркетов. Именно они используются в строительстве и даже в быту. Поэтому необходимо рассмотреть данные типы более детально, и научиться распознавать, в каких случаях требуется то или иное соединение.

Жидкое натриевое стекло

При таком составе субстанция отличается повышенной вязкостью. Визуально он отличается неярко выраженным сероватым оттенком без видимых включений. Благодаря вяжущим свойствам одной из сфер применения является производство различных клеев, которые используют для организации гидроизоляционного покрытия. Как работать с жидким стеклом знает каждый профессиональный строитель. И, если нужно дополнительно защитить конструктив от влаги и воды, этот материал незаменим. Более того, железобетонная конструкция становится огнеупорной, и ее прочность повышается.

Жидкое калиевое стекло

Этот вид стал бы прекрасной альтернативой, если бы не более высокая стоимость производства. Смесь также тягучая, вязкая, клейкая. Только теперь она имеет едва заметный зеленоватый оттенок. Себестоимость повышается из-за сложности работы с калиевыми соединениями. С другой стороны этот состав обладает отличными бактерицидными свойствами. Материал не является благоприятной средой для поселения грибков, плесени, бактерий. Кроме того, благодаря химической нейтральности применение жидкого стекла в строительстве обусловлено необходимостью защитить сооружения от дождя, воздействию агрессивных сред, тумана, росы и т.д. Лакокрасочная продукция с этим компонентом отличается особым глянцем и блеском.

Жидкое стекло для бетона: инструкция по применению и изготовлению смеси

Приготовить смесь цемента и жидкого стекла можно даже в домашних условиях, соблюдая при этом ряд требований. Нарушение технологии изготовления раствора может повлечь за собой образование трещин на бетоне.

Жидкое стекло следует добавлять в сухую смесь. Для этого сначала в нужных пропорциях соединяют все сухие компоненты и тщательно их перемешивают, не используя при этом воду. Затем постепенно вливают в состав жидкое стекло, предварительно разбавленное водой.

Необходимо строго соблюдать соотношение всех ингредиентов при приготовлении раствора в соответствии с рецептом, применяемым для конкретного вида работ. Например, если речь идет о количестве стекла в бетоне, то оно не должно превышать 25% от общего веса смеси. Для приготовления грунтовки с использованием цементного состава и силикатного клея соотношение может составлять 1:1.

Следует учесть, что на ускорение скорости и плотности затвердевания раствора влияет именно жидкое стекло для бетона. Инструкция по применению рекомендует готовить смесь в небольшом количестве и быстро ее использовать.

Для гидроизоляции поверхности бетона наносят жидкое стекло в несколько слоев

Время схватывания зависит от количества жидкого стекла, добавленного в бетон. Если смесь содержит 2% данного вещества, то она начинает схватываться через час, если 5% – то уже через 40 минут. От пропорции зависит и процесс затвердевания. Если в раствор добавлено более 4% силикатного клея, то прочность бетона после полного затвердевания снизится примерно на 25%. Однако если бетон будет содержать всего 3% жидкого стекла, то прочность конструкции возрастет.

Технологические особенности смеси и виды пропитки бетона жидким стеклом

Жидкое стекло в растворе, замешанном в цементе М400 при температуре 20 °C, начинает схватываться уже через 2-3 часа, а полностью твердеет через сутки. Со временем монолитная основа только прочнеет. Максимальный эффект твердости достигается максимум через 4 недели. Жидкое стекло применяется также в качестве пропитки разных поверхностей, обеспечивая их гладкость, ровность и гидроизоляцию. Обработка бетона жидким стеклом проводится для таких конструкций:

• бетонного пола;
• плоской кровли;
• колодцев;
• бассейнов;
• подвалов;
• цоколей;
• бетонных стен и потолков.

После высыхания жидкого стекла происходит закупорка всех пор в бетоне

Процесс пропитки включает несколько этапов. Прежде всего, требуется подготовка основы. Для этого поверхность тщательно очищают от старого покрытия, краски, мусора, пыли и грязи. Далее проводят зачистку металлической щеткой, основание покрывают битумной эмульсией слоем в 2 мм. Основе дают время просохнуть.

Затем осуществляется пропитка поверхности раствором с жидким стеклом. Пропорции жидкого стекла в бетоне зависят от типа поверхности (в соответствии с инструкцией применения). Если поверхность горизонтальная, то на нее наносят слой в 2-3 мм и разглаживают смесь шпателем. Заливку пола и перекрытий производят в несколько слоев, делая перерыв на определенное количество часов. Использовать поверхность можно спустя пару суток.

Во время работ нужно придерживаться ряда рекомендаций. В частности, раствор необходимо распределять равномерно. Покрытие следует производить максимально быстро, не допуская затвердевания состава. Надежную пропитку обеспечивает нанесение смеси в два или даже в три слоя. Для изоляции стен и потолка используют специальный пульверизатор, который способствует равномерному распределению раствора. Покрывают поверхность в два-три слоя.

Процесс организации производства жидкого стекла

Сама технология выглядит простой, однако требует к себе повышенного внимания и точности. При изготовлении жидкого стекла встает немало задач, решить которые под силу только крупным предприятиям химической направленности.

Первым этапом является измельчение кварца до состояния песка. Он смешивается с содой, поташом и сульфатом калия или натрия.

Вся смесь сплавляется в монолит при температуре выше 1200С, после чего плавится при температуре 170С в автоклаве

Важно отметить, что на последнем этапе давление должно составлять не более 0,8 МПа, иначе конечный результат совершенно непригоден

Для изготовления может использоваться совершенно разное оборудование, однако принцип одинаков у всех.

На конвейер поступают монолитные глыбы из смеси и доставляются в автоклав – закрытый сосуд для нагревания, где и происходит плавление и размешивание смеси. После этого весь материал поставляется дальше по конвейеру на следующие этапы производства.

Применение в быту

При производстве сантехнических работ важно, чтобы все соединения были герметичны. Жидкое стекло – отличный герметик

Просто нанесите его на резьбу или фланец, соедините элементы, закрутите резьбу, удерживайте их в одном положении в течение нескольких минут. Так можно сделать герметичным водопровод и канализацию. Ограничение – газовые трубы. Здесь лучше пользоваться специализированными методами.

Также можно на силикат клеить, например, линолеум. Многие пользуются ПВА или Бустилатом, но они не в состоянии защитить от бактерий, грибка, плесени. В больших залах для торжеств, в театрах и других местах, где есть массивные шторы, текстиль обрабатывают стеклом, что не только защищает ткань от пыли, сохраняя привлекательный внешний вид. Силикат не горит, и в случае возгорания не даст шторам вспыхнуть.

В некоторых случаях лучше именно этим клеем соединять изделия из глины или керамики, деревянных брусков, кожи, резины, картона, фанеры, листов ДВП или ДСП. Даже посуду можно чистить стеклом (жидким, естественно). Для этого разведите его водой в пропорциях 25:1, опустите пригоревшую сковороду, кипятите 2 часа. Затем счистите отставший нагар обычной губкой. Если нужно очистить фарфор или стекло, время кипения уменьшают до 10 минут.