жидкое стекло в растворе для чего применяется
Жидкое стекло – приготовление раствора и его применение в строительстве
Обработка жидким стеклом изделий из бетона и дерева применяется довольно давно. Это вещество добавляют в цемент, что позволяет ускорить процесс вставания смеси, его используют для гидроизоляции подвалов, для обработки бассейнов и прочих гидротехнических сооружений. Жидкое стекло в изначальном состоянии напоминает прозрачные или беловатые кристаллы, получаемые в процессе плавки соды и диоксида кремния в определенных пропорциях под давлением. Этот материал был изобретен в XIX веке и по настоящее время активно используется в строительстве и ремонтных работах, благодаря своим уникальным свойствам.
Для выполнения строительных работ кристаллы разводят водой, но чаще всего материал поставляется в промышленной упаковке. Попадая на открытый воздух ЖС моментально высыхает, образуя защитную пленку, что позволяет использовать его для пропитки изделий и конструкций, с целью обеспечения защиты от влаги, огня и гниения.
Существует несколько видов жидкого стекла. Их подразделяют в зависимости от основного вещества, используемого в смеси.
Натриевое
Образование на основе солей натрия характеризуется вязкой структурой, высокой прочностью и проникающей способностью. Отлично сопротивляется открытому огню, высоким температурам, также состав способен сохранять форму даже при деформации основания, на которое он был нанесен.
Калиевое
Данный материал содержит в своем составе соли калия. Структура смеси рыхлая, состав обладает повышенной гигроскопичностью, образует матовую поверхность. Калиевые составы хорошо сопротивляются чрезмерному воздействию тепла и деформациям.
Литиевое
Применяется для придания обрабатываемой поверхности защиты от термического воздействия. Выпускается небольшими партиями. Для некоторых работ применяют комбинированные смеси.
Состав
Изготовление стекла происходит при смешивании мелкозернистого кремниевого сырья и гидроксидом натрия под давлением с применением высоких температур, либо растворение песка в щелочной среде. Также для производства используют силикат калия и мелкий песок.
Несмотря на длительную жизнь этого материала, ничего нового в процесс изготовления за многие годы привнесено не было.
Характеристики
ЖС представляет собой материал тягучей, вязкой консистенции, который на воздухе быстро сохнет и образует монолитное, прочное, не пропускающее воду, основание.
Жидкое стекло, натриевое и калиевое, обладают следующими характеристиками:
Плюсы и минусы
При работе с ЖС в строительстве или при проведении ремонтов, выявляются следующие плюсы:
Существуют и отрицательные особенности у ЖС. К минусам относят:
Области применения жидкого стекла
ЖС задействуют в общестроительных работах и для решения задач бытового порядка. Обычно его применяют для обеспечения следующих видов работ:
Приготовление растворов с жидким стеклом
Желательно приобретать уже готовые пропитки и смеси, которые предназначены для конкретных задач, но самостоятельное замешивание компонентов обойдется дешевле, поэтому часто необходимые растворы готовят на строительной площадке.
Пропорции
Для подготовки специального раствора с использованием данного вещества в различных целях требуется соблюдение определенных пропорций. Сколько добавлять каждого вещества в тот или иной раствор, зависит области применения смеси.
Составы для окраски
Особенность воздействия силикатных составов на пигменты ограничивает количество вариантов расцветок. Для приготовления красок используют силикат калия, который, в отличие от силиката натрия, позволяет получить более равномерную смесь.
Подобные составы продаются в готовом виде (необходимо только смешать два компонента).
Составы для грунтования
Для получения качественной грунтовки по бетону нужно соединить цемент и стекло в соотношении 1 к 1, что позволяет значительно укрепить основание. Если поверхность стяжки планируют закрывать плиткой, раствор делают более легким.
Пропитка поверхностей
Для повышения срока службы конструкций и отдельных изделий, применяют водный раствор жидкого стекла в соотношении 1:5. Наносят пропитку с помощью кисти, валика или краскопульта. Отдельные небольшие элементы можно полностью погружать в готовый раствор.
Состав для гидроизоляции
Для защиты бетонных поверхностей от влаги, готовят раствор из равных частей песка, цемента и стекла. Добавление воды производится до получения пластичной консистенции. Данная смесь может использоваться для обработки гидротехнических конструкций.
Состав для огнезащиты
Усиление ЖС кладочного раствора помогает повысить эффект огнезащиты. Рекомендуемый состав кладочного раствора: цемент и песок 1:3, вода добавляется до формирования пластичного образования, стекло – 20% от общей массы смеси. ЖС добавляют после приготовления ЦПР.
Состав антисептический
Чтобы избежать поражения конструкций плесенью, грибками и гниением, рекомендуется обрабатывать поверхности пропиткой, состоящей из равных долей воды и ЖС. Обрабатывают данной пропиткой как железобетонные, так и деревянные конструкции.
Состав ремонтный
Для устранения трещин, заделки стыков между плитами и при заливке стяжки, необходимо соединить следующие ингредиенты: 1 часть ЖС, 1 цемента и 3 части песка. Смесь необходимо готовить до достаточно густой консистенции, чтобы при производстве работ она не стекала из трещин.
Инструкция по замешиванию
Чтобы правильно подготовить смесь с добавлением ЖС, следует придерживаться рекомендаций, разработанных для составов, используемых для выполнения определенных видов обработки и ремонта поверхностей.
Смешивание сухих компонентов раствора производят отдельно, также отдельно разбавляют ЖС водой. Добавляют сухие компоненты в водный раствор постепенно, перемешивая слои. Если требуется сделать смесь более пластичной, увеличивают объем воды.
Последующее нанесение жидкого стекла на обрабатываемые участки следует выполнять с учетом технологий отделочных работ.
Способы нанесения материала
При производстве работ с ЖС необходимо использовать средства физической защиты работника, для чего используют защитные костюмы и защитные маски. Попадание раствора в глаза может нанести существенный вред здоровью.
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.
Гидроизоляция жидким стеклом
Гидроизоляционные смеси с применением ЖС позволяют провести обработку любых сооружений их бетона и древесины, установленных районах с влажностью, превышающей норму.
Фундамента
Чтобы защитить фундамент от разрушения во влажной среде, необходимо нанести жидкое стекло для бетона. Инструкция по применению указывает, что для максимальной защиты эту операцию следует провести дважды. После нанесения слой должен полностью высохнуть, затем наносят следующий. После пропитки бетонного основания стеклом, изоляцию усиливают прочими техническими материалами.
Для устранения трещин и маскировки стыковочных швов приготавливают ремонтный состав в соотношении: цемент – 1 кг, вода 750 мл, ЖС – 50 грамм. Для обеспечения лучшей защиты бетонного основания рекомендуется использовать ЖС в виде присадки в объеме 5% от общей массы смеси.
Бассейна
Чтобы устранить протечки ванны сооружения, необходимо обработать поверхность ЖС для бетона. Раствором равномерно обрабатывают стены и пол конструкции. После высыхания одного слоя, наносят следующий. Для надежной защиты сооружения рекомендуется выполнить пропитку трижды.
От воздействия грунтовых вод
Ограничить поступление грунтовых вод может специальный бетон, в состав которого входит ЖС.
Подвала
Это ответственное сооружение в доме и ограждение его от протечек является главным условием для сохранения благоприятного климата в квартире и во внутренних помещениях. Обычно хозяева сталкиваются с проблемой трещин и плохой гидроизоляции стыков. Чтобы избавиться от проблемы потребуется:
При выполнении гидроизоляционных работ необходимо помнить о химических реакциях, происходящих со смесями в которых присутствует ЖС. Ввиду быстрого затвердевания раствора, в целях экономии материала, рекомендуется готовить небольшие объемы для работ.
Видео по теме
Коровин Сергей Дмитриевич
Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.
Как применяется жидкое стекло
В строительстве и в других видах работ широко используется жидкое стекло.
Всем с детства знаком силикатный клей. До появления клеевых карандашей им пользовались для склеивания картона, бумаги и не только, а нынешние школьники готовят из него разноцветные слаймы.
Силикатный клей и есть жидкое стекло – кремниевое соединение калия и/или натрия, реже – лития.
Каталог продукции CEMMIX
Liqui
Универсальное защитное пропиточное средство для бетонов и других строительных материалов.
Что это такое
Всем с детства знаком силикатный клей. До появления клеевых карандашей им пользовались для склеивания картона, бумаги и не только, а нынешние школьники готовят из него разноцветные слаймы.
Силикатный клей и есть жидкое стекло – кремниевое соединение калия и/или натрия, реже – лития.
Химическая формула жидкого стекла:
Как его изготавливают
Для изготовления жидкого стекла кремнеземсодержащее сырье обрабатывают в автоклаве концентрированными растворами гидроксида натрия или калия. Другой метод – сплавление кварцевого песка с содой.
Получается густое прозрачное вещество желтоватого или сероватого цвета.
Свойства жидкого стекла
Состав и свойства жидкого стекла регулируются ГОСТ 13078–81 «Стекло натриевое жидкое. Технические условия»:
Отвердевший на воздухе силикатный клей растворим в воде, но при реакции с ионами металлов или с кислотами образуются нерастворимые соединения: силикаты и гель кремнекислоты соответственно. При реакции с основными оксидами металлов (алюминатами, плюмбатами, цинкатами) образуется смесь кремниевого геля с труднорастворимыми силикатами. На этом эффекте основано применение жидкого стекла как гидрофобизирующей добавки в бетон.
Калиевое или натриевое? В чем отличие?
Состав и свойства этих видов жидкого стекла различны, поэтому область применения тоже различается:
Безопасность
Все виды жидкого стекла не токсичны и безопасны, но при работе с ними следуют соблюдать меры предосторожности: не допускать попадания на кожу и в глаза, работать в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. У жидкого стекла щелочная реакция, это значит, что оно может раздражать кожу и слизистые оболочки.
Применение
Жидкое стекло имеет следующие характеристики:
Благодаря этим качествам жидкое стекло широко применяется в различных сферах:
Гидрофобизация бетона
Бетон не зря называют искусственным камнем; это прочный и долговечный материал. Но его устойчивость снижается в присутствии высокой влажности и кислот: начинается коррозия, может появиться плесень, бетонная конструкция быстро разрушится. Чтобы создать бетон, который не боится влаги, необходимо использовать гидрофобизирующие добавки.
Водоотталкивающие свойства необходимы бетону в следующих случаях:
Одним из популярных средств, которые придают бетону водоотталкивающие и антисептические свойства, является жидкое стекло.
Добавление жидкого стекла в бетон ускоряет его застывание, поэтому работы нужно проводить быстро. В случае необходимости ускорить застывание бетона целесообразнее использовать специальные добавки-ускорители.
Методы применения
Применять жидкое стекло можно разными способами: наносить на поверхность в виде водного раствора, приготавливать быстрозастывающие цементные растворы для ремонта или финишного покрытия, либо добавлять непосредственно в бетонный раствор.
Создание водоотталкивающего покрытия
Этот метод используется для гидрофобизации колодцев, стен, плит перекрытий.
Для гидрофобизации плит перекрытий используют пленку, специальные водоотталкивающие праймеры под бетон, но жидкое стекло – самое доступное по цене средство.
Жидкое стекло наносится на очищенную поверхность валиком, кистью или краскопультом тонким слоем. После просушивания можно нанести дополнительный слой средства.
Используя методы разбрызгивания, защищайте глаза и дыхательные пути. Используйте защитные очки и респиратор, проводите работы в проветриваемом помещении.
При нанесении жидкого стекла на бетонную поверхность следует убедиться, что она хорошо просохла. Поверхности, покрытые жидким стеклом, плохо принимают краску, поэтому следует выбрать другие виды отделки.
Специальные мастики и пропитки промышленного производства удобны в применении и дают предсказуемый результат. Можно выбрать интересный вариант с финишем «мокрый камень» или абсолютно незаметное, не меняющее цвет поверхности, покрытие.
Обеспыливание
В процессе твердения бетона на поверхности проступает так называемое «цементное молочко». Застывая, оно дает тонкий слой слабого бетона на поверхности изделия. Этот слой склонен к выкрашиванию и образованию пыли.
Бетонная пыль нежелательна по следующим причинам:
Для обеспыливания пола применяют специальные пропитки, шлифование или покрытие жидким стеклом.
Готовая поверхность приобретает прочность, гладкость и глянец.
Добавление жидкого стекла в бетонный раствор
Жидкое стекло добавляют непосредственно в бетонный раствор для придания гидрофобизирующих и антисептических свойств, ускорения застывания и увеличения прочности готовых бетонных изделий.
Обычно добавляют не более 3% жидкого стекла от массы бетона; более высокая концентрация (до 25%) применяется для замешивания ремонтных и затирочных растворов. Заливка бетона с большим количеством жидкого стекла приводит к хрупкости готовых бетонных изделий.
При добавлении в бетонный раствор 2% жидкого стекла схватывание бетона начинается через 45 минут, затвердевание – через сутки.
Инструкция по самостоятельному замешиванию бетона с добавлением жидкого стекла
Замес бетона с жидким стеклом производят в несколько этапов:
В процессе эксплуатации прочность жидкого стекла – 5 лет. Специальные гидрофобизирующие средства разработаны таким образом, чтобы обеспечить бетону водонепроницаемость и длительный срок службы.
Изготовление проникающего покрытия
Для обработки поверхностей используют не только жидкое стекло в чистом виде, но и растворы, замешанные на тонкосмолотом наполнителе и цементе, с добавлением активного кремнезема, воды и жидкого стекла. Все компоненты смешиваются строительным миксером до получения густой массы и используются как финишное покрытие стяжки толщиной 2-4 мм либо как гидроизолирующее покрытие колодцев, бассейнов.
Смесь с жидким стеклом густеет очень быстро, поэтому работу можно разбить на несколько этапов и для каждого из них замешивать раствор заново.
Водостойкая штукатурка
Для приготовления водостойкой штукатурки используют следующую формулу:
Штукатурка с жидким стеклом обладает повышенными адгезионными свойствами и позволяет получить антисептическое, водостойкое и прочное покрытие.
Для повышения адгезии гладких оснований с штукатуркой или плиточным клеем, используйте специальную грунтовку.
Жидкое стекло в ремонтных и отделочных работах
Натриевое или калиевое жидкое стекло находит применение в отделочных и ремонтных работах:
Применение в творчестве
Жидкое стекло применяют:
Театральные костюмы и декорации обрабатывают жидким стеклом для придания им огнеупорных свойств.
Жидкое стекло в быту
Материал находит применение в домашнем хозяйстве: от мелкого ремонта и обработки жидким стеклом спилов на деревьях до очистки посуды. Один из популярных рецептов: силикатный клей, хозяйственное мыло и кальцинированнаую соду добавляют в воду, и в этом растворе кипятят посуду для очистки ее от нагара.
Как приготовить жидкое стекло своими руками
Приготовить жидкое стекло можно и самостоятельно. Существуют два основных способа:
Но смысла в домашнем изготовлении жидкого стекла нет. В первом варианте жидкое стекло получится слишком дорогим, во втором необходимо специальное оборудование.
Цены и производители
Популярность жидкого стекла не в последнюю очередь обусловлена его доступностью и низкой ценой. Розничная цена на материал – около 2 долларов за 1 кг. Оптовые цены еще ниже.
Современные гидрофобизирующие добавки для бетона расходуются экономично и удорожают бетонный раствор незначительно. Они имеют комплексный состав и обеспечивают не только влагоотталкивающие свойства бетона, но и другие: морозостойкость, коррозионную стойкость, защиту от высолов и плесени.
Популярные марки жидкого стекла: «Меттерра», «Кубаньжелдормаш», ЗАО «Торговый дом «Стеклопродукт», «Оксиум», «Ивхимпром», «Контакт».
Достоинства и недостатки жидкого стекла
К несомненным достоинствам материала относятся:
Минусы жидкого стекла:
Благодаря доступности и низкой цене жидкое стекло широко используется в строительных и ремонтных работах, а также в быту. Если бытовое применение жидкого стекла и использование его в объектах невысокой важности вполне оправданны, при строительстве важных объектов целесообразно использовать специальные гидрофобизирующие, антисептические, ускоряющие добавки в бетон, мастики и пропитки. Они удорожают стоимость материалов незначительно, но обладают гарантированными свойствами, просты в применении и надежны.
Сколько жидкого стекла нужно добавлять в цементный раствор?
Жидкое стекло используется как добавка в различные строительные смеси. Основное предназначение – создание поверхностного защитного покрытия, оно предотвращает проникновение влаги и улучшает декоративные качества материала. Жидкое стекло и цемент в соответствующей пропорции придают полезные свойства готовому материалу: антисептические, кислотоупорные, гидрофобные и огнезащитные качества.
Особенности жидкого стекла
Применение раствора жидкого стекла обусловлено составом материала, в его основе используется силикат натрия – это вещество без цвета, которое устойчиво к проникновению влаги. В дорогих составах применяется силикат калия, он обладает повышенными техническими характеристиками и склонен к формированию поверхностной плёнки. Для получения основных компонентов на предприятиях сплавляют соду, или поташ с кремниевым диоксидом. Без примесей материал абсолютно бесцветный, или имеет вид белых кристаллов.
Применение силикатного стекла в строительных растворах актуально в виде силикатных жидких смесей, которые относительно густые и вязкие. Затвердение состава происходит при контакте с углекислым газом, которого много в воздухе. В процессе застывания появляются аморфные гидратированные оксиды кремния.
Широко распространено добавление жидкого стекла в цементные составы при выполнении строительных работ
Цемент и жидкое стекло совместно используются для обеспечения устойчивости к кислотным и механическим воздействиям. Штукатурка с указанной добавкой обеспечит создание гидрофобного покрытия. Особый вид стекла применяется для обработки поверхностей из дерева и бетона, его часто добавляют в краски. Цемент с силикатом разводятся в различных пропорциях в зависимости от необходимости водонепроницаемости покрытия, обычно в диапазоне 2-10% от общей массы.
Плюсы и минусы использования жидкого стекла
Добавление силикатного стекла в раствор приводит к повышению его технических и эксплуатационных характеристик.
Среди основных плюсов:
Средство является лидером по качеству и цене в своей сфере. В сравнении с другими материалами этот используется чаще из-за доступности и лёгкости нанесения, но у него есть недостатки.
К негативным сторонам относятся:
Использовать материал можно самостоятельно, а для улучшения результата можно внести пластификатор. Чтобы избежать перерасхода материала, лучше его приготовлять в малых количествах.
На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла
Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла
Преимущественно разводят силикатный состав, его развести относительно просто – добавить воду, вспомогательные компоненты и перемешать с цементом. Стоит учитывать, что в составе самого стекла уже содержится небольшое количество воды. Для строительства приготовляется состав из цемента, песка, стекла, также желательно вносить пластификаторы.
Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками
На этапе подготовки необходимо иметь жидкое стекло в количестве достаточном для добавления в раствор и нанесения слоем до 3 мм. Цементный раствор с жидкостью чаще смешивается исходя из соотношения 10 к 1. Для использования в качестве гидроизоляции подобной концентрации будет достаточно. При использовании соотношения жидкого стекла с цементным раствором в массовом эквиваленте, важно учитывать значение плотности состава.
Масса в зависимости от плотности:
При соблюдении пропорции силиката в бетоне увеличиваются гидроизоляционные характеристики состава, что особенно важно для поверхностей, контактирующих с землёй и водой. Для придания прочности бетонам рекомендуется добавление силиката не только в раствор, но и использование в качестве наружного покрытия.
Материал широко используется для гидроизоляции колодца, стен зданий во влажных регионах и сооружений гидротехнического назначения. В отношении колодца и подобных строений рекомендуется использовать песок мелкой фракции с цементом в равных пропорциях. До нанесения выполняется главная подготовка – обработка поверхности силикатом.
Если поверхностная часть несущей конструкции пропитывалась раствором, не стоит дожидаться полного застывания состава. После формирования бетона поверхность, обработанная силикатом, покрывается плёнкой, которая ухудшает адгезию. На застывшее стекло плохо фиксируется даже грунтовка.
Повышение водонепроницаемости и жаропрочности
Раствор с жидким стеклом уменьшает пористость состава, и повышает водонепроницаемость. Бетонная конструкция и железобетонное изделие при нахождении в условиях повышенной влажности становятся уязвимыми к плесени и грибку. Благодаря антисептическому эффекту стекла, его нужно использовать в местах, контактирующих с водой, это защитит от образования плесени.
Приготовить такой состав можно лишь при добавлении небольшой концентрации раствора – 3% от общего объёма. Предпочтительно совмещать с крупнофракционными цементами. Смешивайте цемент в указанной пропорции, иначе при вымывании силикатного состава из бетона, он утратит часть прочностных характеристик и станет уязвимым к действию влаги.
Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств
Добавка применяется для получения жаропрочного искусственного камня. Если подвергнуть стандартный бетон воздействию жара, около 200°С, материал начнёт разрушаться. Если внести 1 литр кварцевого раствора на 3-3,5 л цемента, повышается жаропрочность до 1000-1400°С, что применяется для закаливания декоративного камня. В процессе расчета изготовления облицовочного камня закладывается 29-34% на жидкое стекло.
Состав требуется добавлять при кладке блоков в промышленных объектах, частном строительстве: возведение каминов, дымоходов, печей.
Затвердевание
Использовать цемент с добавлением силикатов допускается в любой сфере, но особенно рекомендуется в местах с необходимостью быстрого застывания состава. Действует закономерность, чем в большем количестве применяют жидкое, тем быстрее схватывается бетон.
Конкретные примеры:
В основе примера используется цемент марки М400. Некоторые источники рекомендуют для повышения прочности бетона и высокого качества состава рекомендуют добавлять 25% силиката, но химические и технические характеристики подобного раствора будут снижены. Всего за сутки готовый раствор начнёт рассыпаться, а добавка жидкого стекла в концентрации выше 25% вовсе не позволит застыть составу. На основании этого мы понимаем, что превышать концентрацию 10% силикатного клея для защиты от влаги не рекомендуется.
Заключение
При расчёте фундамента калькулятором и определении количества облицовочного кирпича важно учитывать необходимость в бетоне, а также силикатах. Техника строительства бетона с водопроницаемостью приведёт к быстрому разрушению строения. Для постройки долговечного здания важно соблюдать концентрацию песка, цемента и жидкого стекла. Разведение бетона – очень серьезная процедура, её можно выполнять без предварительного согласования с заказчиком или государственными органами, но в строгом соответствии с инструкцией.