Характеристики натриевого жидкого стекла

Применение жидкого стекла

Жидкое стекло нашло применение в различных сферах деятельности человека, поэтому быстро и компактно перечислить все моменты его применения невозможно. Но есть те сферы, которые обязательно нужно упомянуть:

1. Жидкое стекло используется для гидроизоляции. Этим материалом пропитывают и стены, и фундамент – жидкое стекло превращает такие поверхности в неподвластные воздействию влаги и перепадам температуры воздуха. Целесообразно применять данный материал при утеплении стен дома изнутри.
2. Жидкое стекло – отличное антисептическое средство. На стенах и потолке жилых помещений, да и вообще разных поверхностей, часто можно увидеть грибок и плесень – это последствия воздействия влаги. Чтобы избавиться от этого неприятного и вредного для здоровья человека явления, нужно использовать различные средства по уничтожению грибковых колоний. Если же обработать жидким стеклом поверхность уже поврежденную плесенью/грибком, то они просто исчезнут. С этой целью жидкое стекло применяется при подготовке стен к поклейке обоев.
3. Жидкое стекло отличается отменной адгезией. Это означает, что оно отлично склеивается с любой поверхностью. С помощью этого материала можно склеить абсолютно разные материалы – от картона до фарфора.
4. Жидкое стекло в разы повышает влагоустойчивость и пожаробезопасность дерева, бумаги и керамики – их специально покрывают этим средством.

Если рассматривать жидкое стекло исключительно со стороны строительных работ, то с этим материалом можно изготовить многие смеси. Материал нашел применение в следующих процессах:

1. Грунтовка с жидким стеклом. Используется для обработки поверхности перед покраской, нанесением обоев. Естественно, в чистом виде рассматриваемый вариант использовать нельзя – его просто смешивают с цементом в следующей пропорции: на 10 кг цемента берется такое же количество жидкого стекла. Сначала нужно смешать цемент с водой, а затем полученный раствор вливается в жидкое стекло.
2. Раствор для гидроизоляционных работ. Нужно смешать в равных пропорциях цемент, песок и рассматриваемый материал. Полученную смесь можно использовать для гидроизоляционных работ любой сложности.
3. Огнеупорный раствор. Сначала готовится цементно-песчаная смесь – на 1 часть цемента берут 3 части песка просеянного. Затем в полученную смесь добавляют немного жидкого стекла (примерно 20% от общего объема сухой смеси). Используют огнеупорный раствор с жидким стеклом для кладки каминов и печей.
4. Защитное средство от грибка и плесени. Необходимо развести рассматриваемый материал в воде (пропорции 1:1). Используется полученный раствор в качестве антисептика для обработки деревянных, каменных, оштукатуренных и других поверхностей.
5. Пропитка для обработки материалов в ходе подготовительных работ. Нужно будет 400 г жидкого стекла разбавить в литре воды и смазать поверхность два-три раза. Но учтите: каждый слой должен полноценно высохнуть и только после этого можно приступать к нанесению следующего слоя.

Общие свойства жидкого стекла

Любое растворимое стекло твердеет медленно, и только при условии взаимодействия с воздухом. Имеющаяся в нём углекислота вступает в реакцию с силикатом кремнезёма, способствуя его высыханию. При этом ранее стабильный раствор переходит в состояние геля, уплотняется и начинает приобретать прочность — так проявляются вяжущие свойства стекла.

Однако углекислота из воздуха не может проникнуть глубоко – не в той она концентрации. Поэтому следствие её воздействия на растворимое стекло проявляется только поверхностно. Высохнув, образовавшаяся плёнка перестаёт пропускать воздух и препятствует дальнейшему твердению.

• Несмотря на то, что в основе изготовления жидкого стекла применяются разные вещества, в конечном итоге они обладают практически одинаковыми свойствами. В чём заключается принципиальная разница, мы уже уточняли.
• Калиевое стекло более устойчиво к агрессивным средам, не бликует на поверхности и не оставляет белесых пятен. У него прекрасные вяжущие свойства, именно поэтому оно и применяется в производстве малярных составов.
• А вот для упрочнения поверхности фундаментов или стяжек однозначно применяется натриевое стекло. Оно же используется в нефтедобыче для отделения воды от нефти, в производстве чистящих и моющих средств.

Если говорить о чисто строительной области применения, то список технологий, в которых участвует жидкое стекло наиболее широк и приводится ниже.

Растворимое стекло в строительстве

Итак, рассмотрим несколько самых популярных способов применения жидкого стекла в строительстве:

Для чего применяется жидкое стекло в строительстве

При строительстве и ремонте жилых, складских и производственных зданий, жидкое стекло, чаще всего, используется в качестве гидроизолятора. Ниже приводится перечень наиболее распространенных работ с использованием данного состава.

1. Нанесение гидроизоляционного слоя на бетонные фундаменты. Материал разводят в соотношении 1:2 и тщательно перемешивают. Готовый состав наносится на поверхность с помощью валика или кисти. Технология обработки предусматривает нанесение двух слоев, причем второй слой наносят после полного впитывания первого.

1. Гидрофобизация цокольных и подвальных помещений. Значительно увеличить влагостойкость потолка, стен и пола в сыром подвальном помещении позволяет обработка внутренней поверхности раствором жидкого стекла, приготовленном в соотношении 1:2. Перед нанесением, обрабатываемые поверхности следует просушить с помощью тепловой пушки или другим доступным способом. Для большей эффективности состав наносят в 2 – 3 слоя.

1. Модификация бетонного раствора. Значительно увеличить влагостойкость бетона может добавление 1 л жидкого стекла в 100 л раствора. Состав тщательно перемешивается, что обеспечивает полное затворение силикатных примесей и получение однородной рабочей смеси.

1. Гидроизоляция бассейнов и искусственных водоемов с бетонной чашей. Обработка внутренней поверхности бассейнов жидким стеклом позволяет заполнить поры и микротрещины силикатным составом, который после полной полимеризации обеспечивает надежную гидроизоляцию чаши. Обработка производится в два этапа: сначала наносится грунтовочный слой, после высыхания которого производится нанесение главного гидроизоляционного слоя. Для пропитки используется вещество, разведенное с чистой водой в соотношении 1:2. При нанесении основного слоя состав не разбавляют. Для гидроизоляции 1 м2 поверхности потребуется приблизительно 0,5 л вещества.

1. Связывание пыли и мелкодисперсных частиц. Жидкое стекло может быть применено для грунтования бетонной стяжки. Водный раствор состава проникает в структуру бетона на глубину от 3 до 5 мм, после чего происходит его полимеризация. Застывший силикатный состав не только значительно увеличивает гидрофобность стяжки, но и связывает пыль и мелкодисперсные абразивные частицы.

1. Обработка древесины. Для защиты деревянных поверхностей от воздействия влаги можно использовать материал разведенное с водой. Пропитка силикатным составом позволит не только надежно защитить древесину от вредного воздействия влаги, но и предотвратит развитие грибков и бактерий.

1. Изготовление затирки для швов. Для заделки швов между керамическими плитками целесообразно использовать смесь на цементной основе с добавлением 1/4 части жидкого стекла. Такая затирка не боится воздействия влаги и обладает высокими бактерицидными свойствами, а добавление различных пигментов позволяет получить необходимый оттенок.

1. Приготовление быстросохнущих клеевых смесей. При добавлении в сухую цементно-песчаную смесь жидкого стекла можно получить густую клеящую массу, скорость застывания которой вполне сравнима со скоростью застывания гипса или алебастра.

1. Использование в качестве клея. Благодаря высокой адгезии силикатных смесей их можно применять для склеивания прессованного картона, фанеры, ДСП, ДВП, натурального дерева и других материалов, в частности, фарфора.

1. 1. Настил линолеума и ковровых покрытий. Жидкое стекло может быть использовано для укладки на черновой пол различных рулонных покрытий. Главными преимуществами таких смесей являются гидрофобность и бактерицидность. Использование силикатного стекла полностью исключает появление под настилом плесени и других микроорганизмов.

1. Антисептическая обработка деревьев. Во время прививок или обрезки веток, через образовавшийся срез дерево может быть заражено личинками вредных насекомых, и уязвимо к другим неблагоприятным воздействиям. Для предотвращения гниения и других нежелательных процессов достаточно обработать место среза неразбавленным силикатным составом.

1. Герметизация резьбовых соединений. Неразбавленное жидкое стекло можно использовать в качестве сантехнического герметика. Для этого нужно нанести состав на резьбовой участок и собрать конструкцию. После высыхания такого герметика, соединение будет обладать достаточной гидрофобностью, однако даже незначительное механическое воздействие или поворот муфты может привести к разгерметизации соединения.

Помимо перечисленных выше способов использования, жидкое стекло получило широкое распространение в создании декоративных предметов интерьера.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Термин «жидкое стекло» появился благодаря свойствам водянистой смеси при застывании преобразовываться в твердое прозрачное вещество. Его популярность обусловлена клеящими и водонепроницаемыми характеристиками. Изобрели средство еще в Средневековье. В основе его получения лежит реакция кремниевой кислоты и щелочных соединений. Запатентовал изобретение лишь в 1818 году немецкий химик-минералог Ян Непомук фон Фукс.

Жидкое стекло состоит из раствора натрия гидроксида и кремнеземсодержащих элементов

Классический состав вещества практически не изменился спустя столетия. Оно содержит кремнеземсодержащие элементы и раствор натрия гидроксида, способные растворяться в воде. Именно поэтому жидкое стекло еще называют растворимым. Внешне это бесцветное (бывает с зеленоватым или желтым оттенком) прозрачное вещество разной консистенции. Формула жидкого стекла представляет собой соединение щелочных силикатов, соответственно, имеет такой вид:

• Na2O(SiO2)n – силикат натрия;
• K2O(SiO2)n – силикат калия.

Чтобы получить представление, что это такое жидкое стекло, достаточно вспомнить школьный курс химии. Числовое отношение молекул SiO2 к молекулам Na2O или K2O называют кремнеземистым модулем, определяющим растворимость и ряд иных свойств жидкого стекла. Показатель n указывает на число молекул диоксида кремния.

Получают материал путем сплавления кварцевого песка, смешанного с содой или с сульфатом натрия и углем. Это происходит в специальных стекловаренных печах, которые действуют непрерывно. Технологически процесс варки аналогичен производству нерастворимого стекла. Жидкое стекло производят также посредством автоклавной обработки аморфного кремнезема едкой щелочью высокой концентрации.

Вещество обладает водонепроницаемыми и клеящими свойствами

Жидкое стекло: характеристики и применение материала

Универсальность средства обусловлена массой функций, которые выполняет жидкое стекло в строительстве (и не только), в частности:

• отталкивает влагу, устраняя негативные последствия воздействия воды на стройматериалы, выступая таким образом в роле гидрофобного изолятора;
• уничтожает бактерии, грибы и плесень, препятствует их размножению, являясь отличным антисептиком;
• используется для заполнения пор на разных поверхностях;
• нейтрализует статическое электричество, выполняя роль антистатика;
• служит термоизолятором и обеспечивает огнестойкость материала.

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве

Широкая область применения жидкого стекла и его функциональность обусловлены рядом специфических характеристик:

• легкостью проникновения материала в микроскопические трещины и поры, полной их заполняемостью, благодаря чему его просто наносить на бетонные и деревянные поверхности;
• минимальным расходом материала и невысокой стоимостью в сравнении с другими гидроизоляционными средствами;
• долгим сроком службы, который стартует от пяти лет;
• высокой влагостойкостью;
• степенью защиты, зависящей от количества слоев пропитки;
• нанесенный раствор образует слой гидроизоляции высокой степени надежности.

Калиевое или натриевое жидкое стекло: применение и различия

Главная особенность жидкого стекла – это его широкая сфера применения. Как уже упоминалось выше, в его состав могут входить два минерала – натрий или калий. В этом и заключается основная разница между двумя видами материала, но все же есть различия и в сферах их применения.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов

Жидкое стекло калиевого типа чаще всего употребляют в лакокрасочном производстве, так как это вещество отлично справляется с различными атмосферными и химическими нагрузками. Данный компонент довольно часто входит в состав силикатных красок.

Инструкцией по применению натриевого жидкого стекла предусмотрено его добавление в клеевые растворы, так как материал характеризуется высокими вяжущими свойствами. Именно этот состав обеспечивает хорошую гидроизоляционную защиту поверхностей. Вариант на основе натрия способствует увеличению прочностных характеристик конструкций из бетона. Кроме того, он благоприятствует их огнестойкости и обеспечивает высокие антисептические свойства.

Таким образом, обладает более обширным спектром свойств натриевое жидкое стекло, и применение его, соответственно, намного шире. В то же время стоимость калиевого стекла выше, так как оно намного эффективнее противостоит кислотам, влаге и атмосферным воздействиям. После его использования на поверхности не остается белесых пятен, характерных для натриевого раствора.

Инструменты для пропитки бетона жидким стеклом

Внесение любых пропиток требует предварительной подготовки бетона.

Чтобы реализовать этот этап работ потребуется следующее оборудование:

• шлифовальные машины – по бетону работают мощными и производительными аппаратами, также потребуется набор дисков с различной степенью зернистости;
• пескоструйные, дробеструйные аппараты – для подготовки берут выносливые, мощные машины с объемом бункера на 30-50 л. Подобные установки требуют подключения к компрессору, что также следует иметь в виду. Производительность не должна быть ниже 5-10 кв.м./ч;
• жесткие щетки для стяжки – инструмент применяется при ограниченном объеме работ, на небольших площадях и в труднодоступных участках;
• промышленные (строительные) пылесосы – для эффективного удаления пыли и шлама требуется аппарат с высокой силой всасывания – от 250 Бар. Кроме того, удобно работать машинами с большим мусоросборником – на 30-50 л. Требуется проконтролировать, чтобы щетка пылесоса плотно прилегала к полу;
• строительная дрель с миксерной насадкой – в ряде случаев на основе жидкого стекла готовятся специальные смеси. Для их приготовления используется именно этот инструмент, мощностью от 1400 Вт, скоростью – 400-700 об/мин, способностью работать в прямом и обратном направлении.

После окончания работ инструмент достаточно промыть теплой водой

Если участок работ небольшой, часто используют ручные шлифовальные машины. Кроме того, именно компактный инструмент поможет обработать места примыканий и прочие труднодоступные участки.

Жидкое стекло наносится кистями, валиками или краскопультами:

• с данным типом пропиток работают флейцевыми кистями различных размеров на основе смешанного ворса;
• валики следует подбирать с опорой на площадь работ. Самым удобным является инструмент на телескопической рукояти на основе велюра со средним ворсом;
• краскопульты – подобным оборудованием удобно работать по потолкам, стенам, в том числе в бассейнах, резервуарах и пр. В профессиональной среде используются образцы, способные обеспечить давление от 2 бар..

Несмотря на то, что силикатный клей не выделяет токсических веществ, в работе применяются средства индивидуальной защиты. Это малярные комбинезоны, спецобувь, перчатки, очки. При подготовке оснований для защиты органов дыхания или пыли надевают респираторы.

Вводим в бетон жидкое стекло – правила работы

Для обеспечения требуемого эффекта от использования присадки необходимо изучить правила работы с силикатной добавкой, а также подготовить необходимые инструменты.

Гидроизоляция жидким стеклом

Для поверхностной обработки бетонного массива понадобятся:

• широкий валик, позволяющий ускорить нанесение защитного состава;
• кисточка для обработки силикатной смесью небольших площадей и угловых зон;
• металлическая щетка для подготовки обрабатываемой поверхности;
• краскопульт, позволяющий наносить материал при выполнении работ в промышленных масштабах;
• емкость для смешивания ингредиентов и приготовления специальных строительных растворов;
• защитные рукавицы, предохраняющие кожный покров от контакта с силикатным компонентом.

Общие правила работы предусматривают:

1. Тщательную очистку обрабатываемой поверхности от загрязнений органического и неорганического происхождения.
2. Заделку глубоких трещин и выравнивание поверхности с применением шпатлевки для бетона.
3. Послойное нанесение материала с использованием широкого валика, кисти или промышленного краскопульта.

При нанесении покрытия двумя слоями, оно проникает вглубь массива на 1,5–2 мм. Модифицирующий состав не содержит вредных компонентов, однако следует промыть кожу водой при попадании силикатного раствора на ее поверхность. После завершения работ необходимо осмотреть и очистить инструмент от остатков силикатной смеси.

Как покрыть бетонный пол жидким стекломДля приготовления модифицированного бетонного состава потребуются следующие инструменты:

• специальная насадка на дрель, повышающие эффективность перемешивания компонентов;
• емкость для смешивания компонентов с помощью насадки или малогабаритная бетономешалка;
• средства индивидуальной защиты, предохраняющие кожный покров и слизистую оболочку от попадания добавки.

Алгоритм подготовки модифицированного бетонного состава предусматривает следующие операции:

1. Дозирование ингредиентов в необходимых соотношениях.
2. Добавление водного раствора специальной присадки в бетонную смесь.
3. Подготовку бетонной смеси согласно рецептуре.
4. Тщательное перемешивание компонентов до однородной консистенции.

Виды жидкого стекла и область его применения

Существует два способа защитить конструкции из бетона и железобетона от влаги при помощи силикатных растворов – выполнить покрытие бетона жидким стеклом или ввести его в состав бетонного раствора на этапе изготовления монолитной конструкции. Рассмотрим, за счет чего формируется защитный барьер при нанесении состава на поверхность, и что дает жидкое стекло в бетоне.

Внешняя обработка

Поверхностная обработка производится для защиты от влаги:

• фундаментных оснований;
• стен и полов во влажных помещениях, подвалах, цокольных этажах;
• балконов и перекрытий;
• внутренней поверхности бетонных резервуаров, колодцев, монолитных чаш бассейнов и т.д.

Для чего добавляют жидкое стекло в бетон? Введение в состав бетона силикатов калия и натрия позволяет получить материал, который после высыхания характеризуется уменьшенным диаметром капилляров и пор. Монолитные конструкции, выполненные из такого материала, характеризуются низким коэффициентом водопоглощения, повышенной прочностью и устойчивостью к воздействию влаги, термостойкостью.

Бетон с добавлением силикатов применяется при строительстве гидротехнических сооружений, а также для обустройства:

• фундаментов построек на водонасыщенных грунтах и участках, склонных к подтоплению;
• фундаментов каминов, уличных очагов, домашних печей;
• колодцев и септиков;
• уличных и закрытых бассейнов.

Цементно-песчаный раствор с добавлением силикатов применяется для ремонтных работ в аварийных ситуациях – он в короткие сроки схватывается, образуя гидрофобный материал, и позволяет ликвидировать течь.

В строительстве применяются два вида жидкого стекла – калиевый и натриевый раствор.

1. Натриево-силикатный. Широко применяется для гидроизоляции. Добавляемый в раствор для штукатурки стен натриевый раствор силикатов используется для обработки стен подвальных помещений и цокольных этажей. Данный вид растворов отлично сочетается с другими строительными и отделочными составами.
2. Калиевый. Имеет высокий уровень кристаллизации, поэтому он обладает повышенной стойкостью к механическим повреждениям. Используется в основном в качестве обмазочного гидроизолирующего материала, в том числе для обработки деревянных поверхностей.

Растворы силикатов применяются в трёх основных областях строительства.

Силикатные растворы применяются в качестве добавок при создании клеевых составов для монтажа каменных и бетонных отделочных материалов. Такие силикатные клеи служат отличным скрепляющим материалом, обладающим хорошей адгезией и стойкостью к воздействию внешней среды.

Если добавить жидкое стекло в бетон, можно улучшить его технические характеристики, прежде всего влагостойкость и жаропрочность.

Особенности изготовления

Что же представляет собой этот материал? Жидкое стекло является водным щелочным раствором силиката натрия или калия. Сейчас существует несколько методик, по которым изготавливается данный материал. Это обусловлено тем, что его основу составляют вещества, которые содержатся в составах других видов стекла. Этот материал иногда называют силикатным клеем. Часто он изготавливается так же, как его твердый «собрат». Происходит сплавление обычной питьевой соды и крупинок песка. Этот процесс реализуется под воздействием высоких температур. Также существует альтернативный способ изготовления. На материал, содержащий кремнезем, осуществляется воздействие раствором натрия, калия или лития. При этом поддерживается постоянная температура.

Гидроизоляция жидким стеклом

Гидроизоляционные растворы 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.

Подвала

Это ответственное сооружение в доме и изоляция 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:

1. Очистить трещины и швы от посторонних предметов и запыления;
2. Подготовить ремонтную смесь в соотношении: цемента – 20 ч., жидкого стекла – 1 ч. Следует добиваться максимальной пластичности смеси, для чего ее консистенцию контролируют объемом воды;
3. Трещины заделывают ремонтным раствором;
4. Выравнивают место ремонта, заштукатурив его этой же смесью;
5. Место ремонта промазывают водой, используя кисть;
6. Через 24 часа наносят слой ЖС.

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.