Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение жидкого стекла в строительных растворах

Оправдано ли применение жидкого стекла для гидроизоляции в строительстве?

Стекло всегда было незаменимым в строительстве, так как у него много полезных свойств и применять его можно при этом в различных сферах. По своей химической природе жидкое стекло бывает двух видов – на водно-щелочном растворе силикатов калия или натрия. Чаще всего в продаже можно встретить натриевый вариант. Применяется жидкое стекло чаще всего в строительстве плотностью 1300-1500 кг/м3 и силикатным модулем 2,6-3. Калиевое стекло более дорогое. Его можно встретить при изготовлении силикатных красок и клеев. Калиевый вариант выгодно отличается от натриевого тем, что не дает на штукатурке и окраске высолов.

Гидроизоляция бетона
жидким стеклом

Жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатов натрия – Na2O·nSiO2 или калия – K2O·nSiO2.

Качество жидкого стекла оценивают по плотности, вязкости раствора и модулю стекла (2,6-4,0), который равен отношению числа грамм-молекул кремнезема к одному грамм-молю оксида натрия или калия. С увеличением модуля повышаются клеящие свойства жидкого стекла и стойкость изделий к кислотам.

Приготовление жидкого стекла

Технология получения жидкого стекла включает сплавление смеси кварцевого песка с карбонатом натрия (калия) или сульфатом натрия (калия) при температуре 1300-1400 °С, охлаждение расплава и его растворение паром под давлением 0,6 — 0,8 МПа в автоклаве.

Растворимое стекло затвердевает только на воздухе. Сущность процесса заключается в испарении воды, повышении концентрации свободного коллоидного кремнезема, его последующей коагуляции и уплотнения.

Само по себе жидкое стекло твердеет очень медленно вследствие образования на его поверхностных слоях плотной пленки, препятствующей проникновению СО2 во внутренние слои и их высыханию. Поэтому для ускорения твердения применяют различные катализаторы, главным образом кремнефтористый натрий.

Наибольшее распространение получило более дешевое натриевое стекло, хотя по свойствам калиевое более ценно.

Применение жидкого стекла

Проявление жидким стеклом вяжущих свойств, обусловливает его использование в качестве связующего в составе композиционных материалов.

Жидкие стекла применяются в качестве компонента цементов — гетерогенных систем, включающих наряду с растворами силикатов тонкодисперсные порошки. Порошки образуют с жидкими стеклами химически взаимодействующую композицию (цемент). В таких цементах жидкое стекло является жидкостью затворения порошковой части. Цементы на основе водорастворимых силикатов идут на изготовление композиционных материалов и покрытий различного назначения.

Следует уточнить, что понимают под вяжущими свойствами жидких стекол. Это уровень прочности искусственного камня, полученного при твердении цемента на основе жидкого стекла (жидкое стекло+тонкодисперсные порошки+добавки различного назначения), или композиционного материала на основе жидкого стекла или жидкого стекла с отвердителем. Вяжущие свойства жидкого стекла отождествляют также со значением его адгезии к подложкам различной природы.

Исходя из классификации строительно-технических свойств строительных вяжущих веществ, жидкое стекло относят к «воздушным вяжущим», поскольку искусственный камень на его основе неводостоек — разупрочняется при хранении в воде. Однако специальными приемами водостойкость такого камня может быть значительно повышена, прежде всего, за счет правильного выбора отвердителя, использования термического отверждения, введения добавок-модификаторов и т.д.

Водостойкость композиционных материалов на жидких стеклах зависит от значения силикатного модуля и заметно повышается при превышении значения 3,3. Дальнейшее повышение модуля приводит к повышению водостойкости материала на основе щелочных силикатов, которая монотонно возрастает в области полисиликатов (при n>4,0), однако в этой области наблюдается ослабление вяжущих свойств.

Ускорение схватывания цемента

Прибавление раствора жидкого стекла к воде затворения цемента ускоряет процесс его схватывания и твердения, что имеет большое практическое значение, например, при зимних бетонных работах. Скорость твердения цементных растворов зависит от состава жидкого стекла и в особенности от содержания в нем кремнезема. Чем выше кремнеземистый модуль жидкого стекла, тем эффективнее происходит его взаимодействие с цементом.

Прибавление к цементному раствору 2 % жидкого стекла ускоряет начало схватывания в 3 раза, а конец схватывания больше чем в 4 раза. Но прочность затвердевшего раствора в этом случае несколько снижается. Дальнейшее прибавление жидкого стекла в количествах до 10 % совершенно не ускоряет начала схватывания, конец же схватывания ускоряется в 6 раз.

Полимерцементные составы

Хорошо зарекомендовали себя при гидроизоляции подземных железобетонных конструкций цементные сложные композиции, включающие для обеспечения заданных свойств до пяти ингредиентов: цемент, песок, синтетический латекс, жидкое стекло, эмульгатор. Основное преимущество таких полимерцементных материалов экологическая безопасность.

Инъекционные составы

Жидкое стекло применяется для укрепления, уплотнения (силикатизации) слабых грунтов на строительных площадках. Вначале в грунт под давлением закачивают раствор хлористого кальция определенной концентрации, затем жидкое стекло. В результате реакции этих веществ образуются плохо растворимые соединения, которые повышают механическую прочность грунтов.

Добавление жидкого стекла в бетон

Бетон с добавками жидкого стекла не рекомендуется для гидроизоляции, так как со временем жидкое стекло вымывается из бетона, оставляя после себя поры, нарушающие герметичность бетона.

Читать еще:  Время схватывания цементного раствора

Недостатки

Это прежде всего высокая проницаемость жидкостей в композициях на его основе, нестойкость против воздействия растворов щелочей и относительно невысокая водостойкость. Снижают проницаемость и повышают водостойкость композиций введением различных добавок. Модифицируют свойства жидкого стекла в процессе приготовления композиций.

Правила применения

Процесс подготовки раствора не сложен, бетонный раствор с жидким стеклом легко приготовить своими руками. Для получения качественного продукта важно соблюдать правильные пропорции компонентов смеси и знать определенные условия использования, чтобы бетон не растрескивался и не разбивался. Правила следующие:

  • Жидкое стекло в бетон не добавляется. Сначала готовится сухая смесь, которая разводится тонкой струйкой растворенного в воде клея, при постоянном перемешивании.
  • Важно строго соответствовать инструкции, соблюдать пропорции компонентов. 3% – составляющая силикатного клея в растворе для фундамента, в других случаях максимальный процент нахождения клея в составе может достигать 25, от общей массы.
  • Жидкий клей способствует быстрому затвердеванию раствора. Добавление незначительного количества воды, либо подготовка малых порций поможет в работе. Готовить смесь в бетономешалке бессмысленно, она схватится до окончания перемешивания.

Вернуться к оглавлению

Области применения жидкого стекла

ЖС задействуют в общестроительных работах и для решения задач бытового порядка. Обычно его применяют для обеспечения следующих видов работ:

  • с целью обеспечения гидроизоляции бассейнов, бетонных стяжек, фундаментов, подвальных помещений, канализационных труб и колодцев;
  • для усиления огнеупорных свойств растворов для кладки печей;
  • с целью защиты изделий из бетона и древесины от процессов гниения и образования плесени;
  • используют как добавку в красящие составы, чтобы получить повышенные прочностные и огнеупорные характеристики;
  • для наклейки ПВХ плит и линолеума;
  • для закупорки открытых пор поврежденных деревьев;
  • с целью восстановления стеклянных, деревянных и пластиковых изделий;
  • для обработки кузова машины;
  • для организации наливных полов.

Рекомендуемые соотношения

Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций. Ошибка может вызвать разрушение или растрескивание конструкции. Процентное соотношение добавок, вводимых в цементный раствор, определяется с учетом объема цемента.

Применение жидкого стекла в строительных растворах осуществляйте, согласно следующим рекомендациям:

  • Жидкое стекло как гидроизоляционная добавка позволяет приготовить водостойкую штукатурку. Для раствора используйте 15% состав композита и смешайте с песчано-цементной смесью, соотношением 2,5:1.
  • Жидкое стекло с цементом для выполнения гидроизоляции бассейнов смешивайте, соблюдая пропорцию: на 10 объемных частей смеси должна быть добавлена одна порция силиката.
  • Цемент и жидкое стекло, а также песок, используемые, как защитные составы при изготовлении колодцев, применяйте в соотношении 1:1:1. Общая консистенция смеси должна соответствовать вязкости густой сметаны.
  • Жидкое стекло для бытовых целей следует добавлять в бетон объемом не выше 10% от общего веса.
  • Жидкое стекло и цемент, совместно с песком, перемешивается в соотношении 1,5:1,5:4 для подготовки обмазочных составов, обладающих огнеупорными свойствами. Доля воды для этого рецепта составляет не более четверти от общего объема добавки.

Для снижения твердеющих свойств рекомендуется сначала смешать жидкое стекло с водой, и только потом добавлять его в песчано-цементную смесь

Особенности применения

Жидкое стекло принято иногда добавлять в цементную смесь при бытовом использовании. Здесь нужно с пониманием отнестись к этому процессу. Добавление силиката натрия в количестве, превышающем 5% к цементной смеси или к готовому бетону, может отрицательно повлиять на прочностные характеристики в дальнейшем. Раствор цемента или бетон, который содержит более 5% силиката натрия в своем составе, начинает затвердевать значительно раньше, тем самым усложняя процесс укладки смеси. Быстрое затвердевание смеси отрицательно скажется в более позднем времени на прочностных характеристиках возводимого объекта. Одной из основных ошибок является добавка жидкого стекла в бетон, который предназначен для заливки фундамента. Быстрое схватывание раствора и чрезмерное насыщение силикатом натрия вызовет в будущем неконтролируемые усадочные процессы.

Таблица характеристик жидкого стекла.

В некоторых случаях жидкое стекло в бетонную смесь добавляют в случае ее применения в качестве отмосток или при бетонировании дорог внутри домовладений. Это является ошибкой, так как водонепроницаемость смеси, в которую добавлен силикат натрия, можно назвать условной. По своим химическим свойствам силикат натрия водорастворим, поэтому, если в течение долгого времени поверхность бетона или цементного раствора будет иметь взаимодействие с атмосферными осадками, со временем в верхней части слоя покрытия силикат натрия постепенно вымоется водой, структура оставшегося слоя станет рыхлой, и он разрушится. Теоретически процесс повторится и далее. Практически, ситуация зависит от конкретных условий. Поэтому в случае фундаментных или дорожных работ лучше применять специальные гидроизолирующие добавки для бетонов и цементных смесей. Их основа имеет стойкость к воде, и они не оказывают существенное влияние на время затвердевания. Соответственно, прочностные показатели не изменятся в течение длительного периода.

В то же время добавление жидкого стекла в раствор в количестве, не превышающем 3% от общего объема, может увеличить прочностные характеристики и водозащитные свойства.

Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.

Тем не менее применение силиката натрия в строительных смесях оправдано в случаях, когда требуется провести срочные ремонтные работы объектов, которые взаимодействуют с водой, и нет возможности на время работ осушить место проведения ремонтных мероприятий. Например, ремонтные работы в бассейнах и различных гидросооружениях частного и общественного пользования. Жидкое стекло необходимо добавить в цементный раствор при аварийных работах на канализационных сетях из чугунных или асбестовых труб. При этом пропорции добавки можно увеличивать в зависимости от характера течи и требуемой быстроты ее ликвидации.

Добавляя жидкое стекло в раствор, следует соблюдать пропорции в зависимости от места использования. Цементная смесь, которая содержит более 10% силиката натрия, затвердевает достаточно быстро. Так, при содержании силиката натрия в растворе около 50% смесь затвердевает в течении нескольких минут. Это актуально для аварийного заделывания трещин, через которые сочится или вытекает вода. На основе наблюдений невозможно утверждать о качестве и длительности срока службы подобных мероприятий. Здесь достаточно много факторов, которые могут влиять на качество ремонтного шва. Это его глубина, материал с которым связаны адгезивные процессы (сцепление смеси с материалом), температурный режим, потоки жидкости и прочее. В практике известно достаточно много случаев, когда раствор с большим содержанием жидкого стекла позволял устранить аварийные ситуации, и при этом за период длительного времени не произошло разрушение ремонтного заполнения дефекта.

Жидкое стекло, применение в строительстве

Жидким стеклом называют водные щелочные растворы силиката калия и силиката натрия, возможны и комплексы этих растворов. Отличия у двух видов жидкого стекла довольно значительны:

  1. Силикаты натрия придают жидкому стеклу высокую кислотоустойчивость, а покрытие внешне выглядит матовым, без глянца;
  2. Силикаты калия придают составу жидкого стекла высокие адгезионные качества. Кроме того, калийное стекло довольно сильный антисептик, и при добавке в бетонную смесь способствует повышению биозащитных качеств бетона. Для бетонных фундаментов и стен подвалов, которые эксплуатируются во влажной среде и в условиях переувлажненного грунта, противостоять грибковому поражению и развитию лишайников, плесени и мха достаточно актуально.

Жидкое стекло поступает в продажу в готовом виде, расфасованное в пластиковые ведра и канистры.

Основные плюсы жидкого стекла:

  • Водоотталкивающие свойства, и основная область применения данного материала – для гидроизоляционных покрытий;
  • Антисептическое покрытие или добавка в различные отделочные и изоляционные составы;
  • Антистатические свойства – отделки и покрытия с жидким стеклом не накапливают статическое электричество;
  • Эффективный отвердитель в составах, упрочнение поверхностей, покрытых силикатными составами;
  • Высокая стойкость к низкой и высокой температуре;
  • Сильная адгезия и проникающие способности, связывание структур рыхлых материалов;
  • Ценовая доступность, длительный срок хранения.

Минусы применения жидкого стекла:

  • Составы с жидким стеклом несовместимы с органикой и материалом с органическими компонентами;
  • Для кирпича жидкое стекло применять нельзя;
  • Составы с жидким стеклом сложно готовить и наносить, составы быстро твердеют и теряют подвижность. Цемент с силикатным составом в пропорции 1:1 применяют для быстрых ликвидаций протечек и заделки трещин – время застывания составляет одну-три минуты после смешивания, но добавки жидкого стекла в гидроизоляционные растворы усложняют работу, поскольку вырабатывать раствор нужно очень быстро;
  • Срок службы покрытий с жидким стеклом невелик – примерно пять лет, затем силикатные пленки начинают разрушаться, происходит шелушение или растрескивание покрытия, возможно вымывание водой. Силикатные пленки требуют дополнительной защиты окрасочным слоем для продления срока эксплуатации.

Основное применение жидкого стекла – гидроизоляционная защита конструкций и элементов сооружений, колодцев, труб и деталей инженерных коммуникаций. Кроме надежной гидроизоляции, жидкое стекло эффективно применяется:

  • Разбавленные водные растворы силикатов – отличная грунтовка, чтобы подготовить бетонный пол под окрашивание;
  • Стыки сборных железобетонных фундаментов заполняются цементно-песчаным раствором с добавкой жидкого стекла, дополнительно после твердения раствора выполняют поверхностную гидроизоляционную пропитку по швам сборных конструкций – фундаментов, стен подвалов и этажей;
  • Полы подвальных помещений, ванных и санузлов гидроизолируются жидким стеклом или растворами с добавкой силикатов. Работы требуется проводить быстро, поскольку растворы с добавкой жидкого стекла в пропорции 1:10 твердеют в течении 5-7 минут;
  • Колодцы, бассейны, искусственные пруды и другие водоемы, погреба, смотровые ямы и полы гаражей выполняются с гидроизоляцией жидким стеклом. Особенно важно, что данный материал по цене доступен и для больших объемов работ, и выполняет задачу гидрозащиты не хуже дорогостоящих мастик;
  • Отмостка вокруг дома, гаража и других построек, садовая дорожка из бетона или бетонных камней – с жидким стеклом бетонные поверхности получают плотную структуру, поры заполнены микрокристаллами «стекла» и вопрос дополнительной изоляции часто отпадает;
  • Печники нередко используют жидкое стекло как добавку в раствор для кладки печей и каминов; любые конструкции, работающие контактно с агрессивными средами, при сильном нагреве будут работать дольше, если обработаны жидким стеклом;

Огнестойкий кирпич, водостойкий и кислотостойкий бетон изготавливают с добавкой силикатных составов. Бетоны с добавкой жидкого стекла сложнее в изготовлении и укладке, но дополнительная гидроизоляция часто не требуется. Конструкции из бетона, от которых требуется повышенная огнестойкость, изготавливают с добавками силикатов при замесе и с дополнительной обработкой поверхностей жидким стеклом. Но следует помнить, что в бетонные смеси, предназначенные для заливки фундаментов, жидкое стекло не добавляют, кроме того, жидкое стекло абсолютно не предназначено для кирпича и кирпичных стен, и несовместимо с органическими материалами. Добавки в бетон жидкого стекла дают сильнодействующую реологию – схватывание, твердение бетона и набор прочность значительно ускоряются. Другая сторона процесса – укладку и уплотнение следует проводить в высоком темпе.

Еще несколько интересных сфер использования жидкого стекла:

  • Покрытия всевозможных металлических конструкций, в том числе и автомобильных кузовов, поскольку силикатные составы отлично защищают металлы от коррозии;
  • Использование пластичности, прочности и высокой адгезии силикатов: возможны нестандартные отделки – приклеивание ковролинов и линолеума к бетонному основанию, плиток ПВХ на стены;
  • Обработка дерева жидким стеклом дает защиту и от био-негатива: микрофлоры всех видов и насекомых, и одновременно защищает от воды, влаги и УФ-лучей;
  • Садоводам силикаты известны лучше некуда – антисептирование и стеклянистые покрытия срезов после обрезки деревьев в саду.

Жидкое стекло – материал универсальный, и разнообразие использования данного средства при его доступности называют уникальным. Но чтобы использовать силикаты правильно и с нужным эффектом, следует изучить нюансы технологии приготовления и нанесения растворов с жидким стеклом.

Способы применения материала

Заполнение щелей и пустот в перегородках и стенах

Приготовьте раствор: по одной части жидкого стекла и цемента смешайте с тремя частями песка, в полученную смесь добавьте воду из расчета 25% от количества стекла. Смесь нужно постоянно перемешивать. Ею заполняются щели.

Грунтовка поверхности стяжки

В равных пропорциях смешайте жидкое стекло и цемент. Добавьте воду в тех же количествах. Обработайте поверхности.

Гидроизоляция колодцев

Проведите первичную замазку шахты колодца, нанеся на стенки жидкое стекло. Далее приготовьте раствор из равных частей цемента, жидкого стекла, просеянного мелкого песка и воды. Проведите повторную замазку колодца. Количество материала, нужного для гидроизоляции колодца, довольно велико, поэтому имеет смысл получить скидки по купонам, которые сейчас предоставляют все дисконтные строительные магазины.

Наружные работы, приготовление кислото- и огнестойких растворов

Поверхности обрабатываются раствором, приготовленным из смеси жидкого стекла, цемента, песка в пропорциях 1,5:1,5:4, воды.

Красящие растворы

Добавление жидкого стекла в красящие составы с окисью хрома, охрой и суриком способствуют повышению стойкости красок к прямым солнечным лучам.

Промазка деревянных частей

Для защиты древесины от плесени, грибка и сырости обильно промажьте поверхности раствором стекла.

Этот материал незаменим для строительных и ремонтных работ. Его можно приобрести в банках 0,5-6 дм3 на хозяйственных рынках или же заказать в бочках большой емкости у фирмы-производителя.

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Имеющийся в продаже силикатный состав содержит незначительное количество воды, достаточное для поддержания насыщенного жидкого раствора. При самостоятельном приготовлении строительных смесей проводят смешивание товарного продукта и других компонентов, регулируя консистенцию добавлением воды. Для строительных и ремонтных целей готовится ряд составов, содержащих цемент, песок и другие добавки.

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

При создании водонепроницаемого слоя используют смесь жидкого стекла и цементного или бетонного раствора в объёмном соотношении 1 : 10. Работать с жидким стеклом довольно просто.

Если в рекомендациях по приготовлению указаны пропорции компонентов, взятые по массе, следует пользоваться значениями плотности (объём представляет собой отношение массы к плотности):

  1. жидкое стекло – 1,5 кг/л;
  2. цементно-песчаный раствор (1 : 4) – 2,6-2,7 кг/л;
  3. бетонный раствор – 2,2-2,5 кг/л (для наиболее распространённых тяжёлых бетонов);
  4. кварцевый песок – 1,5-1,7 кг/л (1,7 – для слежавшегося песка, 1,5 – для рыхлого).

Полученные смеси используют при заливке пола и повышении гидроизоляционных свойств стен. Чтобы повысить водонепроницаемость полов и увеличить их прочностные свойства, можно залить наружную поверхность дополнительным слоем жидкого стекла. Толщина силикатного слоя должна быть около 3 мм и наноситься за 1 раз для — этим обеспечится максимальная прочность.

При гидроизоляции стенок колодцев используют раствор жидкого стекла с цементом и мелким песком, взятых в одинаковых пропорциях. Полученная смесь наносится на предварительно промазанные разбавленным силикатом стенки колодца.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector