Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент добавка жидкого стекла

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.

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.

Сферы применения и свойства жидкого стекла

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

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.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

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.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

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.
Читайте так же:
Кладочного раствора м75 определить расход цемента

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.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

  • Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
  • Плотности жидкого стекла;
  • Значения силикатного модуля;
  • Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
  • Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

  • Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
  • Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
  • Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
  • Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
  • Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
  • Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

  • Показатели влажности воздуха;
  • Температура воздуха;
  • Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

  • С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
  • Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
  • Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

  • Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
  • Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
  • Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
  • Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

  • Портландцемент – 65-70%.
  • Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200 о С. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Читайте так же:
Технология производства клинкерного цемента

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

  1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
  2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
  3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
  4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Гидроизоляция фундамента жидким стеклом: плюсы и минусы

Гидроизоляция фундамента жидким стеклом: плюсы и минусы

Говорят, вода камень точит. Строители убеждаются в этой мудрости ежедневно. Влага может разрушить даже самый высокопрочный железобетон. Чтобы защищать конструкцию и увеличивать эксплуатационный срок, люди придумали гениальное изобретение – материалы для гидроизоляции. Они все создают на поверхности пленку, которая помогает предотвращать воздействие воды.

Ассортимент таких средств приличный, а одним из наиболее популярных является стекло. Оно недорогостоящее, универсальное, а самым популярным является жидкое стекло.

Оно недорогостоящее, универсальное и простое в использовании. Разберемся, как использовать гидроизоляцию фундамента жидким стеклом, как ее наносить и почему она считается универсальной.

Основные сведения

Что это такое

Жидкое стекло является силикатным клеем. Его база является водным раствором щелочей натрия или калия силиката. Куда реже применяют силикат лития – этот материал применяют для электродного покрытия. В России довольно часто под жидким стеклом имеют в виду полироли и составы защитного типа для авто, что не совсем правильно. У них совсем другой состав, а неразбериха вызвана тем, что средства для авто в Азии называют «glаss соаt», а это переводится как «стеклянное покрытие», но точно не жидкое стекло. Его получают посредством обжига песка кварцевого типа или же соды. Еще применять метод обработки кремния диоксида щелочью. Однородное вязкое вещество при застывании станет твердым и не будет пропускать ни воду, ни воздух. Пока состав не просох, он с легкостью попадает в поры, и на нем выстроено защитное покрытие. Жидкое стекло прекрасно защищает от влаги, является отвердителем, антисептиком, кислотозащитителем и увеличивает стойкость к огню.

Главные плюсы и минусы

Жидкое стекло довольно часто применяют для проведения гидроизоляционных работ. Это связано с огромным рядом достоинств:

  • Прекрасные свойства по водоотталкиванию, пленка получается цельной, потому что у влаги не останется подходов к фундаменту.
  • Стекло в жидком виде прекрасно просачивается в трещинки и поры, отличается высокой степенью сцепления с базой.
  • Малый расход, в частности при добавлении средства в раствор цемента.
  • Малая стоимость в сравнении с остальными материалами по гидроизоляции.
  • Вещество можно использовать при повышенном уровне влажности.
  • Прекрасная долговечность. Жидкое стекло будет служить минимум 5 лет, а если покрывать его лакокрасочным материалом, то и еще больше. Без дополнительной защиты оно может постепенно саморазрушаться.
  • Материал придает устойчивость к огню, щелочам, кислотам, плесени, а еще увеличивает прочность фундамента.

Но все-таки есть и определенные недостатки:

  • Ограниченная область применения. Материал прекрасно сочетается лишь с древесиной и бетоном. На кирпич эту гидроизоляцию не получится нанести – она начинает разрушать материал. Когда говорят про универсальность гидроизоляции, то составом можно пользоваться для изготовления гидроизоляции обмазочного типа и добавления в бетон, при этом разная концентрация в растворе дает возможность получать различные характеристики.
  • Гидроизоляция чуть хрупкая и становится таким после застывания. Чтобы слой не повредился, его сверху требуется дополнительно защищать остальными материалами.
  • Поверх гидроизоляции финишную отделку практически невозможно наносить – лаковые составы и краски на нем и вовсе не держатся.
  • Крайне важно соблюсти все пропорции при добавлении стекла в раствор цемента, так как он может застыть очень быстро.
  • Хотя монтажный процесс нельзя назвать специфическим, да и не требуются особые инструменты, все равно определенные навыки потребуются. Выполнять все работы собственноручно можно лишь в том случае, когда у вас есть опыт в улучшении. Работать потребуется крайне быстро, потому что материал начинает схватываться практически сразу.

В тех или иных случаях материал применяют в строительной сфере уже больше двух сотен лет. За это время люди смогли придумать и остальные материалы для гидроизоляции, но этот материал до сих пор вне конкуренции. Применение жидкого стекла для гидроизоляции фундамента возможно, но не в чистом виде – лишь в связке с остальными материалами, но лишь за счет этого получается добиваться прекрасных результатов и в полной мере защищать бетон и древесину от влаги.

Читайте так же:
Емкость для цемента амортизационная группа

Область использования

По сути, материал можно применять в трех основных случаях:

  1. Состав наносят на поверхность бетона, просыхает и создает влагоустойчивую пленку, закрывая все поры. Часто материал наносят в пару-тройку слоев.
  2. Средство добавляют в бетонный раствор. Конструкция из бетона, которая создана таким образом, получает улучшенные свойства гидроизоляции, но при этом куда быстрее застывает.
  3. В роли добавки для создания различных бетонных марок.

Чтобы убедить вас в практически и универсальности такого материала для гидроизоляции, приведем самые популярные сфера, где используют жидкую гидроизоляцию:

  • Фундаментное покрытие, обработка потолков, стен и подвальных помещений.
  • Гидроизоляция колодцев и бассейнов.
  • Гидроизоляция для дерева.
  • Добавление в бетон для того, чтобы улучшить водоотталкивающие свойства.
  • Защита древесных стволов после спиливания.
  • Для борьбы с плесенью.
  • Для защиты от коррозионного воздействия.
  • Для защиты швов между стройматериалами.
  • Намного реже состав применяют для того, чтобы обеспыливать бетон, а еще как быстропросыхающее вещество. Еще нечасто его используют для создания затирок бактерицидного типа и в роли герметика.

Далее поговорим о видах материала.

Разновидности жидкого стекла

Базой жидкой гидроизоляции, как было упомянуто раньше, может быть силикат натрия/калия. В целом, оба средства очень схожи, но все-таки определенные отличия есть:

  • Силикат калия отличается устойчивостью к кислотам, которые отличаются клеящими качествами и отсутствием стеклянного блеска.
  • Силикат натрия отличается такими же высоко качествами эксплуатации, но при том у него нет характерного блеска.

Жидкое стекло продают в емкостях от 0.5 до 10 литров. Обязательно подыскивайте информацию о изготовителе и составе. Также на упаковке должны быть данные, что гидроизоляция сделана по ГОСТу 13078-81. Реже, но есть гранулированное стекло, которое до использования по инструкции требуется разводить определенным количеством воды.

Методы применения

Естественно, что жидкое стекло применяют для гидроизоляции, но его можно по-разному наносить – все будет зависеть от поставленных целей:

  1. Обмазочный метод предполагает нанесение жидкой гидроизоляции в чистом виде на поверхность. Как правило, применяют силикат натрия. Метод подойдет для покрытия оснований, которые могут пылить, а еще отличаются рыхлостью и пористостью. Изоляционный слой просыхает в течение ½-1 часа, а после можно нанести новый слой. Сверху можно использовать дополнительный материал для гидроизоляции, к примеру, рубероид.
  2. Проникающая методика гидроизоляции фундамента жидким стеклом имеет много общего с обмазочной, правда, его смешивают с водой, а в определенных случаях со строительной сухой смесью. Таким составом можно обрабатывать труднодоступные поверхности, правда, работать потребуется крайне быстро.
  3. Посредством добавления жидкой изоляции в бетон получают более устойчивый и прочный ко влаге материал, но такой методике следует выделить отдельный раздел.

Рассмотрим особенности применения материала для улучшения бетона.

Подробности

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона

Популярность материала связана именно с добавлением его в раствор бетона. Суть методика ясна, но для получения действительно качественного результата, требуется знать про определенные нюансы:

  • Жидкое стекло нельзя добавить в готовый жидкий раствор, и для начала готовят смесь в сухом виде, а после разводят водой, в которую добавляют немного жидкого стекла.
  • Количество материала бывает в больших пределах – все будет зависеть от ваших целей. Выбирая определенный рецепт, крайне важно следовать указанным пропорциям. Минимальное содержание в бетоне 2% (этот состав применяют для гидроизоляции основания), а максимальный 25%.
  • Жидкое стекло улучшает характеристики раствора, но сильно воздействует на скорость его отвердевания. Рекомендовано готовить раствор малыми порциями, чтобы он не застывал в емкости. По этой причине мастера не советуют применять бетономешалку.

Если же добавить в раствор 2-3% жидкого стекла, то бетон начинает схватываться уже спустя 45 минут, а в полной мере застывает спустя 24 часа. Это самая популярная пропорция. При добавлении 5% жидкого стекла скорость схватывания сокращается до ½ часа, а полное отвердевание происходит спустя 16 часов. Для 8% такие показатели составят ¼ и 7 часов, а для 10% 5 минут и 4 часа. Для замешивая применяют чистую прохладную воду и цемент марки М300 и М400.

Принцип смешивания следующий:

  • Возьмите емкость с чистой водой, добавьте туда жидкое стекло, перемешайте.
  • Раствор следует перелить в более объемную емкость и постепенно добавляют цементно-песчаную смесь.
  • Быстро и тщательно смешивают все до однородности и начинают работу.

Все работы требуется проводить в перчатках и спецодежде.

Нанесение жидкого стекла обмазочным методом

Намного проще будет наносить жидкое стекло обмазочным методом, и для этого применяю валики и кисточки, иногда пульверизатор. Порядок работ такой:

  1. Важно убедиться в том, что жидкое стекло однородное на вид, не имеет комочков и примесей. К условиям хранения особых требований не выдвигают – материалу ничего не будет, даже если он был долго в гараже при резкой отрицательной температуре. Устойчивость к морозам – одна из сильных сторон состава.
  2. Поверхность, которую нужно покрывать, тщательно очищают от пятен жира, пыли и грязи, а бетон зачищают щеткой, чтобы поры материала открывались. Желательно, чтобы поверхность была по максимуму приближена до идеальной ровности.
  3. Иногда рекомендуют заранее разбавить материал водой в соотношении 1 к 2. Это делают для экономии жидкого стекла.
  4. Для того, чтобы пропитывать бетон на малую глубину, применяют один слой изоляции жидкого стекла, наносят при помощи кисти или краскопульта. Если требуется более глубокая пропитка, то лучше наносить в 2-3 слоя, каждый новый наносят спустя ½ часа после предыдущего.

Все это основные рекомендации, но в каждом определенном случае может потребоваться индивидуальный подход.

Гидроизоляция фундамента

Для фундамента и цоколя обычно применяют обмазочную технологию. Жидкое стекло прекрасно сочетается с гидроизоляционными рулонными материалами. С битумным типом гидроизоляции силикаты попросту несовместимые. Чтобы надежно защищать основания от влаги, для начала поверхность нужно очищать и обезжиривать, а после выполнять шлифование.

Далее широкой кисточкой наносите само жидкое стекло. Когда просохнет первый слой, нанесите второй, а после полного застывания можно начать делать рулонную гидроизоляцию. для защиты швов и стыков на основании можно применять проникающую технологию.

  • Стыки и швы расшивают, на местах трещин делают штробы с П-образной формой, далее все выемки очищают от пыли.
  • Смесь готовят маленькими порциями.
  • Из жидкого стекла и воды готовят раствор с концентрацией примерно в 5%, а после добавят в цемент. В итоге получится пластичная густая масса. Перемешать лучше один раз, при повторном смешивании может начаться процесс кристаллизации, а это негативно сказывается на свойствах адгезии.
  • Приготовленный раствор шпателем наносят на расшитые швы и стыки. Подсыхает он достаточно быстро.
Читайте так же:
Как сделать пропорции цементного раствора

Как видите, все просто.

Заключение

Строительный рынок такого материала, как жидкое стекло, насыщенный. Его можно применять для обработки дерева, а еще добавлять в затирку, чтобы она не начала плесневеть (часть жидкого стекла должна составлять до ¼). Посредством силикатного клеевого состава можно приготовить быстропросыхающий клей, если добавлять его в цемент вместе воды. Еще умельцы применяют его при укладке напольной рулонной отделки и даже для обработки древесных срезов. Часто средство применять в роли санитарного герметика.

Влияние жидкого стекла на свойства цементного раствора

Щелочные водные растворы силикатов натрия и калия были известны ещё средневековым алхимикам, но широкое применение в качестве специального строительного клея они получили лишь в XIX в. В наши дни жидкое стекло для бетона и цементных смесей, жаростойких обмазок, автодорожных покрытий и буровых растворов — важный компонент, значительно улучшающий исходные характеристики используемых материалов.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Еще одно полезное свойство добавки используется для получения жаропрочного искусственного камня. Структура обычного бетона разрушается при превышении температуры в 200 °C. Ввод жидкого стекла в количестве 29–34 % увеличивает жаропрочность с 1000 до 1400 °C. Такие смеси используются для изготовления и кладки блоков промышленных объектов. В частном строительстве добавка вводится в обмазочные растворы для печей, каминов, дымоходов.

Силикат натрия незаменим при проведении аварийных или срочных работ на объектах с частым взаимодействием с водой: бассейнах, гидросооружениях, канализационных сетях (за исключением пластиковых труб). Он вводится в цементный раствор в соотношении не меньше чем 1:10, в особо тяжелых случаях его доля достигает 50 %. Качество заделанного отверстия или шва временное, но зато состав схватывается за считанные минуты и в условиях неосушенного участка. Во всех других (неаварийных) случаях доля стекла зависит от функционального назначения смеси. В частной практике жидкое стекло рекомендуют развести с цементом для:

  • Приготовления смесей для отделки стен снаружи.
  • Создания кладочного раствора для подвалов, погребов, смотровых канав или других объектов, нуждающихся в защите от влаги.
  • Гидроизоляции бассейнов и колодцев, стен, потолочных перекрытий.
  • Грунтовки поверхности бетонной стяжки.

Во многих рецептах доля силикатных добавок рассчитывается исходя из объема цемента. При замесе водостойких штукатурок лучше использовать цементно-песчаную смесь в соотношении 1:2,5 и развести ее водой с уже растворенными 15 % жидкого стекла. Для гидроизоляции бассейнов, стен и потолочных перекрытий необходимо смешивать одну часть силикатов с десятью простого раствора. Защитные материалы для колодцев готовятся в пропорциях 1:1:1 (цемент: песок: стекло), вода добавляется до достижения консистенции густой сметаны. На практике для замеса составов для гидроизоляции используется такая мера, как литр. Пример: 1 л стекла на 8–10 л (1 ведро) цементного состава.

При приготовлении обычного бетона для заливки строительных конструкций долю силикатов не рекомендуется превышать более, чем на 3 %, особенно при возведении фундаментов. Другое дело — грунтование, в этом случае цемент смешивается с растворимым стеклом в равных пропорциях, песок не используется вообще. Вода берется из расчета 25 % от веса силиката натрия. В данном рецепте вначале необходимо развести цемент и уже полученную смесь порциями, при непрерывном перемешивании ввести в емкость со стеклом.

При приготовлении огнеупорных обмазочных растворов цемент, жидкое стекло и песок смешиваются в пропорциях 1,5:1,5:4. Вода берется в объеме, не более 25 % от общей массы добавки, способ схож с вышеуказанным. Вначале песок и цемент тщательно смешиваются и разбавляются, и лишь потом — вводятся в стекло.

Обязательным условием является непрерывное перемешивание. Этот рецепт подходит также для защиты конструкций из бетона от контакта с кислотными средами.

Как смешивать с цементом?

Важно помнить, что время застывания смесей с силикатными добавками обратно пропорционально их общей доли. Составы с 50 % содержанием последних твердеют за 5–7 минут, поэтому их замешивают малыми порциями и очень быстро используют. Добавлять жидкое стекло в уже готовый раствор не рекомендуется (за исключением специальных рецептов). В случае использования этой примеси в малых пропорциях, для ускорения времени застывания лучше всего сначала развести ее с водой и уже потом смешивать с цементно-песочной смесью. Работы проводятся в перчатках, также берегут глаза, несмотря на нетоксичность материал опасен для слизистых оболочек.

Важным нюансом является использование чистой питьевой воды без кислотных и щелочных примесей. При приготовлении составов с большой долей жидкого стекла последнее не всегда удается развести. В этом случае вначале делают смесь из цемента и песка, которая малыми порциями добавляется непосредственно в строительный клей (или наоборот). Главное — обеспечить как можно более тщательное перемешивание в течение минимального промежутка времени, для этих целей хорошо подходит дрель.

«Нелегальное» вяжущее?

Журнал «ВесьБетон» — всегда свежая и профессиональная информация о производстве и применению бетонов и других строительных материалов, добавках, оборудовании и многом другом.

Особенности журнала ВесьБетон:

  1. Публикуются статьи и книги о производстве и применении строительных материалов, добавок.
  2. Тираж более 10 500 профессиональных строителей.
  3. Подписаны только строители, технологи и производители, так как публикуется только профессиональная информация.
  4. Выходит 2 раза в месяц.
  5. Честный тираж! Журнал распространяется через независимый канал Subscribe.ru
  6. Обсуждение статей на форумах

Подписаться (бесплатно)!

Как сделать прочный (до марки «600»), водостойкий, долговечный, экономичный бетон, не требующий ни грамма портландцемента — этого хлеба строительства? Об этом и рассказывает Э. Арбузина в своей новой статье.

Считается, что первый из найденных образцов бетона был изготовлен за 5600 лет до нашей эры, и в качестве вяжущего он содержал известь. С тех пор было предложено много различных вяжущих веществ и, чаще всего, основой для них служили окислы щелочных или щёлочноземельных металлов — кальция, магния, натрия. Кроме того, предлагались как объединение магния с натрием (а.с. 285571 и 342843), так и своеобразная «экзотика» в виде нитрида алюминия (а.с. 565895). Но все же наиболее распространенными сегодня являются вяжущие на основе кальция.

Это, прежде всего, известный портландцемент и множество его разновидностей (шлакопортландцемент, пуццолановый и др.). Важное достоинство данных материалов в том, что это гидравлические вяжущие. Бетон на портландцементе способен твердеть и под водой, тогда как другие вяжущие, например, магнезиальное или растворимое стекло на основе натрия, — вяжущие воздушные, бетоны на их основе разрушаются от действия воды.

Читайте так же:
Куб бетона расход цемента для отмостки

Всем это было известно, все с этим смирились. За исключением одного человека — киевского учёного В. Д. Глуховского. Он обратил внимание на то, что природные конгломераты — как бетоны — представляют собой композиции из отдельных зерен, объединенных в единый монолит связкой на основе окислов тех же металлов — кальция, магния, натрия.

Большинство прочных, долговечных и водостойких минералов, таких как гнейс, гранит и другие, в качестве вяжущего содержат окислы натрия — который, по нашему мнению, создаёт неводостойкое вяжущее.

Удивило другое: оказывается, большинство весьма прочных, долговечных и водостойких минералов, таких как гнейс, гранит и другие, в качестве вяжущего содержат окислы не кальция, а того самого натрия, который, по нашему мнению, создаёт неводостойкое вяжущее. Тут же закипела работа. Выяснилось, что, воздействуя на аморфный кремнезём раствором едкого натра, вполне возможно получить прочный, водостойкий камень — силикат натрия и бетон на его основе.

Стоп. Но силикат натрия давным-давно известен строителям. Мало того, он широко применяется! Это то самое растворимое стекло, которое использовалось ещё при царице Клеопатре. Так что же открыл В. Д. Глуховский? С одной стороны, получен новый, весьма эффективный бетон, которого ранее, безусловно, не было, но с другой — новое оказалось хорошо забытым старым?

Известен безводный силикат натрия. В технической литературе он называется силикат-глыбой. Растворяя его в воде, и получают растворимое (или, как его ещё называют, жидкое) стекло. Эта вязкая киселеобразная жидкость, содержащая до 70 % воды, известна многим, она продаётся в магазинах канцтоваров под именем канцелярского клея. Надо сказать, что силикат-глыба обладает достаточной водостойкостью, она удовлетворительно растворяется только в условиях высоких значений температуры и давления, а потому при получении из неё жидкого стекла применяют автоклав.

Если жидким стеклом затворять бетонную смесь, не содержащую другого вяжущего, то из-за высокой вязкости стекла, потребуется большое количество затворителя. Соответственно, бетон получится излишне пористым, малопрочным и недостаточно водостойким.

Известно, что жидкое стекло может быть разным по качеству, оно характеризуется так называемым модулем, численно равным соотношению окислов кремния и натрия: чем меньше модуль, тем легче растворяется силикат натрия. Следовательно, для получения водостойкого бетона на основе окислов натрия, а не кальция, необходимо выполнение двух условий: во-первых, нужно ограничить содержание воды в бетоне, а во-вторых, обеспечить достаточное наличие реакционно-способного кремнезёма.

Традиционным путём, т.е. с использованием жидкого стекла, эта задача невыполнима, поскольку реализация одного из условий делает невыполнимым второе условие: повышение модуля (т.е. увеличение содержания кремнезёма) приводит к повышению вязкости затворителя и, соответственно, к необходимости дополнительного введения воды, повышающей пористость, снижающей прочность и водостойкость бетона.

Вот это противоречие и удалось гениально разрешить В. Д. Глуховскому: бетонную смесь нужно затворять не вязким растворимым стеклом, а истинным водным раствором щелочи и, кроме того, ввести в бетонную смесь достаточное количество активного кремнезёма. В результате синтез высокомодульных водостойких силикатов натрия будет начинаться не ранее, а позднее затворения бетонной смеси, при этом затворитель — истинный раствор — не будет обладать повышенной вязкостью и не сможет сыграть свою отрицательную роль. Нужно сделать так, чтобы силикаты натрия (т.е. жидкое стекло) начали образовываться тогда, когда бетонная смесь уже перемешана и уложена в опалубку. Автоклав здесь не нужен, поскольку нет силикат-глыбы, которую нужно растворять.

Оказывается, бетонную смесь нужно затворять не вязким растворимым стеклом, а истинным водным раствором щелочи и добавлять достаточное количество активного кремнезема.

Роль активного окисла кремния прекрасно сыграл молотый доменный шлак, содержащий много аморфного кремнезёма, а роль щелочного компонента — водный раствор едкого натра (позднее стали применять не товарную едкую щелочь, а промышленный отход — содощелочной плав). Выяснилось, что с несколько меньшим эффектом едкая щелочь может быть заменена содой, что сделало бетон ещё более экономичным.

Бетон получился прочным (до марки «600»), водостойким (применялся для лотков оросительных систем, где обычный бетон не всегда выдерживал), он не требовал ни грамма портландцемента — этого хлеба строительства, был долговечным (применяется около полувека) и экономичным.

Надо было защищать приоритет и автора, и государства, т.е. обеспечить бетон патентной защитой. Но созданное техническое решение было настолько, с одной стороны, революционным, а с другой стороны, оно кое-кому представлялось не новым (ведь силикат натрия уже использовался), что появились проблемы. Закончилось всё тем, что автор «замаскировал» своё изобретение, назвав полученный бетон безобидным и ничего не защищающим словом грунтосиликат, где в качестве отличительной особенности было указано использование местных грунтов. Позднее за этим уникальным вяжущим закрепилось название шлакощелочное, что тоже представляется не вполне правильным, поскольку шлак является далеко не единственным носителем аморфного кремнезёма — необходимого компонента для этого вяжущего, имеется ещё и микрокремнезём, и диатомит, и туф, и вулканический пепел (пуццолана), и золы ТЭС, и др.

Таким образом, новое вяжущее было настолько законспирировано, что до сих пор находится на полулегальном положении.

Портландцементу около 200 лет, и он всё ещё изучается и совершенствуется. Рассматриваемое вяжущее в четыре раза моложе, не удивительно, что его тоже пытаются улучшить. Одним из недостатков вяжущего является необходимость применения едкой щелочи, которая может вызывать ожоги, а потому требует особых условий хранения, осторожности при дозировании, да и цена её не низкая.

Как уже говорилось, установлено, что едкую щёлочь (NaOH) в этом вяжущем можно заменить содой (NaCO3). Это делает производство более безопасным и экономичным, но приводит к снижению прочности. Было бы весьма заманчивым сделать так, чтобы едкой щелочи не было среди ингредиентов затворяемого бетона, а появлялась бы она самопроизвольно, внутри бетонной смеси уже после её затворения.

Едкую щёлочь (NaOH) можно заменить содой (NaCO3).

Оказывается, это вполне возможно, если к смеси добавить ещё один недорогой и недефицитный компонент — известь (СаО). Реакция идет по уравнению:

Новый продукт реакции — карбонат кальция — выпадает в осадок, а образовавшаяся едкая щелочь соединяется с аморфным кремнезёмом, создавая так необходимый высокомодульный силикат натрия — основу нового вяжущего. В общем случае, вместо конкретных соды и извести, могут быть взяты: любая углекислая соль щелочного металла и окисел щелочно-земельного металла (авт. свид. №313805).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector