Жидкое стекло свойства состав – Какими свойствами обладает жидкое стекло, применение в строительстве для гидроизоляции и заливки полового покрытия, специфика работы с жидким стеклом

Жидкое стекло — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 января 2019; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 января 2019; проверки требуют 4 правки.

Жи́дкое стекло́ — водный щелочной раствор силикатов натрия Na₂O(SiO₂)_n и (или) калия K₂O(SiO₂)_n^[1]. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии.

Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое название).

Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минеролог Ян Непомук фон Фукс (нем.) действием щелочей на кремниевую кислоту.

В настоящее время жидкое стекло получают обработкой в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами гидроксида натрия или сплавлением кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (опоки, трепелы, диатомиты и другие) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида кремния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезёма в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят, но в некоторых технологических прописях присутствуют указания к использованию конкретного модуля, когда конечный продукт напрямую зависит от количественного соотношения данных оксидов.

Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590…670 °C. Отвердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуется труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая плёнка под воздействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната.

Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Растворы спиртов, альдегидов, кетонов, аммиака и солевые растворы производят эффект «высаливания»^[2].

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочковых форм, в которые после прокаливания до 1000 °C отливают металлические изделия.

Жидкое стекло используется в буровых растворах, образуя нерастворимые соединения (так называемая «силикатизация» поверхности).

инструкция по применению в строительстве, свойства и состав, сколько сохнет?

Стекло и зеркала

Жидкое стекло, применение которого растет как в промышленной сфере, так и в быту, – это один из немногих материалов, сохранивших свой оригинальный состав до наших дней. Это популярное сырье нашло свое применение в разных сферах жизнедеятельности человека, ведь имеет массу достоинств и полезных свойств.

1

Классификация материала в зависимости от компонентов

Впервые жидкое стекло было создано и использовано немецким минерологом. В далеком 1818 году Ян Непомук фон Фукс впервые составил формулу раствора, в состав которого вошли кремниевая кислота и щелочь. Со времени своего создания жидкое стекло практически не изменилось. Однако в наши дни популярный материал производится немного другими методами с использованием высокотехнологичных агрегатов. Они позволяют уменьшить контакт человека с химикатами и производить материал в очень больших количествах.

Натриевый состав жидкого стекла

Жидкое стекло получают путем автоклавирования сырья, содержащего большое количество кремния с концентрированным раствором гидроксида натрия. Есть еще один способ, позволяющий получить материал. Он заключается в сплавлении кварцевого песка и соды. В определенных случаях применяется метод растворения кремния в щелочном растворе. Однако, работая по такому принципу, удается получить очень малое количество материала.

Независимо от того по какому принципу налажено производство, в результате получается два типа материала. Первый из них – это натриевый состав, отличающийся высоким уровнем сцепления и клейкостью. По своей сути это клей жидкое стекло, которое абсолютно не боится резких скачков температуры и других атмосферных воздействий. Этот вид материала применяется при армировании фундамента, отливке различных форм, производстве бытовой химии, ремонте и реставрации фарфоровых и стеклянных изделий, огнеупорной обработке строительных материалов. Еще одна сфера использования – это садоводство, так как клей хорошо подходит для лечения деревьев и поврежденных кустарников.

Второй тип материала – это калиевое стекло. Оно обладает почти всеми свойствами первого состава. Единственным отличием служит отсутствие бликов после обработки покрытия калиевым составом. Благодаря этому материал широко применяется для малярных работ снаружи дома. Этот вид часто включают в состав огнеупорных красок на основе силиката калия. Также этот материал применяется для производства электродов.

Первый вариант стекла гораздо дешевле, зато второй отличается лучшими характеристиками. Так, калиевый материал быстрее сохнет, он обладает отличной адгезией и высокой стойкостью к экстремально высоким температурам.

2

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Большой спрос на материал никак нельзя назвать неожиданным. Он имеет массу отличных характеристик, благодаря которым применяется в различных сферах жизнедеятельности человека. После обработки изделия материал выполняет сразу нескольких важных функций:

• отталкивает жидкость, то есть играет роль эффективного гидрофобизатора;
• уничтожает бактерии и предотвращает их дальнейшее появление, то есть выполняет функцию антисептика;
• мешает появлению статического электричества – в этом случае материал играет роль антистатика;
• увеличивает плотность, заполняя трещины в обрабатываемой поверхности;
• подавляет влияние кислот и защищает изделие от влияния огня.

Жидкое стекло

Всеми этими свойствами обладает тонкая пленка, которая образуется после нанесения жидкого стекла. Материал быстро проникает в мельчайшие поры стены или перегородки, делая ее поверхность идеально ровной. Наличие пленки гарантирует защиту изделия от воздействия воды и огня. Жидкое стекло обладает сравнительно невысокой ценой. Одной банки хватает на очень долгое время. После нанесения пленка может прослужить 5–7 лет, а если покрыть ее тонким слоем краски, то срок использования увеличится до 10–12 лет. Благодаря высокой устойчивости к атмосферным явлениям материал не боится влажности.

Жидкое стекло, благодаря своим свойствам, имеет широкий спектр применения. На ремонте и строительстве жилых домов области применения материала не заканчиваются. Он широко используется в промышленности и возведении коммуникаций. Нередко мастера используют жидкое стекло для декора, оно отлично подходит для внутренней и внешней отделки стен и полов.

Вместе с тем материал нельзя использовать в таких сферах, как гидроизоляция кирпичных поверхностей – жидкое стекло может очень быстро разрушить элементы объекта. Стоит также отметить, что образующаяся пленка не отличается высокой прочностью, поэтому чтобы гарантировать надежную защиту, поверхность требуется дополнительно обработать несколькими видами гидрозащиты. Независимо от того, сколько материала было использовано для раствора, он способен быстро засохнуть, поэтому новичкам первое время будет довольно сложно работать с ним.

Декор пола

Очень важно при покупке жидкого стекла внимательно ознакомиться с его составляющими. Средство из натриевых силикатов обладает высокой адгезией и хорошей клейкостью. Жидкое стекло на основе калия широко используется в кислой среде, но не имеет той клейкости, что и первый тип материала.

3

Области использования материала в строительстве

В подавляющем большинстве случаев жидкое стекло применяется в строительной сфере. Здесь материал практически не имеет конкурентов при гидроизоляции различных типов комнат. Во-первых, он хорошо подходит для работы в чердачных и подвальных помещениях. Благодаря определенным свойствам жидкое стекло надежно защищает конструкции из бетона, делая их поверхности огнеустойчивыми и водостойкими. Материал также отлично подходит для отделочных и внутренних работ.

Гидроизоляция жидким стеклом

Во-вторых, стекло нередко используют в обработке колодцев. В таких случаях работа выполняется в два этапа. Вначале на стены наносится чистый материал, а после этого их покрывают раствором из цементно-песчаной смеси и жидкого стекла.

В-третьих, материал применяется при внутренней обработке стенок бассейнов. Пленка помогает защитить конструкцию от разрушений и протечек чаши. Материал снаружи бассейна надежно защищает его от влияния подземных вод. Как для внутренней, так и для внешней отделки, жидкое стекло должно наноситься в 2–3 толстых слоя. Выполняя функции гидроизоляции, материал может применяться в неразбавленном виде или как компонент различных добавок, смесей и пропиток.

Применение в качестве антисептика

Жидкое стекло нашло применение в строительстве и в качестве антисептика. Оно эффективно защищает поверхность от образования плесени и грибка, а также уничтожает огромные колонии опасных микроорганизмов. Именно поэтому материал пользуется большой популярностью при конечной обработке стен для оклеивания обоев и нанесения краски. В любом случае материал надежно защищает от влаги и огня керамику, древесину и бумажную пленку.

4

Жидкое стекло в быту – верный помощник каждого хозяина

Жидкое натриевое и калиевое стекло широко используется и в бытовых целях. Благодаря отличному схватыванию с поверхностями этот материал зачастую применяется для укладки ПВХ и линолеума. В случае когда требуется уложить металлические трубы, материал пользуется спросом при производстве замазок с целью герметизации коммуникаций.

Полирование жидким стеклом

Еще одна область применения материала в быту – это пропитка различных видов тканей с целью их защиты от огня. Также зачастую жидкое стекло используется для обработки стволов и веток деревьев с целью защиты от вредителей. Многие владельцы частных домов и квартир нередко применяют материал для полирования различных поверхностей, а также для ремонта поврежденного фарфора и стекла.

Часто жидкое стекло служит компонентом при изготовлении наливных полов с эффектом 3D. Его также используют автослесари для обработки автомобильных кузовов. Другие области применения материала – это оформление подвесных потолков, зеркал, керамической плитки, мозаичных панно и витражей. Стоит также отметить, что жидкое стекло нашло свое применение среди рукодельниц – его часто используют для творчества.

5

Подготовка раствора – как и с чем замешивать материал

Чтобы правильно нанести материал, необходимо четко соблюдать инструкцию по его применению. Не всегда удается разобрать правила использования жидкого стекла, особенно, если вы приобрели импортную продукцию. В таких случаях остается обращаться за помощью к википедии.

В чистом виде жидкое стекло используется довольно редко. Чаще всего оно служит компонентом различных смесей. Один из таких растворов – это грунтовка, которая широко применяется для обработки разных типов поверхностей. Для ее приготовления необходимо взять одинаковое количество жидкого стекла и цемента и пересыпать их в емкость с достаточным количеством воды. В итоге должна получиться смесь, которая бы подошла для нанесения кистью или валиком.

Приготовление раствора с жидким стеклом

Чтобы получить раствор оптимальной консистенции, вначале в воду нужно засыпать цемент, после чего сразу же перемешать содержимое емкости. Далее в смесь добавляется жидкое стекло. Чтобы быстрее размешать раствор, стоит применять специальный строительный миксер. Нужно быть очень внимательным и работать быстро, так как полностью смесь затвердеет уже через полчаса. Если вы не успеваете с работой, то в раствор можно долить немного воды.

Для приготовления гидроизоляционного раствора потребуется взять по одной части песка, жидкого стекла и портландцемента. Все компоненты пересыпаются в емкость с водой и перемешиваются. Раствор с огнеупорными свойствами готовится в два этапа. Для начала необходимо приготовить смесь из трех частей просеянного песка и одной части цемента. Затем добавляется жидкое стекло из расчета 25 % от общего количества смеси. Такой раствор нередко применяется для изготовления каминов и печей.

Обработка дерева

Антисептический раствор готовится для обработки деревянных поверхностей. С этой целью материал нужно разбавить водой из расчета 1:1. Смесь оптимально подойдет для бетонных, оштукатуренных и каменных конструкций. Для укрепления оснований необходимо приготовить смесь из 1 литра воды и 300 г жидкого стекла. Для качественной обработки потребуется нанести не менее трех слоев смеси, делая перерывы для высыхания каждого из них.

Специалисты советуют готовить раствор, смешивая сначала сухие компоненты, и только после этого добавлять к ним жидкость. В итоге должна получиться однородная подвижная смесь.

6

Алгоритм нанесения жидкого стекла – легко и быстро для начинающих

Последовательность работы с материалом для максимальной гидроизоляции должен знать каждый. Таким образом удастся сэкономить приличную сумму денег, которую пришлось бы заплатить за услуги специалистов.

Прежде чем наносить подготовленную штукатурку, необходимо очистить рабочую поверхность от пыли и пятен. После этого берем валик и наносим первый слой раствора на покрытие. Ждем, пока раствор подсохнет, и наносим второй слой. При этом нужно следить, чтобы не было подтеков и пропусков.

Далее готовим защитный раствор из цемента, жидкого стекла и песка. Тщательно перемешайте добавленные компоненты и сразу же нанесите раствор шпателем на высохшую поверхность. В процессе нанесение необходимо использовать очки, перчатки и защитную одежду.

Не нужно забывать, что на каждом этапе работы требуется замешивать такое количество смеси, которое вы успеете использовать за 20–25 минут работы.

В процессе применения жидкого стекла в строительных целях необходимо четко соблюдать пропорции замешивания материала. Даже незначительная ошибка может привести к появлению трещин или полному обвалу конструкции. В случае если вы делаете бетон у себя дома, то придется учитывать некоторые нюансы. Так как силикаты укорачивают период, за который схватывается бетон, раствор лучше всего готовить небольшими отдельными порциями. Как только вы закончите работу, потребуется тщательно промыть руки и оборудование, которое входило в контакт со смесью.

Не забывайте, что превышение количества жидкого стекла в растворе приведет к быстрому рассыханию затвердевшего бетона. Для приготовления раствора с жидким стеклом нужно наполнить ведро питьевой водой, засыпать в него 200 г материала и тщательно перемешать. Полученную смесь нужно перелить в широкий сосуд. В этой же емкости продолжаем перемешивать раствор, постепенно высыпая в него цемент. Затем смесь нужно перемешать строительным миксером и залить ее в заранее приготовленную опалубку.

Как применяется жидкое натриевое стекло

Жидкое стекло – всем известный материал, применяющийся во многих сферах жизни как в быту, так и в промышленности. Широко применяется в строительстве, металлургии, производстве лакокрасочной продукции, защитных автомобильных полиролей, изготовлении различных клеевых составов и их производных, а также косметики и мыла.

Жидкое стекло представляет из себя водно-щелочной раствор из силикатов калия, силикатов натрия или лития. Исходя из состава, жидкое стекло делится на три вида: калиевое, натриевое и литиевое. Силикат лития используется только в промышленности и его выпуск ограничен. Большим спросом пользуется силикат натрия и силикат кальция.

Кальциевое жидкое стекло благодаря своим свойствам часто применяют в производстве красок. Устойчивость к химическому и атмосферному воздействию делает его незаменимым. Но оно довольно дорогое и его сложно найти в продаже. Более распространенное натриевое жидкое стекло. Оно не уступает по своим физическим и химическим качествам другим видам, но более доступно для покупателя. Поэтому интересны именно его характеристики.

Какими свойствами обладает натриевое жидкое стекло? Рассмотрим по порядку.

Преимущества натриевого жидкого стекла

Гидроизоляция

В производстве бетонных строительных конструкций часто применяют жидкое стекло для гидроизоляции. Так обеспечивается защита от грунтовых вод, агрессивных атмосферных влияний. Также силикат натрия применяют в строительстве водных сооружений: колодцев, бассейнов, подвалов для их устойчивости от влаги.

Антикоррозийная защита

Материалы, обработанные жидким стеклом надежно защищены от коррозии, так как частицы силиката обладают сильными противокоррозионными свойствами. Его часто наносят на металлические поверхности против образования ржавчины.

Антисептическая обработка

Используя силикат натрия в качестве пропитки при строительстве не придется сталкиваться с проблемами плесени, грибка и сырости.

Адгезия – это высокая клеящая способность, благодаря которой силикат натрия является незаменимым материалом. Использование жидкого стекла позволяет склеить и связать между собой различные строительные материалы и растворы.

Противопожарная защита

При возведении зданий и отделки помещений используются не только негорючие материалы вроде бетона, кирпича и металла, а еще и пожароопасные (пластик, дерево). Поэтому такие места обрабатывают пропиткой на основе жидкого стекла. Температура плавления этого материала более тысячи градусов, поэтому он имеет высокие огнеупорные характеристики.

Прочность и долговечность

Силикат натрия увеличивает прочность изделий, образуя на поверхности защитный слой. Кристаллы силикатного состава проникают в молекулярный слой твердых материалов и тем самым защищают их от быстрого разрушения. При добавлении в цементный раствор увеличивает его прочность в 1,5 раза.

Экологичность

Силикат натрия не имеет вредных примесей. Поэтому этот материал экологически безопасен для человека, что также считается несомненным преимуществом его применения. 

Применение натриевого стекла в строительстве

Грунтование

Есть множество вариантов использования жидкого стекла в быту. Например, сделать грунтовку для бетонной стяжки. Нанесенный слой пропитает поверхность и увеличит ее прочность. Для его приготовления необходимо смешать силикат и цемент в соотношении 1/1. Сначала смешать цемент с водой и в конце добавить жидкое стекло. Перемешивать миксером и наносить быстро, иначе смесь затвердеет.

Советы:

• Скорость высыхания жидкого стекла 10 минут, в растворах от нескольких часов.
• В случае застывания раствора нужно добавить небольшое количество воды и перемешать миксером.
• Если планируется кладка плитки, силикат натрия разводят с водой для грунтовки.
• Если перед нанесением растворов использовалось чистое жидкое стекло, не ждите его полного высыхания. Затвердевшая стеклообразная пленка может препятствовать хорошему сцеплению нанесенных составов.

Раствор для гидроизоляции

При защите колодцев и резервуаров от гидроизоляции стоит постараться, ведь влага поступает и из грунтовых вод, снаружи конструкции. Для обработки таких сооружений нужно предварительно нанести жидкое стекло на всю поверхность. Затем смешать раствор из равных частей песка, цемента и натриевого стекла и нанести вторым слоем.

Совет: при использовании железобетонных колец в постройке колодца, тщательно обработайте места стыковки колец.

При добавлении в бетонные растворы с целью гидроизоляции смешивают жидкое стекло и бетон 1/10. Такой состав используется в подвальных помещениях, для заливки искусственных водоемов.

Покрытие для пола, стойкое к воде можно сделать также благодаря силикату натрия. Готовим цементно-песчаный состав, в котором больше песка в 2,5 раза. Добавляем смесь из жидкого стекла и воды, где воды 85%, а силиката натрия 15%.

Замазка пустот и трещин в обрабатываемых помещениях производится смесью из песка, цемента и жидкого стекла 3/1/1.

Совет: для того, чтобы увеличить прочностные и гидроизоляционные свойства, необходимо повторно залить силикатом натрия наружную поверхность пола.

Наружные виды работ

Водостойкая штукатурка с добавлением жидкого стекла используется для защиты стен от разрушающего действия атмосферных влияний. Особенно это важно в регионах, где северный климат и много осадков. Всем известно, что материал постепенно разрушается изнутри от частого оттаивания и замерзания воды. Поэтому необходимо обрабатывать гидроизоляционными растворами. В домашних условиях для изготовления штукатурки нужно сделать смесь из натриевого стекла, цемента и песка 1/2/5 и перемешать.

При использовании известковых растворов тоже добавляют жидкое стекло.

Советы:

• Предварительно стены можно прогрунтовать разбавленным силикатом натрия с водой.
• В случае, когда планируется последующая покраска или штукатурка поверхности, жидкое стекло лучше не использовать. Поверхность будет слишком гладкая и раствор не возьмется.
• В кладочных работах для наружной облицовки дымоходных труб от печей и каминов также часто присутствует силикат натрия. Он обладает стойкостью к действию высоких температур. Раствор готовится путем смешивания песка и цемента 3/1 и добавления 10% жидкого стекла.

Пропитка деревянных поверхностей

Для придания деревянным материалам огнеупорности, а также чтобы защитить от плесени и грибка, проводят обработку раствором из жидкого стекла. Для этого наносят смесь из силиката натрия и воды 1:5 на предварительно отшлифованную поверхность. Можно наносить краской, пульверизатором или валиком. Если обрабатываемый материал небольших размеров, можно погрузить его прямо в пропитку.

Применение в быту

Натриевое стекло является прекрасным клеевым составом. У него небольшой расход и стоимость. Поэтому его часто встретишь в любом доме. Он применяется для склеивания разнообразных вещей: стекла, бумаги или дерева.

Чистка посуды

Многие хозяйки чистят свою кухонные приборы в смеси из силиката натрия. Этот способ более эффективный и доступный, чем чистка покупными средствами. Весь нагар исчезает, если приготовить раствор из воды и жидкого стекла 25/1 и прокипятить в нем свою посуду.

Удаление пятен

Жидкое стекло является отличным пятновыводителем. Нанести на испачканную ткань силикатную смесь и оставить на 10-15 минут. Пятно должно исчезнуть.

Помогает при отмывании пятен от масляной краски и лаков с поверхности.

Сантехнические работы

Многие средства для замазки водопроводных труб изготовляются на основе натриевого силикатного стекла.

Защита для автомобилей

Совсем недавно жидкое стекло стало пользоваться огромным спросом в уходе машин. Для этого кузов автомобиля обрабатывают специальными полиролями на основе силиката натрия. Это надежно защитит поверхность от воды, грязи и царапин.

Обработка деревьев

Опытные садоводы давно используют жидкое стекло для обработки мест среза у дерева. Это обеззараживает и способствует быстрому заживлению растений.

Рекомендации по использованию:

• работы проводить в перчатках и защитных очках. Средство щелочное, может оставлять ожоги на коже. При случайном попадании в глаза и незащищенные участки тела промыть водой.
• хорошая вентиляция в местах где хранится жидкое стекло необходима
• хранить в темном помещении, вдали от попадания прямых солнечных лучей.
• при замерзании и оттаивании появляется осадок. Свойства при этом натриевое жидкое стекло не теряет.
• при контакте с воздухом силикатный состав быстро твердеет, поэтому его добавляют в раствор перед самым началом работ и используют полностью. В некоторых случаях при загустении можно разбавлять водой.
• для увеличения сроков эксплуатации поверхностей, обработанных жидких стеклом, проводите повторные работы каждые 3-5 лет.

производство, состав и формула, характеристики по госту

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется. Жидкое стекло может включаться в состав грунтовок, клея, красок, в качестве уплотнителя грунта или гидроизоляции различных водных сооружений.

Общая информация

Жидкое стекло бывает на основе калия, натрия и иногда лития, хотя последний компонент используется весьма редко. Калийный вид материала используется во множестве сфер и имеет прекрасные технические свойства. По сравнению с натриевым каустическим, обладает более рыхлой структурой, из-за чего швы бывают менее стабильны.

Обладая высокой пожаро- и взрывоустойчивостью, он придает им необходимую прочность.

Оба этих материала применяются едва ли не везде, но все же калийное в качестве одного из составляющих встречается реже. Это объясняется его дороговизной. Поэтому нередко калийное жидкое стекло заменяется каустическим натриевым.

Фото жидкого стекла

Состав

Основными составляющими жидкого стекла обычно являются:

• Серный ангидрит;
• Двуокись кремния;
• Окиси железа и алюминия;
• Силикатный модуль;
• Окись натрия;
• Окись кальция.

В обоих типах стекла две последних окиси будут встречаться, но в несколько меньших количествах. Так, в жидком натриевом стекле одноименной окиси содержится 9%, а кальция — лишь 0,2%.

При работе с жидким стеклом лучше всего использовать готовые смеси, предназначенные для выполнения конкретной задачи.

Технические параметры жидкого стекла

Стекло этого вида отвечает ГОСТ 13078-81. Сертификат соответствия является добровольной формой подтверждения качества и каждой компании, которая занимается производством этого материала, выдается после исследования этой продукции.

Некоторые строители задаются вопросом, вредно ли жидкое стекло и каким образом оно способно воздействовать на организм. Этот материал не излучает каких-либо вредных волн, поэтому его можно считать безопасным. Однако попадания его на участки тела, а уж тем более внутрь, следует избегать.

Скорость высыхания жидкого стекла будет зависеть от того, в составе какой смеси он используется. Так, в чистом виде он может подсохнуть за 10 минут. Если он добавляется в какую-либо смесь, то время его застывания составит несколько часов.

Основные характеристики жидкого калийного стекла:

1. Плотность — до 1,45 г/см3;
2. Срок (годности) хранения — 2 года;
3. Формула — Na2O3Si;
4. Вес удельный — 1,45;
5. Температура плавления — 1088С.

Химические эксперименты с жидким стеклом, показывающие его основные свойства:

Технология производства

Производство этого материала чрезвычайно сложное, поэтому этим могут заниматься лишь химические заводы. Так, изначально кварц потребуется искрошить в песок, после чего нужно смешать его с содой, поташом и сульфатом калия или же натрия.

После этого требуется сплавить весь материал в монолитную глыбу, для чего понадобится температура не меньше 1400С. Далее ее понадобиться растворить в автоклаве. На этот раз температура будет несколько ниже, порядка 170С, но длительность этой процедуры составить может около 6-7 часов. В данном случае важно так же поддерживать оптимальное давление на уровне 0,8 МПа.

Самостоятельно изготовить жидкое стекло в домашних условиях невозможно, поскольку обеспечить все условия, оптимальное давление и температуру самостоятельно невозможно. Для этого потребуется специальное оборудование и, конечно, профессиональные навыки.

Поскольку при большом объеме иногда могут возникнуть трудности с застыванием жидкого стекла в формах, рекомендуется использовать различные виды отвердителей. Сколько будет сохнуть жидкое стекло зависит от нескольких факторов. Так, хорошо воздействуют с ним калийные соли, борная кислота, диоксид титана, а так же некоторые другие типы.

На видео, как делают жидкое стекло (компьютерная симуляция):

Отзывы и оценки материала

Жидкое стекло имеет очень хорошие свойства, что подтверждено многочисленными отзывами тех, кто использовал материал. Его применяют для различных покрытий, дабы защитить поверхность от воздействия влаги. Обычно проблем с использованием его не возникает, если все было сделано по правилам.

Так, всегда рекомендуется использовать затвердитель, если объем материала, из которого предполагается производить, например, кирпичи, достаточно большой. Средняя стоимость тонны жидкого стекла составит порядка 14 тысяч.

Исходя из всей массы отзывов, представленных в интернете, можно выставить этому материалу следующие оценки:

• Цена — 5 баллов. Хотя калийный тип стекла и будет достаточно дорогим, однако его натриевый аналог обладает весьма хорошими свойствами в совокупности с доступной стоимостью;
• Внешний вид — 5 баллов. При покрытии им поверхностей не создает обычно никаких посторонних оттенков;
• Экологичность — 5 баллов. Никаких вредных посторонних примесей при создании его не используется;
• Простота изготовления — 3 балла. Самостоятельно сделать жидкое стекло невозможно, поскольку его изготавливают только на химических заводах;
• Практичность — 5 баллов. Применимо в широчайшем круге сфер;
• Трудоемкость при использовании — 5 баллов. Сложностей обычно при использовании не возникает вообще, либо они достаточно быстро устраняются.

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется.

Применение жидкого стекла в строительстве

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.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

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^оС. 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.

Область применения	Цемент	Песок	Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка	30%	55%	15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций	35%	55%	10%
идроизоляция колодцев	30%	40%	30%
Грунт-составы	50%	–	50%

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

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.