Жидкое стекло: для чего применяется в строительстве

Жидкое стекло: для чего применяется в строительстве

Ни разу не слышали про жидкое стекло? Тогда самое время о нем узнать! Жидкое стекло — заслуженно считается самым востребованным, и вместе с тем, довольно необычным средством, которое постоянно используется как в повседневной, так и в строительной сфере.

Основа жидкого стекла состоит из тех же компонентов, что и обычное стекло — силикат натрия и силикат калия. На слуху жидкое стекло больше знакомо, как — силикатный клей. При застывании оно увеличивается в объеме и превращается в прозрачное, твердое вещество, обладающее водонепроницаемой способностью. Что самое важное — этот материал экологически чистый. Кстати говоря, известен этот чудо-клей еще со времен Средневековья!

Формула жидкого стекла выглядит следующим образом:

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

Получают жидкое стекло обжигая кварцевый песок с содой в специальных емкостях или печах. Процесс изготовления силиката не является особо сложным, поэтому некоторые строители предпочитают готовить его своими руками. Как мы уже упоминали, в составе жидкого стекла находятся — калий и натрий. В чем их различия?

Калиевое жидкое стекло применяется при производстве лакокрасочной продукции. Его можно часто наблюдать в составе силикатной краски. Стоит данное стекло гораздо дороже натриевого, так как оно более эффективно борется с кислотами, влагой и различными атмосферными воздействиями.

Натриевое жидкое стекло, обладает высокими вяжущими свойствами, за что нашло свое широкое применение в клеевых растворах. Этот тип стекла обеспечивает надежную гидроизоляцию рабочей поверхности. Благодаря ему бетонные конструкции становятся более прочными и огнеупорными.

Теперь давайте взглянем на основные характеристики силикатного клея, где и как пользоваться силикатом, сколько он сохнет и для чего нужен.

Содержание

Изобретателем жидкого стекла (ЖС) стал немецкий минералог Ян Непомук фон Фукс, получивший раствор в 1818 году. В химическом процессе были задействованы щелочи и кремневая кислота.

Состав жидкого стекла с тех пор остался практически неизменным. Сейчас его производят с помощью автоклавирования кремнеземсодержащего сырья с концентрированным раствором гидроксида натрия. Второй вариант – сплавление соды и кварцевого песка. В некоторых случаях используется способ прямого растворения кремния в растворе щелочей (классический метод).

В результате получаются две разновидности материала:

• Натриевое жидкое стекло. Отличается высокой клейкостью и сцепляемостью с другими минералами, не боится температурных перепадов и атмосферного воздействия. Где применяется жидкое стекло этого вида? Армирование фундаментов, отливка форм, производство бытовой химии, реставрация и ремонт стеклянных и фарфоровых изделий, огнеупорная обработка различных материалов. Подходит оно и для лечения поврежденных кустарников и деревьев.
• Калиевое жидкое стекло. Обладает всеми характеристиками своего натриевого аналога. Единственное отличие – состав не дает бликов на обрабатываемом основании, за счет чего его можно использовать для наружных малярных работ. Входит в состав огнеупорных и силикатных красок, применяется в производстве электродов.

Первый вариант стоит дешевле, зато второй отличается улучшенными техническими характеристиками.

Способы применения и алгоритмы выполнения строительных работ с жидким стеклом

Сферы применения жидкого стекла практически неограниченны, но все же основным потребителем является строительная промышленность – такой компонент незаменим в первую очередь для гидроизоляционных работ.

Как, где, когда и в каком количестве применяется жидкое стекло (силикатный клей) в строительстве, и основные преимущества:

• Гидроизоляция бассейнов, подвалов, фундаментов, сооружение мостовых конструкций: везде, где бетон контактирует с водой – смешанное растворимое стекло с водой в пропорции 0,4/1 является наилучшим грунтовочным материалом. Но, последующая обработка (окраска/отделка) не осуществляется, поскольку жидкое стекло образует пленку на поверхности;
• Изначально добавляется растворимое стекло в раствор цемента в пропорции 8/1, и бетон будет устойчив к воздействию влаги;
• Огнеупорный цемент для кладки печей, каминов. Состав: цемент с песком в соотношении 1/3, добавить около 20% от общей массы жидкого стекла, затем вводить воду;
• Производство отделочных материалов в промышленных условиях – огнеупорные замазки, гидрофобизаторы, различные красящие и клеевые составы;
• Жидкое стекло – один из лучших антисептиков, введение его в бетон делает материал невосприимчивым к воздействию грибков, различных микроорганизмов;
• Изготовление замазок – обработка швов и стыков канализационных и водопроводных систем;
• Добавление жидкого стекла в краски делает лакокрасочное покрытие долговечным, устойчивым ко всем видам атмосферных воздействий.

Важно:

при работе с жидким стеклом необходимо соблюдать обычные правила техники безопасности, материал экологически чист, но для работы с ним необходимо надевать перчатки и избегать прямого контакта с кожей.

Применение жидкого стекла вне строительства

Используется жидкое стекло для гидроизоляции, повышения качественных характеристик сложных/тяжелых материалов и считается незаменимым в строительной сфере. Но этот уникальный материал нашел свое применение в других направлениях:

• для укладки линолеума, плиток ПВХ;
• для изготовления замазок, предназначенных для металлических труб;
• для пропитки тканей и других материалов в целях понижение пожароопасности;
• для проведения прививок деревьям – жидким стеклом обрабатывают раневую поверхность на стволе дерева;
• для полировки – жидкое стекло делает практически любую поверхность абсолютно ровной и блестящей.

Использование жидкого стекла – это повышение качественных характеристик многих материалов, обеспечение гидроизоляции, теплоизоляции, автоматическое проведение антисептических работ.

Применение

Натриевое и калиевое жидкое стекло большей частью используются как:
— Клеящий и связывающий компонент; клей в керамических и фарфоровых мастерских; канцелярский клей в быту: для склеивания древесины, фанеры, древесных плит, стекол аквариумов.
— Силикатное сырье для производства силикагеля, белой сажи, цеолитов, катализаторов, силиката свинца, золей кремнезема (коллоидный водный раствор с дисперсионными частицами кремнезема внутри); электродов для сварочных аппаратов.
— Химический реагент.

Вяжущие свойства жидкого стекла полезны в:

— Металлургии, для изготовления основы для литейных форм и красок с антипригарными свойствами.
— Целлюлозно-бумажной индустрии для пропитки бумажной массы, для склеивания.
— Лакокрасочной промышленности для изготовления силикатных красок, полиролей.
— Строительстве: для приготовления различных смесей на основе бетона и цемента; атмосферо-, водо-, коррозионноустойчивых; кислото- и огнеупорных, стойких к грибкам и плесени, теплоизолирующих материалов и покрытий.

Широкое использование жидкого стекла в строительстве объясняется не только его дешевизной и великолепной способностью скреплять разные материалы между собой, но и тем, что жидкое стекло увеличивает прочность этих материалов. Большинство стройматериалов внутри прочнее, чем на поверхности. Но если поверхность обработать жидким стеклом, то оно проникает внутрь и там кристаллизируется. Таким образом, поверхность материала по прочности почти сравнивается с внутренними частями.

— Для гидроизоляции бассейнов, бань и саун, искусственных прудов, колодцев, скважин, фундаментов, стен; для укрепления слабых грунтов;

Стоит отметить, что так как жидкое стекло – растворимое, оно не подходит в качестве самостоятельного гидроизолятора. Однако оно заполняет собой поры материала, к примеру, бетона, в результате чего образуется устойчивый к воде защитный слой.

В качестве химического реагента жидкое стекло используется в:

— производстве моющих средств и мыла;
— очистке растительных и моторных масел;
— отбеливании или окрашивании бумаги, тканей;
— пропитке деревянных, бумажных, картонных, тканевых материалов с целью придать им огнеупорные качества;
— прочистке труб и канализации;
— сельском хозяйстве для обработки семян от вредных микроорганизмов; для защиты срезов деревьев;
— медицине — для изготовления имплантатов и перевязочных материалов;
— добывающей индустрии: как флотирующий ингредиент для обогащения руд; в буровых установках.

Литиевое жидкое стекло применяется редко — в основном, для производства электродных покрытий.

Что такое жидкое стекло?

Название «жидкое стекло» как нельзя более точно отражает состав этого уникального соединения. Если стекло на 70—80% состоит из двуокиси кремния SiO2, то жидкое стекло не что иное, как раствор силикатов натрия в водном щелочном растворе – Na2O(SiO2)n. Также могут использоваться силикаты других щелочных металлов – калия или даже лития, но гораздо реже. С детства нам всем известно жидкое стекло под названием канцелярский клей.

Этот материал получается в результате очень простых технологических операций. В основном его получают путем температурной обработки в специальном автоклаве природного сырья, содержащего кремнезем, с раствором гидроксида натрия. Другой применяемый на практике способ получения – это сплавление кварцевого песка с содой.

Жидкое стекло обладает набором полезных свойств, которые и определяют широкую гамму его применения в различных сферах человеческой деятельности.

• Жидкое стекло служит отличным гидрофобизатором, то есть соединением, обладающим водоотталкивающими свойствами.
• Это соединение препятствует образованию и размножению бактерий и грибка, то есть проявляет антисептические свойства.
• На поверхностях, обработанных жидким стеклом, не будет скапливаться статическое электричество, так как это соединение обладает антистатическими свойствами.
• Жидкое стекло прекрасный отвердитель. Все растворы и смеси, приготовленные с его применением, будут обладать большей плотностью.
• Это соединение имеет прекрасную адгезию к большинству поверхностей, поэтому может использоваться как высокоэффективный клей.
• Оно препятствует горению и воздействию кислотных соединений, поэтому может применяться для защиты.

Популярные производители

Качественные варианты полиролей для авто изготавливают лучшие мировые производители:

• японская компания Willson. Жидкое стекло Willson представлено в широком ассортименте и комплектации;
• японская корпорация SOFT99 предлагает различные варианты полиролей;
• корейский производитель Gyeon разработал специальные комплекты для нанесения средств за более короткое время;
• тайваньская компания Nanoshine LTD.

Все они предлагают интересную продукцию, которая разнится по стоимости и назначению.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как работать с жидким стеклом, стоит познакомиться с его преимуществами. К ним относят:
• безопасность и экологичность использования;
• стойкость к действию воды и огня;
• неплохую проникающую способность и высокую адгезию;
• низкую теплопроводность, благодаря которой обработка материала повышает ещё и его теплоизоляционные свойства;
• наличие у смеси антисептического действия, защищающего от плесени и грибка;
• сохранение эластичности при высыхании, из-за чего нарушить гидроизоляцию не может даже естественная усадка здания;
• сравнительно доступную стоимость такой гидроизоляции.

Недостатками материала можно назвать ограничения применения в строительстве. Практически единственным способом использовать его является обработка жидким стеклом бетонной или деревянной поверхности. Минусом является и необходимость разбавления клея жидкостями или добавления сухих веществ. Стоит отметить и небольшое время высыхания жидкого стекла, требующее быстрого нанесения раствора и его приготовления небольшими порциями. После того как материал схватывается, его уже не получится использовать для обработки и останется только выбросить.

Заключение
Зная, как наносить жидкое стекло, можно увеличить прочность фундаментов зданий, колодцев, стен и бассейнов. Для выполнения таких работ не понадобится большой опыт и квалификация – заниматься ими могут владельцы квартиры или дома. Главное – соблюдать все требования технологии для выбранного варианта смеси и обрабатывать только те поверхности, для которых подходит клеящее вещество. Это позволит получить качественную гидроизоляцию при сравнительно небольших затратах времени и средств.