Жидкое стекло и его применение в строительстве

Пропорции и применение жидкого стекла

Стандартные пропорции стекла сводятся к 65-76% диоксида кремния. Остальное приходится на оксид натрия, калия или лития. Если же речь об аммониевом составе, доля кремнезема возрастает до 85%.

В натриевом стекле диоксида кремния больше примерно на 7% от общей массы. Массой этой, кстати, не только пропитывают уже отлитый бетон. Стекло, так же, добавляют в него на стадии замеса. Так не только исключается пористость материала, но и добавляются жаростойкие и кислотоустойчивые параметры.

Подмешивают жидкое как к стандартному бетону, так и к его разновидностям типа арболита. Это название обваленной в цементе, скрепленной им, щепы. Искусственный камень защищает древесный материал от разрушающего действия влаги.

Щепа, в свою очередь, облегчает блоки, сохраняет их экологичность. Добавка жидкого стекла в бетон исключает даже минимальный риск проникновения влаги к древесному наполнителю.

Средний расход жидкого стекла при промазке поверхностей — 200-400 граммов на квадратный метр. Если же примешивать гель к растворам, расход доходит до 150-ти граммов на каждый килограмм смеси. В качестве последней может выступать не только бетон, но и штукатурка. Стекло делает последнюю устойчивой к засилью грибками, плесенью.

Жидкое стекло в строительстве – лишь одна из многих сфер применения силикатного геля. Им, к примеру, пропитывают текстиль. Ткани становятся жесткими, подобными пластику. Есть и такие обои. Некоторые полотна для стен полностью изготавливают из стекла, но не геля, а его нитевидной формы. Силикатные волокна сплетают, как пряжу в обычной материи.

Калиевые стекла более жаропрочные, чем натриевые. Поэтому, гели с оксидом калия применяют для ремонта высокотемпературных печей. В таких создают керамику, обжигают кирпичи. Дополнительно калиевый клей идет на производство электродов для сварки.

Если задумана полировка жидким стеклом,  тоже берут калиевые гели. Об этом вскользь упоминалось. Добавим, что зеркальную поверхность жидкое стекло может дать не только на металле, хоть первозданном, хоть окрашенном.

Жидкое стекло также применяют для полировки автомобилей

Заполировать силикатный клей до блеска можно и на дереве и даже бетоне. Это придает серому и невзрачному материалу невиданный раньше лоск. Остается узнать, почем преображение.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

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

Жидкое стекло состоит из раствора натрия гидроксида и кремнеземсодержащих элементов

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

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

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

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

Вещество обладает водонепроницаемыми и клеящими свойствами

Жидкое стекло: характеристики и применение материала

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

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

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве

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

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

Калиевое или натриевое жидкое стекло: применение и различия

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

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов

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

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

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

Виды жидкого стекла

По присутствию силиката определенного щелочного металла различают три разновидности жидкого стекла.

1. Калиевое – из-за рыхлой поверхности обладает повышенной гигроскопичностью. Чаще используется при производстве огнеупорных и силикатных красок, обеспечивая их устойчивость к повреждающим факторам. Хорошие антисептические свойства позволяют использовать как добавку против плесени и грибка. Способствует созданию антибликовой поверхности.
2. Натриевое – обладает усиленной прочностью, высокой проникающей способностью, термостойкое. Приоритетное использование в качестве клеевых составов. Создаваемое покрытие выдерживает воздействие кислот, деформирующих усилий.
3. Литиевое – на основе гидроксида лития. Высокие адгезионные свойства, качественное термоустойчивое покрытие. Сферы применения ограничены. Поверхностные слои не образуют трещин и отлично защищают от атмосферных воздействий. Применяется для создания матовых поверхностей.

Натриевое

Известно как силикатный клей на основе силиката натрия. Прозрачная вязкая жидкость. При затвердевании образует слой с высокими водоотталкивающими свойствами. Широко применяется в качестве гидроизолирующих покрытий, эксплуатационные качества которых проверены длительным временем.

Натриевое жидкое стекло добавляют в клеевые растворы.

Используется в строительстве, металлургии, автомобильной отрасли, быту. При нанесении на поверхность медленно твердеет, образуя прочный защитный слой.

Получают плавлением при температуре 1400 градусов кварцевого песка и соды Na2CO3 (сульфата натрия). В промышленном производстве натриевое стекло сначала получают в твердом состоянии в виде кусков зеленоватого цвета. Для получения жидкого раствора силикат-глыбы растворяют в воде.

Применение натриевого стекла значительно шире, в отличие от остальных видов.

Полученный продукт должен соответствовать ГОСТ 13078 81 и нижеперечисленным характеристикам:

• плотность – 1,3-1,45 г/см3
• срок годности – 1 год.

Выпускается в таре различной емкости, позволяющей не покупать лишний раствор.

Защищает материалы от воздействия вредных микроорганизмов. Снимает статическое напряжение. Обработанные поверхности меньше изнашиваются. Не реагирует на действия кислот, высоких температур. Применяется как огнеупорный защитный состав.

Сегодня жидкое стекло используют для защиты современных гаджетов.

Нанесение тонким слоем обеспечивает экономный расход. Применяется для покрытия бетонных и деревянных поверхностей. Из-за пористости кирпича и угрозы его разрушения не наносится на кирпичные и другие подобные материалы. Гидроизоляционный слой кладется на очищенную от пыли и мусора, предварительно прогрунтованную поверхность.

Особенность жидкого стекла заключается в том, что оно проникает в структурные элементы лака, делая состав прочным и защищая от повреждений.

Калиевое

Получают методом, аналогичным получению натриевого раствора. Конечный продукт обладает теми же свойствами, что и натриевый собрат. В отличие от последнего обладает гигроскопичными свойствами. Застывший слой образует матовую поверхность. Входит в состав силикатных и огнеупорных красок, значительно усиливая их эксплуатационные качества.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов.

Плотность – 1,5-1,3 г/см3. Силикатный модуль у натриевого стекла – 2,0 -3,5, у калийного стекла – 3,5-4,5. Более высокий модуль стекла свидетельствует о лучших качественных показателях калиевого продукта. Натриевое стекло более дешевое. Общим свойством калиевого и натриевого стекла является растворимость в воде. Срок хранения раствора силиката калия – 12 месяцев.

Литиевое

Прозрачный раствор с модулем стекла более 1,5, выпускается небольшими партиями. Создавался как защитный терморегулируемый материал для космических аппаратов.

Литиевое жидкое стекло имеет массу преимуществ, основное из них – это долговечность.

Получается путем взаимодействия водного раствора гидроксида лития и кремниевой кислоты при повышенной температуре. Литиевое стекло отличается большим коэффициентом адгезии, продолжительным сроком службы, устойчивостью к трещинам.

Состав

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).

Жидкое стекло выпускают в канистрах и бочках

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.

Несмотря на длительную жизнь этого материала, ничего нового в процесс изготовления за многие годы привнесено не было.

Применение жидкого стекла

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

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

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

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

Сфера применения

Жидкое стекло используется в самых разных сферах деятельности, потому и относится к универсальным материалам.

Силикатные смеси очень часто используют для качественной гидроизоляции различных материалов. Такими составами нередко обрабатывают стены и фундамент, причем не только общественных и частных строений, но и гаражей, которым так же требуется достаточная гидроизоляция.

Качественное жидкое стекло делает те или иные основания влагостойкими. В условиях повышенной сырости и влажности обработанные покрытия не будут разрушаться или деформироваться.

Жидкое стекло по праву признано одним из наиболее действенных и эффективных антисептических средств. Его можно укладывать и на стены, и на пол, и на потолки в помещении. Благодаря грамотной обработке таким составом эти поверхности не будут подвергаться образованию грибка и плесени, избавиться от которых бывает очень трудно.

Стоит заметить, что жидкое стекло можно использовать не только для предупреждения, но и удаления грибковых образований, если таковые уже завелись на стенах/потолке/полу. Достаточно обработать таким клейким раствором поврежденное основание, после чего разрушающие дефекты просто исчезнут с его поверхности.

Благодаря таким способностям к жидкому стеклу очень часто обращаются для подготовки перекрытий к будущей поклейке обоев. В данном случае антисептическая обработка является обязательным условием, особенно если полотна не являются «дышащими».

В строительной сфере также не обойтись без качественного жидкого стекла. В данном случае гидроизоляционные свойства материала приходятся весьма кстати. Кроме того, силикатные клеящие смеси допустимо использовать в условиях чердачных и подвальных помещений.

Жидкое стекло является незаменимым в ремонтных работах, поскольку непревзойденно защищает бетонные конструкции. Его можно наносить на разные основания, в том числе стяжки и бетонные блоки. После такой обработки подобные поверхности становятся более прочными, влагостойкими и пожаробезопасными.

Силикатные продукты используют и для обработки колодцев. Как правило, такие работы проводятся в два этапа. Сначала на перегородки укладывается чистовой материал, а потом его покрывают песчано-цементным раствором и жидким стеклом.

Также жидкое стекло является подходящим материалом для обработки внутренних стенок бассейна. Образовавшаяся после нанесения пленка способна защищать подобные конструкции от разрушений и протечек. По словам специалистов, для обработки таких оснований (как снаружи, так и внутри) следует наносить 2-3 плотных слоя жидкого стекла. В данном случае такой состав может использоваться как в не разбавленном виде, так и дополненным разными компонентами.

Однако стоит учитывать, что жидкое стекло нельзя наносить на кирпичные основания, так как этот материал может привести к постепенному разрушению кладки. Для таких конструкций лучше использовать специальный строительный состав ПВА.

Жидкое стекло приобретается не только для ремонтных работ. Так, натриевая и калиевая смеси часто применяются в простых бытовых целях. Поскольку эти смеси беспроблемно сцепляются с большинством различных поверхностей, их используют при укладке ПВХ-панелей и линолеума.

Когда же в помещении необходимо уложить металлические трубы, жидкое стекло можно использовать в качестве герметика для коммуникаций.

Также жидким стеклом пропитываются разные ткани. Такая обработка требуется, чтобы текстиль был невоспламеняемым. Кроме того, многие хозяева используют эти составы для защиты дерева (стволов и веток) от вредителей.

Жидкое стекло нередко используют в качестве дополнительного ингредиента при изготовлении красивых наливных полов с 3D эффектом. Кроме того, к этим прозрачным смесям обращаются автослесари, поскольку ими можно обрабатывать автомобильные кузова. Для этого нередко используют двухкомпонентное вещество с оптимальным соотношением твердости, гидрофобности и блеска.

Плюсы и минусы

Широкая область применения жидкого стекла в строительной сфере или при проведении ремонтных работ связана с многочисленными достоинствами материала:

Простота приготовления раствора и нанесения.
Возможность быстрого устранения небольших трещин на поверхности ж/б и бетонных изделий, деревянных строительных конструкций.
Образовавшаяся прочная пленка помогает производить гидроизоляцию любых покрытий, устойчивых к воздействиям воды.
Экономичность обеспечивается за счет небольшого расхода материала и невысокой его стоимости.
Рассчитан на продолжительный срок службы — эксплуатационный период составляет не менее 5 лет.
Применение в местах с переменчивой степенью влажности.
Устойчивость к низким температурам позволяет, чтобы материал в зимний период находился на открытом воздухе, что значительно облегчает условия хранения.
Еще одно важное свойство жидкого стекла заключается в создании термической защиты, неподверженности перегревам и деформационным изменениям.
На очень скользкой поверхности не задерживается пыль, хорошо смывается масло и другие устойчивые загрязнения.

Несмотря на многочисленные достоинства, существуют и некоторые отрицательные моменты, к которым относятся:

• Невозможность применения раствора ЖС для обработки кирпичных строений.
• Для получения прочного и надежного гидроизоляционного состава материал нередко выступает в качестве дополнением к другим компонентам.
• Необходимы навыки работы с подобным составом, так как они имеют свойство моментально высыхать и твердеть.

Области применения

Стекло жидкое имеет широкий спектр применения — задействуется в строительстве, в приготовлении строительных растворов, для создания гидроизоляции на разных объектах. Материал также незаменим в быту.

Применение в строительстве

Благодаря хорошей клейкости жидкое стекло используется для:

• улучшения огнеупорных показателей — используется при кладке печей;
• создания наливных полов 3D формата;
• создания арт-дизайна — декорирование потолочных поверхностей керамической плиткой, зеркалами и т.д.;
• наклеивания плит ПВХ и линолеума.

Применение в строительных растворах

Использование жидкого стекла для приготовления разных строительных составов и ЛКМ:

• добавление натриевого силиката в цементные смеси либо готовый бетон. Жидкое стекло для бетона производят в жидком виде. Оно бесцветное, с незначительной желтизной или зеленоватое. После полного испарения жидкости на поверхности остаются только силикаты, которые в результате затвердевания, образуют прочный гидроизоляционный слой.
• лучше всего использовать как добавку в красящие составы для получения повышенных показателей прочности и огнеупорности. Особенность воздействия силикатных составов на пигменты ограничивает количество вариантов расцветок. Для приготовления красок используют силикат калия, который, в отличие от силиката натрия, позволяет получить более равномерную смесь. Подобные составы продаются в готовом виде (необходимо только смешать два компонента)

Применение для гидроизоляции разных объектов

Жидкое стекло применяется при изготовлении влагостойкого слоя, который необходим для создания гидроизоляции бетонных стяжек, фундаментов, бассейнов, подвальных помещений, колодцев труб канализационных. Крое этого он обеспечивает защиту изделий, конструкций бетонных и деревянных от образования плесени, грибка и в целях предупреждения процессов гниения.

Иное испоьзование

Материал применяется для:

• заделки открытых срезов и пор на поврежденных деревьях;
• обработки кузова автомобиля;
• пропитки тканевой основы в целях придания противопожарных свойств.

Существует инструкция по применению и нанесению жидкого стекла:

• Рабочая поверхность должна быть очищена от всех видов загрязнений.
• Следующий слой можно наносить после того, как подсохнет предыдущий грунтовочный (примерно через 30 минут).
• Поверхность должна быть полностью покрыта слоем стекла, нельзя оставлять не обработанные участки.
• Раствор имеет малую жизнеспособность, поэтому его необходимо выработать за 15-20 минут.
• В составе должны отсутствовать посторонние примеси.