Как использовать жидкое стекло для гидроизоляции бетона ?

Жидкое стекло — востребованный и многофункциональный материал.

Область применения

Применяется для гидроизоляции фундамента, обустройства бассейнов, для ремонта фарфоровых и стеклянных изделий и защиты металлических деталей от ржавчины и коррозии. Наибольшую популярность материал получил в строительстве для пропитки различных поверхностей и в составе бетонных смесей.

Жидкое стекло повышает прочность и влагостойкость бетонных конструкций, заполняет даже самые небольшие неровности и щели и при этом не требует особых временных и трудозатрат для приготовления рабочей смеси. Материал позволяет повысить устойчивость перекрытий и стен зданий, подвалов и других помещений к атмосферным воздействиям.

Применение стекла в строительстве

В строительной сфере жидкое стекло является великолепным гидроизоляционным средством и используется для покрытия фундамента, чтобы защитить от воздействия от грунтовых вод, для гидроизоляции пола, стен, подвалов и бассейна. Также раствор великолепно подходит для связки и склеивания материалов: картон, дерево, стекло, фарфор, бумага и для изготовления огнестойких силикатных масс. Жидкое стекло имеется в составе чистящих, моющих средств, клее, краске.

Без использования жидкого стекла не обходится бумажная, химическая, мыловаренная и текстильная промышленность. В литейном производстве жидкое стекло используется как флотационный реагент для полезных ископаемых, а в черной металлургии раствор является связующим веществом при изготовлении стержней и форм.

Как использовать стекло

Применение стекла в строительстве

Жидкое стекло в бетон используется с таким расчетом: на 10 литров раствора полагается добавлять 1 литр жидкого стекла. Таким образом, происходит надежная гидроизоляция, которая обеспечивает эффективную защиту конструкции от агрессивного воздействия влаги. Для склеивания материалов жидкое стекло наносят тонким слоем кистью на поверхность и плотно прижимают. Если нужно пропитать жидким стеклом материалы, тогда нужно обработать материал с обеих сторон с просушкой.

При использовании жидкого стекла необходимо соблюдать меры безопасности, а именно защищать глаза от попадания раствора. Среди особенностей стоит отметить не токсичность материала, пожаробезопасность и при замораживании стекло не теряет своих качеств. При попадании жидкого стекла в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды.

Если требуется провести грунтовую стяжку поверхности необходимо соединить раствор с цементом в равных количествах. Жидкое стекло размешивается с водой и порционно, при постоянном перемешивании добавляется в цемент.

Чтобы произвести гидроизоляцию колодца, жидким стеклом промазываются стены, а затем, соединив жидкое стекло с песком 1:1, производят повторную замазку.

Жидкое стекло в бетон для наружных работ используют для огнезащитной обмазки. Для этого смешивают песок 4 части, цемент 1.5 частей и жидкое стекло 1.5 частей. Использовать только после тщательного смешения. Если необходимо защитить конструкцию от выгорания на солнце, необходимо добавить жидкое стекло в красящий раствор. Ну а чтобы защитить деревянные конструкции, стены или потолок от грибка и плесени, необходимо промазать жидким стеклом все подверженные сырости места.

Преимущество жидкого стекла

Применение стекла в строительстве

Использование жидкого стекла в строительстве просто необходимо, так как даже такие высокопрочные материалы, как бетон и штукатурка требуют дополнительных мер защиты. С добавлением жидкого стекла поверхность приобретает такие качества:

  • Повышенную твердость, высокую устойчивость к истиранию и химикатам. Благодаря жидкому стеклу поверхность выдерживает удары, трение, перепады температур и влагу.
  • Штукатурный раствор, в которое добавлено жидкое стекло не впитывает влагу, что особенно заметно, когда фронтон здания насквозь промокает от дождя.
  • Жидкое стекло в бетон помогает защитить конструкцию от щелочей, солей и кислот.
  • Благодаря жидкому стеклу можно заполнить щели и образовавшиеся поры, которые вымывает дождь. Особенно важно добавление такого средства в раствор в регионах ветреных и дождливых.

При использовании жидкого стекла поверхность укрепляется, приобретает устойчивость и служит отличным антисептиком.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств. Добавление силикатов устраняет пористость бетона и снижает его водопроницаемость, поверхность становится устойчивой к грибку и плесени. Но все это актуально при условии ввода небольшой доли примесей в крупнофракционные составы (в пределах 3 %). Это связано с тем, что жидкое силикатное стекло со временем вымывается водой и при нарушении рекомендуемых пропорций бетон подвергается разрушению от влаги.

Читайте также:  Жидкие обои как их наносить на стену — пошаговая инструкция

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.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Примеры применения

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.

Рекомендуемые пропорции

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

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.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

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.

Необходимость защиты дерева

На дерево негативно влияют:

  • атмосферные осадки;
  • влажность воздуха;
  • процессы гниения;
  • насекомые-вредители;
  • огонь;
  • агрессивные химические вещества.

Проведя обработку древесины любым защитным средством, можно продлить срок эксплуатации. Используются химические вещества, заполняющие поры, создающие покрытие. Для защиты от паразитов, вредителей применяются антисептики, для повышения огнестойкости дерева — антипирены. Гидроизоляция обеспечивается обработкой поверхности гидрофобизаторами.

В качестве средств, обеспечивающих гидрофобные свойства внутренних поверхностей элементов, используются органосиликатные материалы, в том числе жидкое стекло.

Основные свойства жидкого стекла

Необходимость защиты дерева

В строительстве применяется стекло на основе водного концентрированного щелочного раствора силикатов натрия. В состав также входят:

  • оксиды натрия, кремния;
  • кремниевая кислота в коллоидной форме;
  • различные химические присадки.

Существует стекло на основе силиката калия. Оно используется в основном для производства сварочных электродов.

Органосиликатные материалы применяются для гидроизоляции материалов. Обработка, пропитка строительных конструкций шпаклевками, штукатурками на основе жидкого стекла обеспечивает антикоррозионные свойства.

Жидкое стекло добавляется в известковые и цементные растворы для увеличения кислотостойкости, изоляционных, прочностных характеристик. Материал используется и при прокладке канализационных коммуникаций как уплотняющая водостойкая замазка для гидроизоляции стыков. На основе органосиликатных материалов изготавливаются грунтовки, замазки, фасадные краски, уплотняющие добавки для бетона, штукатурки. Жидкое стекло используется в металлургии, нефтехимической промышленности для производства бытовой и автомобильной химии, силикатного клея.

Читайте также:  Отделка декоративным камнем: технология облицовки стен

Целесообразность обработки дерева

стекла для этого целесообразно применение эмалей (в частности, ПФ-115), эмалей на хлорсульфированном полиэтилене (ХП) и уретаново-алкидные

Органосиликатные материалы применяются для обработки внутренних поверхностей конструкций из древесины, обеспечивают защиту от увлажнения. Для этих целей используются эмали: алкидные (ПФ-115), на хлорсульфированном полиэтилене (ХП), уретаново-алкидные (УР-49). Толщина нанесенного покрытия должна составлять не менее 100 мкм.

Для защиты наружной поверхности дерева от атмосферных осадков подходят перхлорвиниловые (типа ХВ), уретаново-алкидные эмали (типа УРФ).

Жидким стеклом целесообразно обрабатывать те конструкции, которые в дальнейшем не будут подвергаться окраске: у обработанной древесины ухудшаются адгезионные свойства. Жидкое стекло делает поверхность гладкой, стекловидная пленка придает водоотталкивающие свойства.

Необходимость защиты дерева

Пропитывать деревянные конструкции необходимо в тех случаях, когда элементы не подвергаются прямому воздействию влаги.

Особенности работы с жидким стеклом

Гидроизоляция дерева обеспечивается, если толщина органосиликатного покрытия составляет не менее 100 мкм. Для нанесения необходимо:

  1. Надеть хлопчатобумажный халат, резиновые перчатки, защитные очки.
  2. Зачистить, выровнять деревянную поверхность.
  3. Разбавить жидкое стекло чистой водопроводной водой до консистенции жидкого киселя. Соотношение — 1:2 или 1:3, зависит от исходной вязкости стекла.
  4. В качестве средств нанесения можно использовать кисти, валики. Обработку поверхности проводят при температуре от -20 °C до +40 °С. Количество нанесенных слоев — не менее 2, причем второй слой следует наносить после полного высыхания первого.

Работа с жидким стеклом требует соблюдения техники безопасности. Возможны ожоги глаз, кожи, раздражение верхних дыхательных путей.

Применение жидкого стекла в строительстве и сельском хозяйстве

В сельскохозяйственной отрасли жидкое стекло используется для обработки семян. Проводимые опыты показали, что семена, обработанные этим составом, получают устойчивость к влиянию бактерий и микроорганизмов и быстрее прорастают в земле. Раствор калиевого жидкого стекла добавляется в кислые почвы в качестве источника калия.

В сфере животноводства вещество используется в качестве связующего элемента при производстве гранулированных кормов для скота.

В строительстве вещество добавляется в различные смеси и материалы: лакокрасочные изделия, цемент, ткань, штукатурку, древесину, бумагу и т. д. Распространено также использование жидкого стекла для гидроизоляции конструкций при строительстве домов. Лакокрасочные материалы, произведенные с добавлением этого вещества, приобретают пожароустойчивость.

Жидкое стекло способно защищать от бактерий, ультрафиолета, излишней влажности, при этом пропуская сквозь себя молекулы воздуха, то есть позволяя обработанной поверхности «дышать».

Сферы использования

Существует несколько способов применения данного материала:

  • обмазочный;
  • проникающий;
  • добавка в монолитный фундамент.

Обмазочную гидроизоляцию применяют в тех случаях, когда необходимо создание особо эффективной защиты.Жидкое стекло при гидроизоляции фундамента, как правило, используют предварительным слоем перед рулонной изоляцией.Достаточно кистью нанести на поверхность бетона 2 слоя жидкого стекла, и герметизация будет обеспечена.

Проникающим способом пользуются тогда, когда до обрабатываемой поверхности трудно добраться.

Производство

В России в промышленных объемах выпускаются такие виды жидкого стекла:

  • натриевое,
  • калиевое,
  • смешанного типа.

Производство регламентируется ГОСТами:

Производство
  • 13078-81,
  • 18958-71,
  • ТУ 21-23-109-78,
  • 21-23-109-73.

Другие виды производятся согласно временным стандартам предприятий и ТУ.

90 % общего объема выпуска растворимых силикатов приходится на натриевое жидкое стекло.

Основных технологий производства три, все они характеризуются высокими энергетическими затратами и применением сложного оборудования.

Но есть и еще одна, новая, которая отличается:

  • простотой производства;
  • использованием в качестве содержащего кремний сырья отходов стекла (стеклобоя).
Производство

Спекание смеси природного песка с технической содой

Изготовление стекла включает этапы:

  • смешивание безводных компонентов;
  • обжиг полученной смеси в печах при температуре, достигающей 1300°С;
  • охлаждение сплавленных компонентов на движущемся транспортере до образования стекловидных кусков (силикатных глыб);
  • помещение кусков в автоклав для их растворения паром под давлением, или дробление кусков до получения порошка, который затем растворяют в горячей воде.

Получение продукта путем обработки кремниевого сырья

Процесс получения включает:

  • размол сырья в мельнице с вибратором;
  • добавление гидроокиси натрия (калия, лития);
  • размешивание кремнеземного сырья при температуре до 1000°С с насыщенным раствором щелочи; длительность — от 30 минут до 1,5 часа в автоклаве с вибратором.
Производство

Гидротермальный способ

Такая технология является более упрощенной.

Нагревать компоненты до температуры, близкой к 1000°С, не требуется.

Нагрев будет проходить сам по себе за счет выделения тепла в результате щелочной реакции.

Новая технология – использование стеклобоя

Предварительно вторсырье подготавливают:

Производство
  • моют;
  • очищают от примесей;
  • дробят.
Читайте также:  Устойчивые к коррозии металлы и сплавы: виды, сферы применения

Необходимо избавиться от оксидов кальция, магния, железа и других металлов, чтобы сырье было пригодно для дальнейшего использования.

После расплавления стеклянный бой превращается в силикатную глыбу – в таком виде сырье задействуется для изготовления конечного продукта.

Жидкое стекло в готовом виде получают в вибрационном смесителе в результате 0,5 – 1,5-часового взаимодействия смеси с водой, нагретой до температуры 100 °C.

Использование вторсырья положительно сказывается на качестве конечного продукта и одновременно решает проблему переработки стеклотары.

Переработка 10 % стеклобоя на 3 % снижает расход газа. Другими словами, если производить стекло исключительно из боя, то расход газа снизится на 30 % .

Производство

Природный газ является основным топливом, используемым в стекольной промышленности России.

Гидроизоляция с применением жидкого стекла

Любые работы по гидроизоляции, начинаются с тщательной подготовки и растворимое стекло не исключение. Первым делом поверхность очищается от пыли и грязи, иначе сцепление с поверхностью будет не качественной.

Алгоритм выполнения гидроизоляции такой:

  • взять валик или кисть, и равномерно распределить пропитку по всей поверхности, не допуская просветов;
  • вторичную обработку проводят спустя 30 минут, покрытие должно быть равномерным;
  • после этих манипуляций нужно обустроить защитный слой – растворимое стекло и цемент. Им составом оштукатуривается поверхность. Стоит помнить, что состав будет очень быстро застывать, поэтому работу нужно быстро и замешивать маленькие порции. Обычно наносится состав шпателем, и небольшим слоем;
  • после того как гидроизоляция жидким стеклом, высохнет, можно приступить к утеплению поверхности.

Жидкое стекло, для конструкций из бетона

Этот универсальный материал применяют при строительстве бетонных конструкций, как пропитку, повышающую гидроизоляционные свойства, или как компонент смеси.

Есть ряд причин, по которым используется силикатное стекло:

  • стоимость материала;
  • увеличение прочностных характеристик;
  • приготовление состава не занимает много времени;
  • повышение влагостойкости бетонной конструкции;
  • придание материалу огнеупорности;
  • бетон получает от силикатного материала, такую важную характеристику, как устойчивость к появлению плесени и грибка.

Интересный факт! Силикатный клей способен заполнить мелкие трещины и неровности. Это происходит потому, что в составе вещества есть компоненты, которые позволяют кристаллам, попадающим в пустоты и щели, расти.

Смеси изготавливаются исходя из технологии их применения, при этом доля силикатного клея в нем составляет:

  • 50% раствора цемента – для приготовления грунта;
  • от 5 до 20% массы цемента – если силикат добавляется непосредственно в бетон;
  • 20% — если требуется придать раствору огнестойкости.

Чаще силикатный материал применяют как пропитку – состав бетон и силикатный клей твердеет быстро, и в некоторых случаях, его применение нецелесообразно.

Если силикатное стекло используется как пропитка, то уже после одного слоя, состав проникает в бетон на 2 мм. Нанесение в несколько слоев, способно пропитать состав на 2 см, для этого можно применить оборудование для нанесения жидкой резины.

Необходимость защиты древесины

Лесоматериалам, используемым в каркасных постройках и кровле зданий, свойственна гигроскопичность. Они впитывают влагу из воздуха, отсыревают, плесневеют и постепенно утрачивают прочность. Губительность действия внешней среды на деревянные конструкции зависит:

  • от повышенного содержания влаги в окружающих условиях;
  • от количества и объема атмосферных осадков;
  • от темпа протекания гниения;
  • от вероятности возгорания;
  • от воздействия химических веществ;
  • от насекомых-древоточцев.
Необходимость защиты древесины

Применение жидкого стекла предотвращает неблагоприятное воздействие сырости и других факторов, продлевает срок службы сооружений из дерева. Целесообразно использовать покрытие составом на тех участках, которые больше всего подвергаются влиянию влаги:

  • в подвалах и служебных помещениях;
  • в местах скопления конденсата от систем отопления и вентиляции;
  • на чердаках, куда проникает влага во время дождя;
  • на балках перекрытий, регулярно подвергающихся действию атмосферных осадков.

Жидкое стекло не впитывается в древесину. При нанесении средства на поверхность образуется предохранительный слой, который служит для гидроизоляции строительного материала и его дезинфекции в качестве антисептика. Это устраняет вероятность развития патогенной микрофлоры в структуре древесины и попадания внутрь нее влаги.

Необходимость защиты древесины

Химизм реакции

подробно описывать не буду, кому интересно – Google в помощь! А своими словами: ионы двухвалентного кальция из раствора соли замещают собой ионы натрия из жидкого стекла, из-за чего это самое жидкое стекло превращается в быстротвердеющий гель, связывающий в монолит всю массу. В свою очередь, ионы натрия вынуждены уходить в водный раствор, превращаясь в хлорид натрия.

Как видите, весь процесс проходит в два этапа:

  • Замес массы и ее формовка.
  • Запуск химической реакции «окаменения» изделия в ванне.

Не следует их объединять в один процесс: не успеете промешать всю массу, как она окаменеет!